Производство пластика: Как производится пластик? Упрощенный процесс производства пластмасс

Содержание

Как производится пластик? Упрощенный процесс производства пластмасс

7-е мая, 2020 по Admin

Пластмасса — это один из предметов, который захватил все части нашей жизни и проник в каждую возможную отрасль. Пластик изначально рассматривался как изобретение, которое действительно сделало жизнь нас, людей, проще и удобнее. Но с годами тот же пластик стал проклятием нашего существования. Чтобы понять проблему пластики в целом, важно понять, как в первую очередь изготавливается пластик.

Существует два основных способа синтеза пластмасс — они могут быть синтетическими или полученными из возобновляемых биопродуктов. Синтетические пластмассы производятся из сырой нефти, природного газа или угля. В наиболее популярном сценарии пластмассы получают из сырой нефти, поскольку это наиболее рентабельные способы выполнения работы.

Но мы также должны отметить, что это также самый вредный способ получения пластика. В зависимости от того, как пластмассы взаимодействуют друг с другом, существует в основном шесть типов пластиков: термопласты, термореактивные пластмассы, аморфные пластмассы, полукристаллические пластмассы, гомополимеры и сополимеры.

Какой основной ингредиент в пластике?

В этой статье для удобства речь пойдет только об искусственно синтезированных пластиках. Основными ингредиентами этих пластмасс являются сырая нефть, уголь и природный газ. Чтобы закупать эти материалы, необходимо много заниматься добычей полезных ископаемых.

Первый шаг перед тем, как мы на самом деле приступим к процессу изготовления пластика, — это перегонка сырья, чтобы вы могли получить необходимое вам единственное соединение и отделить ненужное от него. Этот процесс происходит на нефтеперерабатывающем заводе в массовом масштабе. Их также называют нефтеперерабатывающими заводами или нафтой. Этот процесс является ключевым в производстве пластика.

Как сделан пластик?

В этом разделе статьи мы дадим пошаговый процесс, который используется для изготовления пластика на промышленном уровне.

1. Извлечение сырья

Для изготовления пластика первым требованием является закупка сырья. Эти сырьевые материалы включают уголь, сырую нефть и природный газ. Обеспечение это только первый шаг.

2. Очистка, чтобы избавиться от нежелательных частиц

После того, как сырье было закуплено, его нельзя сразу использовать. Он смешан с большим количеством примесей, которые необходимо отфильтровать. Этот процесс фильтрации и очистки происходит на нефтеперерабатывающих заводах. Проще говоря, добытая сырая нефть поступает на нефтеперерабатывающий завод, где она разлагается на различные нефтепродукты. Из этого процесса рафинирования мы можем получить мономеры, которые помогают нам в производстве пластмасс.

Эти мономеры также являются строительными блоками пластиковых полимеров. Вам может быть интересно, как происходит процесс очистки — вся сырая нефть помещается в печь и нагревается. После этого он отправляется в установку для перегонки. В этой перегонной установке вся сырая нефть разбивается на более мелкие и легкие соединения, называемые фракциями. Из всех получаемых фракций наиболее важной для процесса изготовления пластика является нафта.

3. Полимеризация

Это, наверное, самая сложная часть производственного процесса. В этой части процесса такие соединения, как этилен, пропилен, бутилен и т. Д. Превращаются в полимеры с более высокой молекулярной массой. Это также означает, что первоначально мономеры превращались в полимеры. Вот почему этот шаг называется полимеризация. При производстве пластмасс происходит два типа полимеризации:

1. Дополнительная полимеризация — В этом типе полимеризации мономер соединяется со следующим (димером), и цепочка продолжается. В основном вы продолжаете добавлять больше мономеров к исходному. Для облегчения такого типа полимеризации используется катализатор. Наиболее часто используемый катализатор — это разновидность перекиси. Примерами пластиков, использующих аддитивную полимеризацию, являются полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.
2. Конденсационная полимеризация — Этот тип полимеризации включает соединение 2 или более разных мономеров. Процесс конденсации происходит из-за удаления более мелких молекул, таких как вода. Этому процессу также способствуют катализаторы. Примерами пластмасс, полученных конденсационной полимеризацией, являются полиэстер и нейлон.

4. Составление и обработка

Процесс рецептура включает в себя плавление и смешивание различных материалов с образованием единого материала, в данном случае пластика. Затем смесь превращается в гранулы, которые могут быть отлиты в различные предметы в соответствии с потребностями производителя. Эти гранулы могут быть разных цветов, непрозрачности и формы. Все это делается на машине.

Какой был первый искусственный пластик?

Первый искусственный пластик был изготовлен в 1856 году в Великобритании Александр Паркс, Он сделал первый биопластик и назвал его Parkensine. Парксин был изготовлен из нитрата целлюлозы. Первый искусственный пластик был гибким, твердым и прозрачным. Со временем в Parkensine были внесены определенные изменения, благодаря которым он стал целлулоидом. Это было сделано путем добавления некоторого количества камфоры к нитрату целлюлозы, используемой для приготовления Паркензина. Целлулоид был распространенным компонентом, используемым для изготовления бильярдных шаров.

Говоря о синтетических пластиках, Лео Бекеланд из Бельгии изобрел бакелитпластик, который имеет устойчивость к высокой температуре, электричеству и химическим веществам. Очень распространенный не проводник. Бакелит очень популярен в электронной области.

Что использовалось до пластика?

Было и есть много других предметов, которые можно использовать вместо пластика. До изобретения пластика люди использовали дерево, металл, стекло, керамику и кожу. Также использовалась смола с деревьев. Резина также обычно использовалась вместо пластмассы.

Заключение

Хотя мы признаем, что изобретение пластика произвело революцию во многих отраслях промышленности, оно также поразило нашу планету. Существует много альтернатив пластику, которые можно использовать в нашей повседневной жизни.

Чтобы распространить важность переработки и избавления наших полигонов и океанов от пластика, Пластиковые коллекторы сделать все возможное, чтобы повысить важность утилизации, а также компенсировать их усилия. Это растущий коллектив энергичных и трудолюбивых людей по всему миру. Plastic Collectors стремится создать мир, свободный от пластика, мотивируя людей перерабатывать пластик и выплачивать им вознаграждение. Нажмите знать, как вы можете присоединиться к делу.

В России могут запретить производство одноразовых товаров из пластика через два года — Экономика и бизнес

ВЛАДИВОСТОК, 2 сентября. /ТАСС/. Запрет на производство одноразовых пластиковых товаров и упаковки может быть введен в России через два года. Столько времени потребуется на создание мощностей для производства альтернативных товаров, заявил ТАСС глава компании «Российский экологический оператор» (РЭО) Денис Буцаев.

Ранее РЭО подготовила список из 28 одноразовых пластиковых товаров и упаковки, рекомендованных к запрету в стране. Отмечалось, что запрет данных видов товаров и упаковки может быть введен только после создания инфраструктуры производства альтернативных замещающих изделий.

«В пределах нескольких лет, мы уверены, что мощности соответствующие могут быть созданы. Около двух лет [может занять процесс создания мощностей] «, — сообщил он на полях Восточного экономического форума (ВЭФ) в четверг.

В список товаров, рекомендованных к запрету, вошли одноразовые пластиковые трубочки, тарелки, стаканы, приборы, крышки от стаканов, капсулы от кофе, ватные палочки, непрозрачные и цветные бутылки из ПЭТ (термопластичный полиэфир), коробки и пачки для табачной продукции, блистерная упаковка (кроме лекарств), упаковка для куриных и перепелиных яиц, несколько видов пакетов: дойпак, флоупак, в форме кувшина, саше-пакет, сумка-сетка для овощей и фруктов.

Переработка отходов

Всего лишь 5% отходов направляется на переработку в России в настоящее время. 

«Мы сортируем 20% [отходов], а перерабатываем 5%, то есть мы отсортировываем больше, чем уходит в использование в качестве вторсырья» , — сообщил он.

По словам Буцаева, в России необходимо создать рынок вторсырья.

«Нам необходимо, чтобы у вторсырья появился рынок. <…> Если не появится инструментария по привлечению вторсырья в производство новых видов продукции, то у нас не заработает экономика замкнутого цикла», — отметил он.

Заместитель главы Минприроды РФ Дмитрий Тетенькин сообщил, что в регионах Дальнего Востока процент утилизации гораздо ниже, чем в целом по стране. «На территории Дальнего Востока из трех миллионов тонн отходов [в год] утилизируется только 1,5%», — рассказал он.

О форуме

VI Восточный экономический форум проходит во Владивостоке 2-4 сентября в гибридном формате, главная тема деловой программы — «Новые возможности Дальнего Востока в меняющемся мире». Помимо основных мероприятий состоится Молодежный ВЭФ и форум «ВЭФ Юниор», а также выставка «Улица Дальнего Востока». Организатором форума выступает Фонд Росконгресс. ТАСС — генеральный информационный партнер и официальное фотохост-агентство мероприятия.

Производство пластиковых окон (профиля) пвх в Москве и Московской области

Производство пластиковых окон (профиля) пвх в Москве и Московской области — «Пластика Окон»

Производство и
установка ПВХ
окон и дверей с 2002г.

Спецификация на производство окон ПВХ включает следующую информацию

  • размеры и форма будущей конструкции
  • тип конфигурации
  • необходимость использования комплектации
  • выбранный клиентом тип остекления
  • разновидность профиля
  • требуемый цвет

Производство пластиковых окон состоит из следующих этапов

  • 1

    Раскрой (резка) профиля. Используются заготовки для рам, оконных створок, перегородок

  • 2

    Подготовка армировки, выступающей металлическим усилителем конструкции.
    Подробнее

    Производители используют оцинкованный прокат, который устанавливается внутрь профиля и закрепляется саморезами. Благодаря этому изделие получает дополнительную жесткость. Фрезеровка отверстий для дренажа, отвечающих за отвод воды в случае образования конденсата

  • 3

    Работа с торцевой частью поперечины. Подробнее

    Для этого требуется торцефрезерный станок, укомплектованный фрезами. Производится вставка импоста в раму. Фрезеровка пазов, предназначенных для монтажа замкового механизма и выбранной фурнитуры

  • 4

    Производство прочных пластиковых окон — сварка заготовок, позволяющая получить уже готовый полуфабрикат. Подробнее

    Зачистка швов, удаление появившихся наплывов. Фурнитура устанавливается на ПВХ раму и створки, далее они объединяются в готовый блок

  • 5

    Производитель фиксирует стеклопакет в раме путем его распорки с использованием вкладышей, стеклопакет закрепляется штапиками, тестируется в режиме эксплуатации

Примеры выполненных работ

Еще больше фото наших объектов

@plastikaokon

Этот сайт использует файлы cookie для хранения данных.

Продолжая использовать сайт, Вы даёте своё согласие на работу с этими файлами.

ОК

Производство пластиковых ведер с крышкой

Мы делаем больше, чем просто ведро.

Производство пластиковых ведер как упаковочной тары является ядром нашей производственной программы. Сегодня мы производим более 300 видов различной тары для более чем 6000 клиентов, занимающихся расфасовкой продукции. Упаковочная тара Джокей современна по своему дизайну и удобна в использовании.

Наше производство пластиковых ведер способно удовлетворить потребности абсолютно любого клиента, так как наши ведра производятся в различных формах: стандартной круглой, удобной овальной, практичной прямоугольной и в восхитительной квадратной в любом желаемом цвете. Тара пригодна для штабелирования, имеет защиту от непроизвольного открытия крышек, обладает высокой плотностью, пригодна для расфасовки опасных продуктов, может быть оснащена лейкой или углублением для подсоединения насоса.

Благодаря специальному защитному замку, ведра Джокей всегда демонстрируют конечному потребителю, что тара цела, а расфасованный продукт сохранил все свои свойства.

Еще одним ключевым моментом является возможность нанесения декора по всей поверхности ведра.

Наши офсетные машины способны наносить на ведро до восьми цветов. Технология IML позволяет за одну операцию вмонтировать этикетку IML в ведро или крышку прямо в процессе литья. Поэтому самые сложные проекты выполняются нами на «отлично», а картинка получается фотографического качества. По желанию заказчика мы работаем также и с классической трафаретной печатью. Как Вы сами видите — каждое ведро мы продумываем так, чтобы оно стало привлекательной упаковкой для вашего конечного покупателя.

