« MÔŽE BYŤ PLAST EKOLOGICKÝ?

Výskum projektu

Vyplnené študentom

9b trieda MAOU SOSH№ 2

obce

mesto Ust-Labinsk

Čerskovej

Anastasia Alexandrovna

Vedecký poradca:

učiteľ biológie

MAOU SOSH№ 2

Večer Ľudmila Ivanovna

Usť-Labinsk 2015

Môže byť plast šetrný k životnému prostrediu?

1. Abstrakt.

Téma používania materiálov šetrných k životnému prostrediu je u nás veľmi aktuálna

dni. Článok načrtáva spôsoby, ako získať plast šetrný k životnému prostrediu.

Ciele:

Zistite, či si môžete vyrobiť ekologické plasty doma.

Zistite, ako sa správajú v pôde.

Uistite sa, že technológia, ktorú navrhujem, je neškodná pre životné prostredie

Úlohy:

Vyrobte si plasty doma

Získajte z nej produkty vo forme gombíkov.

Skontrolujte ich pôsobenie v pôde.

2. Výskumný plán:

Môžete si doma vyrobiť ekologický plast?

hypotéza:

Ekologický plast si môžete vyrobiť aj doma.

1. Vyhľadajte materiál o biodegradovateľných plastoch na internete a v knižnici

2.Praktická práca.
3. Pozorovanie.
4. Analýza získaných výsledkov.

Relevantnosť: .

"Stali sme sa civilizáciou jednorazového riadu" Jacques-Yves Cousteau

Pred viac ako štyridsiatimi rokmi ľudstvo vynašlo plastový materiál, v súčasnosti sa ročne vyprodukujú a vyhodia milióny ton plastových výrobkov... A plastový odpad každoročne narastá o 20 %. Problém odpadkov, ich likvidácie, skladovania a spracovania je mimoriadne akútny... Obrovské množstvo odpadkov v rekreačných oblastiach ľudí ma prinútilo zamyslieť sa nad otázkou, či je možné vyrobiť plast šetrný k životnému prostrediu?

3. Obsah.

1. Abstrakt……………………………………….. 1 strana

2. Výskumný plán………………………..2 s.

3. Obsah……………………………………….3 s.

4..Hlavná časť…………………………………...4-9s.

4.1 Úvod

4.2 Pozor na plasty!

4.3 Biologicky odbúrateľný plast.

4.4 Aplikácia plastov z halitu vo výrobe.

5. Praktická časť………………………...10-17s.

6. Záver ………………………………….18s.

7. Závery ………………………………………………………….

8. Zoznam literatúry………………………………20s.

9. Príloha………………………………………21-29s.

4.Hlavná časť.

4.1 Úvod.

Jedným z najvážnejších environmentálnych problémov súčasnosti je boj proti plastový odpad. V skutočnosti sa každý rok na našej planéte pošle do šrotu 2,5 milióna ton plastové fľaše na báze látky, akou je polyetyléntereftalát (PET). A čo je najdôležitejšie, stále je úplne nepochopiteľné, čo s takým odpadom robiť, pretože zázračný mikroorganizmus, ktorý by mohol všetok tento odpad zničiť uvoľnením tepelnej energie, vedci stále nedokážu dostať von. No práve spaľovanie takéhoto plastu je dosť nebezpečné, pretože pri jeho horení sa do atmosféry uvoľňujú extrémne toxické látky. Dozvedel som sa, že vedci z mnohých krajín pracujú na vytvorení nových biologicky rozložiteľných plastov.
Budú založené na prírodných materiáloch, ktoré sa po uvoľnení do pôdy premenia na hnojivo pre rastliny. Táto téma ma veľmi zaujala a stanovil som si nasledovné

Ciele:

1. Zistite, či si viete vyrobiť ekologické plasty doma.

2. Uistite sa, že technológia, ktorú navrhujem, je neškodná pre životné prostredie.

Úlohy:

1. Získajte plast doma

2. Vyrobte výrobky vo forme gombíkov z blaženosti. a taniere

3. Preskúmajte správanie domácich plastov v pôde.

4. Analyzujte prijatý materiál.

4.2 Pozor na plasty. Rozhliadnite sa vo svojej kancelárii, kuchyni alebo spálni, plast je všade okolo nás. Naše obaly na potraviny, oblečenie, počítače, mobilné telefóny, písacie potreby a dokonca aj hračky

baby - VŠETKO je to z plastu! AT Každodenný život ani sa nezamýšľame nad tým, ako tieto plastové výrobky ovplyvňujú naše zdravie, zdravie našich detí a životné prostredie.
Niektoré druhy plastov sú priamou hrozbou pre naše zdravie. Takže pri výrobe polykarbonátu, z ktorého sa vyrábajú niektoré naše jedlá, sa používa Bisfenol A, ktorý podľa západných vedcov spôsobuje hormonálne poruchy, čo v konečnom dôsledku vedie k obezite, neplodnosti, skorej puberte a výrazne zvyšuje pravdepodobnosť rozvoj rakoviny. Na niektorých plastových výrobkoch môžete vidieť trojuholník, ktorého steny tvoria šípky. Do stredu takéhoto trojuholníka je umiestnené číslo. Toto označenie rozdeľuje všetky plasty do siedmich skupín s cieľom uľahčiť proces ďalšieho spracovania.
V každodennom živote pomocou tejto ikony môžete určiť, na aké účely môžete použiť plastový výrobok a v akých prípadoch môžete tento výrobok vôbec odmietnuť

Do fliaš vyrobených z polyetyléntereftalátu sa nalievajú rôzne nealkoholické nápoje (džúsy, voda), slnečnicový olej, kečupy, majonéza, kozmetika.
Výhody plastov: lacnosť, trvanlivosť, bezpečnosť.
Nevýhody plastov: nízke bariérové ​​vlastnosti (ultrafialové žiarenie a kyslík ľahko prenikajú do fľaše; oxid uhličitý obsiahnutý v nealkoholických nápojoch tiež pomerne ľahko presakuje cez steny).
Oficiálne sa polyetyléntereftalátové fľaše považujú za bezpečné pre zdravie. Opätovné používanie fliaš však lekári neodporúčajú, pretože v bežnom živote je ťažké ich opláchnuť dostatočne čisto, aby ste sa „zbavili“ všetkých mikroorganizmov.

Fľaše na šampóny, kozmetiku a čistiace prostriedky, kanistre na motorové oleje, jednorazový riad,

nádoby a nádoby na produkty na jedenie, nádoby na mrazenie potravín, hračky, rôzne uzávery, uzávery na fľaše a fľaštičky, trvanlivá domácnosť

tašky, baliace vrecia a krabice.
Výhody plastov: nízka cena, bezpečnosť, pevnosť, jednoduchosť spracovania, odolnosť voči olejom, kyselinám, zásadám a iným agresívnym médiám.
Nebezpečenstvo pre zdravie a životné prostredie: Napriek tomu, že výrobky sú považované za bezpečné pre ľudské zdravie, existuje množstvo mýtov, podľa ktorých sa hexán a benzén môžu dostať do kvapaliny zo stien nádoby. Zatiaľ sú to len mýty, ktoré nemajú vedecké potvrdenie.

Polyvinylchlorid, alias PVC, vinyl sa používa na výrobu linolea, okenných profilov, hrán nábytku, obalov na spotrebiče, umelej kože, strečových stropných fólií, obkladov, rúr, sprchových závesov, kovových kruhových priečinkov, obalov na syr a mäso, fliaš zeleninový olej a nejaké hračky.
Výhody plastov: odolnosť voči kyselinám, zásadám, rozpúšťadlám a olejom, benzínu, petroleju, dobrému dielektriku, nehorí.
Nevýhody plastov: malý rozsah prevádzkových teplôt od -15°С do +65°С, ťažkosti pri spracovaní, toxicita.
Nebezpečenstvo pre zdravie a životné prostredie: tonajjedovatejší a najnebezpečnejší pre zdravotný druh plastov. Pri spaľovaní polyvinylchloridu vznikajú vysoko toxické organochlórové zlúčeniny, po 10 rokoch prevádzky produkty vyrobené z PVC začnú samé uvoľňovať toxické organochlórové zlúčeniny do prostredia. Najnepríjemnejšou vecou je, že pre väčšiu flexibilitu sa PVC naďalej používa pri výrobe detských hračiek. Existujú informácie, že polyvinylchlorid vstupuje do ľudského krvného obehu a spôsobuje hormonálne poruchy, čo vedie k skorej puberte a neplodnosti.

Z nízkohustotného polyetylénu sa vyrábajú rôzne obalové materiály, tašky do supermarketov, CD, DVD.
Nebezpečenstvo pre zdravie a životné prostredie: oficiálne považovaný za neškodný, napriek tomu, že pri výrobe LDPE sa používa bután, benzén a vinylacetát, ktoré sú potenciálne zdraviu nebezpečné.
Z polypropylénu sa vyrábajú vedrá, misky na horúce jedlá, jednorazové striekačky, vrecká na cukor, nádoby na mrazenie potravín, uzávery na väčšinu fliaš, olejničky, obaly niektorých potravinárskych výrobkov a používa sa v stavebníctve na zvukovú izoláciu. Mnoho výrobcov domácich spotrebičov používa polypropylén na výrobu obalov svojich výrobkov, čím sa zbavuje jedovatého polyvinylchloridu.
Výhody plastov: tepelná odolnosť (teplota topenia 175 ° C), odolná voči opotrebovaniu; odolnejšie voči teplu ako polyetylén.
Nevýhody plastov: citlivý na svetlo a kyslík, starne rýchlejšie ako polyetylén; menej mrazuvzdorný ako polyetylén.
Nebezpečenstvo pre zdravie a životné prostredie: Predpokladá sa, že polypropylén je bezpečný pre zdravie.
Polystyrén sa používa na výrobu jednorazového riadu, nádob na potraviny, pohárov od jogurtov, detských hračiek, tepelnoizolačných dosiek, sendvičových panelov, stropných líšt, dekoratívnych stropných obkladov, podnosov na balenie potravín v supermarketoch (mäso, rôzne orechy a pod.), obalov na vajíčka .
Nebezpečenstvo pre zdravie a životné prostredie: Predtým bola výroba polystyrénu spojená s uvoľňovaním trichlórfluórmetánu (freónu), ktorý ničil ozónovú vrstvu Zeme. Polystyrén sa vyrába polymerizáciou styrénu, ktorý je karcinogénny.
Do tejto skupiny patria aj iné druhy plastov, takže ich používanie v každodennom živote môže byť pre vaše zdravie nebezpečné. Takže od

ktoré sa vyrábajú niektoré kuchynské náčinie a fľaše, môžu uvoľňovať , ktoré môžu spôsobiť rôzne hormonálne poruchy v ľudskom tele (v ranom puberta obezita, rakovina,). Do tejto skupiny však možno zaradiť aj ekologicky nezávadné druhy plastov, ktoré sa v prostredí biodegradujú za účasti mikroorganizmov.

Zdá sa mi, že: ak je to možné, mali by sme upustiť od plastového riadu v prospech dreveného, ​​skleneného, ​​porcelánového, kovového (namiesto plastovej dosky na krájanie môžete použiť drevenú, plastovú fľašu na túru možno nahradiť kovovou bankou ).
Niektorí výrobcovia už vyrábajú opakovane použiteľné fľaše z nehrdzavejúcej ocele namiesto plastových fliaš.

4.3 Biologicky odbúrateľné plasty . Viaceré spoločnosti už začali vyrábať biologicky odbúrateľné plastové obaly z dovezených surovín. Biologicky odbúrateľný plast je plast, ktorý ako živné médium absorbujú mikroorganizmy a premieňajú sa na zlúčeniny ako CO2, voda a biomasa. Komponenty ako voda, CO2 biomasy, bez znečisťovania životného prostredia. Biologicky rozložiteľné plasty, keď sa recyklujú spolu s organickým odpadom, sledujú prirodzený cyklus, rovnako ako opadané listy stromov. Ak biologicky rozložiteľné plasty končia na moderných skládkach, dochádza k narušeniu prirodzeného kolobehu v dôsledku izolácie skládky priamo od pôdy a následne od kontaktu s prírodou. Niektoré biodegradovateľné plasty sa vyrábajú z obnoviteľných zdrojov, ako je škrob, ktorý svojou účasťou v prírodnom cykle („z prírody do prírody“) má minimálny dopad na životné prostredie a je takmer ideálnou možnosťou pre „environmentálne udržateľné“ využitie. zdrojov. Biologicky odbúrateľné plasty podliehajú optimálnej degradácii iba v podmienkach spracovania priemyselného organického odpadu. V prírode tento proces prebieha oveľa pomalšie. Odpad ponechaný priamo v prírode znečisťuje životné prostredie a je škodlivý pre zvieratá, rovnako ako biologicky nerozložiteľné plasty. pôsobenie dvoch faktorov: abiotického („neživého“, t.j. ultrafialové žiarenie, voda, teplo) a biotického („živého“, t. j. prostredníctvom mikroorganizmov, ako sú baktérie, huby, riasy). V prvej fáze sa materiál rozdelí na časti, ktoré sú potom v druhej fáze absorbované mikroorganizmami.

4.4 Nanášanie plastov z halalitu

Dokonca aj v sovietskych časoch existovala výroba gombíkov z galalitu - špeciálneho druhu plastu, ktorý sa získaval zmiešaním kazeínového mliečneho proteínu a formaldehydu. Použité technológie umožnili získať materiál s rôznymi umeleckými efektmi, ktorý bol dobre sústružený a leštený. Okrem gombíkov na kabáty a iné odevy sa z Galalitu vyrábali rúčky, hrebene a rúčky na palice a dáždniky. Galalite gombíkyzafarbenév najviac rôzne farby. Farbenie mohlo byť jednofarebné a ukázalo sa, že je veľmi husté, šťavnaté a rovnomerné. Viacfarebné varianty takýchto odevných doplnkov môžu imitovať jantár, mramor, drahokamy, drevo a iné materiály. Keď bol galalit ošetrený určitými chemikáliami, gombíky sa veľmi podobali perleti..

4.Praktická časť

1.Výroba plastov.

Technológia výroby plastov doma je veľmi jednoduchá a nekomplikovaná, takže galalitový plast môže pripraviť každý, dokonca aj ďaleko od chémie. Galalit je dobre sústružený a leštený. Kedysi sa z galalitu vyrábali plniace perá, gombíky, hrebene, rúčky, rúčky na dáždniky a palice. Na imitáciu slonoviny, jantáru a rohoviny boli použité najvyššie stupne galalitu.

Hlavnými zložkami receptúry sú mlieko a ocot - nájde sa aj v každej kuchyni Príprava hmoty z plastu zaberie minimum času, asi 10-15 minút. Má konzistenciu vodného syra a dá sa tvarovať do požadovaných tvarov. Potom ho treba nechať asi dva dni stuhnúť. Hotový výrobok je dosť odolný. Tenký plát takého plastu sa dá ľahko zlomiť rukami, ale ak ho spadnete na podlahu, s najväčšou pravdepodobnosťou zostane neporušený. Čím väčšia je hrúbka plechu, tým väčšie zaťaženie znesie. Ale zo silného úderu kladivom sa výrobok samozrejme zlomí.

Na prípravu galalitu potrebujeme:

1. Vhodné je mlieko, odtučnené.
2) Ocot.

Okrem toho môže byť pre vás užitočné:
Voskovaný papier - dá sa vyvaľkať a vytvarovať do hmoty
Hliníková fólia - na tvarovanie výrobkov
Valček – čo by podrobne opísalo ploché listy

pripraviť na to potrebné materiály.

Technológia výroby

Mlieko a ocot berieme v pomere 16:1, teda niekde okolo lyžičky octu na pohár mlieka. Jeden pohár mlieka nám dá kúsok plastu s priemerom asi 5 cm a hrúbkou 3 mm. Varte mlieko, pravidelne miešajte. Pozorne sledujeme, aby sa nepripálilo.Mlieko vrie - odstavíme z ohňa a pridáme ocot. Okamžite si môžete všimnúť vzhľad častíc oddeleného kazeínu. Miešame asi pol minúty.

Potom musíte tekutinu pomaly precediť cez gázu pomocou dvoch pripravených pohárov. Gáza zadrží väčšinu kazeínových častíc. Je dôležité prelievať kvapalinu z nádoby do nádoby - zvyšky kazeínu môžu upchať kanalizáciu! Gázu vyžmýkame, aby sa kazeín zlepil do jednej hrudky, a preložíme na voskový papier.

Keďže je v hmote stále príliš veľa tekutiny, vytlačte ju papierovými obrúskami a jemne ich pritlačte k hmote. V tejto fáze je hlavnou vecou nepresušiť plast.

