что такое пластик и пластмасса
Разница между пластиком и пластмассой
С названиями некоторых материалов может происходить путаница. К примеру, многих интересует, чем отличается пластик от пластмассы. Обыватели теряются в догадках, об одном или о двух разных веществах идет речь. Попытаемся в этом разобраться.
Общие сведения
В любом случае в обоих названиях имеется часть «пласт». Она указывает на свойство материалов формироваться при нагреве и застывать в заданном виде. Плотность пластиков (пластмасс) мала, а прочность сравнительно невысока. Вещества не проводят ток. При горении они выделяют токсины.
Сравнение
На самом деле отличие пластика от пластмассы можно проследить только на уровне языка. Другими словами, смысл у этих названий один и тот же, просто вариант «пластик» является сокращенным. В состав материалов обсуждаемой категории входят полимеры. Они могут иметь природное происхождение, но особенно широко применяется синтетическая продукция. Первая пластмасса называлась паркезином с подачи ее изобретателя Паркса.
Разновидности пластика (пластмассы)
Полипропилен. Это твердый материал, который идет на изготовление пищевых упаковок, игрушек, садовой мебели, одноразовых шприцев. Из него выполняют и предметы автомобильного оснащения: бамперы, детали фар, педали. Полипропиленовые изделия не разрушаются при кипячении и стерилизации паром. Если расплавить материал, то можно спичкой вытянуть из него длинную нить.
Полиэтилен. Его виды, характеризующиеся высокой плотностью, используются для производства разнообразных емкостей: бутылок, канистр, фляг, бочек и ведер. Из материалов этой категории также делают трубы для проведения коммуникаций. Полиэтилен с меньшей плотностью обладает пленкообразующими свойствами и востребован, например, при изготовлении упаковок для пачек с чаем, мусорных мешков, брезента.
Поливинилхлорид. Такая пластмасса отличается эластичностью и стойкостью к разным агрессивным веществам. Из нее производят электроизоляционные оболочки, искусственную кожу, грампластинки и напольные покрытия в виде линолеума. Продукты, выделяемые при сжигании поливинилхлорида, являются очень ядовитыми.
Полистирол. Тонкая полоска этого пластика легко сгибается, а затем с треском ломается. Примерами изделий из такого материала являются стаканчики для йогурта, компоненты одноразовой посуды.
Подведем итог. В чем разница между пластиком и пластмассой? Она заключается лишь в способе словообразования. Первый вариант названия сокращенный, второй – полный. Оба понятия обозначают целый класс материалов с определенными свойствами и назначением.
Век пластика: от паркезина до загрязнения природы
Весь двадцатый и начало двадцать первого века справедливо называют Веком пластика из-за повсеместного использования этого семейства материалов.
Пластики проникли во все аспекты жизни общества. Мы спим на заполненных пластиком подушках, чистим зубы пластиковыми щётками, печатаем на пластиковых клавиатурах, пьём и едим из пластиковых контейнеров — невозможно прожить хотя бы один день, не встретившись с пластиком в том или ином виде.
Но, как становится известно всё большему количеству людей, активное применение пластика влияет на окружающую среду. Пластиковые отходы загрязняют землю, океаны, воздух и наши тела. Он даже попал в состав ископаемых находок.
Как мы пришли к такому положению дел? Когда пластики стали неизменным спутником современного общества? Какими могут быть решения проблемы влияния пластика на окружающую среду?
Что такое пластик?
Пластик — общее название материалов, которые можно формировать и отливать под воздействием нагрева и давления.
Полимеры — это химический класс материалов, из которых состоят все современные пластики. Это крупные молекулы, состоящие из цепочки повторяющихся молекул меньшего размера (мономеров). Процесс комбинирования этих мономеров (например, газа этилена) нагреванием и давлением называется полимеризацией.
Изобретение пластика
Хотя мы воспринимаем пластик как материал двадцатого века, человечество с давних времён работало с такими природными пластиками, как рога, черепаховый панцирь, янтарь, резина и шеллак.
Рога животных, которые при нагревании становятся деформируемыми, использовались для многих целей и изготовления различных изделий, от медальонов до столовых приборов. В девятнадцатом веке одним из крупнейших потребителей рогов была отрасль производства расчёсок и гребней.
Гребень из рога с двумя круглыми ручками и декоративными вырезами и высечками, изготовленный в Индии, 19-й век.