Джокей – Ваш надежный партнер в упаковке.

Если Вы планируете создание индивидуальной упаковки, то, выбрав Джокей, Вы сделаете правильный выбор!

Наш опыт, профессионализм, технические ноу-хау и производственные мощности – залог успеха Вашего нового продукта!

Все возможно.

Независимо от того, требует ли Ваш продукт индивидуальную конфигурацию упаковки или же с помощью дизайна необходимо укрепить Ваш бренд, Джокей рад предложить Вам новые разработки в упаковке: по форме, функциональности, технологиям закрытия тары, качеству материала и возможностям декорации.

 

Собственный инструментальный цех и новейшие технологии производства пластиковых ведер и упаковки.
У нас есть все условия для создания индивидуальных проектов тары. Разработкой новых видов упаковки занимаются дизайнеры, инженеры и специалисты по работе с клиентами. На основании Вашего технического задания мы предоставим Вам детальную концепцию конструкции, разработаем эскиз в 3-D и на высочайшем уровне доведем макет до стадии изготовления пресс-форм и запуска в производство.

полипропиленовые, канализационные трубы от производителя FDplast

Московский завод FDplast сегодня – это крупный российский производитель инженерных систем водоснабжения, отопления и канализации.

Завод входит в число крупнейших российских производителей полипропиленовых труб и фитингов. Продукция под торговой маркой FD производится с 2002 года и за 19 лет прекрасно зарекомендовала себя не только на российском рынке, но и в странах ближнего зарубежья.

С 2008 года Завод выпускает профилированные гофрированные трубы для систем безнапорной наружной хозяйственно-бытовой и ливневой канализации, колодцы.

Со дня основания и по настоящее время главными остаются качество и широкий ассортимент выпускаемой продукции для удовлетворения самого взыскательного спроса.

Подробнее

Напорные трубопроводы для систем водоснабжения, отопления

Московский завод FDplast — производитель полипропиленовых (ПП), полиэтиленовых (ПНД) труб, пластиковых колодцев канализационных, водопроводных, кабельных.

Московский завод FDplast производит широкий ассортимент труб, фасонных изделий, арматуры для систем водоснабжения и отопления.  Ассортимент выпускаемой заводом продукции из полипропилена на сегодняшний день достигает более 400 наименований изделий от 20 до 160 диаметра. Продукция производится в сером и белом цветах.

Завод производит полипропиленовые трубы неармированные: PN10, PN 16, PN20, трубы, армированные стекловолокном: PN20, PN25, трубы в бухте, полипропиленовые фитинги, запорную арматуру. Фитинги FD от 20 до 110 диаметра производятся с номинальным давлением PN 25. Фитинги от 125 до 160 диаметра производятся с номинальным давлением PN 10, PN 25.

Для производства пластиковых труб и фитингов используется только высококачественное сырье «Рандом сополимер» (тип 3) Borealis RA-130E (Финляндия). Трубы из этого сырья эксплуатируются при температурах от -10 °C до +95 °C. Благодаря эластичности материала вода в полипропиленовых трубах может замерзать, не разрушая их. Вся продукция сертифицирована, производится в соответствии с ГОСТ 32415-2013, ГОСТ Р 53630-2015, ТУ 22.21.21-001.03637755-2017.

Трубопроводы для систем водоотведения и наружной канализации

С 2008 года Московский завод FDplast производит профилированную трубу с монолитным раструбом для систем водоотведения и наружной канализации из полиэтилена. В 2019 году было начало производство гофрированной трубы из полипропилена.

В настоящее время Завод производит широкий ассортимент продукции: гофрированную трубу из полиэтилена и полипропилена, армированную трубу FD ARM, пластиковые сборные и сварные колодцы, пруток сварочный, листы ПНД, люки, крышки. Диаметральный ряд гофрированных труб составляет от 110 до 2400 D. Для производства двухслойных гофрированных труб используется только высококачественное сырье отечественных и зарубежных производителей: Газпром, Казаньоргсинтез, Borealis, Basell.

В 2020 году Завод приступил к производству спиральновитой трубы FD SVT  и сварных колодцев с шахтой FD SVT: канализационных, кабельных, водопроводных.

Вся продукция сертифицирована и производится в соответствии с ГОСТ Р 54475-2011, ТУ 2248-001-99718665-2008, ТУ 2248-001-38314882-2012, ТУ 22.21.21-004-16042271-2019.

Пластик для 3D-печати

С 2015 года Завод производит высокоточный пруток для 3D-печати и является ценовым лидером на рынке. Завод производит пластик: ABS, PLA, HIPS, SBS, SBS GLASS, PETG, TPU широкой цветовой гаммы. В производстве пластика используется только высококачественное сырье зарубежных производителей.

По вопросам сотрудничества, получения скидки на продукцию Завода просим обращаться по телефонам: +7 (495) 514-38-72, 514-38-71.

История пластика |

19.11.2019

Пластик так широко, незаметно и прочно вошёл в нашу жизнь, что даже не задумываешься об этом. Вещи, изготовленные из него, мы применяем в повседневной жизни и легко расстаёмся с ними — одноразовой посудой, пакетами, мешками, тарой для жидкостей – бутылками, канистрочками, пузырьками и флаконами от моющих средств, шампуней и т.д. Эти вещи окружают нас повсюду. Современный человек использует изделия из пластика как тару и посуду, как пакеты и свёртки, это ему удобно и комфортно.

Однако есть небольшая проблема, которая возникает в связи с массовым производством, использованием и выбрасыванием использованной продукции из пластика. Это так сказать плата за комфорт и удобство.

Пластик стал массово использоваться человеком около шестидесяти лет назад. За это время объем, и масса выброшенных предметов из пластика скопилось колоссальное количество, выраженное в десятках миллионах тонн. А ведь эта пластиковая и пластмассовая свалка должна где-то находиться. И она находится, вернее валяется. Она заваливает пляжи, берега, города третьего мира Евразии, Индокитая, Гавайских островов. Разрушенный на мелкие и мельчайшие частички пластик находится в верхних подводных слоях Мирового океана на огромных территориях. Всё это отрицательно влияет на экосистему, морских обитателей и птиц, и в конечном итоге на человека. То есть, пластик постепенно превратился в реальную угрозу всему живому. Дело осложняется тем, что человек разумный продолжает его выкидывать, поэтому количество пластика и его поступление в мировую свалку растёт быстрыми темпами. Миллионы тонн пластикового мусора по всему миру, ещё вчера бывшего тарой, ежесуточно выкидывается, и часть из них оказывается в водах морей и океанов. Нашествие пластикового хлама превращается в экологическую катастрофу.

Массовое производство пластика

Пластиковая посуда вошла в обиход человека во второй половине 20 столетия. В Америке, ещё в 1910 г. был выдан первый патент на производство одноразового бумажного стаканчика, предшественника пластикового собрата. Затем начали появляться в продаже вилки, ложки, тарелки. Люди оценили удобство одноразовой посуды, и она стала хорошо раскупаться. В конце 50-х годах производство одноразовой посуды перешло с бумаги на полимерные материалы. И с этого же десятилетия началось массовое производство пластиковой одноразовой посуды.

Основателем первой компании по производству пластиковых стаканчиков был Уильям Дарт. Его компания в настоящее время производит 30% пластиковой продукции от всего рынка в США. Примечательно, что небольшой механический цех в Мейсоне, штата Мичиган его отец Уильямом Ф. (WF) Дротик открыл ещё в 1937 г. Сам же Уильям пришёл к отцу в цех в начале 50-х годов. Это цех занимался выпуском разного ширпотреба, но только не посудой. И только в конце пятидесятых, сын с отцом переоснастили свою мастерскую, и смонтировали машину по производству чашек и стаканчиков из нового материала – расширяемого полистирола. В 1960 г. они выполнили свой первый заказ, изготовили и отправили заказчику партию стаканчиков. Сейчас они о себе пишут следующее: «Начиная с 1960 года, дротик является мировым лидером в производстве одноразовых продуктов общественного питания (поролоновые чашки и контейнеры)»

Мешки и пакеты из полимеров довольно объёмные изделия. Пластиковые пакеты изготовляются из полиэтилена — улучшенного целлофана. Начиналось всё в США, там начали применять полиэтилен для упаковки в него продуктов питания и других товаров. С появлением и развитием нового формата торговли — супермаркетов в Великобритании, который пришёлся на 50-е годы, полиэтилен стал основным материалом для упаковывания купленного товара. Полиэтиленовый упаковочный материал стал вытеснять упаковочную бумагу.

Собственно, полиэтиленовые мешки и пакеты появились в торговле в 1957 г. в магазинах Америки. Они сразу предназначались для расфасовки, упаковывания и складирования товаров и продуктов. Поскольку эта продукция оказалась востребованной в торговле, неудивительно, что вскоре в США и Европе их производство значительно увеличилось. В 1973 г. производство мешков и пакетов составило в 11,5 млн. штук. В 1982 г. в продаже стали появляться пакеты с ручками. В 2002 г. суммарный общемировой объём производства полиэтиленовых пакетов был в диапазоне от 4 до 5 трлн. штук в год. В настоящее время, ежедневно изготовляется триллионы пластиковых мешков, кульков и пакетов. Их не жалеют, и от них легко избавляются после использования.

Пластиковая тара для жидкости. Пластмасс появился в начале 20 века. Сначала был открыт силикон, потом фенолоформальдегидная смола. Эти открытия положили начало появления пластмассы. Вначале её использовали нешироко и по мелочам. Как материал для тары и упаковки, она не применялась до начала второй мировой войны. С началом военной кампании в американских войсках пластмассовая тара для жидкости распространилась быстро. Для личного состава боевых частей США поставлялись этилцеллюлозной фляги с завинчивающей крышкой.

Собственно, пластиковые бутылки стали изготовляться в США в 1970 г. ПЭТ (полиэтилентерефталат), полученный в лабораторных условиях английскими химиками в 1941 г. как материал для изготовления контейнеров стал использоваться лишь в начале 60-х годов. А бутылки для газированных напитков впервые стали производить на фирме «Du Pont Company» (США) в начале 70-х г. В России производство ПЭТ-бутылок освоили и начали производить в середине 90-х г.

Использование изделий из пластика

В наше время пластиковую тару для жидкости используют не только для напитков, но и в косметическом, парфюмерном, техническом, пищевом производствах. В такую тару, помимо питьевых напитков разливают технические жидкости, различные виды масел. Материал тары упругий, лёгкий, относительно недорогой в производстве с низкой себестоимостью, удобен при транспортировании. Все эти качества сделали пластиковую тару для жидкостей весьма распространённой и востребованной.

Количество произведённой продукции из полимеров для напитков и разных жидкостей ежегодно увеличивается. В массовом суммарном объёме в год производится тонны пластиковых изделий. Основными производителями пластиковой тары являются КНР, Мексика, Западная Европа, страны Юго-Восточной Азии и Соединенные Штаты Америки.

 Человек использует предметы и вещи из пластика, потому-что они удобны и практичны. Без них жизнь современного человека немыслима. Утро начинается с чистки зубов, пожалуйста, к вашим услугам зубная щётка и тюбик — они пластиковые. В ванной комнате целые армии пузырьков и флаконов с шампунями, гелями, разного рода средствами. И всё это используется. Примеров можно приводить множество. Суть вся в том, что все эти вещи когда-нибудь становятся ненужными и превращается в мусор. От мусора принято избавляться и от него постоянно избавляются. Учёными и исследователями приблизительно подсчитано — человечество производит столько мусора, что мешками с ним можно оградить всю прибрежную линию мирового океана. Немалая его часть попадает в океан.

То есть положительным моментом в использовании вещей, изготовленных из полимеров, полиэтиленов, пластмассы и т.д. является то, что они удобны, практичны и недорогие. А с другой стороны, в естественных условиях они очень долго разлагаются, более 100 лет, их утилизация и переработка недостаточно масштабна в мире, по сравнению с их поступлением на свалки. Это влечёт за собой переизбыток пластиковых отходов на поверхности земли и в земле, на поверхности воды и под поверхностью воды, на дне морей и океанов. Получается, делая себе комфорт в быту (обыватель — потребитель) и прибыль (обыватель – производитель) человек наносит непоправимый вред природе и животному миру. Также пластик потихоньку внедряется в пищевую цепочку, в которую входят все морские обитатели, животные, человек. Последние научные медицинские исследования подтверждают наличие полимеров в организме людей.

