« LEHET A MŰANYAG KÖRNYEZETBARÁT?

Kutatás projekt

Tanuló fejezte be

9b osztály MAOU SOSH№ 2

község

Uszt-Labinszk városa

Cherskova

Anasztázia Alekszandrovna

Tudományos tanácsadó:

biológia tanár

MAOU SOSH№ 2

Este Ljudmila Ivanovna

Uszt-Labinszk 2015

Lehet-e környezetbarát a műanyag?

1. Absztrakt.

A környezetbarát anyagok használatának témája nagyon aktuális nálunk

napok. Az írás felvázolja a környezetbarát műanyag előállításának módjait.

Célok:

Tudja meg, hogy otthon is készíthet-e környezetbarát műanyagokat.

Tudja meg, hogyan viselkednek a talajban.

Győződjön meg arról, hogy az általam javasolt technológia ártalmatlan a környezetre

Feladatok:

Készítsen műanyagot otthon

Szerezzen belőle termékeket gombok formájában.

Ellenőrizze működésüket a talajban.

2. Kutatási terv:

Lehet otthon környezetbarát műanyagot készíteni?

Hipotézis:

Környezetbarát műanyagot otthon is készíthet.

1. Keressen anyagokat a biológiailag lebomló műanyagokról az interneten és a könyvtárban

2.Gyakorlati munka.
3. Megfigyelés.
4. A kapott eredmények elemzése.

Relevancia: .

"Az eldobható étkészletek civilizációja lettünk." Jacques-Yves Cousteau

Több mint negyven évvel ezelőtt az emberiség feltalálta a műanyagot, manapság több millió tonna műanyagot gyártanak és dobnak ki évente. És minden évben 20%-kal nő a műanyaghulladék. A szemét, annak elhelyezése, tárolása és feldolgozása rendkívül akut probléma... Az emberi rekreációs területeken található hatalmas szemétmennyiség elgondolkodtatott azon a kérdésen, hogy lehet-e környezetbarát műanyagot készíteni?

3. Tartalomjegyzék.

1. Absztrakt…………………………………….. 1 oldal

2. Kutatási terv…………………………..2 p.

3. Tartalomjegyzék…………………………………….3 p.

4..Fő rész…………………………………4-9p.

4.1 Bevezetés

4.2 Óvakodjon a műanyagtól!

4.3 Biológiailag lebomló műanyag.

4.4 A halitból származó műanyag alkalmazása a gyártásban.

5. Gyakorlati rész…………………………10-17p.

6. Következtetés …………………………………….18p.

7. Következtetések………………………………………………….

8. Irodalomjegyzék…………………………20 p.

9. Függelék……………………………………21-29p.

4. Fő rész.

4.1 Bevezetés.

Napjaink egyik legsúlyosabb környezeti problémája az ellene való küzdelem műanyag hulladék. Valójában bolygónkon évente 2,5 millió tonnát küldenek hulladékként műanyag palackok olyan anyagon alapul, mint a polietilén-tereftalát (PET). És ami a legfontosabb, még mindig teljesen érthetetlen, hogy mit lehet kezdeni az ilyen hulladékkal, mert azt a csodálatos mikroorganizmust, amely hőenergia felszabadulásával mindezt a szemetet elpusztíthatná, a tudósok még mindig nem tudják kihozni. Nos, az ilyen műanyag elégetése elég veszélyes, mert égésekor rendkívül mérgező anyagok kerülnek a légkörbe. Megtudtam, hogy számos ország tudósai új, biológiailag lebomló műanyagok létrehozásán dolgoznak.
Természetes anyagokon fognak alapulni, amelyek a talajba kerülve a növények számára műtrágyává válnak. Nagyon érdekelt ez a téma, és a következőket tűztem ki magam elé

Célok:

1. Tudja meg, hogy otthon is készíthet-e környezetbarát műanyagokat.

2. Győződjön meg arról, hogy az általam javasolt technológia ártalmatlan a környezetre.

Feladatok:

1. Szerezz be otthon műanyagot

2. Készítsen termékeket gombok formájában a boldogságból. és tányérokat

3. Vizsgálja meg a háztartási műanyagok viselkedését a talajban!

4. Elemezze a kapott anyagot.

4.2 Óvakodj a műanyagoktól. Nézzen körül irodájában, konyhájában vagy hálószobájában, a műanyag mindenhol körülvesz minket. Élelmiszer-csomagolásaink, ruháink, számítógépeink, mobiltelefonjaink, írószereink és még játékaink is

baba – MINDEN műanyagból van! NÁL NÉL Mindennapi élet nem is gondolunk arra, hogy ezek a műanyag termékek milyen hatással vannak egészségünkre, gyermekeink egészségére és a környezetre.
Egyes műanyagfajták közvetlen veszélyt jelentenek egészségünkre. Tehát a polikarbonát előállítása során, amelyből egyes ételeink készülnek, Biszfenol A-t használnak, ami nyugati tudósok szerint hormonális zavarokat okoz, ami végső soron elhízáshoz, meddőséghez, korai pubertáshoz vezet, és jelentősen megnöveli annak valószínűségét. rák kialakulása. Egyes műanyag termékeken háromszög látható, amelynek falai nyilakat alkotnak. Egy ilyen háromszög közepébe egy szám kerül. Ez a megjelölés minden műanyagot hét csoportra oszt a további feldolgozás megkönnyítése érdekében.
A mindennapi életben ezzel az ikonnal meghatározhatja, hogy milyen célra használhatja a műanyag terméket, és milyen esetekben tagadhatja meg a termék használatát.

