O’i ddechreuadau cynnar yn ystod ac ar ôl yr Ail Ryfel Byd, mae’r diwydiant masnachol ar gyfer polymerau – moleciwlau synthetig cadwyn hir y mae “plastigau” yn gamenw cyffredin ohonynt – wedi tyfu’n gyflym.Yn 2015, cynhyrchwyd dros 320 miliwn o dunelli o bolymerau, ac eithrio ffibrau, ledled y byd.
[Siart: Y Sgwrs] Hyd at y pum mlynedd diwethaf, yn nodweddiadol nid yw dylunwyr cynhyrchion polymer wedi ystyried beth fydd yn digwydd ar ôl diwedd oes gychwynnol eu cynnyrch.Mae hyn yn dechrau newid, a bydd angen ffocws cynyddol ar y mater hwn yn y blynyddoedd i ddod.
Y DIWYDIANT PLASTIG
Mae “plastig” wedi dod yn ffordd braidd yn gyfeiliornus o ddisgrifio polymerau.Yn nodweddiadol yn deillio o petrolewm neu nwy naturiol, mae'r rhain yn foleciwlau cadwyn hir gyda channoedd i filoedd o ddolenni ym mhob cadwyn.Mae cadwyni hir yn cyfleu priodweddau ffisegol pwysig, megis cryfder a chaledwch, na all moleciwlau byr eu cyfateb.
Mae “plastig” mewn gwirionedd yn ffurf fyrrach o “thermoplastig,” term sy'n disgrifio deunyddiau polymerig y gellir eu siapio a'u hail-lunio gan ddefnyddio gwres.
Crëwyd y diwydiant polymer modern i bob pwrpas gan Wallace Carothers yn DuPont yn y 1930au.Arweiniodd ei waith trylwyr ar bolyamidau at fasnacheiddio neilon, wrth i brinder sidan yn ystod y rhyfel orfodi merched i chwilio am hosanau mewn mannau eraill.
Pan ddaeth deunyddiau eraill yn brin yn ystod yr Ail Ryfel Byd, edrychodd ymchwilwyr at bolymerau synthetig i lenwi'r bylchau.Er enghraifft, torrwyd y cyflenwad o rwber naturiol ar gyfer teiars cerbydau i ffwrdd gan goncwest Japan o Dde-ddwyrain Asia, gan arwain at gyfwerth polymer synthetig.
Arweiniodd datblygiadau a ysgogwyd gan chwilfrydedd mewn cemeg at ddatblygiad pellach o bolymerau synthetig, gan gynnwys y polypropylen a ddefnyddir yn eang bellach a polyethylen dwysedd uchel.Cafodd rhai polymerau, fel Teflon, eu baglu ar ddamwain.
Yn y pen draw, arweiniodd y cyfuniad o angen, datblygiadau gwyddonol, a serendipedd at y gyfres lawn o bolymerau y gallwch chi nawr eu hadnabod yn hawdd fel “plastigau.”Cafodd y polymerau hyn eu masnacheiddio'n gyflym, diolch i awydd i leihau pwysau cynhyrchion a darparu dewisiadau rhad yn lle deunyddiau naturiol fel seliwlos neu gotwm.
MATHAU O PLASTIG
Mae cynhyrchu polymerau synthetig yn fyd-eang yn cael ei ddominyddu gan y polyolefins - polyethylen a pholypropylen.
Daw polyethylen mewn dau fath: “dwysedd uchel” a “dwysedd isel.”Ar y raddfa foleciwlaidd, mae polyethylen dwysedd uchel yn edrych fel crib gyda dannedd byr, sydd wedi'u gwasgaru'n rheolaidd.Mae'r fersiwn dwysedd isel, ar y llaw arall, yn edrych fel crwybr â dannedd â bylchau afreolaidd o'u hyd ar hap - braidd yn debyg i afon a'i llednentydd os gwelir hi o'r uchel uwchben.Er eu bod ill dau yn polyethylen, mae'r gwahaniaethau mewn siâp yn gwneud i'r deunyddiau hyn ymddwyn yn wahanol wrth eu mowldio i mewn i ffilmiau neu gynhyrchion eraill.
[Siart: Y Sgwrs]
Mae polyolefins yn dominyddu am rai rhesymau.Yn gyntaf, gellir eu cynhyrchu gan ddefnyddio nwy naturiol cymharol rad.Yn ail, dyma'r polymerau synthetig ysgafnaf a gynhyrchir ar raddfa fawr;mae eu dwysedd mor isel nes eu bod yn arnofio.Yn drydydd, mae polyolefins yn gwrthsefyll difrod gan ddŵr, aer, saim, toddyddion glanhau - popeth y gallai'r polymerau hyn ddod ar eu traws wrth gael eu defnyddio.Yn olaf, maent yn hawdd eu siapio'n gynhyrchion, tra'n ddigon cadarn na fydd pecynnu a wneir ohonynt yn dadffurfio mewn tryc dosbarthu sy'n eistedd yn yr haul drwy'r dydd.
