A második világháború alatti és utáni kezdetektől fogva a polimerek kereskedelmi ipara – a hosszú láncú szintetikus molekulák, amelyekben a „műanyagok” gyakori téves elnevezés – gyorsan növekedett.2015-ben a szálak kivételével több mint 320 millió tonna polimert gyártottak szerte a világon.
Ez kezd megváltozni, és ez a kérdés fokozott figyelmet igényel az elkövetkező években.
A MŰANYAGIPAR
A „műanyag” kissé félrevezetett módja a polimerek leírásának.Jellemzően kőolajból vagy földgázból származnak, ezek hosszú láncú molekulák, amelyek mindegyik láncban száz-ezer láncszemet tartalmaznak.A hosszú láncok olyan fontos fizikai tulajdonságokat közvetítenek, mint például az erő és a szívósság, amelyekhez a rövid molekulák egyszerűen nem férnek hozzá.
A „műanyag” valójában a „hőre lágyuló műanyag” rövidített formája, ez a kifejezés olyan polimer anyagokat ír le, amelyek hővel alakíthatók és újraformázhatók.
A modern polimeripart ténylegesen Wallace Carothers hozta létre a DuPontnál az 1930-as években.A poliamidokkal kapcsolatos fáradságos munkája a nylon kereskedelmi forgalomba hozatalához vezetett, mivel a háborús selyemhiány arra kényszerítette a nőket, hogy máshol keressenek harisnyát.
Amikor a második világháború alatt más anyagok megfogyatkoztak, a kutatók szintetikus polimereket kerestek a hiányok pótlására.Például Délkelet-Ázsia japán meghódítása miatt megszakadt a természetes gumi kínálata a járműabroncsokhoz, ami szintetikus polimer ekvivalenshez vezetett.
A kémiában a kíváncsiság által vezérelt áttörések a szintetikus polimerek továbbfejlesztéséhez vezettek, beleértve a ma már széles körben használt polipropilént és a nagy sűrűségű polietilént.Egyes polimerek, például a teflon véletlenül bukkantak rá.
Végül a szükséglet, a tudományos fejlődés és a higgadtság kombinációja a polimerek teljes készletéhez vezetett, amelyeket ma már „műanyagként” ismerhetsz fel.Ezek a polimerek gyorsan kereskedelmi forgalomba kerültek, köszönhetően annak a vágynak, hogy csökkentsék a termékek súlyát, és hogy olcsó alternatívákat kínáljanak a természetes anyagokhoz, például a cellulózhoz vagy a pamuthoz.
MŰANYAG TÍPUSAI
A szintetikus polimerek előállítását világszerte a poliolefinek – polietilén és polipropilén – uralják.
A polietilénnek két típusa van: „nagy sűrűségű” és „alacsony sűrűségű”.Molekuláris skálán a nagy sűrűségű polietilén úgy néz ki, mint egy fésű, szabályosan elhelyezkedő, rövid fogakkal.Az alacsony sűrűségű változat viszont úgy néz ki, mint egy fésű, szabálytalanul elhelyezkedő, véletlenszerű hosszúságú fogakkal – magasról nézve, kissé olyan, mint egy folyó és mellékfolyói.Bár mindkettő polietilén, az alakbeli különbségek miatt ezek az anyagok másképp viselkednek, ha fóliává vagy más termékké öntik.
[Charc: The Conversation]
A poliolefinek néhány okból dominánsak.Először is viszonylag olcsó földgáz felhasználásával állíthatók elő.Másodszor, ezek a legkönnyebb szintetikus polimerek, amelyeket nagy mennyiségben gyártanak;sűrűségük olyan alacsony, hogy lebegnek.Harmadszor, a poliolefinek ellenállnak a víz, a levegő, a zsír és a tisztító oldószerek által okozott károsodásoknak – mindazoknak, amelyekkel ezek a polimerek használat közben találkozhatnak.Végül pedig könnyen formálhatók termékekké, miközben elég robusztusak ahhoz, hogy a belőlük készült csomagolás ne deformálódjon el az egész nap a napon ülő szállítókocsiban.