A különféle üdítőitalokat (levek, víz), napraforgóolajat, ketchupot, majonézt, kozmetikumokat polietilén-tereftalátból készült palackokba töltenek.
A műanyag előnyei: olcsóság, tartósság, biztonság.
A műanyag hátrányai: alacsony záró tulajdonságok (az ultraibolya és az oxigén könnyen behatol a palackba; az üdítőitalokban lévő szén-dioxid is viszonylag könnyen átszivárog a falakon).
Hivatalosan a polietilén-tereftalát palackok biztonságosnak tekinthetők az egészségre. Az orvosok azonban nem javasolják az üvegek újrafelhasználását, mert a mindennapi életben nehéz azokat elég tisztára öblíteni, hogy minden mikroorganizmustól "megszabaduljon".

Palackok samponokhoz, kozmetikumokhoz és mosószerekhez, palackok motorolajokhoz, eldobható edények,

konténerek és konténerek számára élelmiszer termékek, edények élelmiszerek fagyasztásához, játékok, különféle kupakok, kupakok palackokhoz és fiolákhoz, tartós háztartás

táskák, csomagolózsákok és dobozok.
A műanyag előnyei: alacsony költség, biztonság, szilárdság, könnyű feldolgozhatóság, olajokkal, savakkal, lúgokkal és más agresszív közegekkel szembeni ellenállás.
Veszély az egészségre és a környezetre: Annak ellenére, hogy a termékeket biztonságosnak tekintik az emberi egészségre, számos tévhit létezik, amelyek szerint a hexán és a benzol a tartály falaiból kerülhet a folyadékba. Egyelőre ezek csak mítoszok, amelyeknek nincs tudományos megerősítése.

A polivinil-klorid, más néven PVC, vinilből linóleum, ablakprofilok, bútorélek, készülékcsomagolások, műbőr, feszített mennyezeti fóliák, burkolatok, csövek, zuhanyfüggönyök, fémgyűrűs mappák, sajt- és húscsomagolók, palackok készülnek. növényi olajés néhány játékot.
A műanyag előnyei: ellenáll a savaknak, lúgoknak, oldószereknek és olajoknak, benzinnek, kerozinnak, jó dielektrikum, nem ég.
A műanyag hátrányai: kis üzemi hőmérséklet tartomány -15°С és +65°С között, feldolgozási nehézség, toxicitás.
Veszély az egészségre és a környezetre: azta legmérgezőbb és legveszélyesebb egészségügyi típusú műanyagokhoz. A polivinil-klorid elégetésekor erősen mérgező szerves klórvegyületek képződnek, a PVC-ből készült termékek 10 év üzemidő után kezdenek maguktól mérgező szerves klórvegyületeket bocsátani a környezetbe. A legkellemetlenebb dolog az, hogy a nagyobb rugalmasság érdekében a PVC-t továbbra is használják a gyermekjátékok gyártásában. Vannak olyan információk, amelyek szerint a polivinil-klorid bejut az emberi véráramba, és hormonális zavarokat okoz, ami korai pubertáshoz és meddőséghez vezet.

Kis sűrűségű polietilénből készülnek különböző csomagolóanyagok, szupermarketek zacskói, CD-k, DVD-k.
Veszély az egészségre és a környezetre: hivatalosan ártalmatlannak számít, annak ellenére, hogy az LDPE gyártása során potenciálisan egészségre veszélyes butánt, benzolt és vinil-acetátot használnak.
A vödrök, melegtálak edényei, eldobható fecskendők, zacskók cukorhoz, tárolóedények élelmiszerek fagyasztásához, kupakok a legtöbb palackhoz, olajozók, egyes élelmiszerek csomagolása polipropilénből készül, és az építőiparban zajszigetelésre használják. Sok háztartási gépgyártó polipropilént használ a termékcsomagolások gyártásához, és ezzel elhagyja a mérgező polivinil-kloridot.
A műanyag előnyei: hőállóság (olvadáspont 175°C), kopásálló; hőállóbb, mint a polietilén.
A műanyag hátrányai: fény- és oxigénérzékeny, gyorsabban öregszik, mint a polietilén; kevésbé fagyálló, mint a polietilén.
Veszély az egészségre és a környezetre: Úgy gondolják, hogy a polipropilén biztonságos az egészségre.
A polisztirolból eldobható étkészletek, ételtartók, joghurtos poharak, gyerekjátékok, hőszigetelő táblák, szendvicspanelek, mennyezeti díszlécek, dekoratív mennyezetcsempék, élelmiszer-csomagoló tálcák szupermarketekben (hús, különféle diófélék stb.), tojásos kartondobozok készítésére szolgálnak. .
Veszély az egészségre és a környezetre: Korábban a polisztirol előállítását a triklór-fluor-metán (freon) felszabadulásával hozták összefüggésbe, amely tönkretette a Föld ózonrétegét. A polisztirol sztirol polimerizációjával keletkezik, amely rákkeltő.
Ebbe a csoportba más típusú műanyagok is tartoznak, így a mindennapi életben való felhasználásuk veszélyes lehet az Ön egészségére. Így tól től

amelyeket egyes élelmiszer-edények és palackok készítenek, felszabadulhatnak , amelyek különféle hormonális zavarokat okozhatnak az emberi szervezetben (korai pubertás, elhízás, rák,). Ebbe a csoportba tartozhatnak azonban a környezetbarát műanyagok is, amelyek mikroorganizmusok részvételével biológiailag lebomlanak a környezetben.

Nekem úgy tűnik, hogy: ha lehet, a műanyag edényeket le kell mondani a fa, üveg, porcelán, fém javára (műanyag vágódeszka helyett fa, műanyag palack is használható túrázáskor fém kulacsra cserélhető ).
Egyes gyártók már műanyag palackok helyett újrafelhasználható rozsdamentes acél palackokat gyártanak.

