Пластик так глубоко «въелся» в нашу реальность, что мы уже попросту не мыслим своего существования без него. Задумайтесь, как много вещей и предметов, изготовленных из этого синтетического материала, окружают нас в повседневной жизни. С другой стороны, все чаще и чаще в наши дни говорят о вреде пластиковых бутылок, посуды и прочих изделий, как для здоровья человека, так и для окружающей среды. В этой статье подробно рассказывается о пластике, его разновидностях и маркировках, а также о возможностях переработки пластиковых изделий.
Что такое пластик
Названия «пластик» и «пластмасса» произошли от слова «пластичный». Это означает, что данный материал в результате нагревания способен формировать определенную форму и сохранять ее после охлаждения. Под общим названием «пластики» подразумевается ряд органических материалов, в основе которых лежат высокомолекулярные соединения – полимеры.
Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации и поликонденсации определенных веществ. Это может быть бензол, фенол, этилен или ацетилен. Набор механических и физических свойств у пластиков примерно тот же, что и у металлов (плотность, твердость, хрупкость, теплостойкость и т. д.).
В целом, пластики отличаются низкой прочностью, относительно низкой плотностью (не более 1,8 г/см3), высокой устойчивостью к воздействиям влаги, кислот и некоторых растворителей. При нагревании, как правило, разлагаются. Пластмассы гораздо более хрупкие, нежели большинство металлов.
Немного истории
Годом рождения пластика следует считать 1855-й год. «Отцом» данного синтетического материала является англичанин Александр Паркс. Правда, назвал он его паркезином.
Паркезин был получен Парксом из целлюлозы, в результате обработки последней азотной кислотой и растворителем. Революционно новое вещество прозвали «слоновой костью». Паркс планировал наладить массовое производство паркезина и учредил свою компанию – Parkesine Company. Однако фирма быстро разорилась, так как качество выпускаемой продукции было не столь хорошим.
В коммерческих целях пластик стали использовать лишь после Второй Мировой войны. Массовое производство пластиковых бутылок было налажено в 1960-х годах. Очень быстро они приобрели бешеную популярность, как у потребителей, так и у производителей.
Производство пластиковых изделий
Сегодня в мире существует немало предприятий, выпускающих сладкие напитки, минеральную воду и алкоголь. Все они, разумеется, нуждаются в огромном количестве соответствующей пластиковой тары. Как делают пластиковые бутылки? Насколько сложным является этот производственный процесс?
Сырьем для производства пластиковых бутылок служит гранулированный полиэтилентерефталат (сокращенно – ПЭТ). Вещество загружают в специальную машину (термопластавтомат), где из него получается заготовка (преформа) с толстыми стенками и сформированным горлышком. Затем ее помещают в нужную форму и туда же внедряют стальную трубку. Через нее в преформу под высоким давлением подают воздух, который равномерно распределяет расплав по стенкам формы.
Далее форма охлаждается. Заключительный этап – это удаление всех дефектов, полученных при перетекании пластика по трещинам формы. После этого готовая бутылка изымается из формы и отправляется на сортировку. Важно отметить, что в процессе изготовления пластиковых бутылок около 25 % продукции попадает в брак и перерабатывается повторно.
Еще одна ключевая особенность пластикового производства – его энергоемкость. Так, для изготовления одной тысячи пластиковых бутылок понадобится затратить до 10 кВт электроэнергии.
Вред пластиковых бутылок
Чрезмерная дешевизна и удобство пластика в использовании обернулись для человечества другими существенными проблемами. Вред от пластиковых бутылок и прочих изделий из этого материала колоссальный. Причем, как для экологии, так и для здоровья человеческого организма.
Практически вся пластиковая тара для пищевых продуктов содержит в себе различные вредные вещества и токсины. Чаще всего это фталат и бисфенол-А. Через еду и напитки, они попадают в пищеварительную систему и разносятся кровью по всему организму. Токсины, содержащиеся в пластиковой таре для пищевых продуктов, могут влиять на наш организм следующим образом:
- Сбивают гормональный баланс.
- Накапливаются в печени, постепенно разрушая ее клетки.
- Снижают защитные силы иммунной системы организма.
- Ухудшают работу сердца и кровеносной системы.
- Провоцируют развитие раковых клеток.
Многие задаются вопросом: можно ли хранить алкогольные напитки (например, пиво или вино) в пластиковых бутылках? Ответ однозначный: нет. Алкоголь является активной химической средой. Спирт, находясь в длительном контакте с полимерами, начинает с ними взаимодействовать. Результат такого взаимодействия вы и сами почувствуете, когда будете пробовать вино из пластика: в напитке будут явно присутствовать синтетические «нотки».
То же самое происходит и с пивом. В пластиковых бутылках метиловый спирт втягивает в себя все вредные токсины, превращаясь в настоящий «органический растворитель». Максимальный вред пластиковая тара наносит организму тогда, когда она нагревается. Так, к примеру, полистирол (одна из разновидностей пластика) при нагревании до 35-40 градусов превращается, по сути, в яд. К слову, во многих европейских странах вы с большим трудом отыщете в продаже пиво в пластике.
Таким образом, алкогольные напитки лучше хранить в стеклянной или фарфоровой посуде. Пластиковые бутылки для воды (негазированной) относительно безвредны и безобидны. Однако и такую тару использовать повторно категорически не рекомендуют.
Вред пластиковых бутылок и упаковочной тары для человека во многом зависит от маркировки самой продукции. На этом вопросе стоит остановиться более подробно.
Маркировка пищевых пластиков
Вы пока не готовы полностью отказаться от пластика? Тогда научитесь выбирать изделия из него с минимальным ущербом для своего здоровья. В этом вам поможет специальная маркировка пищевых пластиков. Она имеет вид треугольника, состоящего из трех стрелочек. Помещенная внутрь него цифра, а также буквенные символы под фигурой подскажут вам, из какого именно типа пластмассы было изготовлено конкретное изделие.
Итак, возьмите пластиковую тару или бутылку и тщательно ее осмотрите. На ней должен быть один из следующих знаков:
- № 1 PET (или PETE) – полиэтилентерефталат. Относительно безвреден. Самый распространенный тип пластика, используется при разливе безалкогольных напитков и продуктов жидкой консистенции. Поддается переработке.
- № 2 HDPE (или PE HD) – полиэтилен высокой плотности. Пластик с низким уровнем опасности, хотя не исключена возможность выделения формальдегида – вещества, провоцирующего генетические нарушения и изменения гормонального фона. Нередко применяется в изготовлении пакетов, одноразовой посуды, тары для молока и молочных продуктов.
- № 3 PVC (или V) – поливинилхлорид. Технический пластик, используемый в производстве пластиковых окон, труб, деталей мебели и т. п. Не подходит для пищевого использования.
- № 4 LDPE – полиэтилен низкой плотности. Из этого дешевого и относительно безопасного пластика изготавливаются мусорные пакеты, CD-диски, линолеум. Для человека он безвреден, однако наносит ощутимый урон окружающей среде.
- № 5 PP – полипропилен. Из всех видов пластиков считается наиболее безопасным. Из него часто делают детские игрушки, медицинские принадлежности и пищевые контейнеры.
- № 6 PS – полистирол. Используется при производстве широкого спектра продукции – мясных и овощных лотков, сэндвич-панелей, стаканчиков для йогурта и т.д. Может выделять стирол, который считается опасным канцерогеном. Специалисты рекомендуют свести использование данного вида пластика к минимуму.
- № 7 O (или OTHER) – все остальные виды пластика (в частности, полиамид и поликарбонат). При сильном нагревании могут выделять бисфенол-А – довольно опасное вещество, провоцирующее гормональные сбои в организме человека.
Пластик и экология
Пластмассы – это, пожалуй, один из самых противоречивых материалов. С одной стороны, это очень дешевый и удобный материал, который нашел широкое применение в медицине. Ежедневно изделия из пластика помогают спасти тысячи человеческих жизней, и это правда. Но с другой стороны, пластиковые отходы в последние десятилетия стремительно загрязняют нашу планету. Вот список из семи впечатляющих фактов, которые помогут осознать масштаб этой экологической проблемы:
- На полное разложение одной единицы пластика требуется до 500 лет.
- До 40 % всех пластиковых отходов составляют бутылки.
- Покупая воду в пластмассовой бутылке, примерно 90 % вы платите исключительно за тару.
- В Европе повторно перерабатывается лишь 2,5 % от общей массы пластика.
- В США эта цифра составляет 27 %, и это пока самый высокий показатель в мире.
- 13 миллиардов пластиковых бутылок производится в мире ежегодно.
- Каждый год в океан выбрасывается около 150 тонн различного пластикового мусора.
«Мусорные острова»: осознайте масштаб загрязнения
Обратите особое внимание на последний пункт. В 2014 году экологи подсчитали, что на поверхности Мирового океана находится около 270 тысяч тонн пластиковых отходов. А в 2017 году доктор Дженнифер Лаверс обнаружила, что побережье необитаемого острова Хэндерсон, расположенного в Тихом океане, в буквальном смысле слова завалено мусором. Показатель загрязненности здесь достигает 670 объектов на метр квадратный территории. Обе цифры поражают воображение!
Пластикового мусора в Мировом океане скопилось настолько много, что они уже сформировали несколько «пятен» или островов: по два в Тихом и Атлантическом океане, и еще одно расположено в Индийском. Крупнейшее из них – так называемое Большое Тихоокеанское мусорное пятно (Eastern Garbage Patch). Иногда его еще называют «Восточным Мусорным континентом».
Тихоокеанское мусорное пятно локализировано примерно между 35° и 42° северной широты и между 135° и 155° западной долготы. Оно занимает относительно стабильный участок океана площадью в 700 тысяч квадратных километров (это примерно сопоставимо с площадью Турции). Мусорный остров был впервые обнаружен в 1988 году. Водовороты Тихоокеанской системы течений сбивают сюда мусор и отходы со всей северной части Тихого океана, включая прибережные районы США и Японии.
Разумеется, мусорное пятно – это не сплошной ковер из бытовых отходов. Согласно исследованиям, на один квадратный метр поверхности воды здесь приходится не менее 5 мг целого или частично разложившегося пластика. Медузы и рыбы часто принимают его за еду, путая с планктоном. Страдают от пластикового загрязнения океанов и птицы. Так, в желудках мертвых альбатросов нередко находят крышки от бутылок, зажигалки и прочие «блага» человеческой цивилизации.
Отказ от пластика и полиэтилена: экологические тенденции XXI века
Накопление пластмассовых отходов в окружающей среде отрицательно сказывается на среде обитания многих животных, заражает воды и почвы. Причем, главными врагами нашей планеты считаются две вещи – пластиковые бутылки и одноразовые полиэтиленовые пакеты.
Мероприятия, направленные на сокращение пластикового загрязнения Земли, уже давно внедряются в различных регионах и странах. Прежде всего, они нацелены на сбор пластиковых бутылок, их сортировку и переработку, а также на общее снижение потребления пластмассовых изделий в мире.
По оценкам экологов, ежегодно человечество использует для своих бытовых нужд около 4 триллионов полиэтиленовых пакетов! По состоянию на 2017 год, около 40 стран мира уже полностью отказались от их производства и эксплуатации. Среди них – и довольно «продвинутые» в экологическом плане государства (Франция, Дания, Австралия, Финляндия), и, что удивительно, страны третьего мира (например, Руанда и Танзания).
Но, так или иначе, полностью отказаться от пластика и полиэтилена человечество пока не готово. Поэтому крайне важную роль в каждой стране играет централизованный прием пластиковых бутылок (и прочих отходов), а также их сортировка и дальнейшая переработка. Так, в США почти на каждом пункте сбора мусора установлены специальные контейнеры для сбора пластмассовых изделий.
Переработка пластика
Как уже упоминалось выше, период полного разложения пластиковой тары может длиться до 500 лет. Вполне очевидно, что наша планета может превратиться в одну глобальную свалку еще до того, как успеет полностью «переварить» все те залежи пластика, которые человечество уже произвело на свет.
Вот почему так важна промышленная переработка изделий из данного материала. К тому же, вторично использовать ПЭТ-сырье можно неограниченное количество раз. Также существуют особые технологии, позволяющие получать из пластмассового сырья автомобильное топливо.
Но чаще всего пластик перерабатывается в так называемый «гранулят». И этот процесс включает в себя несколько последовательных этапов:
- Прием пластиковых бутылок и прочей тары, а также их сортировка.
- Очистка ПЭТ-изделий от мусора и грязи (крайне важный этап, ведь некачественное удаление загрязнений и клея с бутылок пагубно отражается на качестве конечного продукта).
- Применение дробильного оборудования и превращение пластика в мелкую крошку.
- Повторная очистка (промывка) пластиковой крошки от загрязнений.
- Сушка и температурная обработка крошки (агломерация).
- Грануляция полученного материала до частиц нужного размера.
Далее познакомимся с основным и дополнительным оборудованием для переработки пластиков.
Необходимое оборудование
Для первой стадии переработки пластика (сортировка и прессование) необходимо иметь лишь два агрегата:
- Конвейер (или сортировочный стол).
- Пресс-машина.
Этикетки, крышечки и колечки с бутылок в этом случае, как правило, снимаются вручную.
Для дальнейшей переработки необходим более широкий перечень оборудования. Это:
- Вибросито (удаляет мусор и твердые примеси).
- Конвейер (сортирует исходное сырье).
- Дробильная машина (размельчает пластик на мелкие фракции).
- Центрифуга (высушивает пластик).
- Экструдер (перерабатывает пластиковую крошку в гранулят либо другое изделие заданной формы).
Список дополнительного оборудования включает в себя:
- Дозатор.
- Ополаскивающая ванна.
- Фрикционный шнек.
- Емкость для замачивания флекса.
Минимальная стоимость одной перерабатывающей линии – около 4 миллионов рублей. Отечественное оборудование стоит гораздо дешевле (порядка 1,5 млн рублей). Однако оно чаще подвергается поломкам и отличается меньшей производительностью. Компании-лидеры в сфере производства оборудования для переработки пластика: Herbold, Sorema, Redoma, Shredder.
В заключение…
Планета Земля стремительно загрязняется пластиковыми отходами. В Океане дрейфуют настоящие мусорные острова размером с крупные государства. Одно из самых очевидных решений этой глобальной экологической проблемы кроется в комплексной переработке уже произведенного пластика и полном (либо частичном) отказе от производства новой пластиковой тары. Многие страны мира уже активно работают в этом направлении.
