A műanyagok története és jövője
Mik azok a műanyagok és honnan származnak?
A műanyag olyan szó, amely eredetileg “hajlékony és könnyen alakítható” jelentett. Csak a közelmúltban vált a polimerek nevű anyagkategória megnevezésévé. A polimer szó jelentése: “sok részből áll”, a polimerek pedig hosszú molekulaláncokból készülnek. A polimerek bővelkednek a természetben. A cellulóz, a növények sejtfalait alkotó anyag nagyon elterjedt természetes polimer.
Az elmúlt másfél évszázadban az emberek megtanulták szintetikus polimerek előállítását, néha természetes anyagok, például cellulóz felhasználásával, de gyakrabban használja a kőolaj és más fosszilis tüzelőanyagok által biztosított rengeteg szénatomot. A szintetikus polimerek hosszú atomláncokból állnak, amelyek ismétlődő egységekben vannak elrendezve, gyakran sokkal hosszabbak, mint a természetben találhatók. Ezeknek a láncoknak a hossza és az elrendezés mintázata teszi a polimereket erősé, könnyűvé és rugalmassá. Más szavakkal, ez teszi őket olyan műanyaggá.
Ezek a tulajdonságok kivételesen hasznosakká teszik a szintetikus polimereket, és mióta megtanultuk létrehozni és manipulálni őket, a polimerek életünk nélkülözhetetlen részévé váltak. Különösen az elmúlt 50 évben a műanyagok telítették világunkat és megváltoztatták életmódunkat.
Az első szintetikus műanyag
Az első szintetikus polimert 1869-ben találta fel John Wesley Hyatt, akit egy New York-i cég 10 000 dolláros ajánlata inspirált mindenkinek, aki pótolhatja az elefántcsontot. A biliárd növekvő népszerűsége megterhelte a természetes elefántcsont kínálatát, amelyet vad elefántok levágásával nyertek. A gyapotszálból származó cellulóz kámforral történő kezelésével a Hyatt felfedezett egy műanyagot, amelyet különféle formákba lehet kidolgozni, és olyan természetes anyagokat utánozni, mint a teknősbéka, a kürt, a len és az elefántcsont.
Ez a felfedezés forradalmi volt. Az emberi gyártást először nem korlátozták a természet határai. A természet csak annyi fát, fémet, követ, csontot, agyarat és szarvat szállított. De most az emberek új anyagokat hozhatnak létre. Ez a fejlődés nemcsak az embereknek, hanem a környezetnek is segített. A hirdetések a celluloidot dicsérték, mint az elefánt és a teknős megmentőjét. A műanyagok megvédhetik a természeti világot az emberi szükséglet pusztító erőitől.
Az új anyagok létrehozása az embereket megszabadította a természeti erőforrások szűkösségéből fakadó társadalmi és gazdasági korlátoktól is. Az olcsó celluloid elterjedtebbé és elérhetőbbé tette az anyagi gazdagságot. És a műanyag forradalom csak most kezdődött.
Az új műanyagok kifejlesztése
Leo Baekeland 1907-ben feltalálta a bakelitet, az első teljesen szintetikus műanyagot, vagyis nem tartalmaz a természetben található molekulákat. Baekeland a sellak szintetikus helyettesítőjét, egy természetes elektromos szigetelőt kereste, hogy megfeleljen a gyorsan felvillanyozó Egyesült Államok igényeinek. A bakelit nemcsak jó szigetelő volt; emellett tartós, hőálló és a celluloiddal ellentétben ideális mechanikus tömeggyártáshoz. Az “ezer felhasználás anyagaként” forgalmazott bakelit szinte bármibe formálható vagy formázható, végtelen lehetőségeket kínálva.
A Hyatt és a Baekeland sikerei miatt a nagy vegyipari vállalatok befektettek az új polimerek kutatásába és fejlesztésébe. , és az új műanyagok hamarosan csatlakoztak a celluloidhoz és a bakelithez. Míg Hyatt és Baekeland sajátos tulajdonságokkal rendelkező anyagokat kerestek, az új kutatási programok saját érdekükben új műanyagokat kerestek, és aggódtak, hogy később megtalálják-e azokat.
A műanyagok elavultak
A második világháború az Egyesült Államok műanyagiparának jelentős kiterjesztését tette szükségessé, mivel az ipar ugyanolyan fontos lehet a győzelem szempontjából, mint a katonai siker. A szűkös természeti erőforrások megőrzésének szükségessége A szintetikus alternatívák elsőbbséget élveznek. A műanyagok adták ezeket a helyettesítőket. A Wallace Carothers által 1935-ben szintetikus selyemként feltalált nylonot a háború alatt ejtőernyőkhöz, kötelekhez, testpáncélokhoz, sisakbélésekhez és m érc. A plexi üveg alternatívát biztosított a repülőgépek ablakaihoz. A Time magazin cikke megjegyezte, hogy a háború miatt “a műanyagokat új felhasználásra fordították, és a műanyagok alkalmazkodóképessége újból megmutatkozott”. A második világháború alatt az Egyesült Államokban a műanyaggyártás 300% -kal nőtt.
A műanyaggyártás megugrása a háború befejezése után is folytatódott. A nagy gazdasági világválság, majd a második világháború átélése után az amerikaiak ismét készek voltak költeni. , és a vásárolt termékek nagy része műanyagból készült. Susan Freinkel szerző szerint: “A termék után a termék, a piac után a piacon a műanyagok kihívást jelentettek a hagyományos anyagok iránt, és nyertek, elfoglalva az acél helyét az autókban, a papír és az üveg a csomagolásban, és fa a bútorokban.”A műanyagok lehetőségei néhány megfigyelőnek szinte utópisztikus jövőképet adtak a rengeteg anyagi gazdagsággal rendelkező jövőről, köszönhetően egy olcsó, biztonságos, egészségügyi anyagnak, amelyet az emberek minden szeszélyükhöz alakíthatnak.
Egyre nagyobb aggodalom a műanyagok miatt
A műanyagokkal szembeni kifogástalan optimizmus nem tartott fenn. A háború utáni években változott az amerikai felfogás, mivel a műanyagokat már nem tekintették egyértelműen pozitívnak. A műanyag törmeléket az óceánokban először az 1960-as években figyelték meg, ebben az évtizedben az amerikaiak egyre inkább tudatában voltak a környezeti problémáknak. Rachel Carson, a Néma tavasz 1962-ben megjelent könyve feltárta a vegyi növényvédő szerek veszélyeit. 1969-ben jelentős olajszivárgás történt Kalifornia partjainál, és az ohiói szennyezett Cuyahoga folyó kigyulladt, ami aggályokat vetett fel a szennyezés miatt. Amint a környezeti kérdésekkel kapcsolatos tudatosság elterjedt, a műanyag hulladék megmaradása megzavarta a megfigyelőket.
A műanyag fokozatosan az olcsó, gyenge vagy hamis termék leírására is használt szó. A The Graduate című filmben, 1968 egyik legnépszerűbb filmjében Dustin Hoffman karakterét egy idősebb ismerőse sürgette a műanyag karrierjének megteremtésére. A közönség Hoffmannal együtt vonaglott azon a lelkesedésen, amelyet helytelenül láttak egy olyan ipar iránt, amely ahelyett, hogy tele lenne lehetőségekkel, az olcsó megfelelés és felületesség szimbóluma volt.
Plasztikai problémák: hulladék és egészség
A Plastic hírneve az 1970-es és 1980-as években tovább csökkent, ahogy fokozódott a hulladék miatti szorongás. A műanyag azért lett különleges célpont, mert bár nagyon sok műanyag termék eldobható, a műanyag örökké tart a környezetben. A műanyagipar kínálta az újrahasznosítást megoldásként. Az 1980-as években a műanyagipar nagy hatással volt arra, hogy az önkormányzatokat hulladékgazdálkodási rendszereik részeként újrahasznosítható anyagok gyűjtésére és feldolgozására ösztönözze. Az újrahasznosítás azonban korántsem tökéletes, és a legtöbb műanyag még mindig hulladéklerakókba vagy a környezetbe kerül. Az élelmiszerbolt műanyag zacskói azoknak az aktivistáknak a célpontjává váltak, akik meg akarják tiltani az egyszer használatos, eldobható műanyagokat, és számos amerikai város már elfogadta a táskák tilalmát. A műanyag hulladék problémájának végső szimbóluma a Nagy-csendes-óceáni szemétfolt, amelyet gyakran a Csendes-óceánban lebegő Texas méretű műanyag szemét kavargásának neveznek.
A műanyagok hírneve megsérült. továbbá az emberi egészséget fenyegető potenciális fenyegetés iránti növekvő aggodalomnak köszönhetően. Ezek az aggodalmak azokra az adalékokra összpontosítanak (például a sokat emlegetett biszfenol A-ra és az úgynevezett ftalátok egy csoportjára), amelyek a gyártási folyamat során a műanyagokba kerülnek, így rugalmasabbá, tartósabbá és átláthatóbbá válnak. Egyes tudósokat és a közvélemény tagjait aggasztják azok a bizonyítékok, amelyek szerint ezek a vegyi anyagok kimosódnak a műanyagokból az élelmiszerünkbe, a vízünkbe és a testünkbe. Nagyon nagy dózisban ezek a vegyi anyagok megzavarhatják az endokrin (vagy hormonális) rendszert. A kutatók különösen aggódnak ezeknek a vegyi anyagoknak a gyermekekre gyakorolt hatása miatt, és arról, hogy mit jelent a folyamatos felhalmozódás a jövő generációi számára.
A műanyagok jövője
A növekvő bizalmatlanság ellenére a műanyagok kritikus fontosságúak a modern élet szempontjából. A műanyagok lehetővé tették a számítógépek, a mobiltelefonok fejlesztését és a modern orvoslás életmentő előrelépéseinek nagy részét. A könnyű és jó szigetelésű műanyagok segítenek megtakarítani a fűtésben és a szállításban használt fosszilis üzemanyagokat. Talán a legfontosabb, olcsó műanyagok emelték az életszínvonalat, és könnyebben hozzáférhetővé tették az anyagbőséget. Műanyagok nélkül sok olyan vagyon, amelyet természetesnek tartunk, a leggazdagabb amerikaiak kivételével mindenki számára elérhető. Ha a természetes anyagokat műanyagra cseréljük, számos javunk olcsóbbá, könnyebbé, biztonságosabbá és erősebbé vált.
Mivel egyértelmű, hogy a műanyagok értékes helyet foglalnak el az életünkben, egyes tudósok megpróbálják biztonságosabbá és még többé tenni a műanyagokat fenntartható. Egyes újítók a fosszilis tüzelőanyagok helyett növényi növényekből előállított bioműanyagokat fejlesztik ki a hagyományos műanyagoknál környezetbarátabb anyagok létrehozására. Mások valóban biológiailag lebomló műanyagok gyártásán dolgoznak. Egyes újítók az újrafeldolgozás hatékonyabbá tételének módjait keresik, sőt azt remélik, hogy tökéletesítenek egy olyan folyamatot, amely a műanyagokat visszaalakítja a fosszilis tüzelőanyagokká, amelyekből származnak. Mindezek az újítók felismerik, hogy a műanyagok nem tökéletesek, de a jövőnk fontos és szükséges részét képezik.
Joseph L. Nicholson és George R. Leighton, „A műanyagok megöregedtek”, Harpers Magazine, 1942. augusztus, 306. o.
Susan Freinkel, Plastics: Toxikus szerelmi történet (New York: Henry Holt, 2011), 4. o.