Plastikas

Plastikas, plastmasė (gr. plastēs − lipdantis) − polimerinė medžiaga, iš kurios gaminiai formuojami, kai ji yra plastiška (dažniausiai 160−250 °C temperatūroje).

Plastikinės dėžės

Plastiko sudėtyje, be polimero gali būti ingredientų. Plastikas turi polimero, iš kurio jis sudarytas, pavadinimą, pvz., polietilenas, polistirenas, poliamidas; kai kurie plastikai pavadinimą yra gavę pagal būdingą savybę arba ingredientą, pvz., putų polistirenas, plastikatas, tekstolitas.

Istorija

Pirmąjį plastiką − celiulioidą − pagamino 1869 m. Dž. Hajatas (John Wesley Hyatt) (JAV).

• 1907 m. buvo pagamintas bakelitas.
• 1913 m. − karbolitas, (fenolio formaldehido plastikas)
• 1926 m. pradėtas gaminti polivinilo chloridas.
• 1930 m. pagamintas polistirolas.
• 1937 m. pradėti gaminti poliamidai.

Plastikų skirstymas

Pagal polimero gavimo būdą plastikai skirstomi į:

• polimerizacinius (pvz., polietilenas, polistirolas, polivinilo chloridas)
• polikondensacinius (pvz., fenolio plastikas, aminoplastikas)

Pagal technologines savybes plastikai skirstomi į:

• termoplastikus
• reaktoplastikus

Ir termoplastikai, ir reaktoplastikai kaitinami suminkštėja ir tada iš jų formuojamas gaminys; bet termoplastikai sukietėja tik ataušę (ir tada juos galima iš naujo formuoti), o reaktoplastikai negrįžtamai sukietėja, tebebūdami karšti (juose įvyksta cheminė reakcija). Reaktoplastikai presuojami karštose formose, o termoplastikai formuojami slegiant į šaltas formas, perdirbami ekstruzijos, pūtimo būdu, vakuuminiu ir pneumatiniu formavimu.

Plastikų savybės

Plastikų savybės priklauso daugiausia nuo polimero savybių (jos yra labai įvairios), bet jas iš dalies galima pakeisti, chemiškai modifikuojant polimerus, sudarant jų mišinius, pridedant užpildų, plastifikatorių (didina plastiškumą), stabilizatorių (saugo nuo oksidacijos perdirbant ir lėtina senėjimą eksploatuojant), dažų, antistatikų (neleidžia įsielektrinti), antipirenų (sumažina degumą).

Polimeras modifikuojamas, sintezės metu pridedant nedidelį kiekį kito monomero, apdorojant jau susintetintą polimerą reagentais, kurie pakeičia jo makromolekulių sandarą, arba įdedant aktyvių priedų, kurie plastiko perdirbimo metu reaguoja su polimeru.

Dauguma plastikų (aminoplastikai, fenolio plastikai ir dar kai kurie) būna tik su užpildais. Užpildai, ypač pluoštiniai (stiklo, anglių pluoštas), padidina plastiko stiprumą, mineraliniai − atsparumą kaitrai, kietumą.

Dažnai plastikas su užpildu turi specifinį pavadinimą, pvz., asbestiniai plastikai, stiklaplastis, getinaksas (užpildas − popierius), tekstolitas (užpildas − audeklas), medienos plastikai.

Sluoksniuotųjų plastikų užpildas (pvz., popieriaus lakštai) nėra tolygiai pasiskirstę po visą plastikų tūrį, todėl šie plastikai yra anizotropiški.

Paprastai plastikai nelaidūs elektrai, blogi šilumos laidininkai, chemiškai atsparūs, nekenksmingi sveikatai.

Dažniausiai vartojamų termoplastikų minkštėjimo temperatūra yra <130 °C. Kai kurie plastikai (fenilonas, silicio organiniai polimerai) atsparūs iki 400−500 °C. Tankis 830−2200 kg/m³, akytųjų plastikų 10−800 kg/m³.

