Пластиковая история: отрасцвета дозаката: полимеры

      Комментарии к записи Пластиковая история: отрасцвета дозаката: полимеры отключены

Пластиковая история: отрасцвета дозаката: полимеры

    Слово «полимер» — греческого происхождения. Практически, полимер — это молекула, складывающаяся из многих («поли») частей («мерос»), любая из которых представляет собой мономерную, другими словами складывающуюся из одной («монос») части, молекулу. Несложнее говоря, полимеры — это разветвленные цепочки из простых молекул, мономеров.
    Так выглядит процесс выработки пластика сейчас Это не фрукт, а гранула крахмала (повышение 1500 раз), которая накапливает влагу и расширяется, разрушая материал На отечественных глазах вилка исчезает Как растят суперпластик Ученые создали генетически модифицированное растение, в семенах которого содержится органический полимер PHBV. Из него делают саморазрушающийся термопластик. Кое-какие виды бактерий производят полимеры наподобие PHBV, применяя их как хранилище энергии, как крахмал у растений либо гликоген у животных

В двадцатом веке человечество пережило синтетическую революцию. Ее главным завоеванием возможно смело назвать изобретение пластика. на данный момент кроме того тяжело представить себе, что еще в начале прошлого века его просто не существовало и все около делалось из актуальных в наше время натуральных материалов.

Игра в мяч

Человечество, возможно сообщить, доигралось до изобретения пластика. В истории этого материала прослеживается мистическая сообщение с любовью людей к игре с мячом. Во II веке до нэ греки игрались в мяч из желчного пузыря свиньи, наполненного воздухом. Данный спортивный боеприпас по форме напоминал яйцо либо, в случае если угодно, мяч для регби.

Уже тогда предки искали метод исправить форму мяча и сделать его полностью круглым. Древние греки без финиша пробовали разные растительные добавки, дабы придать стенкам свиного пузыря эластичность.

Индейцы майя делали мяч из кожуры плодов, обернутой в натуральный каучук, что они добывали из фикусов. Похожую разработку применяли обитатели островов Океании и Юго-восточной Азии. До ума, но, ее довели лишь европейцы. В десятнадцатом веке из Малайзии в Европу было привезено гуттаперчевое дерево, из млечного сока которого стали добывать гуттаперчу. Первым изделием из нового материала стали шары для гольфа (а вовсе не цирковые мальчики).

Сейчас данный материал применяют для изоляции подводных и подземных производства и кабелей клеев.

От мяча эстафетная палочка перешла к бильярду. В первой половине 60-ых годов девятнадцатого века английский химик Александр Паркес решил придумать недорогой заменитель дорогостоящей слоновой кости, из которой делались бильярдные шары. Результатом стало открытие первого пластификатора.

Вначале Паркес изобрел нитроцеллюлозу. Но ее свойства не доходили для игральных шаров, поскольку материал был легкобьющимся. Нужна была добавка, которая смягчила бы его, не уменьшив основное нужное свойство — упругость.

Паркес решил добавить камфору. Смесь нитроцеллюлозы, спирта и камфоры подогревалась до текучего состояния, потом заливалась в форму и застывала при обычном атмосферном давлении. Так на свет показался паркезин — первый полусинтетический пластик.

Увы, как это часто бывает, его первооткрыватель не добился коммерческого успеха.

Но последователь Паркеса, американец Джон Хайт, получил на первом пластике целое состояние. Он основал компанию и начал производить расчески, игрушки и массу вторых изделий из целлулоида. К сожалению, материал был высоковоспламеняемым, исходя из этого на данный момент из него делают только шарики для настольного тенниса да школьные линейки.

Во второй половине 90-ых годов XIX века германские химики открыли казеин — протеин, образующийся при сворачивании молока под действием протеолитических ферментов (тех самых веществ, благодаря которым мы перевариваем пищу). Ученые поняли, что казеин придает материалам эластичные особенности, а при остывании — прочность и твёрдость. Из казеина наладили выпуск вязальных спиц и пуговиц.

Первый всецело синтетический пластик был создан Лео Беикеландом в Соединенных Штатах в 1907 году. Беикеланд искал синтетический заменитель для шеллака — воскообразного вещества, выделяемого тропическими насекомыми. Его в огромных количествах потребляла граммофонная и электротехническая индустрия: из шеллака делали пластинки и изоляторы.

Ученый изобрел жидкое вещество, напоминающее смолу, которое по окончании застывания преобразовывалось в материал с необычными особенностями. Изделия из него были прочными и не растворялись кроме того в кислоте. Первые телефонные аппараты были сделаны как раз из находки Беикеланда.

Пластик мгновенно (менее чем за год) распространился в мире.

Начало биоэры

Но пластик, не считая всех собственных превосходных особенностей, имеет два ответственных недочёта. Во-первых, он производится из невосстанавливаемых природных ресурсов — нефти, угля и газа. Во-вторых, его основное преимущество — долговечность, — за которым так гнались изобретатели пластика в начале прошлого столетия, сейчас обернулось недочётом.

Чем больше пластмассы мы используем, тем стремительнее растут горы отходов, каковые не разлагаются в среде ни в каком случае. Миллионы тысячь киллограм пластика скапливаются в природе, загрязняя внешнюю среду.

Исходя из этого ближе к концу прошлого столетия ученые задумались о том, дабы создать материал, схожий по особенностям с пластиком. Наряду с этим требовалось, дабы заменитель пластика возможно было делать из возобновляемых компонентов (к примеру, растений) и чтобы он был по зубам бактериям, другими словами имел возможность разлагаться в природных условиях.

