Toisen maailmansodan aikana ja sen jälkeen polymeerien kaupallinen teollisuus – pitkäketjuiset synteettiset molekyylit, joista "muovit" ovat yleinen harhaanjohtaminen – on kasvanut nopeasti alusta alkaen.
[Kaavio: Keskustelu] Viimeiseen viiteen vuoteen asti polymeerituotteiden suunnittelijat eivät yleensä ole pohtineet, mitä tapahtuu tuotteen alkuperäisen käyttöiän päätyttyä.Tämä alkaa muuttua, ja tämä asia vaatii entistä enemmän keskittymistä tulevina vuosina.
MUOVITEOLLISUUS
"Muovista" on tullut hieman harhaanjohtava tapa kuvata polymeerejä.Tyypillisesti öljystä tai maakaasusta johdettuja, nämä ovat pitkäketjuisia molekyylejä, joissa on satoja tai tuhansia lenkkejä kussakin ketjussa.Pitkät ketjut välittävät tärkeitä fysikaalisia ominaisuuksia, kuten lujuutta ja sitkeyttä, joita lyhyet molekyylit eivät yksinkertaisesti pysty vastaamaan.
"Muovi" on itse asiassa lyhennetty muoto "termoplastista", termistä, joka kuvaa polymeerimateriaaleja, joita voidaan muotoilla ja muotoilla uudelleen lämmön avulla.
Nykyaikaisen polymeeriteollisuuden loi tehokkaasti Wallace Carothers DuPontissa 1930-luvulla.Hänen huolellinen työnsä polyamidien parissa johti nailonin kaupallistamiseen, koska sodanaikainen silkkipula pakotti naiset etsimään sukkia muualta.
Kun muista materiaaleista tuli niukkoja toisen maailmansodan aikana, tutkijat etsivät synteettisiä polymeerejä täyttämään aukot.Esimerkiksi japanilaisten Kaakkois-Aasian valloitus katkaisi luonnonkumin saannin ajoneuvojen renkaisiin, mikä johti synteettisen polymeerin vastineeseen.
Uteliaisuudesta johtuvat läpimurrot kemiassa johtivat synteettisten polymeerien jatkokehitykseen, mukaan lukien nykyään laajalti käytetty polypropeeni ja suuritiheyksinen polyeteeni.Jotkut polymeerit, kuten teflon, törmäsivät vahingossa.
Lopulta tarve, tieteellinen edistys ja serendipity yhdistelmä johti täydelliseen polymeerisarjaan, jonka voit nyt helposti tunnistaa "muoveiksi".Nämä polymeerit kaupallistettiin nopeasti, koska haluttiin vähentää tuotteiden painoa ja tarjota edullisia vaihtoehtoja luonnonmateriaaleille, kuten selluloosalle tai puuvillalle.
MUOVIN TYYPIT
Molekyyliasteikolla korkeatiheyksinen polyeteeni näyttää kampalta, jossa on säännöllisin väliajoin sijaitsevat lyhyet hampaat.Pienitiheysversio puolestaan näyttää kammolta, jossa on epäsäännöllisesti sijoitetut satunnaisen pituiset hampaat – korkealta katsottuna jonkin verran joelta ja sen sivujoilta.Vaikka ne ovat molemmat polyeteeniä, muotoerot saavat nämä materiaalit käyttäytymään eri tavalla, kun ne on valettu kalvoiksi tai muihin tuotteisiin.
[Kaavio: Keskustelu]
Polyolefiinit ovat hallitsevia muutamista syistä.Ensinnäkin niitä voidaan valmistaa käyttämällä suhteellisen halpaa maakaasua.Toiseksi ne ovat kevyimpiä suuressa mittakaavassa valmistettuja synteettisiä polymeerejä;niiden tiheys on niin pieni, että ne kelluvat.Kolmanneksi polyolefiinit kestävät veden, ilman, rasvan ja puhdistusliuottimien aiheuttamia vaurioita – kaikkea, mitä nämä polymeerit voivat kohdata käytön aikana.Lopuksi ne on helppo muotoilla tuotteiksi, vaikka ne ovat riittävän kestäviä, jotta niistä tehdyt pakkaukset eivät muotoudu jakeluautossa, joka istuu auringossa koko päivän.
Näillä materiaaleilla on kuitenkin vakavia haittoja.Samaan aikaan aalto- ja tuulivoima hankaa niitä mekaanisesti, jolloin syntyy mikrohiukkasia, jotka kalat ja eläimet voivat niellä ja kulkeutua ravintoketjua kohti meitä kohti.
Jatkuva kemian kehitys on luonut uusia polyolefiinilaatuja, joilla on parannettu lujuus ja kestävyys, mutta niitä ei aina voida sekoittaa muiden laatujen kanssa kierrätyksen aikana.
Polymeerejä kritisoidaan toisinaan siitä, että ne tuotetaan yhä niukemmasta öljystä ja maakaasusta.Polymeerien valmistukseen käytetyn maakaasun tai öljyn osuus on kuitenkin hyvin pieni;alle 5 % vuosittain tuotetusta öljystä tai maakaasusta käytetään muovien valmistukseen.Lisäksi eteeniä voidaan valmistaa sokeriruo'on etanolista, kuten Braskem tekee kaupallisesti Brasiliassa.
MITEN MUOVIA KÄYTETÄÄN
Rakentaminen kuluttaa vielä 20 % polymeerien kokonaismäärästä, jossa PVC-putki ja sen kemialliset serkut hallitsevat.PVC-putket ovat kevyitä, ne voidaan liimata juottaa tai hitsata, ja ne kestävät suuresti vedessä olevan kloorin haitallisia vaikutuksia.Valitettavasti klooriatomit, jotka antavat PVC:lle tämän edun, tekevät sen kierrättämisestä erittäin vaikeaa - suurin osa niistä heitetään pois käyttöiän lopussa.
Polyuretaaneja, koko perheeseen liittyviä polymeerejä, käytetään laajalti kotien ja kodinkoneiden vaahtoeristeissä sekä arkkitehtonisissa pinnoitteissa.
Euroopan unioni arvioi, että 16 prosenttia keskivertoauton painosta on muoviosia, erityisesti sisäosien ja komponenttien osalta.
Yli 70 miljoonaa tonnia kestomuovia käytetään vuodessa tekstiileissä, pääasiassa vaatteissa ja matoissa.Yli 90 % synteettisistä kuiduista, pääosin polyeteenitereftalaatista, tuotetaan Aasiassa.Synteettisten kuitujen käytön kasvu vaatteissa on tapahtunut luonnonkuitujen, kuten puuvillan ja villan, kustannuksella, joiden tuotanto vaatii huomattavia määriä viljelysmaata.Synteettisten kuitujen teollisuus on nähnyt dramaattista kasvua vaatteiden ja mattojen osalta, kiitos kiinnostuksen erityisominaisuuksia, kuten joustavuutta, kosteudensiirtoa ja hengittävyyttä kohtaan.
Kuten pakkausten tapauksessa, tekstiilejä ei yleensä kierrätetä.Keskiverto Yhdysvaltain kansalainen tuottaa yli 90 kiloa tekstiilijätettä vuosittain.Greenpeacen mukaan keskivertoihminen osti vuonna 2016 joka vuosi 60 % enemmän vaatteita kuin keskivertoihminen 15 vuotta aiemmin ja säilyttää vaatteet lyhyemmän ajan.
Postitusaika: 03.07.2023