Fodd bynnag, mae anfanteision difrifol i'r deunyddiau hyn.Maent yn diraddio'n boenus o araf, sy'n golygu y bydd polyolefins yn goroesi yn yr amgylchedd am ddegawdau i ganrifoedd.Yn y cyfamser, mae tonnau a gwynt yn eu sgrafellu'n fecanyddol, gan greu microronynnau y gall pysgod ac anifeiliaid eu hamlyncu, gan wneud eu ffordd i fyny'r gadwyn fwyd tuag atom.
Nid yw ailgylchu polyolefins mor syml ag y byddai rhywun yn ei hoffi oherwydd problemau casglu a glanhau.Mae ocsigen a gwres yn achosi difrod cadwyn yn ystod ailbrosesu, tra bod bwyd a deunyddiau eraill yn halogi'r polyolefin.Mae datblygiadau parhaus mewn cemeg wedi creu graddau newydd o polyolefins gyda chryfder a gwydnwch gwell, ond ni all y rhain bob amser gymysgu â graddau eraill wrth ailgylchu.Yn fwy na hynny, mae polyolefins yn aml yn cael eu cyfuno â deunyddiau eraill mewn pecynnu amlhaenog.Er bod y lluniadau amlhaenog hyn yn gweithio'n dda, mae'n amhosibl eu hailgylchu.
Mae polymerau weithiau'n cael eu beirniadu am gael eu cynhyrchu o betroliwm a nwy naturiol sy'n gynyddol brin.Fodd bynnag, mae'r ffracsiwn o naill ai nwy naturiol neu petrolewm a ddefnyddir i gynhyrchu polymerau yn isel iawn;cyflogir llai na 5% o naill ai olew neu nwy naturiol a gynhyrchir bob blwyddyn i gynhyrchu plastigion.Ymhellach, gellir cynhyrchu ethylene o ethanol sugarcane, fel y gwneir yn fasnachol gan Braskem ym Mrasil.
SUT MAE PLASTIG YN CAEL EI DDEFNYDDIO
Yn dibynnu ar y rhanbarth, mae pecynnu yn defnyddio 35% i 45% o'r polymer synthetig a gynhyrchir i gyd, lle mae'r polyolefins yn dominyddu.Mae terephthalate polyethylen, polyester, yn dominyddu'r farchnad ar gyfer poteli diod a ffibrau tecstilau.
Mae adeiladu ac adeiladu yn defnyddio 20% arall o gyfanswm y polymerau a gynhyrchir, lle mae pibell PVC a'i gefndryd cemegol yn dominyddu.Mae pibellau PVC yn ysgafn, gellir eu gludo yn hytrach na'u sodro neu eu weldio, ac maent yn gwrthsefyll effeithiau niweidiol clorin mewn dŵr yn fawr.Yn anffodus, mae'r atomau clorin sy'n rhoi'r fantais hon i PVC yn ei gwneud hi'n anodd iawn ailgylchu - mae'r rhan fwyaf yn cael ei daflu ar ddiwedd oes.
Defnyddir polywrethanau, teulu cyfan o bolymerau cysylltiedig, yn eang mewn inswleiddio ewyn ar gyfer cartrefi ac offer, yn ogystal ag mewn haenau pensaernïol.
Mae'r sector modurol yn defnyddio symiau cynyddol o thermoplastigion, yn bennaf i leihau pwysau ac felly cyrraedd safonau effeithlonrwydd tanwydd uwch.Mae'r Undeb Ewropeaidd yn amcangyfrif bod 16% o bwysau modurol cyffredin yn gydrannau plastig, yn fwyaf nodedig ar gyfer rhannau mewnol a chydrannau.
Defnyddir dros 70 miliwn o dunelli o thermoplastig y flwyddyn mewn tecstilau, yn bennaf dillad a charped.Mae mwy na 90% o ffibrau synthetig, terephthalate polyethylen yn bennaf, yn cael eu cynhyrchu yn Asia.Mae'r twf mewn defnydd ffibr synthetig mewn dillad wedi dod ar draul ffibrau naturiol fel cotwm a gwlân, sy'n gofyn am gynhyrchu symiau sylweddol o dir fferm.Mae'r diwydiant ffibr synthetig wedi gweld twf dramatig ar gyfer dillad a charped, diolch i ddiddordeb mewn priodweddau arbennig fel ymestyn, gwoli lleithder, ac anadlu.
Fel yn achos pecynnu, ni chaiff tecstilau eu hailgylchu'n gyffredin.Mae dinesydd cyffredin yr Unol Daleithiau yn cynhyrchu dros 90 pwys o wastraff tecstilau bob blwyddyn.Yn ôl Greenpeace, prynodd y person cyffredin yn 2016 60% yn fwy o eitemau o ddillad bob blwyddyn nag y gwnaeth y person cyffredin 15 mlynedd ynghynt, ac mae'n cadw'r dillad am gyfnod byrrach o amser.
Amser post: Gorff-03-2023