Plastikas turi ir savitų savybių: fluoroplastas−4 chemiškai inertiškas (iki 327 °C neveikia rūgštys, šarmai, tirpikliai, naftos produktai), labai geras dielektrikas, poliuretanas ir poliamidai labai atsparūs dilimui, polikarbonatas ir orientuoti stiklaplasčiai labai atsparūs smūgiams (smūginis tąsumas >120 kJ/m²), orientuoti armuoti anglių ir boro pluoštu plastikai stiprūs (stiprumas tempiant 1500−2240 MPa) ir standūs (tamprumo modulis iki 252 000 MPa).

Plastiko vartojimas

Plastiko gaminiai

Plastikas plačiai vartojamas dėl žaliavos pigumo, gerų savybių ir ypač dėl paprasto gaminių formavimo, kuris nepriklauso nuo formos sudėtingumo ir trunka 0,2−5 min. Be to, perdirbimą lengva visiškai automatizuoti, gaminio papildomai apdirbti nereikia (plastiko formavimas yra našus ir pigus). Plastiko išvaizda, savybės ir perdirbimo ypatumai leidžia kurti įvairios formos ir apdailos gaminius. Ekonomiška plastikais pakeisti metalus automobilių, prietaisų, aviacijos ir kitose pramonės šakose. Akytieji plastikai gerai izoliuoja šilumą ir garsą. Iš kai kurių plastikų gaminami organų protezai, chirurginiai siūlai ir klijai.

Plastiko poveikis žmogui ir aplinkai

Atsižvelgiant, sveikatos problemų gausa ir įvairovė priklauso nuo plastiko tipo, kiek ir kaip greitai organizmas pasisavina kenksmingas medžiagas. Kai kurie plastikai sveikatai problemų nesukelia. Bet keli plastikai gali turėti toksinių medžiagų, kurios pamažu kaupiasi organizme riebalinguose audiniuose. Bisfenolis matuojamas ir aptinkamas seilėse arba moters piene. Dar negimus kūdikiai beveik visi turi bisfenolio – sako JAV tyrimai. Vaikams augant, kenksmingos medžiagos išsilaiko, su metais kaupiasi.

Vėžiniai susirgimai yra vis tiriami. Medžiagos, kurios skatina vėžinių ląstelių augimą vis dažniau randamos aplinkoje ir organizme.

Pats bisfenolis nenaudojamas. Jis buvo atrastas medicinos tyrimuose. Pirminiai tyrimai nustatė, kad bisfenolis yra stiprus sintetinis estrogenas – estrogeno receptorius stimuliuojanti medžiaga. Nutarus, kad bisfenolis neturįs naudos kaip vaistas, po kiek laiko atrasta, kad jis labai reikalingas plastiko minkštiklis.

Prancūzijos mokslininkai neseniai nustatė, kad plastikinių maisto pakuočių sudėtyje esantis polimeras bisfenolis neigiamai veikia žarnyno veiklą. Europos komisija uždraudė buteliukų, skirtų vaikų mitybai su bisfenoliu. Europos Komisija sunerimo, nes bisfenolis, gali sukelti rimtas kūdikių imuninės sistemos problemas. Šią medžiagą kūdikiams skirtiems produktams draudžiama naudoti nuo 2011 metų.

Nors tyrimai bisfenolio toksines savybes atrado jau seniai, plastiko gamintojai savarankiškai neatsisakė nustoti gamybos. Nesutikus, kad kiti aiškina kas tinkama gaminti, o kas ne, viena plastiko korporacija sugalvojo rezultatus pakreipt savo naudai. Buvo nustatyta, kad tyrimai nebuvo vienašališki. JAV Maisto Saugumo Administracija pripažino etikos konfliktus ir pradėjo naujus tyrimus užtikrinant, kad proceso įtakoti bus negalima. JAV iki šiol vengia federaliniu lygiu itakoti bisfenolio gamyba, nors Kanada 2010-tais metais sutiko su mokslininkais ir nurodė reguliuoti bisfenolio kiekius buities produktuose.

Ne visos plastikinės pakuotės yra nuodingos. Bisfenolio tipo plastikas yra ženklinamas įvairiai. JAV jis lengvai atskiriamas, nes kiekvienas plastikinis produktas, nuo maisto, vandens, ir kiti talpos indai turi ženklus. Produktuose su numeriu 3 arba 7 randama BPA. Jie nurodo koks plastikas naudojamas. Bet konservuotas daržoves kaip žirniai ir kitoks maistas bei geriami produktai aliuminiuose induose nežymimi. Tai daroma nevengiant tyrimų rezultatų, kad metalas dengtas bisfenoliu išskiria kenksmingas medžiagas konservuotame maiste bei geriamuose produktuose.

Vaikams ir kūdikiams skirtų žaislų gamyboje naudojamas ftalatas pasaulyje yra žinomas, kaip labai kenksminga medžiaga. Ji sveikatą veikia skirtingai – skatina apsigimimus, auglius ir kitas problemas. ES ftalatai vaikų žaislų gamyboje yra uždrausti, nors JAV tokie produktai vis dar leidžiami.

Naftos produktai ir „naftos“ plastikai išlieka gamtoje tūkstančius metų. Nors plastikai veikiami saulės šviesos, bei oro, pavirsta mažesnėmis dalimis. Priklausomai, tai gali išskirti chemines medžiagas. Nauji įstatymai siekia uždrausti arba kiek galima sumažinti bisfenolio gaminius. Kenksmingos plastiko atliekos patekusios į gruntinius vandenis, sukelia ilgalaikę grėsmę ekologijai.

Plastiko tarša ir poveikis stipriai jaučiamas ne tik žmogaus sveikatai, bet ir gyvūnijos pasauliui. Kasmet per 100 000 paukščių, banginių, ruonių ir jūros vėžlių uždūsta, nes prekybos centruose naudojami plastikiniai maišeliai, bei milžiniško kito plastiko kiekiai atsiduria vandenyne. Dar šimtai tūkstančių jūros gyvūnų apsinuodija ir apnuodija kitus vandens gyvius valgant plastiko liekanas, kurios vandenyje tampa vis mažesniais gabalėliais ir supainiojami su maistingais organizmais.

Plastiko taršos prevencija

„Elektrolux“ specialistų atlikto tyrimo rezultatai, parodę, jog iš kasmet Europoje išgeriamo 50 mlrd. litrų vandens net 84 proc. suvartojama iš plastikinių butelių, iš kurių galima sukrauti kalną, aukščiu analogišką Eifelio bokštui. Tokio masto tarša kelia grėsmę ne tik aplinkai, bet didina kaštus plastiko gamybai, transportavimui ir perdirbimui.

Taip pat žiūrėti – Tarptautiniai universalieji perdirbimo kodai

Plastikų pavadinimų trumpiniai ir identifikacijos numeriai:

• PET (PETE) – polietileno tereftalatas (1)
• HDPE – didelio tankio polietilenas (2)
• V (PVC) – polivinilchloridas (3)
• LDPE – mažo tankio polietilenas (4)
• PP – polipropilenas (5)
• PS – polisterenas (6)
• OTHER – plastikų mišinys arba keli skirtingi sluoksniai (7)

Perdirbimui geriausiai tinka plastiko dirbiniai, kurie pažymėti ženklais PET (1), HDPE (2), LDPE (4) ir PP (5):

• plastikiniai buteliai;
• padažų, aliejaus, šampūno, ploviklių indai;
• įvairios plastiko pakuotės.

Produktai ir pakuotės, paźymėti ženklu OTHER (7), paprastai yra pagaminti iš kelių skirtingo tipo plastikų, ir yra perdirbami sunkiausiai.

Mažiausiai kenksmingi yra bioplastikai, gaminami iš atsinaujinančių gamtos resursų. Bioskaidžių plastikų skilimą skatina mikroorganizmai (tarp jų – Ideonella sakaiensis).

Nuorodos

• Medžiagos iš plastiko (angl.)