Plast er et av elementene som brukes mest av mennesker til produksjon av et stort antall produkter, som flasker, leker, beholdere og andre. Det er imidlertid ikke bare én type av dem, men det er en omfattende klassifisering av plast som vi vil vise deg i denne artikkelen. Vi inviterer deg til å fortsette å lese.
Klassifisering av plast
Ved første øyekast, hvis du tar en omvisning på alle stedene i hjemmet eller kontoret ditt, vil du se et bredt utvalg av produkter laget av plast. I seg selv er plast, som tidligere nevnt, et av de mest brukte materialene i verden for fremstilling av alle slags produkter som kan tenkes. Det er lett å klassifisere alt som bare «plast». Klassifiseringen av plast berører imidlertid vanligvis rundt 7 typer av disse som du bør vite om. Den fullstendige listen over plast inkluderer:
Polyetylentereftalat (PET eller PETE)
Det produseres ved polymerisering av etylenglykol og tereftalsyre. Etylenglykol er en fargeløs væske avledet fra etylen, og tereftalsyre er et krystallinsk faststoff avledet fra xylen. Når de varmes sammen under påvirkning av kjemiske katalysatorer, produserer etylenglykol og tereftalsyre PET i form av en viskøs smelte som kan spinnes direkte til fibre eller størknes for videre bearbeiding som en plast.
Kjemisk sett er etylenglykol en diol, en alkohol med en molekylstruktur som inneholder to hydroksyl (OH) grupper, og tereftalsyre er en aromatisk dikarboksylsyre, en syre med en molekylstruktur som inneholder et stort sekssidig karbon (eller aromatisk) og to karboksylgrupper (CO 2 H). Under påvirkning av varme og katalysatorer reagerer hydroksyl- og karboksylgrupper for å danne estere (CO-O), som fungerer som kjemiske bindinger som forbinder forskjellige PET-enheter i langkjedede polymerer. Vann er også et biprodukt.
Det er den mest resirkulerte plasten. I USA blir imidlertid bare rundt 20 prosent av materialet resirkulert. PET-flasker og -beholdere smeltes vanligvis ned og spunnes til fibre for møbeltrekk eller tepper. Når det samles inn i en passende ren tilstand, kan PET resirkuleres til dets opprinnelige bruk, og det er utviklet metoder for å bryte polymeren ned til dens kjemiske forløpere for å resyntetisere den til PET. Resirkuleringskodenummeret for PET er 1.
Høydensitetspolyetylen (HDPE)
Den er produsert ved lave temperaturer og trykk med Ziegler-Natta-hjul og aktivert metallocen eller kromoksid (kjent som Phillips-katalysator). Mangelen på forgrening i strukturen gjør at polymerkjedene kan pakkes tett, noe som resulterer i et tett, svært krystallinsk materiale med høy styrke og moderat stivhet. Med et smeltepunkt over 20 °C (36 °F) høyere enn LDPE, tåler den gjentatt eksponering til 120 °C (250 °F), slik at den kan steriliseres.
På den annen side kan det også nevnes at produktene som produseres etter denne type plastklassifisering inkluderer støpte flasker for melk og husholdningsrengjøringsmidler; kuleblåsing av ekstruderte matposer, konstruksjonsfilmer og landbruksmasse; og sprøytestøpte bøtter, lokk, apparater og leker. Innenfor gjenvinningsdelen kan denne typen plast defineres med følgende oppregning: 2.
Polyvinylklorid (PVC)
Det er et slags derivat produsert ved polymerisering av vinylklorid. Nest etter polyetylen blant plast i produksjon og forbruk. Den brukes i et bredt spekter av husholdnings- og industriprodukter, fra regnfrakker og dusjforheng til vindusrammer og innvendig rørleggerarbeid. En stiv, lett plast i sin rene form, den er også laget i en fleksibel "plastisert" form. Innenfor nomenklaturen som brukes for resirkulering, rangerer denne typen klassifisering av plast på tredjeplass.
Den ble utarbeidet av den franske kjemikeren Henri Victor Regnault i 1835 og deretter av den tyske kjemikeren Eugen Baumann i 1872, men ble først patentert i 1912, da en annen tysk kjemiker, Friedrich Heinrich August Klatte, brukte sollys for å sette i gang polymeriseringen av vinylklorid. . Den kommersielle bruken av plast ble i utgangspunktet begrenset av dens ekstreme stivhet; i 1926 ble det imidlertid gjort forsøk på å dehydrohalogenere det i et høytkokende løsningsmiddel for å oppnå en umettet polymer som kunne binde gummi til metall.