Takže hmota je pripravená! Mal by sa ľahko vyvaľovať, nemal by praskať ani sa drobiť. Ako už bolo uvedené, jeho pevnosť a doba schnutia budú závisieť od hrúbky výrobku. Aby ste ho ochránili pred deformáciou, je vhodné počas sušenia stlačiť plast zaťažením a položiť list voskovaného papiera. Zložitejšie tvary výrobku sú výhodne fixované fóliou.

Keď je všetko pripravené, plast sa môže brúsiť a maľovať. To je vlastne celá technológia výroby galalitového plastu!

2. Vytváranie gombíkov

Pol pohára (120 ml) smotany nalejte do naberačky a zohrejte, kým nezovrie. Odstavím hrniec z ohňa.

Do smotany pridajte jednu čajovú lyžičku (5 ml) octu a premiešajte. Okamžite sa vytvoria malé vločky tvarohu, ktoré plávajú číra tekutina. Namiesto smotany a octu si môžete vziať pol pohára kefíru - stačí ho trochu zahriať.

Pred tvorbou tvarohu. Navrch dám dva filtre do kávovaru (môžete si vziať dva štvorce gázy) a zafixujem gumičkou.

Opatrne nalejte zmes z naberačky na filter. Všetky vločky tvarohu prenesiem lyžičkou na filter.

Tvaroh nechám 5 minút vychladnúť. Filter stiahnem z papiera, omotám okolo tvarohu a vytlačím tekutinu.

Rozšírim filter. Tvaroh sa ukázal byť hutný, ale dostatočne mäkký, akurát taký, aby sa z neho dalo niečo formovať.

Na kúsku alobalu som vyrobila niekoľko malých gombíkov z tvarohu. Dala som ich na papierovú utierku a nechala uschnúť. Po 24 hodinách sa kúsky tvarohu zmenili na pevný žltkastý materiál - prírodný plast.

3. Experimenty s gombíkmi.

Skúsenosť číslo 1. Správanie gombíkov v pôde

Gombíky nechám zaschnúť, a potom pár odložím, aby som ich preniesol do pôdy.

Gombíky a kvetináče vyniesla von.

Do kvetináčov som nasypal zem asi do polovice ich výšky.

Do prvého hrnca som dal niekoľko gombíkov z tvarohu a do druhého hrnca obyčajný gombík.

Gombíky som zasypal zeminou. Týždeň som každý deň polievala zeminu v črepníku a sledovala gombíky.

Porovnal som gombíky, ktoré som vyrobil, a bežné gombíky tak, že som ich zahrabal do pôdy.

Výsledky pozorovaní stavu gombíkov v pôde

1 deň

3 deň

5. deň

7. deň

Halalitové tlačidlo

bez zmien

farba zmenená

rozlomil na 2 časti

rozbil na niekoľko kusov

bežné tlačidlo

bez zmien

bez zmien

bez zmien

bez zmien

Zážitok č.2 Mechanický dopad na tlačidlá práčky.

V každodennom živote používame gombíky na oblečení. Rozhodol som sa skontrolovať, ako sa gombíky, ktoré som vyrobil, budú správať pri praní.

Prišila som si gombík k látke a dala do práčky. Prané v šetrnom režime (30 stupňov)

Počet praní

1 pranie

2 umyť

3 umytie

4 umyť

Zmeny tlačidiel.

Neboli pozorované žiadne zmeny

Neboli pozorované žiadne zmeny

Neboli pozorované žiadne zmeny

Neboli pozorované žiadne zmeny

Záver: Domáce tlačidlá sú dosť odolné.

14 .

Chápem, že gombíky tak často nepadajú do pôdy, ale častejšie dochádza ku kontaminácii pôdy pri jednorazovom riade po tom, čo ľudia vyjdú do prírody. Na rekreáciu vonku je vhodné používať jednorazový riad, problémom je len to, že životné prostredie je posiate týmto druhom riadu: nie je zvykom, aby si mnohí brali so sebou vlastný odpad. Niektorí ľudia pália plastový riad, čo je zdraviu nebezpečné. Prírodný riad sa v prírode rozloží.

Preto som sa rozhodol vyrobiť jednorazové taniere z domáceho Galalitu a otestovať ich na odolnosť.

Zážitok z taniera.

Pokus č. 1 Akú teplotu kvapaliny znesú moje platne?

Naliala som do prvého plechu studená voda, v druhom tanieri voda pri izbovej teplote a v treťom horúca.

Záver: Dosky, ktoré som vyrobil, sa svojou pevnosťou nelíšia od bežného jednorazového riadu, majú rovnaké vlastnosti, vzhľadom na to, že plastový riad sa topí horúcou vodou.

Skúsenosť číslo 2. Aká je pevnosť dosiek?

Sójový tanier som testoval na silu tak, že som ho udieral o podlahu. (zrútila sa)

Aplikácia

Ekoplastický prípravok

1) Mlieko, odstredené, je v poriadku.
2) Ocot.
3) Dva poháre, plastová lyžička.
4) Gáza a veľa papierových obrúskov.

Mlieko a ocot berieme v pomere 16:1, teda niekde okolo lyžičky octu na pohár mlieka. Jeden pohár mlieka nám dá kúsok plastu s priemerom asi 5 cm a hrúbkou 3 mm.




Gombík po 1 praní



Gombík po 2 praniach



Po 3 umytiach



Moje jednorazové taniere.


