Plastikas: kas tai? Rūšys, savybės, gamyba ir perdirbimas

Plastikas – tai medžiaga, kuri gali keisti savo formą ir išlaikyti ją po formavimo. Iš plastiko gaminama labai daug daiktų: pakuotės, buteliai, vamzdžiai, baldai, žaislai, įvairūs mechanizmų ir elektronikos korpusai, medicininės priemonės, automobilių dalys ir kt. Paprastai plastikai pasirenkami todėl, kad juos gana lengva formuoti, jie būna lengvi, atsparūs drėgmei ir dažnai pigesni nei alternatyvos.

Rūšys ir klasifikacija

Yra daug plastiko rūšių, jas galima skirstyti pagal savybes ir gamybos būdą. Pagrindinis skirstymas:

• Termoreaktyvūs (termosetiniai) plastikai: juos galima formuoti tik vieną kartą — po kietėjimo toliau perminkštinti neįmanoma. Tokie plastikai dažnai būna labai atsparūs šilumai ir cheminių poveikiui.
• Termoplastiniai: juos galima pakartotinai minkštinti kaitinant ir formuoti. Kaip parašyta, kai kurie yra termoplastiniai ir juos galima suminkštinti kaitinant. Šiuos plastikus galima naudoti 3D spausdinimui, nes jie tampa pakankamai minkšti, kad būtų galima formuoti įvairias formas, o atvėsę vėl tampa kieti.

Taip pat plastikai skirstomi pagal cheminę sudėtį — pavyzdžiui, polietilenas (PE), polipropilenas (PP), polivinilchloridas (PVC), polietileno tereftalatas (PET), polistirenas (PS), polikarbonatas (PC), ABS, nailonas ir kt. Kiekviena grupė turi savitų mechaninių ir cheminio atsparumo savybių.

Cheminė sandara

Dauguma plastikų yra žmogaus pagaminti ir konkrečiai yra polimerai. Polimerai yra ilgos, tarpusavyje sujungtų atomų grandinės. Daugumoje plastikų ilgoji grandinė yra anglies atomų grandinė, prie kurios prijungti kiti atomai ar grupės. Skirtingi atomai, grandinių forma, šakotumas ir ilgis stipriai keičia plastiko išvaizdą ir veikimą — kietumą, elastingumą, atsparumą šilumai, laidumą drėgmei ir pan.

Gamyba ir žaliavos

Plastikų gamybos procesas dažnai yra sudėtingas. Dauguma plastmasių yra naftos chemijos produktai, gaminami iš gamtinių dujų arba iš naftos - naftos rūšies. Chemijos inžinieriai rafinuoja naftą ir ją kaitina: šių procesų metu susidaro mažesnės molekulės, tokios kaip etilenas ir propilenas, kurios vėliau polimerizuojamos ir sujungiamos su kitomis cheminėmis medžiagomis, taip gaunant polimerą.

Be to, šiuolaikinės technologijos leidžia gaminti plastiką iš kitų šaltinių. Šiandien kai kurie iš šių plastikų taip pat gaminami be naftos. Vietoj to plastikui gaminti naudojami kiti šaltiniai, pavyzdžiui, augalai ir bakterijos. Šie plastikai vadinami bioplastikais. Jie naudingi tuo, kad kai kurios jų rūšys hidrolizuojasi arba gali būti kompostuojamos, o tam tikrus bioplastikus gali suvirškinti mikroorganizmai, užuot radusis ilgalaikė tarša.

Istorija

Žmonės labai ilgai eksperimentavo su plastikais, pagamintais iš natūralių polimerų. Anglų išradėjas Alexanderis Parkesas (1813-1890) 1855 m. sukūrė ankstyvą plastiko formą. Jis buvo kietas, bet lankstus ir skaidrus. Jis pavadino jį "Parkesinu", tačiau dabar jis vadinamas "celiuloidu". Vėlesni atradimai ir pramoninė gamyba XIX–XX a. pavertė plastiką plačiai naudojama medžiaga.