På den annen side var det Waldo Lunsbury Semon som utviklet plastifisert PVC, hvis inerte og fleksible produkt var ansvarlig for den kommersielle suksessen til polymeren. Under merkenavnet Koroseal forvandlet den plast til støtdempende tetninger, isolasjon for elektriske kabler og belagte stoffprodukter. En av de mest kjente bruksområdene for plast begynte i 1930, da Union Carbide og Carbon Corporation ga ut Vinylite, et derivat som ble standardmaterialet for fonografplater i USA.
Ren PVC finner anvendelse i byggebransjen, hvor dens stivhet, styrke og brannmotstand er nyttig i rør, kanaler, ytterkledninger, dør- og vindusrammer. Den er også blåsestøpt til klare og gjennomsiktige flasker. På grunn av stivheten må den ekstruderes eller støpes over 100 °C, en temperatur som er høy nok til å starte kjemisk nedbrytning (spesielt utslipp av hydrogenklorid). Dekomponering kan reduseres ved å tilsette stabilisatorer, som hovedsakelig er metallforbindelser som kadmium, sink, tinn eller bly.
Lavdensitetspolyetylen (LDPE)
Den er laget av etylengass ved svært høye trykk (opptil ca. 350 megapascal eller 50.000 350 pund per kvadrattomme) og høye temperaturer (opptil ca. 660°C eller 110°F) i nærvær av rustinitiatorer. Disse prosessene produserer en polymerstruktur med lange og korte grener. Fordi grenene hindrer polyetylenmolekylene i å klumpe seg sammen til harde, stive krystallinske arrangementer, er LDPE et svært fleksibelt materiale. Smeltepunktet er omtrent 230°C eller XNUMX°F.
Når man nevner hovedverktøyene eller produktene som kan lages gjennom denne typen innenfor klassifiseringen av plast, kan det sies at hovedbrukene er emballasjefilmer, søppel- og handleposer, landbruksdekke, kabelisolasjon og ledninger, klemflasker, leker og husholdningsartikler. Som de fleste av all plast innenfor klassifiseringen, når de resirkuleres har de et nummer, i dette tilfellet er det 4.
Polypropylen (PP)
Det er en gassformig forbindelse oppnådd ved termisk cracking av etan, propan, butan og naftafraksjonen av petroleum. I likhet med etylen tilhører det de "lavere olefinene", en klasse hydrokarboner hvis molekyler inneholder et enkelt par karbonatomer forbundet med en dobbeltbinding. Den kjemiske strukturen til propylenmolekylet er CH2 = CHCH3. Imidlertid, under påvirkning av polymerisasjonskatalysatorer, kan dobbeltbindingen brytes og tusenvis av propylenmolekyler slå seg sammen for å danne en polymerkjede (et stort multi-enhets molekyl).
Mye av produksjonen av polypropylen er spunnet ved sammensmelting til fibre, som brukes i boliginnredning, som møbeltrekk og tepper innendørs og utendørs. Det er også mange industrielle sluttbruk, inkludert tau og hyssing, nonwovens til engangsbruk for bleier og medisinske applikasjoner, og nonwovens for stabilisering og styrking av jord i konstruksjon og veibygging. asfaltering. Disse applikasjonene drar fordel av polymerens hardhet, elastisitet, vannbestandighet og kjemiske treghet. I en verden av resirkulering er dette medlemmet av plastklassifiseringen 5.
Polystyren eller isopor (PS)
Denne relativt sprø og stive termoplastiske harpiksen er polymerisert fra styren (CH2 = CHC6H5). Styren, også kjent som fenyletylen, lages ved å reagere etylen med benzen i nærvær av aluminiumklorid for å produsere etylbenzen, som deretter dehydrogeneres for å produsere klar flytende styren. Styrenmonomer polymeriseres ved bruk av frie radikalinitiatorer primært i bulk- og suspensjonsprosesser, selv om emulsjons- og løsningsmetoder også brukes.
Skummet polystyren lages til isolasjon, matemballasje og beholdere som drikkekopper, eggekartonger og engangstallerkener og -brett. Solide polystyrenprodukter inkluderer sprøytestøpte kokekar, lydkassettholdere og emballasjebokser for kompakte plater. Mange matvarer lagres i gjennomsiktige brett av dette vakuumderivatet, på grunn av materialets høye gasspermeabilitet og gode vanndamptransmisjon. Det er rangert som nummer 6 i rangeringen av plast i gjenvinning.
ulike plaster
Denne siste klassifiseringen av plast, vil vi finne alle de typene som ikke har vært i stand til å klassifiseres innenfor retningslinjene for de nevnte. I disse tilfellene kan vi finne noen eksempler som Acrylonitril Butadiene Styrene, glassfiber, nylon, blant mange andre. Alle disse plastene som utgjør denne store gruppen, identifiseres vanligvis innenfor resirkuleringsparameterne med tallet 7.