Сколько пластика делается из нефти на самом деле

Экологические активисты всего мира обожают обвинять нефтяную индустрию в том, что она, кроме всех прочих грехов, виновна в засилье пластиков в нашей жизни. Мол, пластмассы производятся в основном из нефти, а потом загрязняют окружающую среду.

Действительно, пластмассовое загрязнение является одним из сильнейших аргументов против нефтегазовой отрасли. Пластикам требуется очень много времени для естественного разложения, и только небольшое количество этих материалов перерабатывается во всем мире. Однако, стоит задать вопрос – а сколько нефти на самом деле используется для производства пластмасс?

В прошлом году на глобальный рынок поступило 359 млн тонн различных пластиков. Доля упаковочных пластмасс от этого объема составляет от 35% до 45%. Это меньше, чем многие думают, но есть еще более интересный факт: далеко не все пластмассы производятся из нефти.

Строго говоря, вообще никакие, все пластики изготавливаются из продуктов нефтехимии, но это уже частности. И конечно, это не имеет никакого отношения к вреду, причиняемому пластиковыми изделиями окружающей среде: из чего бы пластик не изготовили, ему все равно требуются столетия, чтобы разложиться. А тем временем мельчайшие пластиковые частицы попадают в пищевую цепочку.

Но самый интересный факт, что пластики производятся в основном из природного газа. Например, в Соединенных Штатах наиболее распространенным сырьем для пластмасс, будь то упаковки или что-либо еще, являются газовый конденсат и просто природный газ.

Возникает вопрос, а сколько на самом деле баррелей нефти уходит на пластиковую упаковку? На него довольно сложно ответить. Управление энергетической информации (EIA) категорически отказывается давать комментарии, заявляя, что не собирает данные в этом сегменте, сообщает Oil Price.

Тем не менее, данные, полученные несколько лет назад, показывают, что в 2010 году для производства пластмасс было использовано около 191 млн баррелей сжиженного нефтяного газа, а также 412 млрд кубометров природного газа, правда, в основном, в качестве топлива.

Нефти же на производство пластмасс используется в районе 4% от всей мировой добычи нефти. Это по данным за 2012 год, так что теперь может быть больше. Но, так или иначе, отказаться от пластиков пока невозможно.

Преимущества пластмасс по сравнению с альтернативами – стоимость и долговечность – будут и впредь стимулировать спрос на этот материал, даже когда правительства во всем мире ограничат использование одноразовых пластиков.

Между прочим, этот в этот вид материалов входят не только пакеты и упаковки для продуктов, но и медицинские расходники, а от них отказаться невозможно. Пока мы не найдем надежную и конкурентоспособную альтернативу этим видам пластмасс, вопрос о том, сколько нефти или газа уходит на их изготовление остается не особенно важным.

Факты и информация о загрязнении пластиком

Загрязнение пластиком стало одной из наиболее серьезных экологических проблем, поскольку быстро растущее производство одноразовых пластиковых изделий превышает возможности мира по их решению. Загрязнение пластиком наиболее заметно в развивающихся странах Азии и Африки, где системы сбора мусора часто неэффективны или отсутствуют. Но в развитом мире, особенно в странах с низким уровнем рециркуляции, также возникают проблемы со сбором выброшенного пластика.Пластиковый мусор стал настолько повсеместным, что побудил усилия написать глобальный договор, согласованный с Организацией Объединенных Наций.

Как это произошло?

Пластмассам, изготовленным из ископаемого топлива, чуть больше века. Производство и разработка тысяч новых изделий из пластика ускорились после Второй мировой войны, что изменило современную эпоху так, что сегодня жизнь без пластмасс стала бы неузнаваемой. Пластмассы произвели революцию в медицине с помощью спасательных устройств, сделали возможным космические путешествия, облегчили автомобили и самолеты — сэкономив топливо и загрязнение — и спасли жизни с помощью шлемов, инкубаторов и оборудования для чистой питьевой воды.

Комфортное предложение пластика, однако, привело к культуре одноразового использования, которая раскрывает темную сторону материала: сегодня одноразовые пластмассы составляют 40 процентов ежегодно производимого пластика. Срок службы многих из этих продуктов, таких как полиэтиленовые пакеты и упаковки для пищевых продуктов, составляет от нескольких минут до часов, однако они могут сохраняться в окружающей среде в течение сотен лет.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1/10

1/10

Китовая акула плывет рядом с полиэтиленовым пакетом в Аденском заливе недалеко от Йемена. Хотя китовые акулы являются самой крупной рыбой в море, им по-прежнему угрожает проглатывание мелких кусочков. из пластика.

Китовая акула плывет рядом с полиэтиленовым пакетом в Аденском заливе недалеко от Йемена. Хотя китовые акулы — самая крупная рыба в море, им все еще угрожают глотания небольших кусочков пластика.

Фотография Томаса П. Песчака, Nat Geo Image Collection

Пластмассы по номерам

Некоторые ключевые факты:

  • Половина всех когда-либо производимых пластиков была произведена за последние 15 лет.
  • Производство увеличилось в геометрической прогрессии с 2.3 миллиона тонн в 1950 году до 448 миллионов тонн к 2015 году. Ожидается, что производство удвоится к 2050 году.
  • Ежегодно около 8 миллионов тонн пластиковых отходов уходит в океаны из прибрежных стран. Это то же самое, что поставить пять мешков для мусора на каждом шагу береговой линии по всему миру.
  • Пластмассы часто содержат добавки, делающие их более прочными, гибкими и долговечными. Но многие из этих добавок могут продлить срок службы продуктов, если они превращаются в мусор, и, по некоторым оценкам, срок их разрушения составляет не менее 400 лет.

Как пластмассы перемещаются по миру

Большая часть пластикового мусора в океанах, последний сток Земли, вытекает с суши. Мусор также переносится в море по крупным рекам, которые действуют как конвейерные ленты, собирая все больше и больше мусора по мере движения вниз по течению. Попадая в море, большая часть пластикового мусора остается в прибрежных водах. Но однажды попав в океанские течения, его можно транспортировать по всему миру.

На острове Хендерсон, необитаемом атолле в группе Питкэрн, изолированном на полпути между Чили и Новой Зеландией, ученые обнаружили пластиковые предметы из России, США, Европы, Южной Америки, Японии и Китая.Они были перенесены в южную часть Тихого океана круговоротом южной части Тихого океана, круговым океаническим течением.

Микропластики

Оказавшись в море, солнечный свет, ветер и волны разрушают пластиковые отходы на мелкие частицы, часто менее одной пятой дюйма в поперечнике. Эти так называемые микропластики распространены по всей толще воды и были обнаружены во всех уголках земного шара, от горы Эверест, самой высокой вершины, до Марианской впадины, самой глубокой впадины.

Микропластики распадаются на более мелкие и мелкие части.Между тем, пластиковые микроволокна были обнаружены в городских системах питьевой воды и дрейфовали по воздуху.

Вред для дикой природы

Пластмассы ежегодно убивают миллионы животных, от птиц до рыб и других морских организмов. Известно, что около 700 видов, в том числе находящихся под угрозой исчезновения, пострадали от пластика. Почти все виды морских птиц питаются пластиком.

Большинство смертей животных происходит из-за запутывания или голода. Тюлени, киты, черепахи и другие животные задушены брошенными орудиями лова или выброшенными кольцами из шести упаковок.Микропластик обнаружен у более чем 100 водных видов, в том числе у рыб, креветок и мидий, предназначенных для наших обеденных тарелок. Во многих случаях эти крошечные частицы проходят через пищеварительную систему и выводятся без последствий. Но также было обнаружено, что пластик блокирует пищеварительный тракт или прокалывает органы, вызывая смерть. Желудки, забитые пластиком, уменьшают желание есть, вызывая голод.

Пластмассы потреблялись наземными животными, включая слонов, гиен, зебр, тигров, верблюдов, крупный рогатый скот и других крупных млекопитающих, что в некоторых случаях приводило к смерти.

Тесты также подтвердили повреждение печени и клеток и нарушения репродуктивной системы, что побудило некоторые виды, такие как устрицы, производить меньше яиц. Новое исследование показывает, что личинки рыб поедают нановолокна в первые дни жизни, что поднимает новые вопросы о влиянии пластика на популяции рыб.

Преодоление пластикового прилива

Оказавшись в океане, трудно, если вообще возможно, извлечь пластиковые отходы. Механические системы, такие как Mr.Trash Wheel, перехватчик мусора в бухте Балтимор в Мэриленде, может эффективно собирать большие куски пластика, такие как поролоновые чашки и контейнеры для еды, из внутренних водоемов. Но как только пластмассы распадаются на микропластики и разносятся по толщине воды в открытом океане, их практически невозможно восстановить.

Решение состоит в том, чтобы предотвратить попадание пластиковых отходов в реки и моря в первую очередь, говорят многие ученые и защитники природы, включая Национальное географическое общество.Этого можно достичь за счет усовершенствованных систем управления отходами и их вторичной переработки, лучшего дизайна продукта, учитывающего короткий срок службы одноразовой упаковки, и сокращения производства ненужных одноразовых пластиков.

Проблема производства пластмасс

Конец пластиковой стрелы, работающей на гидроразрывном топливе

Пластик заполняет наши свалки, дома и океаны. Загрязнение пластиком наносит огромный ущерб дикой природе: более 700 видов, в том числе морские черепахи, рыбы и киты, едят пластик или запутываются в нем.Пластик скоро перевесит всю морскую рыбу, и он будет в нашей питьевой воде и на наших тарелках.

Тем не менее, нефтяная промышленность планирует увеличить производство пластика на 40 процентов в течение следующего десятилетия. Благодаря переизбытку фракционного газа по всей стране появляются заводы по производству пластмасс, которые превращают ископаемое топливо в пластик. В дополнение к проблеме увеличения количества пластиковых отходов, эти нефтехимические предприятия выбрасывают загрязненный воздух и воду в районы.

Нефтехимическая пластиковая штанга

Более 30 заводов по производству пластмасс находятся на стадии строительства от долины реки Огайо до побережья Мексиканского залива.Эти заводы по производству пластмасс включают установки для производства этана и метанола, которые перерабатывают природный газ для производства пластика. Например:

  • ExxonMobil и партнер из Саудовской Аравии планируют построить крупнейший в мире завод по производству пластмасс. Это чудовище будет производить десятки миллионов тонн пластика. Федеральные биологи предупреждают, что пластиковые гранулы могут разлиться в устье Техаса и нанести вред находящимся под угрозой исчезновения журавлям.
  • Formosa Plastics стремится построить на берегу реки Миссисипи крупный завод по производству пластмасс, превратив сельскохозяйственные угодья и водно-болотные угодья в грязный нефтехимический завод.Он находится в районе Луизианы, который прозвали «Раковой аллеей» из-за проблем со здоровьем, связанных с концентрацией загрязняющих окружающую среду нефтеперерабатывающих заводов в этом регионе.

Многие из этих токсичных нефтехимических комплексов расположены в бедных кварталах и цветных сообществах.

Грязная вода и воздух

Эти крекеры содержат более 100 химических веществ, содержащихся в загрязнении воздуха, включая канцерогены, такие как бензол, толуол, этилбензол и ксилол.Загрязнение воздуха нефтехимическими предприятиями может вызвать проблемы со здоровьем в соседних общинах: астму, рак легких, повреждение мозга и органов, рвоту, диарею и сердечно-сосудистые заболевания.

Превращение ископаемого топлива в пластик загрязняет воду. Крошечные гранулы, производимые на этих объектах, часто попадают в водоемы, где их съедают птицы и рыбы. Помимо гранул, крекеры загрязняют наши реки и океаны опасными химическими веществами, которые могут быть токсичными для водных животных и накапливаться в пищевой цепочке.

Стремление нефтяной промышленности расширять производство пластмасс — это еще одна причина, по которой грязное ископаемое топливо остается в земле.

Наша кампания

Центр борется с распространением крекеров из пластика этана посредством массового сопротивления и судебных исков. Наша национальная кампания направлена ​​на то, чтобы остановить пластиковый бум у его источника. Мы боремся за разрешения, необходимые для этих заводов по производству пластика, добиваемся строгого регулирования производства пластмасс и мобилизуем поддержку широких масс, чтобы противостоять этому пластиковому буму, работающему на ископаемом топливе.