4.3 Biológiailag lebomló műanyagok . Számos vállalat már megkezdte a biológiailag lebomló műanyag csomagolóanyagok gyártását import alapanyagokból. A biológiailag lebomló műanyag olyan műanyag, amelyet tápközegként a mikroorganizmusok felszívnak és olyan vegyületekké alakulnak át, mint a CO2, víz és biomassza. Összetevők, mint víz, CO2 , biomassza, környezetszennyezés nélkül. A biológiailag lebomló műanyagok a szerves hulladékkal együtt újrahasznosítva természetes körforgást követnek, akárcsak a lehullott falevelek. Ha a biológiailag lebomló műanyagok a modern hulladéklerakókba kerülnek, akkor a természetes körforgás a hulladéklerakó talajtól való közvetlen elszigetelése, következésképpen a természettel való érintkezés következtében megsérül. Egyes biológiailag lebomló műanyagokat megújuló erőforrásokból állítanak elő, mint például a keményítő, amely a természetes körforgásban ("természetből a természetbe") való részvételével minimális hatással van a környezetre, és közel ideális a "környezetileg fenntartható" felhasználáshoz. forrásokból. A biológiailag lebomló műanyagok csak az ipari szerves hulladékok feldolgozási körülményei között mennek át optimálisan. A természetben ez a folyamat sokkal lassabban megy végbe. A közvetlenül a természetben hagyott hulladék szennyezi a környezetet és káros az állatokra, akárcsak a biológiailag nem lebomló műanyagok. két tényező hatása: abiotikus ("nem élő", azaz ultraibolya sugárzás, víz, hő) és biotikus ("élő", azaz mikroorganizmusokon, például baktériumokon, gombákon, algákon keresztül). Az első szakaszban az anyagot részekre osztják, amelyeket a második szakaszban a mikroorganizmusok felszívnak.

4.4 Műanyag felhordása halalitból

Még a szovjet időkben is gyártottak gombokat galalitból - egy speciális műanyagfajtából, amelyet kazein tejfehérje és formaldehid keverésével nyertek. Az alkalmazott technológiák sokféle művészi hatású, jól esztergált, csiszolt anyag előállítását tették lehetővé. A kabátok és egyéb ruhák gombjain kívül kilincsek, fésűk, sétapálcák és esernyők fogantyúi készültek Galalitból. Galali gombokfoltosa legtöbbben különböző színek. A színezés lehet egyszínű, és nagyon sűrű, lédús és egyenletes lett. Az ilyen ruházati kiegészítők több színű változatai utánozhatják a borostyánt, a márványt, drágaköveket, fa és egyéb anyagok. Amikor a gallalitot bizonyos vegyszerekkel kezelték, a gombok nagyon hasonlítottak a gyöngyházhoz..

4.Gyakorlati rész

1. Műanyag gyártás.

A műanyag otthoni előállításának technológiája nagyon egyszerű és nem bonyolult, ezért bárki, még a kémiától távol is, készíthet galalit műanyagot. A galalit jól esztergált és polírozott. Egy időben a galalitból töltőtollakat, gombokat, fésűket, fogantyúkat, esernyők fogantyúit és vesszőket készítettek. A legmagasabb minőségű galalitot az elefántcsont, a borostyán és a szarv utánzására használták.

A recept fő összetevői a tej és az ecet - minden konyhában megtalálható.Minimális időbe telik egy műanyagmassza elkészítése, kb 10-15 perc. Vízes sajt állaga van, és tetszőleges formára formázható. Utána körülbelül két napig hagyni kell dermedni. A kész termék meglehetősen tartós. Az ilyen műanyag vékony lapot könnyen eltörheti a kezével, de ha leejti a padlóra, nagy valószínűséggel sértetlen marad. Minél nagyobb a lemez vastagsága, annál nagyobb terhelést tud ellenállni. De egy erős kalapáccsal végzett ütéstől természetesen a termék eltörik.

A galalit elkészítéséhez szükségünk van:

1. Tej, sovány megfelelő.
2) Ecet.

Ezenkívül hasznosnak találhatja:
Viaszpapír - kinyújtható és masszává formázható
Alumínium fólia - termékek formázásához
Sodrófa – mi részletezné a lapos lapokat

készítse elő az ehhez szükséges anyagokat.

Gyártástechnológia

A tejet és az ecetet 16:1 arányban szedjük, vagyis valahol egy teáskanál ecetet egy pohár tejhez. Egy pohár tejből körülbelül 5 cm átmérőjű és 3 mm vastag műanyagdarabot kapunk. Rendszeresen kevergetve forraljuk fel a tejet. Gondosan figyeljük, hogy ne égjen meg.A tej felforr - levesszük a tűzről, és hozzáadunk ecetet. Azonnal észreveheti az elválasztott kazein részecskéinek megjelenését. Körülbelül fél percig keverjük.

Ezután két előkészített csészével lassan át kell szűrni a folyadékot a sajtruhán keresztül. A géz megtartja a kazein részecskék nagy részét. Fontos, hogy a folyadékot edényről edényre öntse – a kazeinmaradványok eltömíthetik a csatornát! A gézet kicsavarjuk, hogy a kazein egy csomóba tapadjon, és viaszpapírra tesszük.

Mivel még túl sok folyadék van a masszában, papírszalvétákkal nyomkodjuk ki, óvatosan nyomkodjuk a masszához. Ebben a szakaszban a lényeg az, hogy ne szárítsuk túl a műanyagot.

Szóval kész a massza! Könnyen ki kell gurulnia, nem repedhet és nem morzsolódik. Amint már említettük, szilárdsága és száradási ideje a termék vastagságától függ. Az alakváltozástól való megóvás érdekében a műanyagot száradás közben célszerű egy teherrel lenyomni, ráhelyezve egy viaszos papírlapot. A termék bonyolultabb formáit előnyösen fóliával rögzítjük.

