플라스틱의 나이: 그 나이와 기원을 밝히다

플라스틱의 역사

플라스틱은 현대 사회에서 물병과 식품 포장부터 의류, 전자 제품 등에 이르기까지 모든 곳에 사용되는 보편적인 존재가 되었습니다. 그러나 플라스틱은 비교적 새로운 발명품으로, 불과 지난 한 세기 동안 널리 채택되어 일상 제품에 통합되었습니다.

1860년대에 과학자들은 페놀과 알데히드로 알려진 물질을 실험하기 시작했습니다. 중합이라는 과정을 통해 이러한 화학 물질은 긴 사슬로 서로 연결되어 새로운 특성을 지닌 새로운 재료를 만들 수 있습니다.

상업적으로 성공한 최초의 합성 고분자 중 하나는 1856년 영국에서 특허를 받은 Parkesine입니다. 질산으로 처리된 셀룰로오스로 만들어진 Parkesine은 가열하면 성형할 수 있는 초기 형태의 플라스틱을 대표합니다.

존 웨슬리 하얏트(John Wesley Hyatt)는 상아 대체품을 찾고 있는 뉴욕 회사가 제공한 $10,000 인센티브에 힘입어 1869년 최초의 합성 고분자를 발명했습니다. 당구공에 대한 수요가 증가하면서 야생 코끼리를 사냥하여 얻은 천연 상아가 고갈되었습니다. 하얏트는 면섬유에서 추출한 셀룰로오스를 장뇌로 가공하여 우연히 플라스틱을 발견했습니다. 이 플라스틱은 다양한 모양으로 성형할 수 있으며 대모갑, 뿔, 리넨, 상아와 같은 천연 소재를 모방할 수 있습니다.

1893년 프랑스의 화학자 오귀스트 트릴라(Auguste Trillat)는 획기적인 발견을 했습니다. 그는 우유 단백질인 카세인을 불용성으로 만드는 방법을 찾았습니다. 이는 포름알데히드에 담가서 수행되었으며 나중에 Galalith로 판매되는 물질이 생성되었습니다.

이후 수십 년 동안 Leo Baekeland와 같은 다른 플라스틱 개척자들은 유사한 중합 기술을 사용하여 새로운 유형의 플라스틱을 개발하기 시작했습니다. 중요한 전환점이 된 것은 1907년 베이클랜드의 베이클라이트 발명이었습니다. 베이클라이트는 생산 비용이 저렴하고 다양한 물체로 쉽게 성형할 수 있었습니다. 셀룰로이드와 달리 열 및 전기 절연 특성으로 인해 산업 응용 분야에 적합합니다. 베이클라이트의 개발은 20세기 플라스틱 혁신의 수문을 열었습니다. 이는 삶의 거의 모든 측면에서 합성 고분자에 대한 의존도가 높아지면서 정의되는 새로운 시대의 시작이었습니다.

셀룰로오스에서 고급 폴리머까지

앞서 이야기한 것처럼 19세기 중반 플라스틱의 개발은 다음과 같은 소재로 시작되었습니다. 파케신, 반합성 고분자의 출현을 알린 셀룰로오스에서 추출되었습니다. 그러나 최초로 데뷔한 완전 합성 고분자는 베이클라이트 20세기 초 불연성, 내열성으로 높은 평가를 받았습니다.

제1차 세계대전이 끝난 후, 화학 공학 기술의 발전으로 새로운 플라스틱 유형이 빠르게 확산되었습니다. 이 시대는 오늘날 우리에게 친숙한 다섯 가지 주요 유형의 플라스틱이 등장한 시기입니다. 이는 다음을 포함하여 수많은 고급 폴리머의 길을 열었습니다.

• 나일론 강도가 높은 것으로 알려져 있으며 스타킹부터 칫솔모까지 제품에 사용됩니다.
• 1927년, PVC(폴리염화비닐) 상업적으로 생산되었습니다.
• 1930년에 BASF는 다음과 같은 제품을 생산하기 시작했습니다. PS(폴리스티렌), 유연성으로 인해 포장 및 비닐 봉지에서 자주 볼 수 있습니다.
• 1933년에는 다음이 생산되었습니다. HDPE(폴리에틸렌) Imperial Chemical Industries의 제품입니다. 내마모성이 뛰어나 컨테이너, 자동차 부품 등에 사용됩니다.
• PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) Calico Printers' Association의 직원이 발견한 후 1941년 DuPont에 의해 라이센스가 부여되었습니다.
• 상업적인 제조 PP(폴리프로필렌) 1957년에 시작되었다.
• 폴리에스테르 직물과 유리섬유에 사용됩니다.
• 케블라® 방탄조끼에 사용되는 것으로 유명합니다.
• 테프론™ (폴리테트라플루오로에틸렌)은 조리기구에 들러붙지 않는 특성으로 잘 알려져 있습니다.

플라스틱의 종류와 개발

열가소성 수지와 열경화성 수지

플라스틱 재료는 일반적으로 두 가지 범주로 분류됩니다. 열가소성 수지 그리고 열경화성 수지. 다음과 같은 열가소성 플라스틱 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 특성이 크게 저하되지 않고 여러 번 녹고 응고될 수 있습니다. 이는 재활용에 이상적입니다. 반면에 열경화성 플라스틱과 같은 폴리에스테르, 가열되고 굳어지면 화학적 변화가 일어나서 모양을 바꾸거나 재활용하기가 어렵습니다.

대조 방법은 다음과 같습니다.

바이오플라스틱과 환경 혁신

친환경적인 대안을 찾는 과정에서 생분해성 플라스틱을 발견할 수도 있습니다. 이러한 플라스틱은 박테리아나 곰팡이와 같은 미생물에 노출되면 무해한 구성 요소로 분해되도록 설계되었습니다. 연구자들은 바이오플라스틱과 생분해성 플라스틱의 잠재력을 탐구함으로써 환경 친화적인 플라스틱의 지속 가능한 미래를 창조하기를 희망합니다.

플라스틱 개발의 최신 장은 환경 문제를 다루고 있습니다. 바이오플라스틱 식물성 지방, 옥수수 전분 또는 짚과 같은 재생 가능한 바이오매스 공급원에서 파생됩니다. 이들은 기존 플라스틱과 동일한 기능을 제공하는 경우가 많지만 특정 조건에서 생분해성 또는 퇴비화가 가능하다는 추가적인 이점도 함께 제공됩니다. 이 분야의 혁신은 다음과 같습니다.

• 생분해성 플라스틱: 이는 기존 플라스틱보다 환경에서 더 빨리 분해되도록 설계되었습니다.
• 합성 폴리머: 일부는 생분해되도록 가공할 수 있는 반면, 다른 일부는 우수한 강도나 유연성을 위해 개발되었습니다.

플라스틱 생산 및 응용

플라스틱의 영역을 탐색하면서 플라스틱의 생산 공정이 석유화학 산업과 깊이 얽혀 있고 그 응용 범위가 비닐봉지와 같은 흔한 품목부터 기술 및 혁신 분야의 틈새 용도에 이르기까지 다양하다는 사실을 알게 될 것입니다.

산업 생산 공정

플라스틱으로 만든 제품이 실제로 일상생활 곳곳에 있다는 사실을 눈치채셨을 것입니다. 식료품에 사용하는 비닐봉지부터 가구와 장난감에 이르기까지 플라스틱은 다양한 제품 제조의 필수 요소가 되었습니다. 플라스틱은 저밀도, 낮은 전기전도도, 투명성, 인성 등 독특한 특성을 갖고 있어 다양한 제품으로 만들어질 수 있기 때문이다.

플라스틱 여행을 시작하다 석유화학 산업, 주로 다음에서 파생됨 화석 연료 석유와 같은. 이 공정에는 원료가 플라스틱의 구성 요소인 수지로 변환되는 화학 공장에서의 분해 및 증류가 포함됩니다. 여기에서 이러한 수지는 다양한 방법을 통해 성형 및 성형됩니다.

• 사출 성형: 장난감, 빗 등 동일 플라스틱 제품의 대량 생산에 적합합니다.
• 블로우 성형: 병을 만들 때 많이 사용됩니다.
• 압출: 파이프, 전선, 비닐봉지 등의 생산을 용이하게 합니다.

기술과 혁신의 플라스틱

플라스틱의 다양성은 일상용품에만 국한되지 않습니다. 실제로 이는 기술과 혁신에서도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 컴퓨터 그리고 스마트폰 보호 및 절연을 위해 플라스틱 부품을 사용합니다.

다음에서 찾을 수 있습니다.

• 전자제품: 전선용 절연재, 기기용 케이스.
• 의료 분야: 일회용 주사기 및 멸균 포장.

환경 및 폐기물 관리에 미치는 영향

플라스틱 오염의 과제

플라스틱은 내구성이 뛰어나 매우 유용하지만 플라스틱 오염으로 이어질 경우 심각한 환경 문제를 야기하기도 합니다.

플라스틱 오염은 미세플라스틱이라고 알려진 점점 더 작은 입자로 분해되어 토지, 물, 생태계를 오염시킬 수 있습니다. 

바다에서는 플라스틱 폐기물이 해양 야생동물을 위협하고 있으며, 동물들은 이를 음식으로 착각하거나 얽히게 됩니다. 육지에서 플라스틱은 화학 물질을 토양으로 침출시켜 잠재적인 오염을 초래하고 생태계에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

플라스틱 폐기물도 매립지에 쌓일 수 있으며, 내구성으로 인해 분해되는 데 오랜 시간이 걸립니다. 버려진 비닐봉지 등을 제대로 관리하지 않으면 수로가 막히고 하수구가 막힐 수 있으며, 모기의 온상이 되어 말라리아 등 질병이 확산될 가능성도 있습니다.

플라스틱 폐기물 재활용 및 감소

이제까지 만들어진 모든 플라스틱 조각에 대해 그 잔해가 여전히 존재할 가능성이 높습니다. 장수. 하지만 재활용하고 플라스틱 폐기물을 줄이면 변화를 만들 수 있습니다. 플라스틱 재활용 공정은 폐기물을 새로운 재료로 전환하여 새로운 플라스틱에 대한 수요를 줄이고, 에너지를 절약하며, 매립지로 가거나 자연 환경에서 미세 플라스틱으로 남는 양을 줄이는 데 도움이 됩니다.

약 9%의 플라스틱 폐기물만이 성공적으로 재활용된다는 사실에도 불구하고 재활용은 플라스틱 폐기물을 관리하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 유용한 전략으로 남아 있습니다. 다음은 귀하가 도울 수 있는 몇 가지 방법입니다.

• 줄이다: 재사용 가능한 봉지, 병, 용기를 사용하여 일회용 플라스틱 사용을 최소화하세요.
• 재사용: 플라스틱 제품을 폐기하기 전에 다른 용도로 재활용하세요.
• 재활용: 현지 지침에 따라 플라스틱 폐기물을 분리하여 적절한 재활용 쓰레기통에 넣으십시오.

매립지에 대한 대안과 전통적인 플라스틱 처리 방법을 모색하는 것은 플라스틱 오염 문제를 해결하는 데 중요합니다. 생분해성 플라스틱부터 혁신적인 폐기물 에너지화 계획에 이르기까지 대체 접근 방식은 보다 깨끗한 폐기 기회를 제공합니다.

규정, 표준 및 플라스틱의 미래

글로벌 이니셔티브 및 계약

주목할 만한 회의 중 하나는 2022년 2월~3월에 열린 UN 환경 총회(UNEA 5.2)로, 이 긴급한 문제를 해결하기 위해 국가들이 한자리에 모였습니다. 이번 행사에서 미국은 플라스틱 오염에 맞서기 위해 국내 및 국제 차원에서 조치를 취하기로 약속했습니다.

2018년에는 127개국 비닐봉지 사용에 대한 규정을 시행했으며 일부는 생산 공정도 대상으로 삼았습니다. 궁금하실 수도 있습니다. 글로벌 조약 환경에 대한 플라스틱 폐기물의 부담을 완화하기 위해 협상 중입니다.

플라스틱 생산 및 활용 혁신

플라스틱의 미래를 이해하려면 플라스틱 생산 및 활용 분야의 혁신을 살펴보는 것도 필요합니다. 유망한 개발 중 하나는 플라스틱 폐기물을 원래의 상태로 전환하는 공급원료 재활용입니다. 천연 자원. 열분해예를 들어, 열을 사용하여 플라스틱 폐기물을 귀중한 화학 물질과 연료로 분해합니다.

또한 여러 ISO 표준은 특히 플라스틱 수명 주기와 환경에 미치는 영향에 중점을 두고 있습니다. 이러한 표준은 수명 종료 평가, 라벨링, 재활용, 퇴비화 등과 같은 필수 영역을 다룹니다.

자주 묻는 질문

플라스틱의 두 가지 주요 유형은 무엇입니까?

플라스틱은 주로 열가소성 수지와 열경화성 폴리머의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 열가소성 플라스틱은 녹고 반복적으로 변형될 수 있는 소재입니다. 반면, 베이클라이트 및 가황석과 같은 열경화성 폴리머는 일단 가열되어 형성되면 다시 녹이거나 재성형될 수 없습니다.

최초의 플라스틱 발명품은 무엇입니까?

최초의 합성 플라스틱 발명은 1862년 Parkesine이라는 물질을 개발한 Alexander Parkes의 공로입니다. Parkesine은 질산과 용매로 처리된 셀룰로오스로 만들어졌습니다. 이 발명은 플라스틱 개발의 기초를 마련했습니다.

플라스틱은 언제부터 상업적으로 사용되기 시작했나요?

플라스틱의 상업적 사용은 20세기 초에 시작되었으며, 베이클라이트는 1907년에 시장에 출시된 최초의 완전 합성 플라스틱이었습니다. 베이클라이트의 내열 특성으로 인해 전기 절연체 및 가정용품을 포함한 광범위한 응용 분야에 인기가 있었습니다.

플라스틱의 역사는 어떻게 되나요?

플라스틱의 역사는 고무, 셀룰로오스 등 플라스틱의 성질을 나타내는 천연소재로부터 시작되었습니다. 1862년에는 최초의 인공 플라스틱인 파케신(Parkesine)이 발명되었습니다. 1907년 Leo Baekeland가 만든 베이클라이트는 현대 플라스틱 산업의 탄생을 알렸습니다. 제2차 세계대전 이후 화학 기술의 확장으로 인해 새로운 유형의 플라스틱이 급격히 증가하면서 전 세계 플라스틱 산업이 성장하게 되었습니다.

플라스틱의 일반적인 용도는 무엇입니까?

플라스틱은 적응성으로 인해 현대 생활의 거의 모든 측면에서 사용됩니다. 일반적인 용도에는 포장재, 용기, 가구, 장난감, 의료 기기 및 전자 제품이 포함됩니다. 가볍고 내구성이 뛰어나 이러한 용도에 이상적입니다.

누가 실수로 플라스틱을 발명했으며 어떻게 되었나요?

플라스틱은 우연히 발명된 것이 아니라 의도적인 과학적 연구의 결과였습니다. 벨기에계 미국인 화학자 레오 베이클랜드(Leo Baekeland)는 절연 재료를 찾기 위해 최초의 완전 합성 플라스틱인 베이클라이트를 만들었습니다. 베이클라이트가 발명된 것은 셸락의 합성 대체물을 찾기 위한 그의 통제된 실험을 통해서였습니다.