Pozorovanie na prítomnosť baktérií mechanickým mikroskopom

PVC (polyvinylchloridový materiál alebo len vinyl) je dnes najlacnejší, a teda aj najrozšírenejší druh plastu. PVC sa používa najmä v stavebníctve (obklady budov, plastové okná, stenové panely, potrubia a pod.) a menej ako 20 % výrobkov vyrobených z tohto druhu plastov sa používa v domácnosti a iných oblastiach života. Navyše v Rusku je toto číslo takmer 50%, zatiaľ čo v Európe sa snažia tento druh plastu čo najviac odmietnuť. Prečo sa to deje? Koniec koncov, výhody PVC sú zrejmé: lacnosť, praktickosť, pevnosť ...

V Európe je názov pre PVC už dlho zafixovaný "jedovatý plast" (jedovatý plast). Poškodenie polyvinylchloridu pre životné prostredie a ľudské zdravie je obrovské: obsahuje nielen veľa nebezpečných zložiek, ale pri zahrievaní alebo spaľovaní tiež uvoľňuje jedovatý plyn.

Bohužiaľ materiál polyvinylchlorid - veľmi bežný typ plastu. Dá sa nájsť všade. To zahŕňa linoleum v byte, plastové okná, napínacie stropy, vinylové tapety a plastové hračky (od zubných krúžkov, ktoré si deti dávajú do úst, až po bábiky) a odlišné typy obaly (vrecia, fľaše, nádoby na potraviny).

Pri nákupe výrobkov z PVC by ste mali pamätať na:

Aby bol polyvinylchlorid elastický, pridávajú sa do neho zmäkčovadlá, ktoré pri vstupe do tela znižujú jeho imunitné vlastnosti, môžu tiež spôsobiť poškodenie obličiek a pečene, spôsobiť neplodnosť a rakovinu. Toto je hlavná škoda PVC. Okrem toho môže PVC obsahovať ďalšie nebezpečné prvky: chróm, kadmium, olovo atď.

Výhody PVC sú absolútne neporovnateľné s nebezpečenstvom, ktoré predstavuje horenie polyvinylchloridového materiálu. Pri spaľovaní vzniká z 1 kg polyvinylchloridu až 50 mg škodlivých dioxínov. Toto množstvo je schopné spôsobiť rakovinové nádory u približne 50 000 malých laboratórnych zvierat.

Neexistuje žiadna bezpečná technológia na spracovanie PVC, ako aj na výrobu výrobkov z PVC. Polyvinylchloridový materiál nie je recyklovateľný a vysoko toxické dioxíny, ktoré sa uvoľňujú pri likvidácii výrobkov z tohto plastu, sa šíria na tisíce kilometrov.

Výroba výrobkov z PVC nesie nemenej nebezpečenstvo pre životné prostredie. Harm plastové okná, je napríklad to, že pri výrobe jedného okna sa vyprodukuje 20 g toxického odpadu. Pri kompletnej rekonštrukcii bytu s použitím polyvinylchloridu vzniká asi 1 kg toxického odpadu.

Ako identifikovať výrobky z PVC?

V krajinách, ktoré monitorujú situáciu v oblasti životného prostredia a uprednostňujú bezpečné materiály, je zvykom označovať typy plastov - umiestnite ikonu s číslom obklopenú šípkami. V Rusku ešte nie je označovanie plastových výrobkov povinné, čo znamená, že všetky plastové výrobky majú takéto označenie, ale je tiež užitočné, aby sme vedeli, čo znamená ten či onen znak.

1. PETE alebo PET (polyetylén tereftalát) - druh plastu, ktorý sa používa na výrobu fliaš, krabíc, plechoviek a iných obalov na plnenie vody, džúsov a nealkoholických nápojov. Tento materiál sa tiež používa na balenie práškov a voľne ložených potravinárskych výrobkov. Polyetylénterftalát je jedným z najbežnejších a najbezpečnejších druhov plastov. Navyše je vysoko recyklovateľný.

2. HDPE alebo LDPE (vysokotlakový polyetylén). Tento typ plastu sa používa pri výrobe tašiek a hrnčekov na vodu alebo mlieko, fliaš na šampóny, bielidlá, čistiace a saponáty, kanistre na strojové oleje. Považuje sa za bezpečný typ plastu, dobre sa hodí na recykláciu a recykláciu.

3. PVC alebo PVC (polyvinylchlorid) patrí k jednému z najnebezpečnejších druhov plastov. Dnes o ňom hovoríme. Používa sa na balenie čistiacich kvapalín, výrobu okien, potrubí, obkladov stien a podláh, záhradného nábytku, strečových stropných fólií, olejových handričiek, žalúzií, zásten do kúpeľní a pod. Dajú sa z neho vyrobiť aj nádoby na potraviny a detské hračky. Škody spôsobené PVC sú však dosť veľké, pretože obsahuje ťažké kovy a zmäkčovadlá, ktoré môžu spôsobiť poškodenie obličiek a pečene, neplodnosť, onkologické ochorenia. Zároveň sa ťažko spracováva a pri spaľovaní sa uvoľňuje do ovzdušia nebezpečné jedy- karcinogénne oxidy. Ak je to možné, je lepšie opustiť tento typ plastu alebo znížiť jeho použitie na minimum.

4. LDPE alebo HDPE (polyetylén nízky tlak) – druh plastu, ktorý sa používa na výrobu plastových fliaš a iných flexibilných plastových obalov. Vďaka tomuto materiálu máme plastové tašky. Tento druh polyetylénu je tiež bezpečný plast.

5. PP alebo PP (polypropylén) zďaleka nie najodolnejší typ plastu, ale absolútne neškodný pre životné prostredie a ľudské zdravie. Polypropylén sa používa hlavne na viečka, disky, kelímky od jogurtov, fľaše na sirupy a kečupy. Tento plast sa používa aj na výrobu detských výrobkov: hračiek, dojčenských fliaš atď.

6. PS alebo PS (polystyrén) - druh plastu, ktorý vzniká polymerizáciou karcinogénneho styrénu. Preto jeho škodlivé pôsobenie. A hoci sa polystyrén často používa na výrobu riadu, príborov, nádob na vajcia alebo podnosov na mäso, je lepšie takéto výrobky odmietnuť.

7. INÉ alebo INÉ. Táto kategória zahŕňa polymérne zmesi rôznych plastov, ktoré nie sú uvedené vyššie. Napríklad polykarbonát je nebezpečný druh plastu, ktorý pri častom zahrievaní alebo umývaní uvoľňuje látku spôsobujúcu hormonálne poruchy v ľudskom tele. Ale týmto číslom možno označiť aj nezávadné plasty šetrné k životnému prostrediu.

Morské riasy sa v blízkej budúcnosti zrejme stanú bežným materiálom na výrobu rôznych obalov. Túto jar získal nový materiál „agarový plast“ vyvinutý japonskou spoločnosťou AMAM výročnú cenu Lexus Design Award 2016, ktorá sa koná v Miláne. Je vyvinutý z šetrného k životnému prostrediu čistý plast vyrobené z morských rias. Experimenty ukázali, že „agarový plast“ môže byť mäkký aj tvrdý. Vďaka týmto vlastnostiam bude nový materiál schopný nahradiť penovú aj bublinkovú fóliu. Obal sa prirodzene rozkladá a po ceste pôsobí ako hnojivo pre pôdu.

Mimochodom, na Islande už bol pokus vyvinúť samorozkladné fľaše z rias, ktorých materiálom boli červené riasy. Pokiaľ je v takejto fľaštičke tekutina, drží si svoj tvar. Ponechaná bez vody fľaša vysychá, deformuje sa a rozkladá bez poškodenia životného prostredia. Pravda, na festivale dizajnu islandského dizajnu DesignMarch, na ktorom bola novinka predstavená, jej autor priznal, že voda v takejto fľaši má predsa len nejakú pachuť.

Spolu s ekologické balenie, ľudstvo sa snaží vynájsť čoraz viac technologických obalov. Americký startup Kuvée vyvinul elektronickú fľašu na víno, ktorá umožňuje chrániť alkoholický nápoj pred škodlivými účinkami kyslíka a slnečného žiarenia a zachováva vlastnosti vína ešte mesiac po otvorení. „Smart“ fľaša je vybavená dotykovým displejom a Wi-Fi modulom a víno je uložené vo vzduchotesnej hliníková nádoba objem 0,75 litra. Displej zobrazuje zvyšok vína v jednorazovej nádobe, značku nápoja, odrody viniča, z ktorého sa vyrába, a dokonca aj odporúčania na občerstvenie. Vďaka bezdrôtovej komunikácii si môžete doplniť zásoby vína priamo z obrazovky na fľaši zadaním objednávky na dodávku novej šarže.

PepsiCo navrhla interaktívny priestor Mix It Up v rámci Milan Design Week a predstavila aj sériu hliníkových fliaš s názvom The Prestige Bottles. Nápoje Pepsi Max, Pepsi a Pepsi Diet dostali svoju individuálnu farbu a abstraktný vzor. Minimalistický dizajn vytvorený Karimom Rashidom bol predstavený na futuristickej dráhe. Spoločnosť nedávno predstavila nový obal v tvare činky pre Pepsi Light. Balenie niekoľkých týchto fliaš je stojan na činky.

Na rozdiel od inteligentného balenia sa interaktivita už stala silnou konkurenčnou výhodou. Agentúra z Jerevanu navrhla jednoduché, ale dynamické poháre na šťavu: ovocie na etikete sa zdá byť vypité. Rovnaká technológia je použitá na bežných hrnčekoch. Napríklad teplota nápoja sa dá pochopiť cez polárnu žiaru.

Britské dizajnérske štúdio P4CK navrhlo držiak na poháre. Držiak na štyri poháre je vyrobený z jedného kusu kartónu bez použitia lepidla. Rozdelením obrobku na polovicu získate dva držiaky s dvoma pohármi.

Nezvyčajné riešenie balenia vajec predstavili tureckí študenti: trojuholníková tuba s výsuvným systémom, ktorá dodáva baleniu estetiku a zaisťuje bezpečné skladovanie a jednoduché vyberanie.

Ale pre hnojivá z Chorvátska boli vyvinuté kompaktné obaly. Po prvé, výrobca znížil hmotnosť balenia hnojiva na 4 kg so zameraním na mestských záhradkárov. A aby škatule, v ktorých sú uložené vrecia s hnojivom, zaberali menej predajného miesta, bol vyvinutý špeciálny systém, aby sa škatule dali stohovať do seba.

Obaly na bicykle sa často nepotešia dizajnovým riešením. Ale pre každý model skladacích bicyklov Shulz boli vyvinuté značkové kartónové obaly s individuálnym dizajnom. Dizajn každej škatule bol vytvorený na základe kresieb známej petrohradskej umelkyne Alisy Yufa pre sériu pohľadníc a bol načasovaný tak, aby sa zhodoval so vstupom ruskej značky na európsky trh.

Sieť pizzerií ​​Domino's Pizza radikálne zmenila dizajn balenia pizze, tradičnú škatuľu nahradili červené a modré obaly, ktoré spolu tvoria logo značky, teda „dve pizze za cenu jednej“. Výsledkom bolo rozhodnutie pretransformovať logo značky do samotného obalu, z ktorého boli navyše odstránené všetky nepotrebné informácie.

V Moskve však Domino's Pizza predstavila balenie pizze v rámci projektu Ptitseriya, ktoré sa ľahko zmení na kŕmidlo pre vtáky.

Zintenzívnil sa záujem o nové materiály šetrné k životnému prostrediu posledné desaťročia Očakáva sa, že to bude mať dôsledky aj pre plasty a syntetické živice. Koncept vytvárania materiálov z prírodných materiálov biologického pôvodu pevne zamestnával mysle vynálezcov v tejto oblasti.

Balenie 21. storočia

Malo by sa objasniť, že široko používaný pojem „bioplasty“ nie je charakteristickou definíciou jednej skupiny látok a môže sa vzťahovať na polyméry rôzneho pôvodu.

Preto je potrebné oddeliť plasty na bio (bio) a biodegradovateľné (biodegradovateľné) plasty. Ak prvý zahŕňa získanie monoméru z prírodných surovín a následnú polymerizáciu monoméru na konvenčné plasty (PE, PA, PET atď.), potom pre druhý je kľúčovým aspektom schopnosť rýchlo rozložiť plast na prírodné prostredie na krátku dobu.

Príklad: Etylalkohol sa získava z biologických surovín, z ktorých sa vyrába etylén. Polymerizáciou etylénu vznikol polyetylén (PE). Takýto PE môže byť klasifikovaný ako biobázický (pretože bol vyrobený z prírodných surovín), ale produkt je na nerozoznanie od PE získaného z ropy.

Zároveň sa z n-butánu, ktorý je produktom frakcie C 4, dá získať polybutylsukcinát (PBS), čo je biodegradovateľný plast.

Globálna kapacita výroby bioplastov je podľa Európskeho inštitútu pre bioplasty (obr. 1) 4,16 milióna ton, čo je menej ako 1 % v porovnaní s trhom s konvenčnými plastmi. Len 12 % z tejto kapacity tvoria priamo biologicky odbúrateľné plasty.

Ryža. 1. Globálna kapacita výroby bioplastov

V štruktúre spotreby biodegradovateľných plastov (obr. 2) vo svete až 75 % zaberajú obaly. Ďalšími odvetviami spotreby sú: verejné stravovanie a rýchle občerstvenie – do 9 %, vlákna a nite – 4 %, liek – 4 % a agrochémia – 2 %.

Ryža. 3. Štruktúra spotreby biodegradovateľných plastov

Takže veľký význam obalov v sektore možno vysvetliť samotnou myšlienkou biodegradovateľných plastov: znížiť zaťaženie ekosystému použitými obalovými materiálmi, ktoré tvoria významnú časť masy odpadu z domácností.

Na rozdiel od drvivej väčšiny plastov môžu byť biodegradovateľné polyméry v prostredí rozložené mikroorganizmami, ako sú baktérie alebo huby. Polymér sa vo všeobecnosti považuje za biologicky odbúrateľný, ak sa celá jeho hmota rozloží v pôde alebo vo vode počas šiestich mesiacov. V mnohých prípadoch sú produktmi rozkladu oxid uhličitý a voda.

Biologicky odbúrateľné polyméry boli vyvinuté pred niekoľkými desaťročiami, ale ich komerčná aplikácia v plnom rozsahu bola veľmi pomalá. Bolo to preto, že boli vo všeobecnosti drahšie a mali menej stabilné fyzikálne vlastnosti ako bežné plasty. Okrem toho neexistovali dostatočné stimuly pre výrobcov plastov, aby do svojich výrobkov zahrnuli biologicky odbúrateľné materiály.

Celofán, biopolymér na báze viskózy, dobre známy sovietskemu spotrebiteľovi, teda plne zodpovedal koncepcii ekologických materiálov, ktoré sa v prírode rýchlo rozkladajú, ale vďaka ich lepšej kvalite bol rýchlo nahradený fóliami BOPP a fóliami vyrobenými z PE a lavsanu. mechanické vlastnosti a chemická odolnosť. Teraz ich zase nahradí nová generácia biodegradovateľných polymérov.

Vývoj biodegradovateľných plastov výrazne ovplyvnili dva faktory:

1. Legislatívne obmedzenia používania „bežných“ plastových obalov v mnohých krajinách z viacerých dôvodov.
2. Vývoj technológií na zníženie výrobných nákladov a zlepšenie ich mechanických vlastností

trhu

Celosvetová spotreba biodegradovateľných plastov rýchlo rastie (obr. 3). Priemerný ročný rast je 27 %. V období rokov 2012 až 2016 sa spotreba zvýšila 2,7-krát. Miera rastu spotreby prekročila miery, ktoré predtým predpovedali mnohí odborníci.

Ryža. 3. Svetová spotreba biodegradovateľných plastov, tisíc ton

Nádoby, fólie a peny vyrobené z biologicky odbúrateľných polymérov sa používajú na balenie mäsa, mliečnych výrobkov, pečiva a pod. Ďalšie najčastejšie použitie je v jednorazových fľašiach a pohároch na vodu, mlieko, džúsy a iné nápoje, tanieroch, misách a podnosoch. Ďalším trhom pre takéto materiály je výroba vriec na zber a kompostovanie potravinového odpadu, ako aj vriec pre supermarkety. Novou aplikáciou týchto polymérov je trh s poľnohospodárskymi filmami.

V štruktúre biodegradovateľných plastov (obr. 4) zaberá najväčšie (až 43 %) miesto polylaktid (kyselina polymliečna, PLA), najtypickejší a najrozšírenejší bioplast, svojimi vlastnosťami podobný ABS plastom, polyetylénu a polystyrénu. . Ďalším bežným biodegradovateľným plastom v tejto sérii je polybutylsukcinát (PBS), analóg polypropylénu, polybutyrát adiptereftalát (PBAT) - 18%, polyhydroxybutyrát (PHB), ostatné polyhydroxyalkonáty - 11%.