Мы присоединились к сотням других общественных и природоохранных организаций в подаче юридических петиций с требованием, чтобы Агентство по охране окружающей среды приняло более строгие стандарты загрязнения воды и воздуха для промышленных предприятий, производящих пластик. И мы возглавили национальную коалицию из более чем 600 организаций для разработки Президентского плана действий по пластмассам, прося президента Джо Байдена предпринять ряд исполнительных мер для преодоления кризиса.

Мы также боремся с отдельными пластиковыми растениями.В 2018 году мы обратились в Комиссию Техаса по качеству окружающей среды с просьбой отклонить разрешение на очистку сточных вод для предлагаемого объекта возле Грегори, штат Техас, финансируемого ExxonMobil и правительством Саудовской Аравии, который будет сбрасывать более 13 миллионов галлонов загрязненных сточных вод в день в залив Корпус-Кристи. .

В начале 2020 года Центр и его союзники подали в суд на администрацию Трампа за разрешение строительства крупного нефтехимического комплекса Formosa Plastics в округе Сент-Джеймс, штат Луизиана.Мы подали предварительный судебный запрет на строительство комплекса, а позже успешно добились от инженерного корпуса армии приостановления действия федеральных разрешений на реализацию проекта на основании нашего иска.

Посмотреть увеличенную версию карты.

Ущерб от пластика для окружающей среды — EHN

От сотовых телефонов до велосипедных шлемов и пакетов для внутривенного вливания пластик изменил общество таким образом, чтобы сделать его жизнь проще и безопаснее. Но синтетический материал также оставил вредные отпечатки на окружающей среде и, возможно, на здоровье человека.


Более 60 ученых со всего мира внесли свой вклад в отчет за 2009 год, первый из которых предложил всесторонний обзор воздействия пластмасс на окружающую среду и здоровье человека и представил возможные решения.

«Одним из наиболее распространенных и длительных недавних изменений на поверхности нашей планеты является накопление и фрагментация пластика», — написал Дэвид Барнс, ведущий автор и исследователь Британской антарктической службы. Отчет был опубликован в специальном выпуске Philosophical Transactions of the Royal Society B , научного журнала.

Ученые сообщили, что по мере того, как повышается внимание к экологическим последствиям использования пластика, растет и его использование.

Пластик, произведенный в первые 10 лет этого века, затмевает общее количество произведенного за весь прошлый век.

pxfuel.com

С момента начала его массового производства в 1940-х годах широкий спектр уникальных свойств пластика поднял его до важного статуса в обществе.Согласно отчету, в мире в 2018 году было произведено почти 360 миллионов тонн пластика. Количество пластика, произведенного в первые десять лет этого века, приблизится к общему объему, произведенному за весь прошлый век.

«Пластмассы — это продукты с очень долгим сроком службы, которые потенциально могут прослужить десятилетия, и все же мы в основном используем эти легкие и недорогие материалы в качестве одноразовых предметов, которые в течение года отправляются на свалку, где они будут сохраняться веками », — сказал в интервью ведущий редактор отчета Ричард Томпсон.

Появляется все больше свидетельств того, что химические строительные блоки, которые делают пластмассы такими универсальными, являются теми же компонентами, которые могут нанести вред людям и окружающей среде. А его производство и утилизация также создают множество экологических проблем. Например:

  • Химические вещества, добавленные в пластмассу, поглощаются человеческим телом. Было обнаружено, что некоторые из этих соединений изменяют гормоны или имеют другие потенциальные последствия для здоровья человека.
  • Пластиковый мусор с примесью химикатов, который часто попадает в организм морских животных, может травмировать или отравить диких животных.
  • Плавучие пластиковые отходы, которые могут выживать в воде в течение тысяч лет, служат миниатюрными транспортными средствами для инвазивных видов, разрушая среду обитания.
  • Пластмасса, закопанная глубоко на свалках, может выделять вредные химические вещества, которые распространяются в грунтовые воды.
  • Около 4 процентов мировой добычи нефти используется в качестве сырья для производства пластмасс, и такое же количество потребляется в качестве энергии в процессе.

Люди подвергаются воздействию химических веществ из пластика несколько раз в день через воздух, пыль, воду, пищу и использование потребительских товаров.

Например, фталаты используются в качестве пластификаторов при производстве виниловых полов и покрытий для стен, упаковки пищевых продуктов и медицинских устройств. У восьми из десяти младенцев и почти у всех взрослых в организме есть измеримые уровни фталатов.

Кроме того, бисфенол А (BPA), содержащийся в поликарбонатных бутылках и покрытиях банок для пищевых продуктов и напитков, может попадать в продукты питания и напитки. Центры США по контролю и профилактике заболеваний сообщили, что у 93 процентов людей обнаруживаемый уровень BPA в моче.

Высокое воздействие бисфенола А и фталата недоношенными детьми в отделениях интенсивной терапии новорожденных вызывает «серьезную озабоченность»

Flickr.com

Полибромированные дифениловые эфиры или ПБДЭ, которые являются антипиренами, добавляются к подушкам, матрасам, ковровым покрытиям и автомобильным сиденьям из пенополиуретана.

Промышленность пластмасс заявляет, что их продукция безопасна после десятилетий испытаний.

«Каждая добавка, которую мы используем, очень тщательно оценивается не только отраслью, но и независимыми государственными органами, чтобы проанализировать все материалы, которые мы используем в пластмассах», — сказал Майк Нил, специалист по вопросам потребителей и окружающей среды в PlasticsEurope. отраслевая торговая ассоциация и соавтор отчета.

Но, согласно отчету, некоторые из этих химикатов влияют на воспроизводство и развитие в исследованиях на животных. Некоторые исследования также связывают эти химические вещества с побочными эффектами у людей, включая репродуктивные аномалии.

«У нас есть литература о животных, которая показывает прямую связь между воздействием и неблагоприятными последствиями для здоровья, ограниченные исследования на людях и тот факт, что от 90 до 100 процентов населения имеют измеримые уровни этих соединений в организме», — сказал Джон Микер. доцент кафедры экологических наук в Школе общественного здравоохранения Мичиганского университета и ведущий автор. «Вы получаете полную картину, и это вызывает опасения, но необходимы дополнительные исследования».

Шанна Свон, директор Центра репродуктивной эпидемиологии Университета Рочестера, провела исследования, в ходе которых была обнаружена связь между воздействием фталатов на беременных женщин и изменением генитального развития их мальчиков.

Кроме того, согласно одному недавнему исследованию, люди с наибольшим воздействием BPA имеют повышенный риск сердечных заболеваний и диабета. Исследования ПБДЭ на животных показали возможность повреждения развивающегося мозга и репродуктивной системы.

Тем не менее, влияние на здоровье человека остается в значительной степени неизвестным. Чтобы пролить свет на проблему, в отчете рекомендуются более сложные исследования на людях.

«Трудно иметь дымящийся пистолет для одного исследования на животных или наблюдательного исследования на людях», — сказал Микер.«Нам нужны исследования разных типов, указывающие на постоянную закономерность, чтобы более точно определить влияние этих химикатов на здоровье».

Но проверка людей на наличие эндокринных разрушителей может быть сложной задачей, потому что фталаты и BPA проходят через организм очень быстро. Кроме того, тесты для каждого химического вещества стоят около 100 долларов за штуку.

Решение, какие химические вещества тестировать и в какой дозе, также является проблемой. На сегодняшний день большинство исследований посвящено отдельным химическим веществам, и имеются ограниченные данные о взаимодействиях между химическими веществами.Проблема усугубляется открытием того факта, что химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы, могут иметь эффект при дозах ниже, чем те, которые используются в стандартных тестах на токсичность Агентства по охране окружающей среды.

Текущие усилия по тестированию следует выбросить. Новая цель? Тесты, имитирующие реальное воздействие на человека.

Эми Сото

«Это очень сложная картина, и лабораторная модель, в которой просто взять одно изолированное химическое вещество и передать его генетически чистой линии крыс в чистых клетках, чистом воздухе и чистой воде, и увидеть, что оно делает, даже близко не подражает им. человеческая ситуация «, — сказал Свон.

Многие исследователи рекомендуют исследования, в которых тестируют беременных женщин, а также их детей. Национальное исследование детей сделает именно это, изучив влияние окружающей среды на более чем 100 000 детей в Соединенных Штатах, отслеживая их с момента рождения до 21 года.

«Сейчас существует так много вопросов, связанных с этими химическими веществами в связи с сердечно-сосудистыми заболеваниями, возрастом. и половое созревание, ожирение, нарушения развития «, — сказал Свон. «Мы не знаем, что вызывает это, только намеки, поэтому прелесть Национального исследования детей в том, что мы можем посмотреть на все эти конечные точки, и оно должно дать много ответов.»

Согласно отчету, проблемы пластика распространяются не только на человеческое тело. Более одной трети всего пластика составляет одноразовая упаковка, такая как бутылки и пакеты, многие из которых в конечном итоге засоряют окружающую среду.

Хотя изображение птицы запуталось пластиковое ожерелье уже выжжено на глазах у публики, гораздо более распространено проглатывание пластиковых фрагментов. Попав внутрь, пластик может нанести один-два удара, забивая живот животного и отравляя его химическими веществами, сконцентрированными в пластике. .Некоторые химические вещества попадают в пищевую сеть, когда животные едят их.

Согласно отчету, более 180 видов животных, в том числе птиц, рыб, черепах и морских млекопитающих, поедают пластиковый мусор.

К сожалению, сбор данных о воздействии пластификаторов на дикую природу сопряжен с теми же проблемами, что и изучение здоровья человека. Тем не менее, уже есть доказательства того, что пластмассы, связанные с химическими веществами, могут нанести вред дикой природе.

Например, лабораторные исследования показали, что фталаты и BPA влияют на воспроизводство у всех изученных групп животных и ухудшают развитие ракообразных и земноводных.

«Несмотря на то, что лабораторные исследования свидетельствуют о том, что эти химические вещества оказывают неблагоприятное воздействие при экологически значимых концентрациях, необходимы дальнейшие исследования для установления воздействия на популяцию в природной среде», — говорится в отчете.

Чарльз Тайлер, профессор Школы биологических наук Университета Эксетера в Соединенном Королевстве и старший автор отчета, сказал, что ученые показали, что «некоторые из этих химических соединений попадают в окружающую среду и в некоторых средах находятся на концентрации, при которых они могут оказывать биологическое воздействие на целый ряд видов диких животных.»

Путешествуя от побережья к побережью, пластик может прослужить тысячи лет из-за меньшего воздействия ультрафиолета и более низких температур водных сред обитания.

Барнс демонстрирует мобильность пластика, рассказывая о обнаружении пластика во время экспедиции в море Амундсена, где он взял биологические образцы, первые в истории. Амундсен, расположенный в тихоокеанском секторе Антарктиды, — единственное море в Антарктиде, на побережье которого нет исследовательской станции, а ближайший городской центр находится в тысячах миль от него.

«Даже для нас попасть внутрь было проблемой, потому что здесь так много льда, и попасть туда так сложно», — сказал Барнс. «Но даже в самых отдаленных местах на поверхности моря был пластик.

Пластик также служит плавучим транспортным средством, которое позволяет чужеродным видам путешествовать автостопом в незнакомые части мира, угрожая биоразнообразию. Глобальное потепление еще больше способствует этому процессу. делая ранее негостеприимные районы, такие как Арктика, пригодными для жизни инвазивными видами, которые могут нанести ущерб местным видам.

Например, пластиковые предметы обычно заселяются ракушками, трубчатыми червями и водорослями. Вдоль берега острова Аделаида, к западу от Антарктического полуострова, были обнаружены десять видов беспозвоночных, прикрепленных к пластиковым ремням, усеивающим лед.

«Повышение температуры всего на один градус может иметь большое значение между тем, чтобы добраться куда-нибудь и действительно выжить, когда вы туда доберетесь», — сказал Барнс.

Пластик настолько эластичен, что даже закапывание его глубоко в землю не удерживает его от воздействия на окружающую среду.В настоящее время на его долю приходится около 10 процентов образующихся отходов, большая часть которых вывозится на свалки. Но, как отмечается в отчете, размещение пластика на свалке может просто создать проблему для будущего, поскольку химические вещества пластика часто проникают в близлежащие земли, загрязняя грунтовые воды.