Первые синтетические пластики
К середине 19-го века в результате индустриального производства товаров возник дефицит материалов животного происхождения. Слоны находились на грани вымирания из-за того, что на них продолжалась охота ради слоновой кости, которую использовали в производстве множества товаров, от клавиш пианино до бильярдных шаров. Та же судьба поджидала некоторые виды черепах, чьи панцири шли на изготовление гребней.
Вскоре изобретатели начали искать способы решения этой экологической и экономической проблемы, получив множество патентов на новые полусинтетические материалы, изготовляемые на основе таких природных веществ, как пробка, кровь и молоко. Одним из первых таких материалов стала нитроцеллюлоза — волокна хлопка, растворённые в азотной и серной кислотах, а затем смешанные с растительным маслом.
Её изобретатель, родившийся в Бирмингеме ремесленник и химик Александр Паркс, запатентовал в 1862 году новый материал под названием «паркезин». Он считается первым синтетическим пластиком. Паркезин стал дешёвой и яркой заменой слоновой кости и черепашьему панцирю.
Сам Паркс не добился коммерческого успеха, в отличие от его изобретения, которое было разработано другими, в том числе и бывшим управляющим фабрики Паркса Дэниэлом Спиллом и бизнесменом Джоном Уэсли Хайатом. Последний основал в США Celluloid Manufacturing Company.
Благодаря этому новому пластику такие товары, как гребни и бильярдные шары, стали доступными гораздо большему количеству людей, демократизировав потребительские товары и культуру.
Без сомнения, самым важным с точки зрения культуры применением целлулоида стало изготовление киноплёнки. Забавно, что после того, как звёзды кино популяризировали в 1920-х годах короткие стрижки, отрасль целлулоидных гребней пошла на спад, но позже производители перешли на создание новомодного продукта: солнцезащитных очков.
Галерея целлулоида
Две катушки целлулоида, изготовленные Луи Лепренсом, 1888-1889 гг.
Гребень для волос с эффектом черепашьего панциря, изготовленный из нитрата целлюлозы, 1900-е
Жёлтая рыболовная катушка, изготовленная Александром Парксом примерно в 1860 году
Игровые кости, изготовленные из целлулоида с имитацией слоновой кости, начало 20-го века
Целлулоидная ваза янтарного цвета в стиле ар-деко, 1930 год
Круглая пудреница, изготовленная из нитрата целлюлозы с перламутровым покрытием (кселонита), 1920-е
Образец паркезина, изготовленный Александром Парксом примерно в 1862 году
Рост индустрии производства пластика
20-й век стал свидетелем революции в производстве пластика: появления полностью синтетических пластиков.
Бельгийский химик и талантливый маркетолог Лео Бакеланд представил в 1907 году первый полностью синтетический пластик.
Он всего на один день обогнал своего шотландского конкурента Джеймса Суинберна с подачей патента. В его изобретении, наречённом бакелитом, под воздействием высокой температуры и давления комбинировались два химиката — формальдегид и фенол.
Бакелит зародил потребительский бум доступных, но имеющих высокий спрос продуктов. Его поверхность была тёмно-коричневой и напоминала дерево, однако его легко можно было производить большими партиями, благодаря чему он стал идеальным выбором для продвижения в массы новых дизайнерских тенденций наподобие ар-деко.
Некоторые продукты стали знаковыми для 20-го века: фотокамера Purma, телефон GPO и радиоприёмник Ekco AD36.
Бакелитовый телефон Type 232, 1930-е
Радиоприёмник Ekco в бакелитовом корпусе, 1935 год
В первые десятилетия 20-го века нефтеперерабатывающая и химическая отрасли начали образовывать альянсы, создавая компании наподобие Dow Chemicals, ExxonMobil, DuPont и BASF. Эти компании и сегодня являются крупными производителями полимерного сырья для отрасли производства пластиков.
Причиной создания таких альянсов стало стремление использовать отходы, получаемые при переработке нефти и природного газа. Одним из самых массовых из таких отходов был газообразный этилен — побочный продукт, из которого британская компания Imperial Chemical Industries (ICI) первой начала производить пластик, обогнав своих немецких и американских конкурентов.
Первым крупным успехом в создании пластиков образованной в 1926 году ICI стало изобретение в 1932 году органического стекла Perspex.
На следующий год коллектив завода ICI в Виннингтоне проводил опыты по комбинированию этилена и бензойного альдегида под воздействием высоких температур и давлений. Эксперимент провалился. Однако после случайного попадания в сосуд кислорода в реакционной колбе было обнаружено белое воскоподобное вещество.
Выяснилось, что это полимер этилена. Самый распространённый сегодня в мире пластик оказался чудесным материалом: прочным, гибким и термоустойчивым.