Polykarbonat (PC)
PC-en ble introdusert i 1958 av Bayer AG i Tyskland og i 1960 av General Electric Company i USA. Som utviklet av disse selskapene produseres PC gjennom en polymerisasjonsreaksjon mellom bisfenol A, en flyktig væske avledet fra benzen, og fosgen, en svært reaktiv og giftig gass oppnådd ved å reagere karbonmonoksid med klor. De resulterende polymerene (lange molekyler med flere enheter) består av repeterende enheter som inneholder to aromatiske ringer (benzen) og er forbundet med estergrupper (CO-O).
Hovedsakelig på grunn av de aromatiske ringene innebygd i polymerkjeden, har PC eksepsjonell stivhet. Den er også svært gjennomsiktig, slik at omtrent 90 prosent av synlig lys kan passere gjennom. Siden midten av 1980-tallet har denne egenskapen, kombinert med de utmerkede flytegenskapene til den smeltede polymeren, funnet økende bruk i CD-sprøytestøping. På grunn av dens betydelig høyere slagfasthet enn de fleste plastmaterialer, lages også store vannflasker, bruddsikre vinduer, kollisjonsskjold og styrthjelmer.
Polymelkesyre (PLA)
Det er den mest brukte økologiske polymeren og dens biologiske nedbrytbarhet er nøkkelpunktet i markedet. Den brukes for tiden i kortlivede emballasjefilmer, beholdere, matserviceprodukter og flasker. Det er også en lovende biopolymer for ulike bruksområder innen det biomedisinske feltet, brukt til å produsere implantater og enheter basert på biologiske kilder, samt suturer, skruer og stillaser. Også som narkotikabærer. Det har et stort potensial for å erstatte polykarbonat (PC), spesielt ved produksjon av elektriske kabinetter, siden kostnadene er lavere.
Akryl
En annen av typene som faller inn under klassifiseringen av plast er alle de som stammer fra akrylforbindelser. Disse er en klasse av syntetisk plast, harpiks og oljer som brukes til å lage mange produkter. Ved å variere startreagensene og dannelsesprosessen kan det produseres et materiale som er hardt og transparent, mykt og elastisk, eller en viskøs væske. Akrylforbindelser brukes til å lage optiske og strukturelle støpegods, smykker, lim, beleggforbindelser og tekstilfibre.
Akrylnitril Butadien Styren (ABS)
Det er en type klassifisering av plast som er laget ved emulsjon eller bulkpolymerisering av akrylnitril og styren i nærvær av polybutadien. De viktigste egenskapene den har er slagfasthet og seighet. Videre er det ofte definert av tre hovedegenskaper: fluiditet, varmebestandighet og slagfasthet. Styrenmonomer gir ABS god bearbeidbarhet, akrylonitril gir stivhet, kjemikalie- og varmebestandighet, mens butadien gjør produktet hardere og mer elastisk selv ved lave temperaturer.
Endringer i proporsjonene av elementene som utgjør denne typen plastmateriale eller tilsetning av spesifikke tilsetningsstoffer gjør det mulig å utvikle ulike grader av spesifikke egenskaper. På den annen side kan det sies at den har liten motstand mot forvitring og at det er derfor det anbefales å bruke den kun innendørs. I tillegg bør det bemerkes at hvis du vil jobbe med dette derivatet, trenger du temperaturer som kan variere fra -20 °C til +80 °C.
Glassfiber
Glassfibre var lite mer enn en nyhet frem til 1930-tallet, da deres termiske og elektriske isolasjonsegenskaper ble verdsatt og metoder ble utviklet for å produsere kontinuerlige glassfilamenter. Moderne produksjon begynner med flytende glass hentet direkte fra en glasssmelteovn eller ved omsmelting av forhåndsformede glassperler. For å produsere en kontinuerlig fiber, føres væsken inn i en hylse, en beholder som er perforert med hundrevis av fine dyser som væsken kommer ut gjennom i fine stråler.
Størkningsstrømmene samles i en enkelt tråd, som er viklet på en spole. Trådene kan vris eller kveiles til tråder, veves til tøy eller kuttes i små biter og deretter bindes til matter. Stapelfibre lages oftest i en roterende prosess, hvor fine glassstrømmer kastes gjennom hull på en dreieskive, deretter brytes opp og blåses ut med en luft- eller dampstråle. Fibrene samler seg på en bevegelig transportør og blir til ull, matter eller ark.