Пластмассы как основной потребитель ископаемого топлива

pxfuel.com

Кроме того, производство пластмасс является основным потребителем ископаемого топлива.Восемь процентов мировой добычи нефти идет на производство пластмасс.

Поскольку объемы пластмасс ежегодно растут примерно на девять процентов, авторы подчеркивают, что решение их проблем означает обеспечение устойчивости.

Одно из решений — рассматривать пластик как материал многократного использования, а не как одноразовый товар, который быстро выбрасывают. Это означает, что с самого начала сделать пластик более легко перерабатываемым за счет использования меньшего количества материалов в производственном процессе и увеличения доступности предприятий по переработке.

«Идея утилизации проста: и промышленность, и общество должны рассматривать отслужившие свой срок, в том числе пластмассы, как сырье, а не как отходы», — говорится в отчете.

Еще одним вариантом является повышение доступности биоразлагаемого пластика, который можно производить из возобновляемых материалов растений, таких как кукуруза и соя.

«Биоразлагаемые пластмассы могут решить ряд проблем, связанных с управлением отходами, особенно для одноразовой упаковки, которую невозможно легко отделить от органических отходов в сфере общественного питания или сельского хозяйства», — говорится в отчете.

Однако в настоящее время производственные мощности по производству биоразлагаемых пластиков во всем мире составляют всего около 350 000 тонн, что составляет менее 0,2 процента пластика на нефтехимической основе. Кроме того, «большая часть этих материалов вряд ли быстро разложится в естественной среде обитания, и есть опасения, что разлагаемые полимеры на масляной основе могут просто распадаться на мелкие кусочки, которые сами по себе не более разлагаются, чем обычный пластик», — говорится в отчете. .

Чтобы помочь уменьшить потенциально вредные химические вещества в пластмассах, авторы рекомендуют провести дополнительные исследования биологических механизмов, на которые могут влиять пластиковые добавки и, в частности, хронические воздействия низких доз.

Тем временем в отчете рекомендуется сократить использование этих химикатов и разработать более безопасные альтернативы, стратегия, известная как «зеленая химия».

«Если бы этот подход применялся 50 лет назад, он, вероятно, предотвратил бы разработку химических веществ, которые считаются вероятными эндокринными разрушителями», — говорится в отчете.

В отчете также говорится о том, что пластиковые отходы можно сократить за счет использования этикеток, позволяющих потребителям выбирать упаковку на основе анализа жизненного цикла, который включает все компоненты производственного процесса.Например, если бы продукт был изготовлен в основном из переработанных материалов, использовал минимальную упаковку и мог бы быть легко переработан, он получил бы зеленую точку. Если бы продукт был изготовлен из чрезмерной упаковки, в которой использовалось много первичных материалов, на нем была бы красная точка.

«Лично я считаю, что это способ сделать это, а не коленный рефлекс, когда законодательство запрещает использовать определенные типы пластика», — сказал Томпсон. «Эта информация поможет управлять системой, потому что я думаю, что потребители стремятся сделать правильный выбор, когда им предоставляется вся информация.«

Нил из PlasticsEurope сказал, что потребители, а не промышленность, несут ответственность за то, чтобы пластмассы не загрязняли окружающую среду.

« На мой взгляд, ответственность справедливо и полностью ложится на потребителя », — сказал он. склонны ковыряться в пластике, потому что, возможно, это наиболее заметная форма мусора и потому, что он легкий, поэтому он может немного перемещаться, но на самом деле это лишь небольшая часть проблемы с подстилкой ».

Ответственный способ помочь решить экологические проблемы

pxfuel.com

Авторы заявили, что если пластмассы производятся и используются ответственно, они могут помочь решить некоторые экологические проблемы.

Например, одно исследование показало, что упаковка напитков из ПЭТ (разновидность пластика) по сравнению со стеклом или металлом снижает потребление энергии на 52 процента и выбросы парниковых газов на 55 процентов. Кроме того, солнечные водонагреватели, содержащие пластмассы, могут обеспечить до двух третей годовой потребности домашнего хозяйства в горячей воде, снижая потребление энергии.

Пластмассы, если их использовать с умом, «могут уменьшить влияние человечества на Землю», — сказал Томпсон.

Примечание редактора: эта статья была впервые опубликована в июле 2009 года изданием Environmental Health News и обновлена ​​в апреле 2020 года. Она находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Производство и разложение пластика — Основа для супа из пластика

Пластик не разлагается. Это означает, что весь пластик, который когда-либо производился и попал в окружающую среду, все еще присутствует там в той или иной форме. Производство пластика процветает с 1950-х годов.По этой причине, а также поскольку пластик не поддается биологическому разложению, происходит накопление или накопление пластика по мере того, как все больше и больше попадает в окружающую среду. Так что же происходит с пластиком в океанах? Он накапливается в определенных местах из-за дождя, ветра или океанских течений, но некоторые из них могут просто оставаться в местах, где сбрасываются пластиковые отходы.

Рост производства пластмасс

Производство пластмасс продолжает расти быстрыми темпами. По оценкам, около 3% всего пластика, производимого ежегодно, попадает в океан.С момента широкомасштабного внедрения пластика после Второй мировой войны было произведено в общей сложности 8,3 миллиарда метрических тонн. Из этого количества до 2015 года 6,3 миллиарда тонн превратились в отходы. Только 9% пластиковых отходов перерабатывается, а 12% сжигается. Остальные 79% попадают на свалки или в окружающую среду, где они навсегда останутся в той или иной форме, поскольку пластик не разлагается. Мировое производство пластика увеличилось с двух миллионов тонн в 1950 году до 380 миллионов тонн в 2018 году (это число включает пластиковые текстильные волокна).В 2017 году в мире было произведено около 350 миллионов тонн пластика (без учета волокон). Около половины всего пластика на Земле было произведено за последние тринадцать лет. Если нынешняя тенденция сохранится, то примерно к 2050 году на свалках и в окружающей среде будет около двенадцати миллиардов тонн пластика. Выбрасывается больше пластика, чем мы можем очистить, хотя мы делаем все возможное. Единственный способ уменьшить и предотвратить загрязнение пластиком — это производить и использовать гораздо меньше пластика.

Накопление

Для многих стран сезон дождей также является сезоном пластики.Берега рек смыты проливным дождем. Эти реки несут в море весь пластиковый мусор, который раньше был на берегах. Затем часть его откладывается на пляжах. На Бали известные туристические пляжи снова и снова покрывались толстым слоем пластика; «Чрезвычайная ситуация с мусором» была объявлена ​​в январе 2018 года после того, как в течение пяти дней шел дождь. Для очистки пляжей использовались бульдозеры. Набережная в Дурбане, Южная Африка, также была заполнена пластиковыми бутылками после проливного дождя.В таких странах, как Франция, Испания и Италия, половина всех отходов по-прежнему попадает на свалки. Большая часть этого пластика уносится в океан, а плавающий пластик легко уносится ветром.

Трубопровод пластмасс: ожидается всплеск нового производства

По мере роста обеспокоенности общества по поводу загрязнения пластиком потребители тянутся к холщовым мешкам, металлическим соломкам и многоразовым бутылкам для воды. Но пока люди обеспокоены изображениями океанических круговоротов мусора, ископаемое топливо и нефтехимическая промышленность вкладывают миллиарды долларов в новые заводы, предназначенные для производства на миллионы тонн пластика больше, чем они выкачивают сейчас.

Компании, такие как ExxonMobil, Shell и Saudi Aramco, наращивают производство пластика, который производится из нефти и газа, и их побочных продуктов, чтобы застраховаться от возможности того, что серьезный глобальный ответ на изменение климата может снизить спрос на их топливо, аналитики сказать. Международное энергетическое агентство (МЭА) заявляет, что на нефтехимию, категорию, включающую пластик, в настоящее время приходится 14 процентов потребления нефти, и ожидается, что она будет обеспечивать половину роста спроса на нефть в период до 2050 года. Всемирный экономический форум прогнозирует, что производство пластика удвоится в следующие 20 лет.

«В условиях, когда мир пытается отказаться от ископаемого топлива в качестве источника энергии, именно здесь [нефтегазовые компании] видят рост», — сказал Стивен Фейт, штатный поверенный Центра международного экологического права, группа адвокатов.

И поскольку американский бум гидроразрыва пласта вырывает вместе с природным газом большое количество этана в качестве исходного пластикового сырья, Соединенные Штаты представляют собой большую область роста для производства пластмасс. При низких ценах на природный газ многие операции по гидроразрыву теряют деньги, поэтому производители стремились найти применение этану, который они получают в качестве побочного продукта бурения.

С 2010 года компании инвестировали более 200 миллиардов долларов в 333 пластиковых и других химических проекта в США

«Они ищут способ монетизировать это», — сказал Фейт. «Вы можете рассматривать пластик как своего рода субсидию для гидроразрыва пласта».

Нефтехимический центр Америки исторически находился на побережье Мексиканского залива в Техасе и Луизиане с участком в нижнем течении реки Миссисипи, получившим название «Раковая аллея» из-за воздействия токсичных выбросов.Производители расширяют свое присутствие здесь за счет множества новых проектов и предложений о большем. Они также стремятся создать новый коридор для пластмасс в Огайо, Пенсильвании и Западной Вирджинии, где скважины для гидроразрыва пласта богаты этаном.

Shell строит установку крекинга этана стоимостью 6 миллиардов долларов — установку, которая превращает этан в этилен, строительный блок для многих видов пластика — в Монаке, штат Пенсильвания, в 25 милях к северо-западу от Питтсбурга. Ожидается, что после открытия в начале 2020-х годов он будет производить 1,6 миллиона тонн пластика в год.Это просто самая заметная часть того, что промышленность называет «возрождением производства пластмасс в США», продукция которого идет не только на упаковку и одноразовые предметы, такие как столовые приборы, бутылки и пакеты, но и на изделия длительного использования, такие как строительство. материалы и детали для автомобилей и самолетов.

Промышленный бум, вызванный гидроразрывом, возобновляет опасения по поводу загрязнения в Питтсбурге. Подробнее.

С 2010 года компании инвестировали более 200 миллиардов долларов в 333 пластиковых и других химических проекта в США.S., включая расширение существующих мощностей, новых заводов и сопутствующей инфраструктуры, такой как трубопроводы, сообщает Американский химический совет, отраслевой орган. Некоторые проекты уже работают или строятся, другие ждут одобрения регулирующих органов.

«Вот почему 2020 год так важен. Многие из этих объектов находятся в процессе получения разрешений. «Мы уже слишком поздно, — сказала Джудит Энк, основатель Beyond Plastics и бывший региональный директор U.S. Агентство по охране окружающей среды «Если хотя бы четверть этих установок для крекинга этана будет построена, это закроет нас в будущее пластмассы, от которого будет трудно избавиться».

Завод по крекингу этана Shell Chemical Appalachia строится в Монаке, штат Пенсильвания, в апреле 2019 года.AP Photo / Gene J. Puskar

Воздействие выходит за рамки проблемы отходов, которая вызывает озабоченность общества. Хотя пластик часто рассматривается как отдельная проблема от изменения климата, как его производство, так и загробная жизнь на самом деле являются основными источниками выбросов парниковых газов.

Глобальные выбросы, связанные с пластиком, которые сейчас составляют чуть менее 900 миллионов тонн в эквиваленте диоксида углерода в год, могут к 2030 году достичь 1,3 миллиарда тонн, что соответствует почти 300 угольным электростанциям, считает Центр международного экологического права.Центр сообщил, что если производство будет расти, как планировалось, на пластик израсходуется от 10 до 13 процентов допустимых выбросов углерода, если потепление останется ниже 1,5 градусов Цельсия.

Эти выбросы происходят практически на всех этапах жизни пластика. Во-первых, это энергоемкий характер добычи нефти и газа. Кроме того, для крекинга этана требуется огромное количество энергии с одновременным значительным выбросом парниковых газов. Завод Shell имеет разрешение на выброс углекислого газа в размере 480 000 автомобилей в год.

По оценкам, 12 процентов всего пластика сжигается, выделяя больше парниковых газов, а также опасных токсинов, включая диоксины и тяжелые металлы. Промышленность продвигает расширение сжигания отходов на заводах по переработке электроэнергии, которые она описывает как источник возобновляемой энергии. Более того, новое исследование предполагает, что пластик в окружающей среде выделяет парниковые газы при разложении — потенциально обширный и неконтролируемый источник выбросов.