Первым способом его применения стало изолирование кабельной проводки радаров во время Второй мировой войны, однако вскоре его начали использовать и в производстве потребительских продуктов, от пластмассовых пакетов для покупок и пищевых контейнеров до искусственных бедренных и коленных суставов.
Американский конкурент ICI, компания DuPont, в 1930-х совершила серию открытий, самыми примечательными из которых стали нейлон и тефлон. Нейлоновые чулки мгновенно стали всемирной сенсацией.
Чудо-материалы
Пластики используются в невероятно разнообразных продуктах современного мира, от чулок до космических скафандров.
Образец первой вязаной из нейлона эластичной трубы, 1935 год
Две пары нейлоновых чулок Triumph, 1950-е
Полиэтиленовый коленный сустав, 1998 год
Искусственные артерии из тефлона, 1994 год
Пакет плазмы крови четвёртой отрицательной группы, заполненный бутафорской кровью, 1990-е
Кабель из медного проводника с полиэтиленовой изоляцией, 1939-1969 гг.
Когда пластики стали экологической проблемой?
Химические свойства, сделавшие пластик невероятно полезным и прочным материалом, одновременно усложняют его утилизацию: для разложения некоторых видов пластика на свалках требуются десятилетия.
Пластиковый мусор на пляже в Норвегии
Само разложение является ещё более серьёзной экологической проблемой, потому что превращение пластика в микроскопические частицы загрязняет океаны, воздух и экосистемы. Кроме того, не полностью изучен вопрос влияния накопления в организме микропластика на здоровье.
Одноразовая ПЭТ-бутылка, 1985 год
В послевоенный период пластик начал заменять более дорогие бумажные, стеклянные и металлические материалы, которые использовались при изготовлении одноразовых предметов, например, упаковки потребительских товаров. И появилась проблема — к утилизации пластика пытались подходить так же, как к утилизации бумаги или металла.
Одной из самых серьёзных угроз является неправильная утилизация пластика: полиэтиленовых пакетов для покупок, полипропиленовых контейнеров для еды, ПЭТ-бутылок для напитков (ПЭТ — полиэтилентерефталат, разновидность полиэстера).
ПЭТ-бутылка, запатентованная в 1973 году американским предпринимателем Натаниэлем Ваэтом, имела множество преимуществ по сравнению со стеклом: низкий вес, удобный для транспортировки, а также безопасность, поскольку бутылку практически невозможно разбить.
Полимер ПЭТ был разработан специально для хранения газированных напитков под давлением, однако в 21-м веке возник бум его популярности в качестве ёмкости для негазированных напитков, и в первую очередь воды.
Экономика массового производства дешёвых пластиковых продуктов привела к возникновению культуры одноразовости, и сегодня во всём мире ежегодно продаётся примерно 500 миллиардов ПЭТ-бутылок.
Могут ли химики решить проблему пластика?
Поскольку современная индустрия пластиков использует в качестве сырья ископаемые виды топлива, производство пластика оказывает влияние на изменение климата, внося свой вклад в общемировое производство CO2. К слову, углеродный след при производстве пластика сильно ниже, чем при создании других материалов, к тому же переработка попутного нефтяного газа (побочного продукта нефтедобычи) для производства полимеров предотвращает выбросы СО2 от его сжигания.
[прим. перев.: статистика, цифры и то, как устроена переработка у нас — в этом посте ]
В течение нескольких десятилетий химики исследовали и разрабатывали «зелёные» пластики, которые подобно первым полусинтетическим пластикам можно было бы получать из природных, биологических материалов, например, из кукурузного крахмала.
В 1990 году изобретшая полиэтилен британская компания ICI разработала первый практичный биоразлагаемый пластик биопол, который впервые использовали для производства бутылок шампуня Wella.
Биопластики и утилизируемые пластики
Бутылка от шампуня Wella, изготовленная из пластика биопола
Флисовая шапка Synchilla бренда Patagonia, изготовленная из переработанных пластиковых бутылок, 2002 год
Ювелирное украшение, изготовленное из полиэтиленовых пакетов, Англия, 2004-2006 гг.
Не все биопластики лучше с точки зрения утилизации или переработки.
Эти материалы становятся всё более популярными для использования в одноразовой упаковке. Однако биоразлагаемые пластики утилизируются, только если оказываются в мусоре, достаточно хорошо подвергаемом компостированию, а компостирование бытового мусора обычно для этого не подходит.