En utmerket termisk og akustisk isolator, glassfiberull er ofte brukt i bygninger, apparater og rørleggerarbeid. Glassfilamenter og -tråder tilfører elektrisk styrke og resistivitet til støpte plastprodukter som fritidsbåtskrog, kroppsdeler til biler og hus for en rekke forbrukerelektronikk. Glassstoffer brukes som elektriske isolatorer og som forsterkende belter i bildekk.
Nylon
Det er et hvilket som helst syntetisk plastmateriale som er laget av polyamider med høy molekylvekt og er vanligvis, men ikke alltid, laget som en fiber. Den ble utviklet på 1930-tallet av et forskerteam ledet av den amerikanske kjemikeren Wallace H. Carothers, som jobbet for EI du Pont de Nemours & Company. Den vellykkede produksjonen av en nyttig fiber ved kjemisk syntese fra forbindelser som er lett tilgjengelige i luft, vann og kull eller olje stimulerte utvidelsen av polymerforskning og resulterte i en raskt voksende familie av plast.
Nylon kan trekkes, støpes eller ekstruderes gjennom rader av en smelte eller løsning for å danne fibre, filamenter, bust eller ark for å lage garn, stoffer og snorer; og kan formes til støpte produkter. Den har høy motstand mot slitasje, varme og kjemiske produkter. Strukket av kulde er den hard, elastisk og sterk. Mest kjent i form av tykke og tynne filamenter i gjenstander som sokker, fallskjermer og bust, er nylon også brukt i støping, spesielt sprøytestøping.
De kan fremstilles fra en dikarboksylsyre og et diamin eller en aminosyre som kan gjennomgå selvkondensasjon, karakterisert ved den funksjonelle "CONH"-gruppen på en ring, slik som e-kaprolaktam. Ved å variere syre og amin er det mulig å lage gummilignende produkter. Enten de er laget som ledninger eller i støpeformer, er de preget av en høy grad av krystallinitet. Under spenning fortsetter orienteringen av molekylene til prøven er strukket til omtrent fire ganger sin opprinnelige lengde, en egenskap som er spesielt viktig i filamenter.
bioplast
Det er et plastisk og formbart materiale dannet av kjemiske forbindelser avledet eller syntetisert av mikrober som bakterier eller genmodifiserte planter. I motsetning til de fleste typene vi nevner når vi klassifiserer plast som er laget av petroleum, er bioplast laget av fornybare ressurser, og noen bioplaster er biologisk nedbrytbare. Siden begynnelsen av XNUMX-tallet har utviklingen og bruken av plast skutt i været og deres nytte og betydning har vokst så mye at det er vanskelig å forestille seg et moderne liv uten dem.
I dag hentes nesten all plast fra petroleum gjennom kjemisk utvinning og syntese. Fordi petroleumsbasert plast generelt ikke er biologisk nedbrytbart, er plastavfall svært holdbart og avhending har blitt et alvorlig problem. Til tross for innsats for å oppmuntre og støtte resirkulering, fylles deponier med plastavfall, som også samler seg i miljøet.
Et ekstra problem med petroleumsavledet plast er at petroleumsavledede ressurser er i ferd med å ta slutt. Konservative kilder mener at med dagens forbrukshastighet vil alle kjente oljekilder på jorden være oppbrukt innen slutten av det XNUMX. århundre. Siden moderne liv er avhengig av plast, olje er en ikke-fornybar ressurs, og oljeavledet plastavfall forurenser miljøet, kan bioplast finne en langsiktig bærekraftig løsning.
Den første kjente bioplasten, polyhydroksybutyrat (PHB), ble oppdaget i 1926 av en fransk forsker, Maurice Lemoigne, fra hans arbeid med bakterien Bacillus megaterium. Betydningen av Lemoigne-funnet ble oversett i mange tiår, hovedsakelig fordi olje var billig og rikelig på den tiden. Oljekrisen på midten av 1970-tallet vakte interesse for å finne alternativer til petroleumsprodukter.
Fremveksten av molekylær genetikk og rekombinant DNA-teknologi etter denne perioden drev forskning, slik at strukturene, produksjonsmetodene og anvendelsene til mange typer bioplast var etablert på begynnelsen av det XNUMX. århundre. Bioplast som ble brukt eller under studie inkluderer PHB og polyhydroksyalkanoat (PHA), som begge syntetiseres i spesialiserte mikrober, samt polymelkesyre (PLA), som polymeriserer fra melkesyremonomerer produsert ved mikrobiell gjæring av planteavledede sukkerarter. og stivelse.
