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数字的塑料世界

从第二次世界大战期间和之后的早期开始,商业行业的聚合物 - 长链合成分子,其中“塑料”是一种常见的麻签 - 已经迅速增长。2015年,超过320万吨聚合物,不包括纤维,是在全球制造

在过去的五年之前,聚合物产品设计人员通常没有考虑在其产品初始寿命结束后会发生什么。这开始发生变化,这个问题需要在未来几年中提高焦点。

塑料行业

“塑料”已成为描述聚合物的误导方式。通常源自石油或天然气,这些是每种链中数百至数千个环节的长链分子。长链传达了重要的物理性质,如强度和韧性,即短分子根本不能匹配。

“塑料”实际上是一种缩短的“热塑性塑料”形式,一个描述可使用热量成形和重塑的聚合物材料的术语。

现代化的聚合物工业有效地是由Wallace Carothers在20世纪30年代的杜邦创造的。他对多酰胺的艰苦工作导致尼龙的商业化,因为丝绸迫使妇女的战时短缺看袜子。

当世界大战期间的其他材料变得稀缺时,研究人员将综合聚合物来填补空白。例如,电源是天然橡胶对于车辆轮胎被日本征服的东南亚被切断,导致合成聚合物当量。

化学的好奇突破导致合成聚合物的进一步发展,包括现在广泛使用的聚丙烯和高密度聚乙烯。偶然地偶然发现了一些聚合物,例如特氟隆。

最终,需要,科学进步和偶然性的组合导致了完整的聚合物套件,容易被认为是“塑料”。由于渴望减少产品的重量,这些聚合物迅速地商业化,并提供廉价的天然材料如纤维素或棉花。

塑料的类型

全球合成聚合物的生产由聚烯烃 - 聚乙烯和聚丙烯主导。

聚乙烯有两种类型:“高密度”和“低密度”。在分子尺度上,高密度聚乙烯看起来像梳子,与常规间隔,短的牙齿。另一方面,低密度版本看起来像梳子,随机长度的不规则间隔齿 - 如果从上面的高度看,有些像河流及其支流一样。虽然它们都是聚乙烯,但由于模塑成薄膜或其他产品时,形状的差异使这些材料不同。

由于几种原因,聚烯烃是显性的。首先,它们可以使用相对便宜的天然气生产。其次,它们是大规模生产的最轻的合成聚合物;它们的密度很低,它们漂浮。第三,聚烯烃抵抗水,空气,油脂,清洁溶剂的损坏 - 所有这些聚合物在使用时可能会遇到的一切。最后,它们易于塑造到产品中,而鲁棒足以让他们制造的包装不会在整天坐在阳光下的送货卡车中变形。

然而,这些材料具有严重的缺陷。它们慢慢地慢慢降解,这意味着聚烯烃将在环境中生存到几十年。同时,波浪和风力动作机械地破坏它们,创造可以被鱼类和动物摄取的微粒,使其向我们上方的食物链。

由于收集和清洁问题,再循环聚烯烃不像人一样直接。氧气和热量在再处理过程中造成链损伤,而食物和其他材料污染聚烯烃。化学的持续进步已经创造了具有增强的强度和耐用性的新级聚烯烃,但这些不能在回收过程中与其他等级混合。更重要的是,聚烯烃通常与多层包装中的其他材料相结合;虽然这些多层构造工作良好,但它们是不可能回收的。

对于从越来越稀缺的石油和天然气生产,聚合物有时被批评。然而,用于生产聚合物的天然气或石油的分数是非常低;每年生产的石油或天然气的少于5%以产生塑料。此外,乙烯可以由乙烯制成甘蔗乙醇,如在巴西商业上的商业化所做的那样。

如何使用塑料

根据该地区,包装消耗35至45%的合成聚合物总共产生,其中聚烯烃占主导地位。聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚酯,占据饮料瓶和纺织纤维的市场。

建筑物和建筑物消耗了20%的更多种聚合物,其中PVC管及其化学表兄弟占主导地位。PVC管是轻巧的,可以粘合而不是焊接或焊接,大大抵抗氯在水中的破坏性作用。不幸的是,赋予PVC的氯原子这一优势使得最难回收 - 大多数人在生命结束时被丢弃。

聚氨酯,整个相关聚合物系列,广泛用于家庭和设备的泡沫绝缘,以及建筑涂料。

对话

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汽车领域采用越来越多的热塑性塑料,主要是减轻重量,从而实现更大的燃料效率标准。欧盟估计(PDF)平均汽车的16%的重量是塑料部件,最值得注意的是用于内部部件和部件。

每年超过7000万吨热塑性塑料用于纺织品,主要是衣服和地毯。超过90%的合成纤维,主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯,在亚洲生产。服装中的合成纤维使用的增长已经牺牲了棉花和羊毛等天然纤维,这需要大量的农田。由于对拉伸,防潮和透气性等特殊性质的兴趣,合成纤维行业已经看到衣服和地毯的戏剧性增长。

与包装的情况一样,纺织品不常用。平均美国公民产生超过90磅的纺织废物每年。根据绿色和平,2016年的普通人(PDF)每年购买60%的衣服,比普通人在15年前这样做,并将衣服保持在较短的一段时间内。

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