Символ переработки PET 1
Решением проблемы пластикового загрязнения является переработка пластиковых отходов. Есть несколько способов переработки пластиковых отходов, которые можно и нужно усовершенствовать. Это, например, механическая вторичная переработка и химическая утилизация пластиков, переработке не подлежащих.
При механической переработке одним из серьёзнейших препятствий перед утилизацией пластика является разделение: при смешении разных полимеров получающийся из них материал обычно не имеет полезных свойств. Даже два предмета из ПЭТ, например, бутылка от напитка и форма для печенья, могут иметь разные температуры плавления, и при смешивании превращаться в бесполезную жижу.
В настоящее время химические способы сортировки пластиков наподобие спектроскопического анализа в крупных масштабах экономически нецелесообразны, поэтому эту работу приходится выполнять сортировщикам.
ПЭТ-бутылка, имеющая код утилизации в виде числа 1 в треугольнике — это один из самых перерабатываемых предметов в мире. Одним из способов применения переработанного ПЭТ является изготовление одежды; изначально этот способ популяризировали флисовые товары Patagonia.
Благодаря усиливающимся тенденциям заботы о природе товары из переработанного пластика стали в 21-м веке продаваемыми и модными, а исходный материал, из которого переработкой получили продукт, часто указывается на этикетке.
Решение проблемы пластика должно быть социальным и политическим. Вместо того, чтобы полагаться только на технологические решения, мы должны совершенствовать инфраструктуру сортировки и переработки — в настоящее время перерабатывается малая доля. Кроме того, нужно, чтобы каждый человек ответственно относился к утилизации пластиковых отходов и сдавал их на переработку.
Важным аспектом может стать отказ от неперерабатываемых одноразовых предметов (например, соломинки и ватные палочки). Поставщики товаров, например, супермаркеты, должны прилагать большие усилия для этого. А самим потребителям стоит брать пример с ранней отрасли производства пластиков, когда гребни, радиоприёмники и телефоны с красивым дизайном были желанными продуктами, которые ценились и долго использовались.
Пластик и пластмасса – в чем отличие?
Слова «пластик» и «пластмасса» так часто звучат в ежедневной речи, что граница между этими двумя понятиями уже давно стерлась. А существует ли эта граница вообще? АО «Термопласт» в перерыве между изготовлением ПЭТ-изделий в СПб решила разобраться с этими терминами.
Разница между пластиком и пластмассой
Основная часть обеих слов «пласт» явственно указывает на способность материалов формироваться в процессе нагрева и застывать в заранее заданном виде, при этом плотность материала достаточно мала, как и прочность. Вещества выделяют токсичные элементы при горении и совершенно не проводят электрический ток.
Несмотря на то, что в русском языке активно применяются в разных случаях оба слова (пластик и пластмасса), различия между этими понятиями не существует, и проследить его можно лишь на уровне речи. По сути, слово «пластик» является сокращенным вариантом термина «пластмасса», который, в свою очередь, произошел от сокращения понятия «пластическая масса». Тем не менее, не весь пластик одинаков, и есть четкая классификация разновидностей этого материала. Наибольшее распространение получили:
Изготовление ПЭТ-изделий в СПб происходит с применением полиэтилена. Данная пластичная масса обладает повышенной плотностью, благодаря чему она оптимально подходит для изготовления банок и бутылок, ведер, бочек, канистр и других емкостей. Подавляющее большинство косметических и чистящих средств упаковывают именно в тару из полиэтилена. Помимо этого, материал используется для создания водопроводных труб.
Самым твердым видом пластика является полипропилен, его используют для изготовления игрушек, одноразовых шприцов, пищевых упаковок и даже садовой мебели. Кроме того, данный материал чрезвычайно востребован в автомобильной промышленности – из него делают педали, части фар, бамперы. Изделия из полипропилена не боятся кипячения в воде и обработки горячим паром, что очень удобно для их стерилизации.
Многие промышленные предприятия нуждаются в материалах, способных противостоять агрессивным средам. Для удовлетворения их нужд был изобретен поливинилхлорид. Данная пластмасса отличается высокой эластичностью и стойкостью, из нее изготавливают линолеум и другие напольные покрытия, а также искусственную кожу и электроизоляционные оболочки (покрытие для проводов). Однако есть и обратная сторона – материал нельзя сжигать, так как в процессе горения в атмосферу выделяется сильные ядовитые вещества.
Не обязательно производителям нужны крепкие и долговечные изделия. К примеру, полистирол очень легко гнется, а при увеличении усилия – ломается. Тем не менее, он необычайно популярен, из него изготавливают одноразовую посуду и стаканчики для йогурта.