Источник: Центр международного экологического права

.

Представители отрасли утверждают, что пластик имеет множество преимуществ, в том числе экологических.По словам Кейта Кристмана, управляющего директора рынков пластмасс Американского химического совета, он делает автомобили легче и, следовательно, более эффективными, изолирует дома, сокращает количество отходов, продлевая срок службы пищевых продуктов, и поддерживает санитарные принадлежности в санитарном состоянии, среди многих других применений.

«Эти вещи будут и дальше оставаться важными приложениями, которые защищают наше здоровье и общество в будущем», — сказал он. «Ключевым моментом здесь является контекст. Если вы не собираетесь использовать пластик, что вы собираетесь использовать вместо этого? » По его словам, такие альтернативы, как сталь, стекло и алюминий, сами по себе оказывают негативное воздействие, в том числе углеродный след, который может быть больше, чем у пластика.И хотя критики сосредотачиваются на одноразовых предметах, которые кажутся несерьезными, большая часть пластика находит более длительное использование, сказал он.

Тем не менее, удобство — как и пристрастие потребителей к еде и питью на ходу — является важным фактором использования пластика в богатых странах. И развивающийся мир также стал важным новым рынком. В некоторых частях Азии международные компании продают отдельные порции продуктов, таких как шампунь, мыло и лосьон, потребителям с низкими доходами в отдельных пакетах. Но в то время как промышленность указывает на отсутствие инфраструктуры управления отходами в бедных странах как на причину проблемы пластика в океане, американцы используют в десятки раз больше пластика на душу населения, чем индийцы, в пять раз больше, чем индонезийцы, и почти в три раза больше, чем китайцы.

Помимо воздействия на климат, нефтехимическое производство может выделять переносимые по воздуху токсины, такие как 1,3-бутадиен, бензол и толуол, вызывая рак и другие заболевания. Многие заводы расположены в бедных районах, часто в цветных сообществах, хотя по мере того, как соединение гидроразрыва способствует расширению в сельских районах, бедные белые сообщества, вероятно, также будут все больше пострадать.

«Я думаю, что общественность неправильно понимает масштабы воздействия пластика, особенно на здоровье человека», — говорит один активист.

Пожары и взрывы — еще одна проблема. За день до Дня благодарения пожар на заводе Texas Petroleum Chemical в Порт-Нечесе вызвал два взрыва, вынудив 50 000 человек покинуть свои дома. Неделю спустя власти выпустили еще одно предупреждение об эвакуации после того, как воздушные мониторы обнаружили высокие уровни канцерогенного 1,3-бутадиена.

Это был четвертый крупный нефтехимический пожар в штате в 2019 году. «Такова природа того места, где мы живем, и неприятный побочный эффект всего этого производства», — сказала Иветт Ареллано из Техасской службы защиты окружающей среды.«Я думаю, что широкая общественность неправильно понимает всю широту воздействия пластика, особенно на здоровье человека».

Тем не менее, многие приветствуют рабочие места на нефтехимических предприятиях, особенно в районах, пострадавших от угольной и другой промышленности. Пенсильвания предоставила заводу Shell налоговые льготы на сумму 1,6 миллиарда долларов — одни из самых больших в истории штата — и чиновники в Огайо и Западной Вирджинии ухаживают за фирмами, стремящимися построить больше установок для крекинга этана, хранилищ и трубопроводов.IHS Markit, компания, занимающаяся данными и анализом, заявила, что регион может производить достаточно этана для снабжения еще четырех крекинг-установок, подобных Shell.

Одной из проблем отрасли является распространение законов, направленных на сокращение распространения пластика. Европейский Союз запрещает одноразовые пластиковые предметы, включая столовые приборы, тарелки, соломинки, чашки и контейнеры для пищевых продуктов, начиная с 2021 года. В восьми штатах США и ряде городов пластиковые пакеты для покупок были запрещены, как и в 34 африканских странах.

«Несмотря на эти усилия, спрос на пластик продолжает очень быстро расти» как в развивающихся, так и в более богатых странах, — сказал Питер Леви, ведущий автор отчета МЭА о будущем нефтехимии за 2018 год.Аналитики прогнозируют ежегодный рост спроса на 4 процента. «Расширения мощностей нет без причины», — сказал Леви.

Строительство российского нефтехимического завода ЗапСибНефтеХим на окраине Тобольска в октябре 2018 года.АНДРЕЙ БОРОДУЛИН / AFP через Getty Images

Годовое производство уже удвоилось с 2000 года, рост частично обусловлен низкой стоимостью и универсальностью пластика. «Это что-то вроде сказочного материала», — сказал Леви . «Если подумать, сколько можно положить в пластиковый пакет по сравнению с его весом, это замечательно. Это означает, что его заменители должны соревноваться на этом уровне ».

Однако в случае пластика спрос не всегда исходит напрямую от потребителей, а от компаний пищевой промышленности, производства напитков, потребительских товаров и других секторов, которые используют его для упаковки своих товаров.

Американский химический совет стремится к переработке или восстановлению всего пластика к 2040 году, хотя критики отвергают эту цель как нереалистичную «чистую воду». ЕС, помимо своего запрета на одноразовые предметы, также потребует, чтобы к 2025 году пластиковые бутылки содержали 25 процентов переработанного содержимого.

В отчете IHS Markit говорится, что технические возможности, логистика и экономика вторичной переработки не соответствуют таким амбициям. Переработка пластика технически сложна, и закрытие Китаем дверей для иностранных пластиковых отходов в 2018 году обнажило неадекватность глобальных систем переработки, оставив многие богатые страны с горами отходов.

Если производство не замедлится, говорит аналитик, «они просто найдут что-нибудь еще, что можно обернуть в пластик».

Переработанный материал вряд ли будет составлять более 10–12 процентов будущего производства пластмасс, сказал Робин Уотерс, директор по анализу пластмасс IHS Markit и один из авторов отчета. По его словам, на товары, подпадающие под запреты, такие как европейские, приходится всего около 5 процентов спроса на пластик.

Критики отрасли опасаются, что расширение предложения может гарантировать дополнительное использование пластика независимо от того, хотят ли этого потребители.По словам Фейта, после того, как будут построены новые установки крекинга этана, производители захотят, чтобы они продолжали работать, чтобы максимизировать прибыль.

Накапливается: как запрет Китая на импорт отходов остановил мировую переработку. Подробнее.

«Итак, следующая проблема заключается в том, что появятся инновации в способах вывода пластика на рынок», — сказал он. «Это то, что мы видели [в прошлом] — все больше и больше вещей упаковываются во все больший объем пластика. Есть проблема с ударом крота.«Если производство не замедлится, — добавил он, — они просто найдут что-нибудь еще, чтобы обернуть его в пластик».

Как производится пластик? — Британская федерация пластмасс

Автор: Д-р Паял Бахети

Пластик может быть «синтетическим» или «биологическим». Синтетические пластики получают из сырой нефти, природного газа или угля. В то время как пластик на биологической основе производится из возобновляемых продуктов, таких как углеводы, крахмал, растительные жиры и масла, бактерии и другие биологические вещества.

Подавляющее большинство используемых сегодня пластмасс является синтетическим из-за простоты производственных методов, связанных с переработкой сырой нефти. Однако растущий спрос на ограниченные запасы нефти вызывает потребность в новых пластмассах из возобновляемых источников, таких как отходы биомассы или отходы животноводства в промышленности.

В Европе только небольшая часть (около 4-6%) наших запасов нефти и газа идет на производство пластмасс, а остальная часть используется для транспорта, электричества, отопления и других применений (Ref)

Большая часть используемого сегодня пластика получается следующими этапами:

1.Добыча сырья (в основном сырая нефть и природный газ, но также и уголь) — это сложная смесь тысяч соединений, которые затем необходимо переработать.

2. Процесс нефтепереработки превращает сырую нефть в различные нефтепродукты — они превращаются в полезные химические вещества, включая «мономеры» (молекулы, которые являются основными строительными блоками полимеров). В процессе переработки сырая нефть нагревается в печи, которая затем отправляется в установку дистилляции, где тяжелая сырая нефть разделяется на более легкие компоненты, называемые фракциями.Один из них, называемый нафта, является ключевым компонентом для производства большого количества пластика. Однако есть и другие способы, например, использование газа.

Рис. 1. Наглядное изображение того, как изготавливаются пластмассы (Рисунок адаптирован из ссылки)

3. Полимеризация — это процесс в нефтяной промышленности, где легкие олефиновые газы (бензин), такие как этилен, пропилен, бутилен (т.е. мономеры), превращаются в углеводороды с более высокой молекулярной массой (полимеры).Это происходит, когда мономеры химически связаны в цепи. Есть два разных механизма полимеризации:

  1. Аддитивная полимеризация

Реакция аддитивной полимеризации — это когда один мономер соединяется со следующим (димером), а димер со следующим (тример) и так далее. Это достигается за счет введения катализатора, обычно пероксида. Этот процесс известен как полимеры роста цепочки, поскольку он добавляет по одной мономерной единице за раз.Обычными примерами аддитивных полимеров являются полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.

  1. Конденсационная полимеризация

Конденсационная полимеризация включает соединение двух или более различных мономеров путем удаления небольших молекул, таких как вода. Также требуется катализатор для реакции, протекающей между соседними мономерами. Это называется ступенчатым ростом, потому что вы можете, например, добавить существующую цепочку к другой цепочке. Обычными примерами конденсационных полимеров являются полиэстер и нейлон.

4. Компаундирование / переработка

При компаундировании различные смеси материалов смешиваются в расплаве (смешиваются путем плавления) для получения рецептур для пластмасс. Обычно для этой цели используют экструдер определенного типа, за которым следует гранулирование смеси. Затем экструзия или другой процесс формования превращает эти гранулы в готовый или полуфабрикат. Компаундирование часто происходит на двухшнековом экструдере, где гранулы затем перерабатываются в пластмассовые предметы уникального дизайна, различного размера, формы, цвета с точными свойствами в соответствии с заранее определенными условиями, установленными в обрабатывающей машине.

Более подробная информация о том, как производится пластик, представлена ​​в следующих разделах:

  1. Полимер против пластика
  2. Что такое углеводороды?
  3. Как синтетический пластик создается из сырой нефти?
  4. Как получается пластик из нафты?
  5. Что является основным ингредиентом пластика?
  6. Какой был первый пластик, сделанный человеком?
  7. Что раньше использовали пластик?
  8. Можно ли сделать пластик без масла?

Все пластмассы по существу являются полимерами, но не все полимеры являются пластиками.

Термин «полимер и мономер » происходит от греческих слов: где «поли» означает «множество», «мер» означает «повторяющееся звено», а слово «моно» означает «один». Это буквально означает, что полимер состоит из множества повторяющихся мономеров звеньев. Полимеры — это более крупные молекулы, образованные путем ковалентного соединения множества мономерных звеньев вместе в виде цепочек, подобных жемчужинам на нити жемчуга.

Слово пластик происходит от «пластикус» (лат. «Способный к формованию») и «пластикос» (греч. «Пригодный для литья»).Когда мы говорим о пластмассах, мы имеем в виду органические полимеры (синтетические или натуральные) с высокой молекулярной массой, которые смешаны с другими веществами.

Пластмассы — это высокомолекулярные органические полимеры, состоящие из различных элементов, таких как углерод, водород, кислород, азот, сера и хлор. Они также могут быть получены из атома кремния (известного как силикон) вместе с углеродом; распространенным примером являются силиконовые грудные имплантаты или силикон-гидрогель для оптических линз. Пластмассы состоят из полимерной смолы, часто смешанной с другими веществами, называемыми добавками.

«Пластичность» — это термин, используемый для описания свойства, характеристики и свойства материала, который может необратимо деформироваться без разрушения. Пластичность описывает, выдержит ли полимер температуру и давление во время процесса формования.

Chemistry позволяет изменять различные параметры для настройки свойств полимеров. Мы можем использовать разные элементы, изменять тип мономеров и переставлять их по разному образцу, чтобы изменить форму полимера, его молекулярную массу или другие химические / физические свойства.Это позволяет разрабатывать пластики с нужными свойствами для конкретного применения.