Ezeknek az anyagoknak azonban komoly hátrányai vannak.Fájdalmasan lassan bomlanak le, ami azt jelenti, hogy a poliolefinek évtizedek-évszázadokig fennmaradnak a környezetben.Eközben a hullám- és szélhatalom mechanikusan elrontja őket, olyan mikrorészecskéket hozva létre, amelyeket a halak és az állatok elítélhetnek, és felfelé haladnak az élelmiszerlánc felé.
A poliolefinek újrahasznosítása a begyűjtési és tisztítási problémák miatt nem olyan egyszerű, mint szeretné.Az oxigén és a hő lánckárosodást okoz az újrafeldolgozás során, míg az élelmiszerek és egyéb anyagok szennyezik a poliolefint.A kémia folyamatos fejlődése megnövelt szilárdságú és tartósabb poliolefinek új fokozatait hozta létre, de ezek nem mindig keverednek más minőségekkel az újrahasznosítás során.Sőt, a poliolefineket gyakran kombinálják más anyagokkal a többrétegű csomagolásban.Noha ezek a többrétegű konstrukciók jól működnek, lehetetlen újrahasznosítani őket.
A polimereket néha kritizálják amiatt, hogy egyre szűkösebb kőolajból és földgázból állítják elő őket.A polimerek előállításához használt földgáz vagy kőolaj aránya azonban nagyon alacsony;Az évente megtermelt olaj vagy földgáz kevesebb mint 5%-át használják fel műanyagok előállítására.Ezenkívül az etilén előállítható cukornád-etanolból, ahogyan azt a brazíliai Braskem kereskedelmi forgalomba hozza.
A MŰANYAG HASZNÁLATA
Régiótól függően a csomagolás az előállított szintetikus polimer 35-45%-át használja fel, ahol a poliolefinek dominálnak.A polietilén-tereftalát, egy poliészter, uralja az italospalackok és textilszálak piacát.
Az építőiparban az összes előállított polimer további 20%-át használják fel, ahol a PVC csövek és vegyi rokonai dominálnak.A PVC csövek könnyűek, inkább ragaszthatók, mint forraszthatók vagy hegeszthetők, és nagymértékben ellenállnak a vízben lévő klór káros hatásainak.Sajnos a klóratomok, amelyek ezt az előnyt biztosítják a PVC-nek, nagyon megnehezítik az újrahasznosítást – a legtöbbet az élettartam végén eldobják.
A poliuretánokat, a rokon polimerek teljes családját széles körben használják otthonok és készülékek habszigetelésére, valamint építészeti bevonatokra.
Az autóipar egyre nagyobb mennyiségű hőre lágyuló műanyagot használ, elsősorban a tömeg csökkentése és ezáltal a magasabb üzemanyag-hatékonysági szabványok elérése érdekében.Az Európai Unió becslései szerint egy átlagos autó tömegének 16%-a műanyag alkatrészekből áll, leginkább a belső alkatrészek és alkatrészek tekintetében.
Évente több mint 70 millió tonna hőre lágyuló műanyagot használnak fel a textíliákban, főként ruházati cikkekben és szőnyegekben.A szintetikus szálak több mint 90%-át, nagyrészt polietilén-tereftalátot Ázsiában állítják elő.A szintetikus szálak ruházati felhasználásának növekedése a természetes szálak, például a pamut és a gyapjú rovására ment, amelyek jelentős mennyiségű termőföldet igényelnek.A szintetikus szálak iparában drámai növekedés tapasztalható a ruházat és a szőnyegek terén, köszönhetően az olyan különleges tulajdonságok iránti érdeklődésnek, mint a nyúlás, a nedvességelvezetés és a légáteresztő képesség.
Egy átlagos amerikai állampolgár több mint 90 font textilhulladékot termel évente.A Greenpeace szerint 2016-ban az átlagember 60%-kal több ruhadarabot vásárolt évente, mint 15 évvel korábban, és rövidebb ideig tartja meg a ruhákat.
Feladás időpontja: 2023-03-03