Это общепринятое мировым сообществом мнение о разнице между пластиком или пластмассой. В народе же существует другая градация. Считается, что пластик отличается большей прочностью, он не царапается и не ломается (пример – пластиковые окна, поликарбонат – полимер, из которого делают линзы для очков). А вот более хрупкий и некачественный материал называют пластмассой (пример – китайские игрушки). Однако это вовсе не научная, и точной классификации не существует, и существовать не может, так как речь идет об одном и том же материале.
Изготовление ПЭТ-изделий в СПб любой формы и расцветки – это основная специализация АО «Термопласт». Мы беремся за заказы любой сложности и являемся наиболее крупным предприятием в регионе, благодаря чему имеем возможность и производственные ресурсы, чтобы предложить нашим партнерам наиболее выгодные условия сотрудничества.
Пластик пластику – рознь! Чем отличаются виды пластмасс?
Пластиковые вещи окружают современного человека всюду. Этот универсальный материал нашел широкое применение и на рынке строительных материалов. Причем он охватывает как изделия эконом-класса, так и дорогие дизайнерские вещи. Разные вещи, разный пластик – так в чем же разница?
Чтобы разобраться в видах пластмасс, обратимся к международной классификации. Унифицированные обозначения разработаны Обществом Пластмассовой Промышленности в 1988 году для целей утилизации отходов. Достаточно взглянуть на значок, чтобы понять, с каким материалом мы имеем дело. Это, зачастую, бывает очень нужно, ведь не все пластмассы одинаково полезны!
Полиэтилентерефталат (PET, PETE) – самый дешевый и распространенный вид пластмассы. Он используется для одноразовой тары прохладительных напитков, минеральной воды, растительного масла и т.д. Ключевое слово здесь – одноразовой. Повторное использование пластиковых бутылок крайне вредно, ведь они начинают выделять фталат (вещество, влияющее негативно на нервную и сердечно-сосудистую систему).
Согласно Европейским стандартам из этого вида пластика нельзя изготавливать игрушки для детей. Тем не менее он относится к категории безопасных и поддается переработке.
Полиэтилен высокой плотности (HDPE или PE HD) – недорогой в производстве и устойчивый к температурным воздействиям вид пластика. Применяется для изготовления пакетов, одноразовой посуды, тары чистящих средств.
Вполне пригоден для многократного использования и относительно безопасен для человека, хотя может выделять формальдегид.
Поливинилхлорид (V или PVC) – классический материал, используемый в технических целях. Из него изготавливаются облицовочные панели, окна, трубы, мебель, тара для технической жидкости и т.д. Он абсолютно не пригоден для пищевого использования.
Классический ПВХ содержит различные фталаты, винилхлорид, бисфенол А и даже кадмий. Для человека этот материал крайне опасен. Кроме того при горении он выделяет диоксины – опасные канцерогены.
Полиэтилен низкой плотности (LDPE или PEBD) – широко распространенный и дешевый материал. Он популярен благодаря мусорным мешкам, линолеуму, CD-дискам.
Для человека этот материал безопасен и может быть использован вторично. Выделяет формальдегид в очень редких случаях.
Полипропилен (PP) – для него характерна прочность и термостойкость. Из него изготавливают контейнеры для микроволновки, шприцы и безопасные игрушки для детей.
Безопасен для человеческого организма. Крайне редко может выделять формальдегид.
Полистирол (PS) – используется как в пищевой промышленности, так и для изготовления стройматериалов. Из него делают мясные лотки, тару для овощей и фруктов, сэндвич-панели и плиты для теплоизоляции. Специалисты относятся к нему с осторожностью касательно применения в пищевой промышленности: в качестве разовой упаковки он годится, а для длительного хранения – уже нет.
Не рекомендуется использовать данный материал вторично, так как он может выделять стирол. Стирол в свою очередь относится к канцерогенам.
Поликарбонат, полиамид и прочие виды пластмасс (O или OTHER) – в эту группу включают те виды пластика, которые не получили отдельного классификационного номера. В общем, их можно охарактеризовать как относительно безопасные. Из этих видов пластмасс изготавливаются игрушки, детские бутылочки, тара для воды и прочие виды упаковки.
Если часто подвергать воздействию высоких температур и влажной среды, может выделиться бисфенол А. Это вещество опасно своим влиянием на гормональный фон человека.
Будьте бдительны и обращайте внимание на упаковку! Теперь вы знаете, что означают таинственные символы на пластике, и что за этим может скрываться.