Большинство используемых сегодня пластмасс получают из углеводородов, получаемых из сырой нефти, природного газа и угля — ископаемого топлива.

Что такое углеводород?

Углеводороды — это органические соединения (могут быть алифатическими или ароматическими), состоящие из углерода и водорода . Алифатические углеводороды не имеют циклических бензольных колец, тогда как ароматические углеводороды имеют бензольные кольца.

Углерод

( C , атомный номер = 6) имеет валентность четыре, что означает, что он имеет четыре электрона во внешней оболочке. Он может образовывать пары с четырьмя другими электронами любого элемента периодической таблицы Менделеева (для углеводорода он образует пары с водородом). С другой стороны, водород ( H , с атомным номером = 1) имеет только один электрон в валентной оболочке, поэтому четыре из этих H-атомов готовы к спариванию с C-атомом, образуя одинарную связь, чтобы дать CH 4 молекула.Молекула CH 4 называется метаном, который является простейшим углеводородом и первым членом семейства алканов. Точно так же, если два атома углерода связаны вместе, они могут связываться с шестью атомами водорода, при этом три атома углерода находятся на каждом атоме углерода, чтобы получить химическую формулу CH 3 -CH 3 (или C 2 H 6 ), известный как этан, и серия продолжается следующим образом.

Семейство алканов : метан (CH 4 ), этан (CH 3 -CH 3 или C 2 H 6 ), пропан (CH 3 -CH 2 -CH 3 ), бутан (CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ), пентан (CH 3 -CH 2 -CH 2 — CH 2 -CH 3 ), гексан, гептан, октан, нонан, додекан, ундекан и т. Д.

Обратите внимание, что этот тип связи с углеродом и водородом представляет собой насыщенную связь (сигма-связь обозначается как σ-связь). Также может быть ненасыщенная связь , где пи-связь (π-связь) присутствует вместе с сигма-связью, дающей двойные углерод-углеродные связи ( алкенов ), или иметь две π-связи с сигмой, дающей тройную углерод-углеродную связь ( алкинов ), что очень сильно зависит от типа гибридизации между элементами.

Семейство алкенов : этилен (CH 2 = CH 2 или C 2 H 4 ), пропилен (CH 2 = CH-CH 2 ), 1-бутилен (CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 ), 2-бутилен (CH 3 -CH = CH-CH 3 ) и так далее.(Обратите внимание, что 1-бутилен и 2-бутилен являются изомерами бутилена).

Алкиновые углеводороды : этин (CH ≡ CH или C 2 H 2 ), пропин (CH≡C-CH 3 ), 1-бутин (CH≡C-CH 2 -CH 3 ), 2-бутин (CH 3 -CH≡CH-CH 3 ) и так далее.

Что такое ископаемое топливо и откуда оно берется?

Ископаемое топливо — это в основном сырая нефть, природный газ и уголь, состоящие из углерода, водорода, азота, серы, кислородных элементов и других минералов (рис. 1, исх.).Общепринятая теория состоит в том, что эти углеводороды образуются из останков живых организмов, называемых планктонами (крошечные растения и животные), существовавших в юрскую эпоху. Планктоны были погребены глубже под тяжелыми слоями отложений в мантии Земли из-за сжатия из-за огромного количества тепла и давления. Мертвые организмы разлагались без кислорода, что превращало их в крошечные карманы из нефти и газа. Затем сырая нефть и газ проникают в породы, которые в конечном итоге накапливаются в коллекторах.Скважины с нефтью и природным газом находятся на дне наших океанов и под ними. Уголь в основном получают из мертвых растений (см.).

Рис. 2. Элементный состав ископаемого топлива (исх.).

Ученые также подвергли сомнению эту теорию. Недавнее исследование, проведенное Институтом Карнеги Nature Geoscience в сотрудничестве с российскими и шведскими коллегами, показало, что органическое вещество не может быть источником тяжелых углеводородов и что они могут существовать уже глубоко под землей.Эксперты обнаружили, что этан и другие тяжелые углеводороды могут быть получены, если условия давления и температуры могут быть сопоставлены с условиями, присутствующими глубоко внутри ядра Земли. Это означает, что углеводороды могут образовываться в верхней мантии, которая представляет собой слой Земли между корой и ядром. Они демонстрируют это, подвергая метан лазерной термообработке в верхнем слое Земли, который затем превращается в молекулу водорода, этан, пропан, петролейный эфир и графит. Затем ученые подвергли этан тем же условиям, при которых в результате обратимости образовался метан.Вышеуказанные данные показывают, что эти углеводороды могут образовываться естественным путем без остатков растений и животных (исх.).

3. Как синтетический пластик создается из сырой нефти?

Синтетический пластик поступает из нефтехимии. Когда источник нефти под поверхностью Земли идентифицируется, в скалах в земле просверливаются отверстия для добычи нефти.

Добыча нефти — Нефть перекачивается из-под земли на поверхность, где танкеры используются для транспортировки нефти на берег.Бурение нефтяных скважин также может производиться под океаном с использованием платформ. Насосы разных размеров могут производить от 5 до 40 литров масла за такт (Рисунок 1).

Переработка нефти — Нефть перекачивается по трубопроводу длиной в тысячи миль и транспортируется на нефтеперерабатывающий завод (рис. 1). Разлив нефти из трубопровода во время транспортировки может иметь как немедленные, так и долгосрочные экологические последствия, но приняты меры безопасности для предотвращения и минимизации этого риска.

Рисунок 3: Фракционная перегонка сырой нефти

Перегонка сырой нефти и производство нефтехимических продуктов — Сырая нефть представляет собой смесь сотен углеводородов, которая также содержит некоторое количество твердых веществ и некоторое количество растворенных в ней газообразных углеводородов из семейства алканов (в основном это CH 4 и C 2 H 6 , но это может быть C 3 H 8 или C 4 H 10 ).Сырая нефть сначала нагревается в печи, затем полученная смесь подается в виде пара в колонну фракционной перегонки. Колонна фракционной перегонки разделяет смесь на различные отсеки, называемые фракциями. Существует температурный градиент в дистилляционной башне, где верх холоднее основания. Смесь жидкой и паровой фракций разделяется в башне в зависимости от их веса и температуры кипения (точка кипения — это температура, при которой жидкая фаза переходит в газообразную).Когда пары испаряются и встречаются с жидкой фракцией, температура которой ниже точки кипения пара, она частично конденсируется. Эти пары испаряющейся сырой нефти конденсируются при разной температуре в башне. Пары (газы) самых легких фракций (бензин и нефтяной газ), поступающие в верхнюю часть колонны, жидкие фракции промежуточного веса (керосин и дизельные дистилляты) задерживаются в середине, более тяжелые жидкости (называемые газойлями) отделяются ниже , в то время как самые тяжелые фракции (твердые вещества) с самыми высокими температурами кипения остаются в основании башни.Каждая фракция в колонке содержит углеводороды с одинаковым числом атомов углерода, молекулы меньшего размера расположены к верху, а более длинные — ближе к низу колонки (см.). Таким образом, нефть разлагается на нефтяной газ, бензин, парафин (керосин), нафту, легкую нефть, тяжелую нефть и т. Д.

После стадии дистилляции полученные длинноцепочечные углеводороды превращаются в углеводороды, которые затем могут быть превращены во многие важные химические вещества, которые мы используем для приготовления широкого спектра продуктов, применимых от пластика до фармацевтики.

Крекинг углеводородов — это основной процесс, который под воздействием высокой температуры и давления расщепляет смесь сложных углеводородов на более простые алкены / алканы с низкой относительной молекулярной массой (плюс побочные продукты).

Крекинг может осуществляться двумя способами: крекинг с водяным паром и каталитический крекинг.

При паровом крекинге используется высокая температура и давление для разрыва длинных цепей углеводородов без катализатора, в то время как каталитический крекинг добавляет катализатор, который позволяет процессу протекать при более низких температурах и давлениях.

Сырье, используемое в нефтехимической промышленности, — это в основном нафта и природный газ, получаемый при переработке нефти в нефтехимическом сырье. При паровом крекинге используется сырье из смеси углеводородов из различных фракций, таких как газы-реагенты (этан, пропан или бутан) из природного газа или жидкости ( нафта или газойль ) (Рисунок 4).

Рис. 4. Различные химические вещества, полученные из ископаемого топлива после переработки нефти.

(Нафта представляет собой смесь углеводородов от C 5 до C 10 , полученных при перегонке сырой нефти).

Например, углеводород декана расщепляется на такие продукты, как пропилен и гептан, где первый затем используется для производства полипропилена (рис. 5).

Рис. 5. Представление крекинга декана для превращения в пропилен и гептан.

Молекулы сырья превращаются в мономеры, такие как этилен, пропилен, бутен и другие.Все эти мономеры содержат двойные связи, так что атомы углерода могут впоследствии реагировать с образованием полимеров.

Полимеризация — углеводородные мономеры затем связываются вместе с помощью механизма химической полимеризации с образованием полимеров. В процессе полимеризации образуются густые вязкие вещества в виде смол, которые используются для изготовления пластмассовых изделий. Если мы посмотрим здесь на случай этиленового мономера; этилен — газообразный углеводород. Когда он подвергается воздействию тепла, давления и определенного катализатора, он объединяется в длинные повторяющиеся углеродные цепи.Эти соединенные молекулы (полимер) представляют собой пластиковую смолу, известную как полиэтилен (PE).

Производство пластика на основе полиэтилена — Поли (этилен) перерабатывается на заводе по производству пластиковых гранул. Гранулы переливают в реактор, растворяют в густой жидкости и отливают в форму. Жидкость остывает, превращается в твердый пластик и образует готовый продукт. Обработка полимера также включает добавление пластификаторов, красителей и антипиренов.

Виды полимеризации

Синтетический пластик получают в результате реакции, известной как полимеризация, которая может осуществляться двумя разными способами:

Аддитивная полимеризация : Синтез включает объединение мономеров в длинную цепь.Один мономер соединяется со следующим и так далее, когда катализатор вводится в процессе, известном как полимеры роста цепи, добавляя по одному мономерному звену за раз. Считается, что некоторые реакции аддитивной полимеризации не создают побочных продуктов, и реакцию можно проводить в паровой фазе (то есть в газовой фазе), диспергированной в жидкости. Примеры: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и полистирол.

Конденсационная полимеризация : В этом случае два мономера объединяются, образуя димер (две единицы), высвобождая побочный продукт.Затем димеры могут соединяться с образованием тетрамеров (четыре звена) и так далее. Эти побочные продукты необходимо удалить для успеха реакции. Наиболее распространенным побочным продуктом является вода, которую легко очистить и утилизировать. Побочные продукты также могут быть ценным сырьем, которое повторно используется в потоке сырья.

Примеры: нейлон (полиамид), полиэстер и полиуретан.

Пластик часто делают из нафты.Например, этилен и пропилен являются основным сырьем для пластика на масляной основе, получаемого из нафты.

Что такое нафта?

Есть разные виды нафты. Это термин, используемый для описания группы летучих смесей жидких углеводородов, полученных перегонкой сырой нефти. Это смесь углеводородов от C 5 до C 10 .

Нафта термически разлагается при высокой температуре (~ 800 ° C) в установке парового крекинга в присутствии водяного пара, где она распадается на легкие углеводороды, известные как основные промежуточные звенья.Это олефины и ароматические углеводороды. Среди олефинов C 2 (этилен), C 3 (пропилен), C 4 (бутан и бутадиен). Ароматические углеводороды состоят из бензола, толуола и ксилола. Эти небольшие молекулы связаны друг с другом в длинные молекулярные цепи, называемые полимерами. Когда полимер поступает с химического завода, он все еще не в форме пластика — он находится в форме гранул или порошков (или жидкостей). Прежде чем они смогут стать повседневным пластиком, они должны пройти ряд преобразований.Их замешивают, нагревают, плавят и охлаждают в предметы различной формы, размера, цвета с точными свойствами в соответствии с технологическими трубками.

Например, для полимеризации этилена в полиэтилен (PE) добавляются инициаторы для запуска цепной реакции, только после образования PE он отправляется на переработку путем добавления некоторых химикатов (антиоксидантов и стабилизаторов). После этого экструдер преобразует полиэтилен в нити, а затем измельчители преобразуют его в гранулы полиэтилена.Затем фабрики перерабатывают их в конечную продукцию.

