Wie alt ist Plastik: Aufdecken seines Alters und seiner Ursprünge

Die Geschichte des Kunststoffs

Kunststoff ist in der modernen Gesellschaft allgegenwärtig und wird in allem verwendet, von Wasserflaschen und Lebensmittelverpackungen bis hin zu Kleidung, Elektronik und mehr. Allerdings handelt es sich bei Kunststoff um eine relativ neue Erfindung, deren weite Verbreitung und Einbindung in Alltagsprodukte erst im letzten Jahrhundert stattgefunden hat.

In den 1860er Jahren begannen Wissenschaftler mit Substanzen zu experimentieren, die als Phenole und Aldehyde bekannt sind. Durch einen Prozess namens Polymerisation könnten diese Chemikalien zu langen Ketten verknüpft werden und so neue Materialien mit neuartigen Eigenschaften entstehen.

Eines der ersten kommerziell erfolgreichen synthetischen Polymere war Parkesine, das 1856 in England patentiert wurde. Parkesine wurde aus mit Salpetersäure behandelter Zellulose hergestellt und stellte eine frühe Form von Kunststoff dar, der durch Erhitzen geformt werden konnte.

John Wesley Hyatt erfand 1869 das erste synthetische Polymer, angetrieben durch einen Anreiz von $10.000, den ein New Yorker Unternehmen auf der Suche nach einem Elfenbeinersatz anbot. Die steigende Nachfrage nach Billardkugeln hatte zu einem Rückgang des natürlichen Elfenbeins geführt, das durch die Jagd auf wilde Elefanten beschafft wurde. Hyatt stieß auf Plastik, indem es Zellulose aus Baumwollfasern mit Kampfer verarbeitete. Dieser Kunststoff konnte in verschiedene Formen geformt und natürliche Materialien wie Schildpatt, Horn, Leinen und Elfenbein imitiert werden.

Im Jahr 1893 machte Auguste Trillat, ein französischer Chemiker, eine bahnbrechende Entdeckung. Er fand einen Weg, Kasein, ein Milchprotein, unlöslich zu machen. Dies geschah durch Eintauchen in Formaldehyd, wodurch ein Material entstand, das später als Galalith vermarktet wurde.

In den folgenden Jahrzehnten begannen andere Kunststoffpioniere wie Leo Baekeland mit der Entwicklung neuer Kunststoffarten unter Verwendung ähnlicher Polymerisationstechniken. Es war Baekelands Erfindung von Bakelit im Jahr 1907, die einen großen Wendepunkt markierte. Bakelit war kostengünstig herzustellen und konnte leicht zu einer Vielzahl von Gegenständen geformt werden. Im Gegensatz zu Zelluloid eignete es sich aufgrund seiner thermischen und elektrischen Isoliereigenschaften auch gut für industrielle Anwendungen. Die Entwicklung von Bakelit öffnete die Schleusen für weitere Kunststoffinnovationen im 20. Jahrhundert. Es war der Beginn einer neuen Ära, die durch unsere wachsende Abhängigkeit von synthetischen Polymeren in nahezu allen Lebensbereichen gekennzeichnet war.

Von Zellulose zu fortschrittlichen Polymeren

Wie bereits erwähnt, begann die Entwicklung von Kunststoffen Mitte des 19. Jahrhunderts mit Materialien wie Parkesine, abgeleitet aus Zellulose, was das Aufkommen halbsynthetischer Polymere markierte. Allerdings war es das erste vollsynthetische Polymer, das sein Debüt feierte Bakelit im frühen 20. Jahrhundert wegen seiner Nichtentflammbarkeit und Hitzebeständigkeit geschätzt.

Nach dem Ende des Ersten Weltkriegs führten Fortschritte in der chemischen Verfahrenstechnik zu einer raschen Verbreitung neuartiger Kunststoffarten. In dieser Zeit entstanden die fünf wichtigsten Kunststoffarten, die wir heute kennen. Dies ebnete den Weg für eine Vielzahl fortschrittlicher Polymere, darunter:

• Nylon ist für seine Festigkeit bekannt und wird in Produkten von Strümpfen bis hin zu Zahnbürstenborsten verwendet.
• Im Jahr 1927 PVC (Polyvinylchlorid) wurde kommerziell hergestellt.
• 1930 begann die BASF mit der Produktion von PS (Polystyrol), was aufgrund seiner Flexibilität häufig in Verpackungen und Plastiktüten vorkommt.
• Im Jahr 1933 erfolgte die Produktion von HDPE (Polyethylen) von Imperial Chemical Industries. Es bietet Verschleißfestigkeit und wird in Behältern und Autoteilen verwendet.
• PET (Polyethylenterephthalat) wurde 1941 von DuPont lizenziert, nachdem es von Mitarbeitern der Calico Printers' Association entdeckt wurde.
• Die kommerzielle Herstellung von PP (Polypropylen) wurde 1957 ins Leben gerufen.
• Polyester wird in Textilien und Glasfaser verwendet.
• Kevlar® ist bekannt für seine Verwendung in kugelsicheren Westen.
• Teflon™ (Polytetrafluorethylen), das für seine Antihafteigenschaften in Kochgeschirr bekannt ist.

Arten und Entwicklung von Kunststoffen

Thermoplaste vs. Duroplaste

Kunststoffe lassen sich grundsätzlich in zwei Kategorien einteilen: Thermoplaste Und Duroplaste. Thermoplaste, wie z Polyethylen, Polypropylen und Polystyrolkönnen mehrfach geschmolzen und verfestigt werden, ohne dass sich ihre Eigenschaften wesentlich verschlechtern. Dadurch sind sie ideal für das Recycling geeignet. Andererseits sind duroplastische Kunststoffe, wie z Polyester, unterliegen beim Erhitzen und Erstarren einer chemischen Veränderung, was es schwierig macht, sie umzuformen und zu recyceln.

So kontrastieren sie:

Biokunststoffe und Umweltinnovationen

Auf Ihrer Suche nach umweltfreundlichen Alternativen stoßen Sie möglicherweise auch auf biologisch abbaubare Kunststoffe. Diese Kunststoffe sind so konzipiert, dass sie in harmlose Bestandteile zerfallen, wenn sie Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilzen ausgesetzt werden. Durch die Erforschung des Potenzials von Biokunststoffen und biologisch abbaubaren Kunststoffen hoffen Forscher, eine nachhaltigere Zukunft für Kunststoffe zu schaffen, die die Umwelt schont.

Das neueste Kapitel in der Kunststoffentwicklung befasst sich mit Umweltbelangen. Biokunststoffe werden aus erneuerbaren Biomassequellen wie pflanzlichen Fetten, Maisstärke oder Stroh gewonnen. Sie bieten oft die gleiche Funktionalität wie herkömmliche Kunststoffe, haben aber den zusätzlichen Vorteil, dass sie unter bestimmten Bedingungen biologisch abbaubar oder kompostierbar sind. Zu den Innovationen in diesem Bereich gehören:

• Biologisch abbaubare Kunststoffe: Diese sind so konzipiert, dass sie in der Umwelt schneller abgebaut werden als herkömmliche Kunststoffe.
• Synthetische Polymere: Einige können so konstruiert werden, dass sie biologisch abbaubar sind, während andere aufgrund ihrer überlegenen Festigkeit oder Flexibilität entwickelt wurden.

Produktion und Anwendungen von Kunststoff

Wenn Sie die Welt der Kunststoffe erkunden, werden Sie feststellen, dass ihre Produktionsprozesse eng mit der petrochemischen Industrie verflochten sind und dass ihre Anwendungen von alltäglichen Gegenständen wie Plastiktüten bis hin zu Nischenanwendungen in Technologie und Innovation reichen.

Industrielle Produktionsprozesse

Sie haben vielleicht bemerkt, dass Produkte aus Kunststoff praktisch überall in Ihrem täglichen Leben zu finden sind. Von Plastiktüten, die Sie für Lebensmittel verwenden, bis hin zu Ihren Möbeln und Spielzeugen ist Kunststoff zu einem Grundbestandteil bei der Herstellung verschiedener Produkte geworden. Denn Kunststoff verfügt über einzigartige Eigenschaften wie geringe Dichte, geringe elektrische Leitfähigkeit, Transparenz und Zähigkeit, die es ermöglichen, ihn zu einer Vielzahl von Produkten zu verarbeiten.

Kunststoffe beginnen ihre Reise in der petrochemische Industrie, hauptsächlich abgeleitet von fossile Brennstoffe wie Erdöl. Der Prozess umfasst Cracken und Destillieren in Chemieanlagen, wo Rohstoffe in Harze umgewandelt werden – die Bausteine von Kunststoff. Von hier aus werden diese Harze mit verschiedenen Methoden geformt und geformt:

• Spritzguss: Ideal für die Herstellung großer Mengen gleicher Kunststoffprodukte wie Spielzeug und Kämme.
• Blasformen: Wird häufig zur Herstellung von Flaschen verwendet.
• Extrusion: Erleichtert die Herstellung von Rohren, Drähten und Plastiktüten.

Kunststoffe in Technologie und Innovation

Die Vielseitigkeit von Kunststoff endet nicht vor alltäglichen Produkten. Tatsächlich spielt es auch bei Technologie und Innovation eine bedeutende Rolle. Zum Beispiel, Computers Und Smartphones Setzen Sie zum Schutz und zur Isolierung auf Kunststoffkomponenten.

Es ist zu finden in:

• Elektronik: Isolierung für Kabel und Hüllen für Ihre Geräte.
• Medizinischen Bereich: Einwegspritzen und sterile Verpackung.

Auswirkungen auf Umwelt und Abfallmanagement

Herausforderungen der Plastikverschmutzung

Die Haltbarkeit von Kunststoffen macht sie unglaublich nützlich, aber es trägt auch zu großen Umweltproblemen bei, wenn diese Materialien als Plastikverschmutzung enden.

Plastikverschmutzung kann Land, Wasser und Ökosysteme kontaminieren, da sie in immer kleinere Partikel, sogenannte Mikroplastik, zerfällt. 

In den Ozeanen bedroht Plastikmüll die Meereslebewesen, da Tiere ihn mit Nahrung verwechseln oder sich darin verfangen. An Land kann Plastik Chemikalien in den Boden auslaugen, was zu potenzieller Kontamination und negativen Auswirkungen auf Ökosysteme führen kann.

Auch auf Mülldeponien kann sich Plastikmüll ansammeln, dessen Zersetzung aufgrund seiner Haltbarkeit lange dauert. Bei unsachgemäßer Handhabung können weggeworfene Plastiktüten und andere Gegenstände Wasserwege blockieren und die Kanalisation verstopfen, was möglicherweise zur Ausbreitung von Krankheiten wie Malaria führt, indem sie Brutstätten für Mücken bieten.

Recycling und Reduzierung von Plastikmüll

Von jedem Stück Plastik, das jemals hergestellt wurde, sind aufgrund seiner Eigenschaften wahrscheinlich noch Reste vorhanden Langlebigkeit. Aber Sie können durch Recycling und die Reduzierung von Plastikmüll einen Unterschied machen. Kunststoffrecyclingprozesse können Abfälle in neue Materialien umwandeln und so dazu beitragen, die Nachfrage nach neuen Kunststoffen zu verringern, Energie zu sparen und die Menge zu verringern, die auf Mülldeponien oder als Mikroplastik in natürlichen Umgebungen landet.

Obwohl nur etwa 91 TP3T Kunststoffabfälle erfolgreich recycelt werden, bleibt Recycling eine hilfreiche Strategie zur Bewirtschaftung von Kunststoffabfällen und zur Reduzierung ihrer Auswirkungen auf die Umwelt. Hier sind einige Möglichkeiten, wie Sie helfen können:

• Reduzieren: Versuchen Sie, Ihren Verbrauch an Einwegkunststoffen zu minimieren, indem Sie wiederverwendbare Beutel, Flaschen und Behälter verwenden.
• Wiederverwendung: Verwenden Sie Plastikgegenstände für andere Zwecke, bevor Sie sie entsorgen.
• Recyceln: Trennen Sie Ihren Plastikmüll gemäß den örtlichen Richtlinien und stellen Sie sicher, dass er in die entsprechende Recyclingtonne gelangt.

Die Erforschung von Alternativen zu Mülldeponien und herkömmlichen Entsorgungsmethoden für Kunststoffe ist der Schlüssel zur Lösung des Problems der Kunststoffverschmutzung. Von biologisch abbaubaren Kunststoffen bis hin zu innovativen Abfallverbrennungssystemen bieten alternative Ansätze Möglichkeiten für eine sauberere Entsorgung.

Vorschriften, Standards und die Zukunft von Kunststoff

Globale Initiativen und Vereinbarungen

Ein bemerkenswertes Treffen, die Umweltversammlung der Vereinten Nationen (UNEA 5.2) im Februar und März 2022, brachte Nationen zusammen, um dieses drängende Problem anzugehen. Während dieser Veranstaltung verpflichteten sich die Vereinigten Staaten, auf nationaler und internationaler Ebene Maßnahmen zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung zu ergreifen.

Erwähnenswert ist auch, dass bis 2018 127 Länder hatte Vorschriften für die Verwendung von Plastiktüten eingeführt, von denen einige auch auf den Produktionsprozess abzielten. Vielleicht sind Sie neugierig globaler Vertrag Verhandelt wird, um die Belastung unserer Umwelt durch Plastikmüll zu verringern.

Innovation in der Kunststoffproduktion und -nutzung

Um die Zukunft von Kunststoffen zu verstehen, muss man sich auch mit Innovationen in der Kunststoffproduktion und -verwendung befassen. Eine vielversprechende Entwicklung ist das rohstoffliche Recycling, bei dem Kunststoffabfälle in ihren ursprünglichen Zustand umgewandelt werden natürliche Ressourcen. PyrolyseBeispielsweise nutzt es Wärme, um Plastikmüll in wertvolle Chemikalien und Treibstoffe zu zerlegen.

Darüber hinaus konzentrieren sich mehrere ISO-Normen speziell auf den Kunststofflebenszyklus und seine Auswirkungen auf die Umwelt. Diese Standards decken wesentliche Bereiche wie End-of-Life-Bewertung, Kennzeichnung, Recycling, Kompostierung und mehr ab.

Häufig gestellte Fragen

Welche zwei Hauptarten von Kunststoff gibt es?

Kunststoffe können hauptsächlich in zwei Arten eingeteilt werden: Thermoplaste und duroplastische Polymere. Thermoplaste wie Polyethylen und Polypropylen sind Materialien, die wiederholt geschmolzen und umgeformt werden können. Andererseits können duroplastische Polymere wie Bakelit und Vulkanit nach dem Erhitzen und Formen nicht wieder geschmolzen und umgeformt werden.

Was gilt als die erste Erfindung aus Kunststoff?

Die erste Erfindung aus synthetischem Kunststoff geht auf Alexander Parkes zurück, der 1862 ein Material namens Parkesine entwickelte. Parkesine wurde aus mit Salpetersäure und einem Lösungsmittel behandelter Zellulose hergestellt. Diese Erfindung legte den Grundstein für die Entwicklung von Kunststoffen.

Seit wann werden Kunststoffe kommerziell genutzt?

Die kommerzielle Nutzung von Kunststoffen begann im frühen 20. Jahrhundert, wobei Bakelit 1907 als erster vollsynthetischer Kunststoff auf den Markt kam. Seine hitzebeständigen Eigenschaften machten ihn für eine Vielzahl von Anwendungen beliebt, darunter elektrische Isolatoren und Haushaltswaren.

Was ist die Geschichte von Plastik?

Die Geschichte des Kunststoffs begann mit natürlichen Materialien, die plastische Eigenschaften aufwiesen, wie etwa Gummi und Zellulose. Im Jahr 1862 wurde Parkesine, der erste künstliche Kunststoff, erfunden. Bakelit wurde 1907 von Leo Baekeland hergestellt und markierte die Geburtsstunde der modernen Kunststoffindustrie. Nach dem Zweiten Weltkrieg führte die Ausweitung der chemischen Technologie zu einem raschen Anstieg neuer Kunststoffarten und trieb das Wachstum der globalen Kunststoffindustrie voran.

Was sind einige häufige Verwendungszwecke von Kunststoff?

Kunststoff wird aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit in praktisch jedem Aspekt des modernen Lebens verwendet. Zu den häufigsten Verwendungszwecken gehören Verpackungsmaterialien, Behälter, Möbel, Spielzeug, medizinische Geräte und Elektronik. Aufgrund seiner leichten und langlebigen Beschaffenheit ist es ideal für diese Anwendungen.

Wer hat Plastik versehentlich erfunden und wie kam es dazu?

Kunststoff wurde nicht so sehr zufällig erfunden, sondern war vielmehr das Ergebnis gezielter wissenschaftlicher Forschung. Leo Baekeland, der belgisch-amerikanische Chemiker, schuf auf der Suche nach einem Isoliermaterial den ersten vollsynthetischen Kunststoff, Bakelit. Durch seine kontrollierten Experimente, einen synthetischen Ersatz für Schellack zu finden, wurde Bakelit erfunden.