Igjen kan det sies at nedbrytningen av de kjemiske bindingene mellom monomerene i disse plastene er forårsaket av mikroorganismer eller vann, noe som gjør bioplast til svært ettertraktede materialer for å lage biologisk nedbrytbare flasker og emballasjefilmer. Fordi nedbrytningsproduktene er naturlige metabolitter, er polymerene av interesse for medisinske applikasjoner som emballasje med kontrollert frigjøring og absorberbare kirurgiske suturer.
Det skal bemerkes at denne klassifiseringen av plast i dag utgjør en ubetydelig del av den totale verdensproduksjonen av plast. Kommersielle produksjonsprosesser er forbundet med lav gjennomstrømning og høye kostnader. Imidlertid har forbedringer i genteknologi og metabolisme resultert i stammer av mikrober og planter som kan forbedre utbyttet og produksjonsevnen betydelig, samtidig som de totale kostnadene reduseres. Disse faktorene kan utvide bioplastmarkedet i fremtiden.
PDK-plast
Nå har du sikkert hørt statistikken om at bare rundt 9 % av plasten faktisk blir resirkulert, mens resten ender opp på søppelfyllinger og i havet. For å bekjempe plastkrisen beveger mange miljøbevisste mennesker seg bort fra materialet, men en gruppe forskere i Berkeley, California prøver å endre materialet. Ifølge en studie har forskere utviklet en ny form for plast som faktisk muliggjør en lukket gjenvinningsprosess uten avfall.
Plasten kalles polydiketoenamin eller PDK. Generelt sett er det en slags plast som gjør det mulig å bearbeide den fra et molekylært nivå, separere hvert av elementene og sammenføye dem igjen, for å gjøre det et stort antall ganger og dermed gjøre plasten nesten brukbar på ubestemt tid. . Egenskapene ligner veldig på andre typer plast som nylon og kan derfor brukes til å lage beholdere for å lagre all slags mat. Kort sagt, en perfekt kandidat til å være innenfor klassifiseringen av plast.
SPI-koder for plastklassifisering
I 1988 etablerte Society for the Plastics Industry (SPI) et klassifiseringssystem for å hjelpe folk med å resirkulere og kaste plast på riktig måte. I dag følger produsentene dette kodesystemet og setter et tall, eller SPI-kode, på hvert produkt, vanligvis nederst. Plast merket med SPI 1-kode er laget av polyetylentereftalat. Disse beholderne absorberer noen ganger lukt og smaker fra mat og drikke som er lagret inne. Imidlertid er dette fortsatt en vanlig plast for mange husholdningsartikler og rekvisita.
SPI-koden på 2 identifiserer plast laget av polyetylen med høy tetthet. Disse produktene er svært trygge og det er ingen bevis for at kjemikalier lekker ut i mat eller drikke. På grunn av risikoen for kontaminering er det imidlertid ikke trygt å gjenbruke en HDPE-flaske som mat- eller drikkebeholder hvis den opprinnelig ikke inneholdt noen form for spiselig substans. Det er for eksempel ikke praktisk å gjenbruke sjampo eller såpebeholdere til å lagre tomatsaus.
Plast merket med SPI-kode 3 er laget med polyvinylklorid. Denne typen plast bør ikke komme i kontakt med mat, da det er et giftig og farlig kjemikalie. PVC finnes i mange dagligdagse gjenstander, men det er først og fremst beregnet for industriell bruk i rørlegger- og byggesektoren. På den annen side er den med SPI-koden 4 laget av polyetylen med lav tetthet. Denne plasten har en tendens til å være slitesterk og fleksibel. Det frigjør heller ikke skadelige kjemikalier på gjenstander, noe som gjør det til et trygt valg for matoppbevaring.
Du finner SPI 5-koden på plastgjenstander laget av polypropylen. Plast merket med SPI-kode 6 er laget av polystyren, som kan resirkuleres, men er ikke effektivt. Resirkulering krever mye energi, noe som betyr at få steder aksepterer det. Til slutt brukes SPI-koden 7 for å indikere ulike typer plast som ikke er definert av de andre seks kodene. Tenk på disse variantene som plast, men de passer ikke til samfunnets regler.
Hvis du likte denne artikkelen om typer og klassifisering av plast og ønsker å lære mer om andre interessante emner, kan du sjekke følgende lenker: