Виды и применение пластмасс
Пластмасса — это высокопрочный, эластичный материал, который при нагревании становится мягким и пластичным. В этот промежуток времени из нее можно слепить практически все что угодно. После остывания изделие вновь становится твердым.
Купить термопластавтомат (тпа)
Оставить запрос
Краткая история появления
Считается, что первооткрывателем пластмассы был британский изобретатель Паркс. В 1855г. он решил чем-нибудь заменить материал бильярдных шаров. В то время они состояли из слоновой кости.
Он смешал масло камфорного дерева, нитроцеллюлозу (хлопок + азотная и серная кислота) и спирт. При нагревании получил однородную жидкую смесь, которая при охлаждении застыла и стала твердой. Это и была первая разновидность пластмассы, полученная искусственным путем из природных и химических материалов.
И только через сто лет в 1953г. немецкий профессор Штаудингер открыл синтетическую макромолекулу (молекула с очень большим количеством атомов и большой массой).
Она то и стала базовой прародительницей для получения разнообразных видов промышленного пластика.
Если не вдаваться в научные подробности, новые виды пластмасс создаются следующим образом: в макромолекуле, особым образом, меняют расположение звеньев малых молекул. Эти цепочки называются полимерами. От этих «перестроений» рождаются материалы с определенными физико-механическими характеристиками.
Химики всего мира сразу, после этого открытия, стали выстраивать из этих кубиков трансформеров конструкции с ранее невиданными свойствами.
Свойства
Изделия из пластмасс имеют следующие особенности:
Купить пресс-форму для тпа
Оставить запрос
1. Для дизайнеров и инженеров это тот материал, из которого можно изготавливать самые сложные по форме конструкции.
2. Отличаются экономичностью в сравнении с аналогичными продуктами из других материалов. Малые энергетические затраты при производстве. Простота формовки.
3. Почти все виды пластика не нуждаются в покраске, так как они имеют свои различные цветовые гаммы.
4. У них небольшой вес.
5. Обладают высокой эластичностью.
6. Являются отличными диэлектриками (т.е. практически не проводят электрический ток).
7. Обладают низкой теплопроводностью (отличные теплоизоляторы).
8. У материалов высокий коэффициент шумоизоляции.
9. Не подвержены, в отличие от металлов коррозии.
10. Имеют хорошую устойчивость к перепадам дневных и межсезонных температур.
12. Они могут выдержать большие механические нагрузки.
Применение пластмасс
Пластмассы прекрасно могут заменять функции многих, более дорогих в изготовлении, металлических, бетонных или деревянных изделий. И в промышленности и в быту этот материал используется повсеместно.
1. На наземном, морском и авиационном транспорте применение пластмассовых частей и деталей машин существенно снижает их вес и стоимость.
2. В машиностроении из пластика изготавливают: технологическую оснастку; подшипники скольжения; зубчатые и червячные колеса; детали тормозных устройств; рабочие емкости и прочее.
3. В электротехнике многие виды пластмасс используют для производства корпусов приборов, изоляционного материала и др.
4. В строительстве применяют сделанные из пластика несущие конструкции, отделочные и кровельные материалы, вентиляционные устройства, навесы, панели, двери, окна, рабочий инструмент и др.
5. В сельском хозяйстве из пластиковых полупрозрачных листов сооружают теплицы.
6. В медицине большинство аппаратов и приборов состоят из пластмассовых частей и деталей. А многие человеческие органы чаще всего заменяют их пластиковыми аналогами.
7. В быту полно изделий из пластика. Это — посуда, телевизоры, компьютеры, мобильные телефоны, обувь, одежда и др.
Маркировка пластмасс
Умение правильно расшифровывать буквенную маркировку пластика необходимо хотя бы для того, чтобы не нанести непоправимый вред здоровью при пользовании изделиями из этого материала.
Некоторые виды пластика способны медленно разрушать организм человека. Отказаться от них полностью мы не сможем, но уменьшить отрицательное влияние вполне реально.
Внимательно изучайте товар, который планируете купить. Производитель обязан маркировать свои изделия. Если специальное обозначение отсутствует — это должно вас насторожить.
Сами пластмассы не являются канцерогенами, а ими могут быть некоторые вещества в них содержащиеся. Они добавляются производителями для получения тех или иных свойств материала.
Определиться с типом пластика возможно, если на изделии имеется соответствующая маркировка. Обозначение часто наносят в виде треугольника, стороны которого состоят из трех стрелок. Под фигурой – аббревиатура, а внутри – цифра. На промышленных продуктах маркировка обычно выштамповывается в своеобразных скобках. Например, это может выглядеть так: >PC<, >PUR<, >PP/EPDM<, и др.
Виды и применение пластмасс
Разновидности пластика и их сфера применения основываются на том, какие полимеры являются базовыми – синтетические или природные.
Эти материалы могут быть в виде термопластичных пластмасс (обратимыми по форме) и термореактивными (необратимыми).
Самыми распространенными в производстве и в быту являются следующие виды:
• (1) PET или PETE – лавсан (полиэтилентерефталат). Чаще всего используется при изготовлении упаковок, обивок и одноразовых стаканчиков для холодных напитков. Не рекомендуется повторное применение и изготовление из него детских игрушек.
• (2) HDPE или PE HD – так обозначается полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкого давления. Используют при изготовлении пластиковых пакетов, пищевых контейнеров, посуды, тары для моющих средств, ненагруженных деталей оборудования, покрытий, футляров и фольги. Относительно безопасен, но может выделять токсичное вещество (формальдегид).
• (3) PVC или V — это маркировка поливинилхлорида (или просто — ПВХ). Используется только в технических целях при производстве химического оборудования, различных деталей, элементов напольных покрытий, изоленты, жалюзи, мебели, окон, труб и тары.
Эти виды пластмасс при сжигании выделяют много ядовитых веществ.
• (4) LDPE или PEBD – обозначение полиэтилена низкой плотности и высокого давления. Из него изготавливают пакеты, брезент, мусорные мешки, компакт-диски и линолеум. Относительно безопасен для человека, но вреден в плане экологии.
• (5) PP – маркировка полипропилена. Используют для изготовления детских игрушек, пищевых контейнеров, упаковок и медицинских шприцов. Идеальный материал для труб, элементов холодильного оборудования и деталей в автомобильной промышленности. Практически безвреден, хотя в некоторых случаях может выделяться формальдегид – ядовитый для здоровья человека газ.
• (6) PS – полистирол. Из него изготавливают сэндвич-панели, теплоизоляционные строительные плиты, оборудование, изоляционные пленки, стаканчики, чашки, столовые приборы, пищевые контейнеры, лоточки для различных видов продуктов. Не рекомендуется для повторного использования.
В случае горения выделяет ядовитый стирол.
• (7) O или OTHER– полиамид, поликарбонат и другие виды пластмасс. Используют в производстве точных деталей машин, радио- и электротехники, аппаратуры, а также при изготовлении бутылок для воды, игрушек, бутылочек для детей и упаковок. При частом нагревании или мытье выделяют вещество (бисфенол А), ведущее к гормональным сбоям в человеческом организме.
В строительстве часто используют следующие виды пластика:
• Полимербетон. Это композиционный материал, созданный на основе термореактивных полимеров на основе эпоксидной смолы. Хрупкость этого пластика нивелируется волокнистыми наполнителями – стекловолокном и асбестом. Полимербетон применяется при изготовлении конструкций, стойких к различным агрессивным средам.
• Стеклопластик – листовой материал из тканей и стеклянных волокон, связанных полимером.
• Напольные материалы – это разные виды вязких жидких составов на основе полимеров и рулонные покрытия.
Широко применяется в строительстве поливинилхлоридный линолеум. Он обладает хорошими теплозвукоизоляционными показателями.
К термореактивным видам пластмасс относятся:
• Фенопласт. Применяется для изготовления вилок, розеток, пепельниц корпусов сотовых телефонов, радиоприборов и изделий галантереи.
• Аминопласты. Используют в производстве электротехнических деталей, клея для дерева, пенистых материалов, галантереи и тонких покрытий для украшений.
• Стекловолокниты. Они чаще всего, применяются в машиностроении для изготовления крупногабаритных изделий несложных форм (лодок, кузовов автомобилей, корпусов приборов и пр.) и силовых электротехнических деталей.
• Полиэстеры – на их основе создают части автомобилей, спасательные лодки, корпусы летательных аппаратов, кровельные плиты для крыш, мебель, мачты для антенн, плафоны ламп, удочки, лыжи и палки, защитные каски и др.
• Эпоксидная смола — применяется как изоляционный материал: в трансформаторах, электромашинах и приборах, в радиотехнике (для печатных схем) и при производстве телефонной арматуры.
Производство
Основным сырьем при производстве пластмасс является этилен. С его помощью получают полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.
Нарушение технологии режима полимеризации, ухудшает качество готовой продукции. В ней могут появиться поры в виде пузырьков и разводов. Существуют следующие виды пористости пластмассы: гранулярная, газовая и пористость сжатия. Такие дефекты недопустимы при изготовлении продуктов, влияющих на здоровье человека, например съемных протезов. Для их изготовления используются базисные пластмассы (самотвердеющие, при смешивании специального порошка и жидкости, материалы).
Существует несколько основных технологий производства пластмассовых изделий:
1. Технология выдувания. Хорошо разогретая формовочная масса заливается в открытую опоку, после чего ее герметично закрывают.
2. Формовка посредством вакуума (процесс изготовления проводится с перепадами воздушного давления).
3. Технология литья. Жидкая пластмасса заливается в специальные емкости, в которых происходит охлаждение и формовка материала.
4. Метод экструзии. Размягченную пластичную массу, продавливают через специальные отверстия в приспособление, которое формирует готовое изделие.
5. Прессование. Это самый распространенный способ получения продукции из термоактивных пластмасс. Формование выполняется в специальных опоках под воздействием высокого давления и температуры.
Тонет ли пластик в воде?
По поведению пластика в воде можно определить его вид.
Плотность воды известна – 1,10 г/куб.см. Для разных видов пластмасс она варьируется от 0,90 г/куб.см до 2,21 г/куб.см.
Легче воды только:
1. Полипропилен (0,90 г/куб.см).
2.
Полиэтилен высокого давления (0,92 г/куб.см).
3. Полиэтилен низкого давления (0,96 г/куб.см).
Только эти виды пластика будут плавать, остальные пойдут ко дну.
Одним из самых тяжелых видов пластика является фторопласт с плотностью — 2,20 г/куб.см.
Способы получения пластмассовых изделий Екатеринбург
Мнение, согласно которому можно получить любые изделия из пластмассы только методом литья под давлением, сегодня уже не является верным. Конечно, этот способ является одним из самых распространенных, но не единственным. В зависимости от разных факторов применяются самые разные способы, каждый со своими недостатками и достоинствами.
Формование в пресс-формах
Эта технология является одной из самых распространенных методов получения готовых изделий из термореактивных пластмасс в промышленной сфере. Гидравлическими прессами обеспечивается давление 10 — 25 мН на кв.м, и возможность обрабатывать пресс-материал, разогретый до весьма высоких температур.
Сам процесс напоминает традиционное литье.
Экструзия (формование выдавливанием)
Получаем на выходе довольно длинные бесконечные трубы, ленты или стержни, готовые для преобразования в необходимые изделия. Эта процедура выполняется на экструдерах — особых червячных прессах.
Сырье загружают через входной бункер в пресс, затем оно нагревается и перемешивается с помощью шнека в формообразующий мундштук. Получившийся полуфабрикат охлаждается и разрезается на заготовки необходимой длины.
Литье под давлением
При этой технологии готовое изделие формируется в литьевых машинах из вязко-текучей массы. Технологическая цепочка похожа на экструзию, отличается лишь тем, что после входного бункера имеется дозатор, отмеряющий нужное количество жидкого сырья для пресс-формы.
Формование в штампах
Этот метод широко применяется в производстве изделий незамкнутого контура, таких как козырьки,обтекатели, стекла кабин и др. В качестве исходного сырья берутся листовые термопласты (оргстекло, винипласт, полиэтилен).
Первоначально деталь при температуре 40-45 градусов выдерживается в штампах, далее готовое изделие охлаждают для закрепления приобретенной формы.
Вакуумное и пневматическое формование
Эта технология является способом изготовления пластмассовых деталей сложной формы, например, деталей для точной механики и оптики. Полученная заготовка имеет весьма интересные оптические свойства. Подобную технологию применяют также при изготовлении некоторых деталей крупных габаритов.
Склеивание
Этот метод весьма полезен для соединения между собой разнородных материалов с отличающимися физическими свойствами. Такое соединение часто является более надежным, чем соединение на заклепках. Долговечность и прочность склейки может различаться в зависимости от подбора клеящего состава, толщины клеевого слоя, качества предварительной подготовки поверхности и других параметров.
Сварка
Сварка — соединение готовых частей контактным методом. Если в качестве заготовки используются термопласты (фторопласт, винилпласт), то допускается применение присадок.
Если же используются реактопласты, такие как, например, стеклопластик, то использование присадок необязательно.
Частицы пластика могут изменять половые гормоны
На фоне растущего количества доказательств того, что добавки, предназначенные для улучшения пластмасс, также разрушают половые гормоны, лабораторные испытания Рутгерса показывают, что сам пластик может действовать аналогичным образом при вдыхании в умеренных количествах.
Предыдущие исследования были сосредоточены на химических веществах, таких как бисфенол-А (BPA), которые делают пластмассы более жесткими или более гибкими. Эти результаты стимулировали постоянные усилия по поиску более безопасных пластиковых добавок.
Исследование Рутгерса показало, что микро- и наночастицы (МНЧ) полиамида, распространенного пластика, более известного как нейлон, вызывали нарушение работы эндокринной системы при вдыхании самками лабораторных крыс в концентрациях, сопоставимых с человеческими.
Нарушение выработки половых гормонов эндокринной системой может помочь объяснить такие проблемы со здоровьем, как рост ожирения и снижение фертильности.
Подпишитесь на ежедневный информационный бюллетень Technology Networks , который ежедневно доставляет последние научные новости прямо в ваш почтовый ящик.
БЕСПЛАТНАЯ подписка
«Предыдущие исследования были сосредоточены почти исключительно на химических добавках, — говорит Фиби Стэплтон, доцент Фармацевтической школы имени Эрнеста Марио Рутгерса и старший автор исследования, опубликованного в Токсикология частиц и волокон . «Это одно из первых исследований, демонстрирующих разрушающие эндокринную систему эффекты самой пластиковой частицы, не основанные на воздействии пластифицирующего химического вещества».
«Другим нововведением стал метод экспонирования, — сказал Стэплтон. «В предыдущих исследованиях животным вводили изучаемые частицы или кормили их ими. Мы придумали, как распылить МНЧ, чтобы его вдыхали так же, как мы дышим им в реальной жизни. Мы ожидаем, что многие лаборатории будут использовать этот метод для будущих экспериментов, поскольку он лучше имитирует реальное воздействие».
В качестве модели MNP исследователи использовали чрезвычайно мелкий коммерчески доступный пищевой нейлоновый порошок. Затем они насыпали порошок на резиновую прокладку и положили ее на басовый динамик. Басовый импульс отправлял в воздух мельчайшие нейлоновые частицы, а воздушные потоки внутри системы доставляли их крысам.
Исследование было направлено на оценку токсикологических последствий однократного 24-часового воздействия МНЧ на самок крыс в период течки. После воздействия исследователи оценили легочные отложения МНЧ и измерили их влияние на воспаление легких, сердечно-сосудистую функцию, системное воспаление и эндокринные нарушения.
Результаты теоретического моделирования легких показали, что вдыхаемые частицы оседали во всех областях легких крыс, не вызывая значительного воспаления легких. Однако исследователи отметили нарушение функции сосудов и снижение уровня репродуктивного гормона 17 бета-эстрадиола.
Пластмассы широко использовались вскоре после Второй мировой войны.
Согласно предыдущему исследованию Rutgers, за последние 60 лет производители произвели около 9 миллиардов метрических тонн пластика. Около 80 процентов его подвергается воздействию атмосферных сил, которые откалывают невидимые мелкие частицы, плавающие в воздухе, которым мы дышим.
Обеспокоенность тем, что эти частицы микропластика и нанопластика могут повлиять на здоровье человека, нарушая работу наших гормонов, возникла относительно недавно, сказал Стэплтон. Тем не менее, многочисленные исследования предоставили доказательства того, что химические добавки к пластикам могут иметь такой эффект.
«К сожалению, в настоящее время люди мало что могут сделать для уменьшения воздействия», — сказал Стэплтон. «Вы можете следить за своим полом, носить натуральные волокна и избегать хранения продуктов в пластиковых контейнерах, но невидимые маленькие пластиковые частицы, вероятно, присутствуют почти при каждом вздохе».
Ссылка: Кэри С.М., Сеймор Т.Н., Сингх Д. и др.
Однократное вдыхание полиамидных микро- и нанопластических частиц ухудшает расширение сосудов, не вызывая воспаления легких у девственных самок крыс Sprague Dawley. Часть Fibre Toxicol . 2023;20(1):16. doi: 10.1186/s12989-023-00525-x
Данная статья переиздана из следующих материалов. Примечание: материал мог быть отредактирован по длине и содержанию. За дополнительной информацией обращайтесь к указанному источнику.
Запрет на пластиковые пакеты в Филадельфии сокращает использование на 200 миллионов пакетов
Запрет в Филадельфии предотвратил использование 200 миллионов пластиковых пакетов — это эквивалентно заполнению мэрии пакетами каждые восемь месяцев, согласно отчету, опубликованному в четверг.
Отчет был заказан городом для оценки влияния запрета, принятого Советом и вступившего в силу 1 июля 2021 года. Запрет запрещал розничным торговцам выдавать одноразовые пластиковые пакеты и бумажные пакеты, изготовленные не менее чем из 40 % переработанного материала или штраф в размере 150 долларов США или более за нарушение.
Исследование проводилось в период с июня 2021 года (для установления исходного уровня) по август 2022 года, чтобы получить однолетний снимок запрета.
Исследование было проведено ведущим исследователем Даниэлем Банко Ферраном из Университета Питтсбурга и Сайоном Бханотом из Свортморского колледжа.
» ПОДРОБНЕЕ: Все, что вам нужно знать о запрете на пластиковые пакеты в Филадельфии В целом предполагаемое количество одноразовых пакетов значительно сократилось, даже с учетом роста использования бумажных пакетов.
«Я бы сказал, что в целом запрет оказал огромное, очень положительное влияние», — сказал Дэвид Мазур, исполнительный директор некоммерческой группы по защите окружающей среды PennEnvironment. «Муниципалитеты по всей Пенсильвании теперь следуют Филадельфии и вводят свои собственные запреты на использование пластиковых пакетов».
Другие города принимают запреты
По крайней мере, 16 муниципалитетов в штате, включая Питтсбург, одобрили тот или иной тип запрета, причем большинство из них сосредоточено на востоке, по данным PennEnvironment.
Например, Haverford, Media и Radnor одобрили некоторые виды запретов. Запреты предложены и в других муниципалитетах.
Городок Челтенхэм в среду принял постановление, регулирующее использование одноразовых пластиковых пакетов, отменив исключение на языке оригинала, которое позволило бы ресторанам на вынос продолжать использовать пластиковые пакеты.
Запрет Челтнема вступает в силу через 90 дней и запрещает розничным торговцам выдавать одноразовые пластиковые пакеты в магазине или через доставку. С клиентов взимается плата в размере 10 центов за переработанный бумажный пакет. Муниципалитет работал с PennEnvironment и типовым законодательством над проектом постановления.
Один миллиард пакетов в Филадельфии
«Успех Постановления о запрете пластиковых пакетов показывает, как город вместе с местным бизнесом и потребителями может остановить отходы еще до того, как они начнутся», — сказал мэр Филадельфии Джим Кенни.
Член совета Филадельфии Марк Скилла сказал, что он «рад видеть положительное влияние запрета на окружающую среду и чистоту нашего города всего за один год.
Жители нашего города уже привыкли к многоразовым сумкам».
До запрета, по словам городских властей, ежегодно использовался один миллиард пластиковых пакетов, многие из которых засоряют улицы, водоемы и торговые коридоры. Пакеты не перерабатываются на улице, хотя люди все равно пытаются запихнуть их в синие мусорные баки. Легкий пластик запутывается в оборудовании на предприятиях по переработке.
Запрет Филадельфии отличался от многих других запретов на пакеты тем, что он запрещает одноразовые пакеты, изготовленные с помощью так называемого процесса экструзии пленки с раздувом или основного способа создания большинства пакетов. Это предотвратило использование более толстых пакетов, которые розничные торговцы могли бы заявить как многоразовые. Многие запреты по всей стране были основаны на толщине пакетов, что позволяло розничным торговцам просто заменять более толстые пакеты.
Чтобы получить свои оценки, исследователи сравнили использование пакетов в 10 продуктовых магазинах в Филадельфии и семи в пригородах, где не было запрета.
Это позволило исследователям объяснить, как розничные торговцы использовали сумки без каких-либо ограничений.
От двух сумок до ни одной
«Мы собрали уникальный набор данных на индивидуальном уровне примерно для 9000 покупателей, использующих более 21000 сумок», — пишут исследователи. Из этого они экстраполировали оценку того, сколько сумок было спасено.
До запрета, говорится в исследовании, примерно 64% потребителей в Филадельфии использовали хотя бы один пластиковый пакет при совершении покупок в одном из магазинов, включенных в выборку, 17,7% использовали хотя бы один бумажный пакет, 21,9% использовали хотя бы один многоразовый пакет и 4,9% потребителей не пользовались сумкой.
Это означало, что до запрета потребители использовали примерно два пластиковых пакета для каждой покупки.
Запрет привел к снижению на 53 процентных пункта вероятности использования потребителем полиэтиленового пакета. Между тем, вероятность того, что потребители использовали бумажный пакет, многоразовый пакет или вообще не использовали пакет, увеличилась на меньшую величину.