Savybės ir priedai

Plastikų savybės labai priklauso nuo cheminių struktūrų ir pridėtų priedų. Dažnai į plastikus dedama įvairių medžiagų:

• Užpildai ir armavimo medžiagos, pavyzdžiui, stiklo pluoštai ar mineralai — plastikas tampa stipresnis ir standesnis.
• Plastifikatoriai — didina lankstumą (pvz., kai kuriuose PVC gaminiuose).
• Kietikliai, antioksidantai, UV stabilizatoriai — gerina atsparumą šilumai ir saulės spinduliams.
• Spalvos pigmentai.

Panaudojimas

Plastikas naudojamas daugybėje sričių: pakuotėse (maisto, chemijos gaminiai), statyboje (vamzdžiai, izoliacija), transporto priemonėse (dalis korpusų, vidaus apdaila), elektronikoje, medicinoje (vienkartinės priemonės, implantai), žaisluose, sporto įrangoje ir kt. Dėl galimybės gaminti sudėtingas formas ir mažinti gaminių svorį, plastikas tapo svarbia daugumos pramonės šakų dalimi.

Aplinkos problemos ir atliekų tvarkymas

Senas plastikas dažniausiai išmetamas ir patenka į sąvartynus arba į gamtą. Daug plastikų suyra labai lėtai: jie gali išlikti dešimtmečius ar šimtmečius, skildami į mažesnes daleles — mikroplastikus — kurie užteršia dirvą, vandenynus ir maisto grandines. Kai kurie plastikai kaitinami ir išskiria toksiškus dūmus, todėl jų deginimas be tinkamos įrangos yra pavojingas.

Tačiau yra ir sprendimų:

• Perdirbimas: kai kurie plastikai perdirbami, kad netaptų atliekomis. Mechaninis perdirbimas apima rinkimą, rūšiavimą, plovimą, smulkinimą ir išlydymą. Cheminis perdirbimas sugrąžina polimerus arba monomerus į pradinę būseną ir gali būti taikomas net užterštiems arba mišriems plastiko srautams.
• Medžiagų pakeitimas: bioplastikai ir kitos alternatyvos mažina priklausomybę nuo naftos ir gali būti biologinio sunykimo ar komposto dalis.
• Atliekų mažinimas: pakeičiant vienkartinius produktus daugkartiniais arba geriau projektuojant gaminius (dizainas, leidžiantis lengviau perdirbti).

Saugumas ir tvarkymas

Dirbant su plastiku svarbu žinoti, kokios cheminės medžiagos jame yra, ypač kai plastikas kaitinamas arba pjaustomas — kai kurių rūšių atliekoms ir dūmams būdinga toksiškumas. Taip pat rekomenduotina vadovautis perdirbimo simboliais ir instrukcijomis, kad padėtumėte plastikus tinkamai surūšiuoti ir atiduoti į perdirbimo grandinę.

Išvados

Plastikas — universali ir plačiai naudojama medžiaga, turinti tiek didelių privalumų (lengvumas, formavimo galimybės, atsparumas), tiek didelių iššūkių (atliekų tvarkymas, tarša, sveikatos rizikos deginant). Supratimas apie plastikų rūšis, gamybą, perdirbimą ir alternatyvas padeda tiek pramonės šakoms, tiek vartotojams priimti atsakingesnius sprendimus.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra plastikas?

Klausimas: Ar visi plastikai yra pagaminti žmogaus rankomis?

Klausimas: Kas išrado ankstyvąją plastiko formą?

K: Kaip nafta tampa plastiko gamybos proceso dalimi?

Klausimas: Kokius plastikus galima naudoti 3D spausdinimui?

K: Kas atsitinka su senais plastikais?

K: Kokių medžiagų gali būti dedama į kai kurių rūšių plastiką?

Paieška pagal raidę