Ryža. 4. Štruktúra a pomer biodegradovateľných plastov

Najväčšie spoločnosti vyrábajúce biodegradovateľné plasty sú v USA: NatureWorks, v Európe - BASF, Novamont, v Japonsku Mitsubishi Chemicals.

Vývoju biodegradovateľných plastov vo veľkej miere napomáhajú legislatívne obmedzenia používania obalov vyrobených z konvenčných plastov v mnohých krajinách (pozri tabuľku).

Tabuľka. Legislatívne obmedzenia používania bežných plastových obalov

Existuje zásadná možnosť získania vysoko spracovaných produktov z prírodných surovín. Takže z drevnej štiepky, ktorej cena nie je vyššia ako 40 USD za 1 tonu, je možné získať množstvo produktov, medzi ktoré okrem xylózy a lignínu patrí aj glukóza, ktorá je surovinou pre výrobky. vyššieho stupňa spracovania, medzi ktoré patrí etylalkohol, polyhydroxobutyrát (PHB), polyhydroxyalkonáty (PHA). Produktom mliečnej fermentácie glukózy je kyselina mliečna (hlavné využitie kyseliny mliečnej vo svete je potravinársky priemysel: konzervačná látka a potravinárska prídavná látka E270. V roku 2016 bola priemerná cena v Rusku 1 851 USD/t., ktorej polymerizáciou napríklad technológiou Sulzer Chemtech Uhde Inventa-Fischer vzniká polylaktid (PLA). Priemerná dovozná cena polylaktidu (PLA) (TN VED kód 3907700000) v roku 2016 bola 9 500 USD/t. Rozdiel v týchto hodnotách - 40 USD a 9 500 USD za 1 tonu predstavuje komerčný potenciál výroby biodegradovateľných plastov na báze polylaktidu.

Trh PLA

Svetová spotreba polylaktidu rastie každý rok v priemere o 20 %. V rokoch 2012-2016 jeho spotreba vzrástla z 360,8 na 1 216,3 tis. ton/rok.

V Rusku je spotreba realizovaná len importovanými dodávkami PLA. V roku 2016 predstavoval dovoz PLA do Ruska 261,5 tony, čo je menej ako 0,003 % celosvetovej spotreby tohto produktu. Tak malý podiel ruskej spotreby polylaktidu sa vysvetľuje jednak nedostatkom legislatívnych iniciatív zo strany štátu (v segmente obalov), ako aj absenciou high-tech odvetví, ktoré by mohli uspokojiť dopyt po PLA. Existujú správy (https://sdelanounas.ru/blogs/93795/), že PLA na lekárske účely sa vyrába v JSC VNIISV, Tver, ale neexistujú žiadne informácie o tom, že výroba má komerčný význam.

Významným bodom v technológii výroby PLA a produktov z nej je prítomnosť stereoizomérov v molekule kyseliny mliečnej (obr. 5). Molekula kyseliny mliečnej a jej polymér môžu existovať v dvoch verziách (L a D), ktoré sú vzájomnými zrkadlovými obrazmi. 100% L-PLA má kryštalickú štruktúru, výraznú teplotu topenia a určité vlastnosti, zatiaľ čo zmes izomérov má amorfnú sklovitú štruktúru. Zmenou pomeru izomérov je možné dosiahnuť širokú škálu vlastností produktov v závislosti od účelu.

Ryža. 5. Optické izoméry kyseliny mliečnej a vlastnosti polylaktidu

Polybutylsukcinát (PBS)

Ďalším najdôležitejším biodegradovateľným plastom je polybutylsukcinát, čo je polykondenzačný produkt kyseliny jantárovej a 1,4-butándiolu (oba deriváty n-butánu). Tento biologicky odbúrateľný plast je možné vyrábať z biologických surovín aj z ropných produktov. Svetová spotreba PBS v roku 2016 dosiahla 456,5 tisíc ton.

Ryža. 6. Schéma na získanie PBS

PBS sa používa pri výrobe obalov, fólií, riadu a zdravotníckych produktov. Jeho ďalšie názvy sú: Bionolle, GsPLA atď.

Polybutyrát adiptereftalát (PBAT)

Pre biologicky odbúrateľné obalové materiály sa používa polybutyrát adiptereftalát (PBAT):

Ide o náhodný kopolymér na báze kyseliny adipovej, 1,4-butándiolu a dimetylftalátu. Jeho vlastnosti sú podobné nízkohustotnému polyetylénu. Tiež známy pod obchodnými značkami: Ecoflex, Wango, Ecoworld atď.

Ryža. 7. Svetová spotreba PBAT

Polyhydroxyalkonáty (PHA)

V širšom zmysle patria všetky vyššie uvedené produkty do triedy polyhydroxyalkonátov so všeobecným vzorcom:

V užšom zmysle sa PHA týka produktov s inými substituentmi. Široká škála takýchto zlúčenín slúži na určité úlohy.

HLAVNÉ ZÁVERY

• Svetová spotreba biodegradovateľných plastov dosiahla v roku 2016 2,315 milióna ton, až 75 % z tohto objemu pripadá na obaly.
• Hlavnými hnacími silami rastu spotreby biodegradovateľných plastov sú legislatívne zákazy v mnohých krajinách týkajúce sa používania konvenčných plastov v obaloch a dopyt zo strany rozvíjajúcich sa high-tech odvetví (medicína, kozmetológia atď.).
• Najdôležitejšie medzi biodegradovateľnými plastmi jeCHKO. V roku 2016 jeho spotreba predstavovala 1,216 milióna ton, pričom Rusko sa na tomto čísle podieľa menej ako 0,003 %. cenaCHKOv Rusku v roku 2016 predstavovala 9500 USD/t.
• PotvrdenieCHKO, PBSa iné biodegradovateľné plasty, prípadne z biologických surovín aj z ropných produktov.