Ha minden kész, a műanyag csiszolható és festhető. Valójában ez az egész technológia a galalit műanyag előállításához!

2. Gombok készítése

Önts egy merőkanálba fél pohár (120 ml) tejszínt, és forraljuk fel. Leveszem a fazékot a tűzről.

Adjunk hozzá egy teáskanál (5 ml) ecetet a tejszínhez, és keverjük össze. A túróból azonnal kis pelyhek keletkeznek, amelyek lebegnek benne tiszta folyadék. Tejszín és ecet helyett fél pohár kefir is fogyasztható - csak egy kicsit fel kell melegíteni.

A túróképződés előtt. A tetejére teszek két kávéfőzőhöz való filtert (két négyzet gézt vehetsz) és gumiszalaggal rögzítem.

Óvatosan öntse a keveréket a merőkanálból a szűrőre. Az összes túrópelyhet egy kanállal átteszem a szűrőbe.

A túrót 5 percig hagyom kihűlni. A szűrőt kiveszem a papírból, körbetekerem a túróval és kinyomom a folyadékot.

Kitágítom a szűrőt. A túró sűrű lett, de kellően puha, pont olyan, hogy valamit formázni lehessen belőle.

Egy darab fóliára több kis gombot készítettem túróból. Papírtörlőre tettem őket és hagytam száradni. 24 óra elteltével a túródarabok szilárd sárgás anyaggá - természetes műanyaggá - változtak.

3. Kísérletek gombokkal.

1. számú tapasztalat. A gombok viselkedése a talajban

Hagytam megszáradni a gombokat, majd félretettem néhányat, hogy átkerüljenek a talajba.

Kivitte a gombokat és a virágcserepeket.

Földet öntöttem az edényekbe a magasságuk felére.

Az első fazékba tettem néhány túrógombot, a másodikba pedig egy rendes gombot.

A gombokat beborítottam földdel. Egy hétig minden nap öntöztem a cserepes földet, és figyeltem a gombokat.

Összehasonlítottam az általam készített gombokat és a hagyományos gombokat úgy, hogy beástam őket a talajba.

A talajban lévő gombok állapotának megfigyelésének eredményei

1 nap

3 nap

5. nap

7. nap

Halalit gomb

nincs változás

színe megváltozott

2 részre tört

több darabra tört

normál gomb

nincs változás

változtatások nélkül

változtatások nélkül

változtatások nélkül

Tapasztalat No. 2 Mechanikai hatás a mosógép gombjaira.

A mindennapi életben gombokat használunk a ruhákon. Úgy döntöttem, megnézem, hogyan viselkednek az általam készített gombok mosáskor.

A gombomat az anyaghoz varrtam és betettem a mosógépbe. Kímélő módban mosva (30 fokon)

Mosások száma

1 mosás

2 mosás

3 mosás

4 mosás

A gombok megváltoznak.

Nem figyeltek meg változást

Nem figyeltek meg változást

Nem figyeltek meg változást

Nem figyeltek meg változást

Következtetés: A házi készítésű gombok meglehetősen tartósak.

14 .

Megértem, hogy a gombok nem olyan gyakran esnek a talajba, de gyakrabban fordul elő talajszennyezés az eldobható evőeszközökkel, miután az emberek kimennek a természetbe. Szabadtéri kikapcsolódáshoz kényelmesen használható az eldobható étkészlet, csak az a baj, hogy a környezet tele van ilyen edényekkel: nem szokás, hogy sokan magukkal viszik a saját szemetüket. Vannak, akik műanyag edényeket égetnek el, ami veszélyes az egészségre. A természetes étkészlet a természetben lebomlik.

Ezért úgy döntöttem, hogy házi galalitból készítek eldobható tányérokat, és tesztelem a tartósságukat.

Tányéros tapasztalat.

1. kísérlet Milyen hőmérsékletű folyadékot bírnak el a lemezeim?

Az első tányérba öntöttem hideg víz, a második tányérban szobahőmérsékletű víz, a harmadikban pedig forró.

Következtetés: Az általam készített tányérok szilárdságában nem különböznek a hagyományos eldobható edényektől, ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a műanyag edények megolvadnak a forró víztől.

2. számú tapasztalat. Mekkora a lemezek szilárdsága?

A szójalap szilárdságát úgy teszteltem, hogy a padlóhoz ütöttem. (Lezuhant)

Alkalmazás

Ökoplasztikus készítmény

1) A fölözött tej jó.
2) Ecet.
3) Két csésze, műanyag kanál.
4) Géz és sok papírszalvéta.

A tejet és az ecetet 16:1 arányban szedjük, vagyis valahol egy teáskanál ecetet egy pohár tejhez. Egy pohár tejből körülbelül 5 cm átmérőjű és 3 mm vastag műanyagdarabot kapunk.




Gomb 1 mosás után



Gomb 2 mosás után



3 mosás után



Az eldobható tányérjaim.


Baktériumok jelenlétének megfigyelése mechanikus mikroszkóppal

PVC (polivinil-klorid anyag vagy csak vinil) ma a legolcsóbb, és ezért a leggyakoribb műanyagfajta. A PVC-t elsősorban építőipari területeken (épületburkolatok, műanyag ablakok, falpanelek, csövek stb.) használják, és az ilyen típusú műanyagokból készült termékek kevesebb mint 20%-a kerül felhasználásra a háztartásban és az élet egyéb területein. Sőt, Oroszországban ez a szám közel 50%, míg Európában igyekeznek a lehető legnagyobb mértékben visszautasítani az ilyen típusú műanyagokat. Miért történik ez? Végül is a PVC előnyei nyilvánvalóak: olcsóság, praktikum, erő ...

Európában a PVC nevet régóta rögzítették "méregműanyag" (poison plastic). A polivinil-klorid káros a környezetre és az emberi egészségre óriási: nemcsak sok veszélyes komponenst tartalmaz, hanem hevítéskor vagy égetéskor mérgező gázokat is bocsát ki.

Sajnos az anyag polivinil-klorid - nagyon elterjedt műanyagfajta. Mindenhol megtalálható. Ez magában foglalja a linóleumot a lakásban, a műanyag ablakokat, a feszített mennyezetet, a vinil tapétát és a műanyag játékokat (a gyerekek szájába vett foggyűrűktől a babákig), és különböző típusok csomagolás (zacskók, palackok, ételtartók).

PVC termékek vásárlásakor ne feledje:

A polivinil-klorid rugalmassá tételéhez lágyítószereket adnak hozzá, amelyek a szervezetbe kerülve csökkentik az immunrendszer tulajdonságait, valamint vese- és májkárosodást, meddőséget és rákot is okozhatnak. Ez a PVC fő káros hatása. Ezenkívül a PVC más veszélyes elemeket is tartalmazhat: krómot, kadmiumot, ólmot stb.

A PVC előnyei abszolút összehasonlíthatatlanok a polivinil-klorid anyag elégetésének veszélyével. Az égés során 1 kg polivinil-kloridból akár 50 mg káros dioxin keletkezik. Ez a mennyiség körülbelül 50 000 kisméretű laboratóriumi állatban képes rákos daganatokat előidézni.

A PVC-feldolgozáshoz, valamint a PVC-termékek gyártásához nincs biztonságos technológia. A polivinil-klorid anyaga nem újrahasznosítható, és az ebből a műanyagból készült termékek ártalmatlanítása során felszabaduló erősen mérgező dioxinok több ezer kilométerre terjednek.

A PVC-termékek gyártása nem kevésbé veszélyes a környezetre. Sérelem műanyag ablakok Például az, hogy egy ablak előállítása 20 g mérgező hulladékot termel. Egy teljes lakásfelújítás során polivinil-kloriddal körülbelül 1 kg mérgező hulladék keletkezik.

Hogyan lehet azonosítani a PVC termékeket?

Azokban az országokban, amelyek figyelemmel kísérik a környezeti helyzetet és előnyben részesítik a biztonságos anyagokat, szokás megjelölni a műanyag típusokat - tegyen egy ikont egy nyilakkal körülvett számmal. Oroszországban még nem kötelező a műanyag termékek címkézése, ami azt jelenti, hogy minden műanyag termék rendelkezik ilyen címkével, de nekünk is hasznos tudni, mit jelent ez vagy az a jelzés.

1. PETE vagy PET (polietilén-terftalát) - olyan műanyagfajta, amelyet palackok, dobozok, kannák és egyéb víz, gyümölcslevek és üdítőitalok palackozására szolgáló csomagolások gyártásához használnak. Ezt az anyagot porok és ömlesztett élelmiszerek csomagolására is használják. A polietilén-terftalát az egyik leggyakoribb és legbiztonságosabb műanyagfajta. Ráadásul nagymértékben újrahasznosítható.

2. HDPE vagy LDPE (nagynyomású polietilén). Ezt a fajta műanyagot víz- vagy tejes zacskók és bögrék, samponok, fehérítők, tisztító- és mosószerek, gépi olajos kannák gyártásához használják. Biztonságos műanyagtípusnak tekinthető, jól használható újrahasznosításra és újrahasznosításra.

3. PVC vagy PVC (polivinil-klorid) az egyik legveszélyesebb műanyagtípushoz tartozik. Ma róla beszélünk. Tisztítófolyadékok csomagolására, ablakok, csövek, fal- és padlóburkolatok, kerti bútorok, feszített mennyezeti fóliák, olajkendők, redőnyök, fürdőszobai paravánok stb. gyártására használják. Ételtartó edények, gyerekjátékok is készíthetők belőle. A PVC káros hatása azonban meglehetősen nagy, mert nehézfémeket és lágyítószereket tartalmaz, amelyek vese- és májkárosodást, meddőséget okozhatnak, onkológiai betegségek. Ugyanakkor nehezen feldolgozható, elégetve a levegőbe kerül veszélyes mérgek– rákkeltő dioxidok. Ha lehetséges, jobb elhagyni ezt a fajta műanyagot, vagy minimálisra csökkenteni a használatát.

4. LDPE vagy HDPE (polietilén alacsony nyomás) – egyfajta műanyag, amelyet műanyag palackok és egyéb rugalmas műanyag csomagolások készítésére használnak. Ennek az anyagnak köszönhetően műanyag zacskóink vannak. Ez a fajta polietilén is biztonságos műanyag.

5. PP vagy PP (polipropilén) messze nem a legtartósabb műanyagfajta, de teljesen ártalmatlan a környezetre és az emberi egészségre. A polipropilént főként fedőkhöz, korongokhoz, joghurtos csészékhez, szirupos és ketchupos üvegekhez használják. Ezt a műanyagot gyermektermékek gyártására is használják: játékok, cumisüvegek stb.

6. PS vagy PS (polisztirol) - rákkeltő sztirol polimerizációjából származó műanyagfajta. Ezért a káros hatása. És bár a polisztirolból gyakran edényeket, evőeszközöket, tojástartókat vagy hústálcákat készítenek, jobb, ha megtagadják az ilyen termékeket.

7. EGYÉB vagy EGYÉB. Ebbe a kategóriába tartoznak a fent felsorolt ​​különféle műanyagok polimer keverékei. Például a polikarbonát egy veszélyes műanyagfajta, amelyből gyakori melegítés vagy mosás hatására olyan anyag szabadul fel, amely hormonális zavarokat okoz az emberi szervezetben. De ezzel az ábrával az ártalmatlan környezetbarát műanyagok is jelölhetők.

A tengeri moszat a közeljövőben nyilvánvalóan gyakori anyaggá válik a különféle csomagolások gyártásához. Idén tavasszal a japán AMAM cég által kifejlesztett új anyag, "agar műanyag" nyerte el a Lexus Design Award 2016 díjat, amelyet Milánóban rendeztek meg. Környezetbarátból lett kifejlesztve tiszta műanyag hínárból készült. Kísérletek kimutatták, hogy az "agar műanyag" lehet puha és kemény is. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően az új anyag képes lesz mind a hab, mind a buborékfólia helyettesítésére. A csomagolás természetesen lebomlik, és az út során trágyaként szolgál a talaj számára.

Izlandon egyébként már próbálkoztak önlebomló palackok kifejlesztésével algából, aminek az anyaga vörös alga volt. Amíg folyadék van egy ilyen palackban, addig megtartja formáját. Víz nélkül hagyva a palack környezeti károsodás nélkül kiszárad, deformálódik és lebomlik. Igaz, a DesignMarch izlandi dizájnfesztiválon, amelyen az újdonságot bemutatták, a szerzője elismerte, hogy az ilyen palackban lévő víznek még van némi utóíze.

Együtt környezetbarát csomagolás, az emberiség egyre több technológiai csomagolást próbál feltalálni. Az amerikai Kuvée startup olyan elektronikus borospalackot fejlesztett ki, amely lehetővé teszi, hogy megvédje az alkoholos italt az oxigén és a napfény káros hatásaitól, megőrizve a bor tulajdonságait a felbontás után egy hónapig. Az "okos" palack érintőképernyővel és Wi-Fi modullal van felszerelve, a bort légmentesen lezárva tárolják. alumínium tartályűrtartalma 0,75 liter. A kijelzőn megjelenik az eldobható edényben lévő bor többi része, az ital márkája, a szőlőfajták, amelyekből készült, és még a rágcsálnivalókra vonatkozó ajánlások is. A vezeték nélküli kommunikációnak köszönhetően közvetlenül a palackon lévő képernyőről töltheti fel borkészletét, ha megrendelést ad le új tétel szállítására.

A PepsiCo a Milánói Design Hét részeként tervezte a Mix It Up interaktív teret, és bemutatta a The Prestige Bottles nevű alumíniumpalack-sorozatot is. A Pepsi Max, Pepsi és Pepsi Diet italok megkapták egyedi színüket és absztrakt mintázatukat. A Karim Rashid által alkotott minimalista dizájnt egy futurisztikus kifutón mutatták be. A cég a közelmúltban új, súlyzó alakú csomagolást mutatott be a Pepsi Light számára. Több ilyen palackból álló csomag egy súlyzótartó.

Az intelligens csomagolással ellentétben az interaktivitás már komoly versenyelőnnyé vált. Egy jereváni ügynökség egyszerű, de dinamikus gyümölcslé-csészéket tervezett: a címkén szereplő gyümölcsök részegnek tűnnek. Ugyanezt a technológiát használják a közönséges bögréknél. Például egy ital hőmérsékletét az északi fényen keresztül lehet megérteni.

A brit P4CK tervezőstúdió pohártartót tervezett. A négy pohár tartója egy darab kartonból készül, ragasztó használata nélkül. A munkadarab kettéosztásával két tartót kaphat, egyenként két pohárral.

A tojáscsomagolás szokatlan megoldását mutatták be török ​​diákok: háromszögletű, kihúzható rendszerű csövet, amely esztétikussá teszi a csomagolást, biztonságos tárolást és könnyű felszedést biztosít.

A horvátországi műtrágyákhoz azonban kompakt csomagolást fejlesztettek ki. Először is, a gyártó 4 kg-ra csökkentette a műtrágyacsomag súlyát, a városi kertészekre összpontosítva. És hogy a műtrágyás zsákokat tároló dobozok kevesebb értékesítési helyet foglaljanak el, speciális rendszert fejlesztettek ki, hogy a dobozok egymásba rakhatók legyenek.

A kerékpárcsomagolók gyakran nem elégedettek a tervezési megoldásokkal. De a Shulz összecsukható kerékpárok minden modelljéhez egyedi tervezésű márkás kartoncsomagolást fejlesztettek ki. Az egyes dobozok dizájnja a híres szentpétervári művész, Alisa Yufa képeslapsorozathoz készített rajzai alapján készült, és az orosz márka európai piacra lépéséhez időzítették.

A Domino's Pizza pizzérialánc gyökeresen megváltoztatta pizza csomagolásának kialakítását: a hagyományos dobozt piros és kék csomagolás váltotta fel, amelyek együtt alkotják a márka logóját, vagyis „két pizza egy áráért”. Ennek eredményeként úgy döntöttek, hogy a márkalogót magába a csomagolásba alakítják át, amelyről ráadásul minden felesleges információt eltávolítottak.

Moszkvában azonban a Domino's Pizza a Ptitseriya projekt részeként bemutatta a pizzacsomagolást, amely könnyen madáretetővé válik.

Az új, környezetbarát anyagok iránti érdeklődés felerősödött az elmúlt évtizedek várhatóan a műanyagokra és a műgyantákra is hatással volt. A biológiai eredetű természetes anyagokból történő anyagok létrehozásának koncepciója erősen foglalkoztatta a feltalálókat ezen a területen.

21. századi csomagolás

Tisztázni kell, hogy a széles körben használt „bioműanyagok” kifejezés nem egy anyagcsoport jellemző meghatározása, hanem különböző eredetű polimerekre utalhat.

Szükséges tehát a bioalapú (bioalapú) és a biológiailag lebomló (biológiailag lebomló) műanyagok elkülönítése. Ha az elsőnél természetes nyersanyagokból monomert állítanak elő, majd a monomert hagyományos műanyagokká polimerizálják (PE, PA, PET stb.), akkor a másodiknál ​​a kulcsfontosságú szempont a műanyag gyors lebontásának képessége. természetes környezet Rövid időre.

Példa: Az etil-alkoholt biológiai nyersanyagokból nyerik, amelyekből etilént állítanak elő. Az etilén polimerizálása polietilént (PE) eredményezett. Az ilyen PE biobázikusnak minősíthető (mivel természetes alapanyagokból állították elő), de a termék megkülönböztethetetlen a kőolajból származó PE-től.

Ugyanakkor az n-butánból, amely a C 4 frakció terméke, előállítható a polibutil-szukcinát (PBS), amely biológiailag lebomló műanyag.

Az Európai Bioműanyagok Intézete (1. ábra) szerint a globális bioműanyag-termelési kapacitás 4,16 millió tonna, ami kevesebb, mint 1% a hagyományos műanyagok piacához képest. Ennek a kapacitásnak csak 12%-a közvetlenül biológiailag lebomló műanyag.

Rizs. 1. Globális bioműanyag gyártási kapacitás

A biológiailag lebomló műanyagok fogyasztásának szerkezetében (2. ábra) a világon akár 75%-ot is a csomagolás foglalja el. További fogyasztási ágazatok: közétkeztetés és gyorsétterem - legfeljebb 9%, rostok és cérnák - 4%, gyógyszeripar - 4% és agrokémia - 2%.

Rizs. 3. A biológiailag lebomló műanyagok felhasználásának szerkezete

Így nagyon fontos Az ágazatban a csomagolás a biológiailag lebomló műanyagok gondolatával magyarázható: csökkenteni kell az ökoszisztéma terheit a használt csomagolóanyagokból, amelyek a háztartási hulladék tömegének jelentős részét teszik ki.

A műanyagok túlnyomó többségével ellentétben a biológiailag lebomló polimereket a környezetben mikroorganizmusok, például baktériumok vagy gombák lebonthatják. Egy polimert általában akkor tekintenek biológiailag lebonthatónak, ha teljes tömege hat hónap alatt lebomlik a talajban vagy vízben. Sok esetben a bomlástermékek szén-dioxid és víz.

A biológiailag lebomló polimereket több évtizeddel ezelőtt fejlesztették ki, de teljes körű kereskedelmi alkalmazásuk nagyon lassú. Ennek az az oka, hogy általában drágábbak és kevésbé stabil fizikai tulajdonságokkal rendelkeztek, mint a hagyományos műanyagok. Ezenkívül nem volt elegendő ösztönző a műanyaggyártók számára, hogy biológiailag lebomló anyagokat is beépítsenek termékeikbe.

Így a szovjet fogyasztók által jól ismert viszkóz alapú biopolimer, a celofán teljes mértékben megfelelt a természetben gyorsan lebomló, környezetbarát anyagok koncepciójának, de a jobb tulajdonságaik miatt gyorsan felváltották a BOPP fóliák, valamint a PE-ből és lavsanból készült fóliák. mechanikai jellemzői és vegyszerállósága. Most viszont ezeket a biológiailag lebomló polimerek új generációja váltja fel.

A biológiailag lebomló műanyagok fejlődését két tényező befolyásolta jelentősen:

1. A "rendes" műanyag csomagolások használatára vonatkozó törvényi korlátozások számos országban számos okból kifolyólag.
2. Technológiák fejlesztése a gyártási költségek csökkentésére és mechanikai tulajdonságaik javítására

Piac

A biológiailag lebomló műanyagok globális fogyasztása gyorsan növekszik (3. ábra). Az átlagos éves növekedés 27%. A 2012 és 2016 közötti időszakban a fogyasztás 2,7-szeresére nőtt. A fogyasztás növekedési üteme meghaladta a számos szakértő által korábban jósolt ütemet.

Rizs. 3. Biológiailag lebomló műanyagok világfogyasztása, ezer tonna

A biológiailag lebomló polimerekből készült tárolóedények, fóliák és habok húsok, tejtermékek, pékáruk stb. csomagolására szolgálnak. A másik leggyakoribb felhasználási terület a víz, tej, gyümölcslevek és egyéb italok eldobható palackjai és poharai, tányérok, tálak és tálcák. Az ilyen anyagok másik piaca az élelmiszer-hulladék összegyűjtésére és komposztálására szolgáló zsákok, valamint a szupermarketek számára készült zacskók gyártása. Ezeknek a polimereknek a feltörekvő alkalmazása a mezőgazdasági fóliapiac.

A biológiailag lebomló műanyagok szerkezetében (4. ábra) a legnagyobb (akár 43%) helyet a polilaktid (politejsav, PLA) foglalja el, amely a legjellemzőbb és legelterjedtebb bioműanyag, amely tulajdonságaiban hasonló az ABS műanyagokhoz, a polietilénhez és a polisztirolhoz. . Egy másik elterjedt biológiailag lebomló műanyag ebben a sorozatban a polibutil-szukcinát (PBS), a polipropilén analógja, a polibutirát-adiptereftalát (PBAT) - 18%, a polihidroxi-butirát (PHB), az egyéb polihidroxi-alkonátok - 11%.

Rizs. 4. A biológiailag lebomló műanyagok szerkezete és aránya

A legnagyobb biológiailag lebomló műanyagokat gyártó cégek az USA-ban találhatók: NatureWorks, Európában - BASF, Novamont, Japánban a Mitsubishi Chemicals.

A biológiailag lebomló műanyagok fejlesztését nagymértékben elősegítik a hagyományos műanyagból készült csomagolások használatára vonatkozó jogszabályi korlátozások számos országban (lásd a táblázatot).

Asztal. Jogszabályi korlátozások a hagyományos műanyag csomagolások használatára vonatkozóan

Alapvető lehetőség van a magasan feldolgozott termékek természetes alapanyagokból történő előállítására. Tehát a faaprítékból, amelynek ára nem haladja meg a 40 dollárt 1 tonnánként, számos terméket lehet kapni, amelyek között a xilóz és a lignin mellett van glükóz, amely a termékek alapanyaga. egy magasabb feldolgozási fázis, amelyek között viszont etil-alkohol, polihidroxobutirát (PHB), polihidroxil-alkonátok (PHA). A glükóz tejsavas fermentációjának terméke a tejsav (a tejsav fő felhasználási területe a világon élelmiszeripar: tartósítószer és élelmiszer-adalékanyag E270. 2016-ban az oroszországi átlagár 1851 dollár/t volt, amelynek polimerizálása során például a Sulzer Chemtech Uhde Inventa-Fischer technológiájával polilaktidot (PLA) állítanak elő. A polilaktid (PLA) (TN VED kód 3907700000) átlagos importára 2016-ban 9500 USD/t volt. A különbség ezekben az értékekben - 40 és 9500 dollár 1 tonnánként - a polilaktid alapú biológiailag lebomló műanyagok előállításának kereskedelmi potenciálja.

PLA piac

A polilaktid világméretű fogyasztása évente átlagosan 20%-kal nő. 2012-2016-ban fogyasztása 360,8-ról 1.216,3 ezer tonnára nőtt/év.

Oroszországban a fogyasztás csak az importált PLA-ellátásból valósul meg. 2016-ban az Oroszországba irányuló PLA-import 261,5 tonnát tett ki, ami e termék globális fogyasztásának kevesebb, mint 0,003%-a. A polilaktid oroszországi fogyasztásának ilyen csekély arányát egyrészt az állam jogalkotási kezdeményezéseinek hiánya (a csomagolási szegmensben), másrészt a PLA iránti keresletet kielégítő csúcstechnológiás iparágak hiánya magyarázza. Vannak jelentések (https://sdelanounas.ru/blogs/93795/), hogy a PLA-t gyógyászati ​​célokra a JSC VNIISV, Tver állítja elő, de nincs információ arról, hogy a gyártás kereskedelmi jelentőségű lenne.

A PLA és az abból készült termékek előállítási technológiájában jelentős pont a sztereoizomerek jelenléte a tejsavmolekulában (5. ábra). A tejsavmolekula és polimerje két változatban létezhet (L és D), amelyek egymás tükörképei. A 100%-os L-PLA kristályos szerkezetű, határozott olvadásponttal és bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik, míg az izomerek keveréke amorf üveges szerkezetű. Az izomerek arányának változtatásával a termékekben a céltól függően sokféle tulajdonság érhető el.

Rizs. 5. A tejsav optikai izomerjei és a polilaktid tulajdonságai

Polibutil-szukcinát (PBS)

A következő legfontosabb biológiailag lebomló műanyag a polibutil-szukcinát, amely a borostyánkősav és az 1,4-butándiol (mindkettő n-bután-származék) polikondenzációs terméke. Ez a biológiailag lebomló műanyag biológiai alapanyagokból és kőolajtermékekből egyaránt előállítható. A PBS világpiaci felhasználása 2016-ban elérte a 456,5 ezer tonnát.

Rizs. 6. A PBS beszerzésének sémája

A PBS-t csomagolóanyagok, fóliák, étkészletek és gyógyászati ​​termékek gyártásához használják. További nevei: Bionolle, GsPLA stb.

Polibutirát-adiptereftalát (PBAT)

Biológiailag lebomló csomagolóanyagokhoz polibutirát-adiptereftalátot (PBAT) használnak:

Adipinsav, 1,4-butándiol és dimetil-ftalát alapú random kopolimer. Tulajdonságai hasonlóak az alacsony sűrűségű polietilénéhez. A védjegyek alatt is ismert: Ecoflex, Wango, Ecoworld stb.

Rizs. 7. A PBAT világfogyasztása

Polihidroxi-alkonátok (PHA)

Tágabb értelemben a fenti termékek mindegyike a polihidroxi-alkonátok osztályába tartozik, általános képlettel:

Szűk értelemben a PHA más szubsztituenseket tartalmazó termékekre utal. Az ilyen vegyületek széles választéka szolgál bizonyos feladatokat.

FŐ KÖVETKEZTETÉSEK

• A biológiailag lebomló műanyagok világméretű felhasználása 2016-ban elérte a 2,315 millió tonnát, ennek a mennyiségnek akár 75%-a a csomagolásra esik.
• A biológiailag lebomló műanyagok fogyasztásának növekedésének fő hajtóereje a számos országban a hagyományos műanyagok csomagolásban történő felhasználására vonatkozó törvényi tilalom, valamint a fejlődő csúcstechnológiás iparágak (gyógyászat, kozmetológia stb.) kereslete.
• A biológiailag lebomló műanyagok közül a legfontosabb azPLA. Felhasználása 2016-ban 1,216 millió tonnát tett ki, ennek kevesebb, mint 0,003%-a Oroszország. ÁrPLAOroszországban 2016-ban 9500 USD/t volt.
• NyugtaPLA, PBSés egyéb biológiailag lebomló műanyagok, esetleg biológiai alapanyagokból és kőolajtermékekből egyaránt.