Основным ингредиентом большинства пластических материалов является производное сырой нефти и природного газа.

Существует много различных типов пластиков — прозрачные, непрозрачные, однотонные, гибкие, жесткие, мягкие и т. Д.

Пластиковые изделия часто представляют собой полимерную смолу, которую затем смешивают со смесью добавок (см. Полимер vs.пластик). Добавки важны, поскольку каждая из них используется для придания пластику заданных оптимальных свойств, таких как ударная вязкость, гибкость, эластичность, цвет, или для того, чтобы сделать их более безопасными и гигиеничными для использования в определенных условиях (см.).

Из какого типа пластика сделано изделие, иногда можно определить по номеру на дне пластиковых контейнеров. Некоторые из основных типов пластика и исходного мономера приведены ниже (Таблица 1). В этой таблице показаны типы пластика и мономеры, из которых он состоит.

Таблица 1. Основные типы полимеров, мономеры и их химическая структура

Идентификационный код смолы

Полимеры

Мономеры

PETE

Полиэтилентерефталат (ПЭТ)

Этиленгликоль и диметилтерефталат

ПНД

Полиэтилен высокой плотности

(HDPE)

Этилен (CH 2 = CH 2 )

* (меньшее разветвление между полимерными цепями)

ПВХ

Поливинилхлорид

(ПВХ)

Винилхлорид (CH 2 = CH-Cl)

ПВД

Полиэтилен низкой плотности

(ПВД)

Этилен (CH 2 = CH 2 )

* (чрезмерное разветвление)

PP

Полипропилен

(ПП)

Пропилен (CH 3 -CH = CH 2 )

PS

Полистирол

(ПС)

Стирол

прочие

Пластмассы прочие, включая акрил, поликарбонаты, полимолочную кислоту (PLA), волокна, нейлон

Для одного полимера используются разные мономеры.

Например, PLA из молочной кислоты

* Мономером, используемым в LDPE и HDPE, является этилен, но есть разница в степени разветвления.

Мезоамериканские культуры (ольмеки, майя, ацтеки, 1500 г. до н.э.) использовали натуральный латекс и резину для изготовления водонепроницаемых контейнеров и одежды.

Александр Паркс (Великобритания, 1856 г.) запатентовал первый искусственный биопластик, названный Parkesine, сделанный из нитрата целлюлозы. Парксин был твердым, гибким и прозрачным пластиком. Джон Уэсли Хаятт (США, 1860-е годы) разбогател на изобретении Паркса. Братья Хаятт улучшили пластичность нитрата целлюлозы, добавив камфору, и переименовали пластик в целлулоид. Целью было производство бильярдных шаров, которые до этого делались из слоновой кости. Многие считают изобретение самым ранним примером искусственного биопласта (ссылка).

Первым по-настоящему синтетическим пластиком был бакелит, сделанный из фенола и формальдегидной смолы. Лео Бекеланд (Бельгия, 1906 г.) изобрел бакелит, который был придуман как «национальный исторический памятник химии», поскольку он полностью произвел революцию во всех отраслях современной жизни. Обладает высокой устойчивостью к электричеству, теплу и химическим веществам. Он обладает непроводящими свойствами, что чрезвычайно важно при проектировании электронных устройств, таких как корпуса радиоприемников и телефонов. (ссылка).

До появления пластика мы использовали дерево, металл, стекло и керамику, а также материалы животного происхождения, такие как рог, кость и кожу.

Для хранения использовались формованные глины (керамика), смешанные со стеклом, что означало, что емкости часто были тяжелыми и хрупкими.

Появились натуральные материалы из коры каучукового дерева — камедь (латексная смола), смесь была липкой и пластичной, но не пригодной для хранения.

В 18 веке Чарльз Гудиер случайно обнаружил каучук — он добавил

В 18 веке Чарльз Гудиер случайно открыл каучук — он добавил серу в горячую необработанную резину, которая прореагировала и сделала резину упругой, которая при охлаждении стала эластичной, то есть имела свойство возвращаться в исходную форму (см.).

Да, пластик можно создавать не только из нефти, но и из других источников.

Хотя сырая нефть является основным источником углерода для современного пластика, множество вариантов производится из возобновляемых материалов. Пластик, сделанный без масла, продается как пластик на биологической основе или биопластик. Они сделаны из возобновляемой биомассы, такой как:

  • Лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза,
  • терпенов,
  • Жиры и масла растительные,
  • Углеводы (сахар из сахарного тростника и т. Д.)
  • Пищевые отходы вторичного использования
  • Бактерии

Однако следует отметить, что биопластики не всегда автоматически становятся более устойчивой альтернативой.Биопластики различаются по способам разложения, и биопластики, как и любой другой материал, требуют ресурсов для своего производства.

Биопластики, такие как, например, PLA, представляют собой биоразлагаемый материал, который разлагается в определенных условиях окружающей среды, но не может разлагаться биологически во всех климатических условиях. Поэтому требуется поток отходов из пластика на основе PLA. В случае PLA это чувствительный полиэстер, который начинает разлагаться во время процедуры переработки и может в конечном итоге загрязнить существующий поток переработки пластика (см.).

Но биопластики могут найти множество применений, если они разработаны с учетом правильного потока отходов.

Биопластики — это потенциальные материалы для производства одноразового пластика, например, необходимого для изготовления биоразлагаемых бутылок и упаковочных пленок. Например, в 2019 году исследователь из Университета Сассекса создал прозрачную пластиковую пленку из отходов рыбьей кожи и водорослей; называется МаринаТекс (Ref). Биополимеры также были исследованы для медицинских применений, таких как контролируемое высвобождение лекарств, упаковка лекарств и рассасывающиеся хирургические швы (ссылка, ссылка).

Морис Лемуан (Франция, 1926) открыл первый биопластик, полученный из бактерий, полигидроксибутирата (ПОБ), из бактерии Bacillus megaterium. По мере того как бактерии потребляют сахар, они производят полимеры (см.). Важность изобретения Лемуана игнорировалась до тех пор, пока нефтяной кризис, разразившийся в середине 1970-х годов, не вызвал интерес к поиску заменителей нефтепродуктов.

Генри Форд (США, 1940) использовал биопластик, сделанный из соевых бобов, для некоторых деталей автомобилей.Форд прекратил использование соевых пластиков после Второй мировой войны из-за излишков недорогого масла (см.).

Развитие метаболической и генной инженерии расширило исследования биопластиков, и стали известны приложения для многих типов биопластиков, в частности, PHB и полигидроксиалканоат (PHA), хотя постоянно происходит множество других интересных разработок.

Как производится пластик? Упрощенный процесс производства пластика

7 мая 2020 г. by Admin

Пластик — это предмет, который захватил и занял все части нашей жизни и проник во все возможные отрасли.Изначально пластик рассматривался как изобретение, которое действительно сделало жизнь людей проще и удобнее. Но с годами пластик стал отравой в нашем существовании. Чтобы понять проблему пластика в целом, важно понять, как вообще производится пластик.

Существует два основных способа синтеза пластмасс — они могут быть синтетическими или производными из возобновляемых биопродуктов. Синтетические пластмассы производятся из сырой нефти, природного газа или угля.В наиболее популярном сценарии пластмассы получают из сырой нефти, поскольку это наиболее рентабельные способы выполнения работы.

Но мы должны также отметить, что это также самый вредный способ получения пластмасс. В зависимости от того, как пластмассы взаимодействуют друг с другом, существует в основном шесть типов пластмасс: термопласты, термореактивные пластмассы, аморфные пластмассы, полукристаллические пластмассы, гомополимеры и сополимеры.

Что является основным ингредиентом пластика?

В этой статье для удобства мы будем говорить только об искусственно синтезированных пластиках.Основными ингредиентами этих пластиков являются сырая нефть, уголь и природный газ. Чтобы добыть эти материалы, необходимо вести активную добычу полезных ископаемых.

Первый шаг перед тем, как мы фактически перейдем к процессу изготовления пластика, — это дистилляция сырья, чтобы вы могли получить единственное необходимое вам соединение и отделить от него ненужные вещества. Этот процесс происходит на нефтеперерабатывающем заводе в массовом масштабе. Их также называют заводами по переработке углеводородов или нафтой.Этот процесс является ключевым при изготовлении пластика.

Как производится пластик?

В этом разделе статьи мы приведем пошаговый процесс, который используется для производства пластика на промышленном уровне.

1. Добыча сырья

Для производства пластика первое требование — это закупить сырье. Это сырье включает уголь, сырую нефть и природный газ. Их приобретение — это только первый шаг.

2. Рафинирование для избавления от нежелательных частиц

После того, как сырье получено, его нельзя использовать сразу.Он смешан с большим количеством примесей, которые необходимо отфильтровать. Этот процесс фильтрации и очистки происходит на нефтеперерабатывающих заводах. Проще говоря, добываемая сырая нефть попадает на нефтеперерабатывающий завод, где она расщепляется на различные нефтепродукты. Благодаря этому процессу очистки мы можем получать мономеры, которые помогают нам в производстве пластмасс.

Эти мономеры также являются строительными блоками пластичных полимеров. Вам может быть интересно, как происходит процесс очистки — вся сырая нефть помещается в печь и нагревается.После этого он отправляется в установку для перегонки. В этой перегонной установке вся сырая нефть разбивается на более мелкие и легкие соединения, называемые фракциями. Из всех получаемых фракций наиболее важной для процесса изготовления пластика является нафта.

3. Полимеризация

Вероятно, это самая сложная часть производственного процесса. В этой части процесса такие соединения, как этилен, пропилен, бутилен и т. Д., Превращаются в полимеры с более высокой молекулярной массой.Это также означает, что то, что изначально было мономерами, превращается в полимеры. Вот почему этот этап называется полимеризацией. При изготовлении пластика происходит два типа полимеризации —

1. Аддитивная полимеризация — В этом типе полимеризации мономер соединяется со следующим (димером), и цепь продолжается. В основном вы продолжаете добавлять больше мономеров к исходному. Для облегчения такого типа полимеризации используется катализатор. Наиболее часто используемый катализатор — это разновидность перекиси.Примерами пластиков, использующих аддитивную полимеризацию, являются полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.
2. Конденсационная полимеризация — Этот тип полимеризации включает соединение 2 или более различных мономеров. Процесс конденсации происходит из-за удаления более мелких молекул, таких как вода. Этому процессу также способствуют катализаторы. Примерами пластмасс, полученных конденсационной полимеризацией, являются полиэстер и нейлон.

4. Компаундирование и переработка

Процесс компаундирования включает плавление и смешивание различных материалов с образованием одного материала, в данном случае пластмасс.Затем смесь превращается в гранулы, из которых можно формовать различные изделия в соответствии с требованиями производителя. Эти гранулы могут быть разного цвета, непрозрачности и формы. Все это делает машина.

Какой был первый пластик, сделанный человеком?

Первый искусственный пластик был изготовлен в 1856 году в Великобритании Александром Парксом. Он сделал первый биопластик и назвал его Parkensine. Паркенсин был изготовлен из нитрата целлюлозы. Первый пластик, сделанный руками человека, был гибким, твердым и прозрачным.Со временем в Паркенсин были внесены определенные модификации, которые привели к тому, что он стал целлулоидом. Это было сделано путем добавления камфоры к нитрату целлюлозы, используемому для производства Parkensine. Целлулоид был обычным компонентом, используемым для изготовления бильярдных шаров.

Говоря о синтетических пластмассах, Лео Бэкеланд из Бельгии изобрел бакелит, пластик, устойчивый к высокой температуре, электричеству и химикатам. Очень распространенный непроводник. Бакелит очень популярен в электронной сфере.

Что использовалось до пластика?

Было и есть много других предметов, которые можно использовать вместо пластика.До изобретения пластика люди использовали дерево, металл, стекло, керамику и кожу. Также использовалась смола с деревьев. Также вместо пластика обычно использовалась резина.

Заключение

Хотя мы осознаем, что изобретение пластика произвело революцию во многих отраслях промышленности, оно также поразило нашу планету. Есть много альтернатив пластику, которые можно использовать в повседневной жизни.

Чтобы распространить важность переработки и избавления наших свалок и океанов от пластика, сборщики пластика делают все возможное, чтобы продвигать важность переработки, а также компенсируют им их усилия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.