В середине 1990-х, как грибы по окончании дождя, начали появляться сенсационные сообщения об изобретении биопластика — пластика из натурального крахмала, разлагающегося под действием разных микроорганизмов. Но тогда о широкомасштабном внедрении новшества в отечественную повседневную судьбу не могло быть и речи: производство биопластика выяснилось через чур дорогим удовольствием.

С наступлением нового века обстановка изменилась кардинальным образом. Ученые нашли метод снизить себестоимость изготовления биопластика и утверждают, что в недалеком будущем она приблизится к цене изготовления простой пластмассы.

Более того, кое-какие специалисты уверены в том, что цена на разлагаемую пластмассу искусственно завышается нефтяными компаниями и коммерческими производителями (нефтяники не жалуют биопластик вследствие того что его массовое производство может привести к падению стоимости одного бареля нефти). А ведь, в случае если посчитать затраты на переработку пластмассовых отходов и внести эту цифру в цена простого пластика, еще неизвестно, какой из них будет дороже.

Пластиковые плантации

Простой пластик не поддается разложению в среде по причине того, что он складывается из через чур долгих полимеров, каковые тесно связаны между собой. Совсем по-иному ведет себя пластик, содержащий более маленькие натуральные полимеры растений.

Биопластик возможно делать из крахмала, что есть природным полимером и производится растениями в ходе фотосинтеза. Много крахмал содержится в злаковых, картофеле и других неприхотливых растениях. Урожай крахмала с кукурузы доходит до 80% от всей собранной зеленой массы. Исходя из этого производство пластика нового поколения будет достаточно рентабельным. Биопластик ломается и крошится при любой температуре, в которой активны микробы.

Остаточными продуктами этого процесса являются вода и двуокись углерода.

Из-за того что крахмал прекрасно растворяется в воде, изделия из него легко деформируются при мельчайшем контакте с влагой. Чтобы придать крахмалу громадную прочность, его обрабатывают своеобразными бактериями, разлагающими полимеры крахмала в мономеры молочной кислоты. После этого химическим методом мономеры заставляют соединиться в цепочки полимеров. Эти полимеры значительно прочнее, но наряду с этим не так долги, как полимеры пластмассы, и смогут разлагаться микробами.

Полученный материал назвали полилактидом (PLA). В прошедшем сезоне в штате Небраска открылся первый в мире завод по изготовлению PLA.

Второй метод получения биопластика содержится в применении бактерий Alcaligenes eutrophus. В ходе собственной жизнедеятельности они создают гранулы органического пластика, взявшего наименование «полигидроксиалканонат» (PHA). Уже были проделаны успешные опыты по внедрению генов этих бактерий в хромосомы растений, дабы те смогли в будущем создавать пластик в собственных собственных клеток.

Это указывает, что пластик возможно практически выращивать. Действительно, таковой метод до тех пор пока остается дорогостоящим. К тому же, поскольку процесс включает в себя вмешательство на генетическом уровне, он имеет и собственных соперников.

Кукурузные вилки

Биопластики уже сейчас находят широкое использование на практике во многих государствах. Полилактид возможно применять для производства одноразовых посуды и подгузников. Он не вреден для людской организма, исходя из этого недавно его начали использовать в медицине в качестве базы для временных имплантатов и хирургических ниток. «Кукурузные» изделия смогут быть сделаны с расчетом на срок самораспада, что требует специфика его потребления.

Кое-какие виды биопластика растворяются весьма скоро, другие могут служить месяцы, в противном случае и годы.

Итальянская компания Novamont уже давно приступила к выпуску биопластика называющиеся MaterBi. В Швеции и Австрии McDonald s предлагает в собственных ресторанах «ножи» и кукурузные вилки, компания Goodyear выпустила первые биошины Biotred GT3, а магазины Carrefour во Франции, Esselunga в Италии и CoOp в Норвегии реализовывают собственные товары в биопластиковых пакетах из того же MaterBi.

Австралийские ученые из Исследовательского интернационального центра продуктовой и упаковочной индустрии также рекламируют собственную продукцию из кукурузного крахмала. Среди новшеств — горшки для рассады, каковые саморазлагаются в земле под действием жидкости, и тёмная пленка, превосходные особенности которой порадуют любого огородника.

Уже показались идеи производства не просто одноразовых биоупаковок, а пищевых упаковок, каковые содержали бы в себе специфичные бактерии, убивающие патогены — возбудителей разных заболеваний. Одним из самых страшных патогенов есть бактерия называющиеся «листерия». Она начинается в пищевых продуктах кроме того при низких температурах и может стать обстоятельством смертельной заболевании, сопровождающейся тошнотой и высокой температурой.

Исследователи из университета Клемсон изобрели биопластик, что содержит бактерии низина, не разрешающие листерии размножаться. Низин является антибиотиком , что вырабатывается молочнокислыми бактериями Streptococcus lactis. Он безвреден для живого организма и скоро разрушается ферментами людской кишечника.

Имеется и другие не меньше занимательные проекты. Фантазии исследователям не занимать. Так что в полной мере может статься, не так долго осталось ждать горы мусора из долговечного пластика уйдут в прошлое, а на их месте будут выстроены фабрики по выпуску «кукурузных» пластмассовых изделий.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№13, ноябрь 2003).

Базовая комплектация линии по производству полимер-песчаных изделий


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: