Hoe oud is plastic: zijn leeftijd en oorsprong blootleggen

De geschiedenis van kunststof

Plastic is alomtegenwoordig geworden in de moderne samenleving en wordt in alles gebruikt, van waterflessen en voedselverpakkingen tot kleding, elektronica en meer. Plastic is echter een relatief nieuwe uitvinding, waarvan de wijdverspreide acceptatie en integratie in alledaagse producten pas de afgelopen eeuw heeft plaatsgevonden.

In de jaren zestig van de negentiende eeuw begonnen wetenschappers te experimenteren met stoffen die bekend staan als fenolen en aldehyden. Via een proces dat polymerisatie wordt genoemd, kunnen deze chemicaliën aan elkaar worden gekoppeld tot lange ketens, waardoor nieuwe materialen met nieuwe eigenschappen ontstaan.

Een van de eerste commercieel succesvolle synthetische polymeren was Parkesine, dat in 1856 in Engeland werd gepatenteerd. Parkesine, gemaakt van cellulose behandeld met salpeterzuur, vertegenwoordigde een vroege vorm van plastic die bij verhitting kon worden gevormd.

John Wesley Hyatt kwam met de uitvinding van het eerste synthetische polymeer in 1869, aangedreven door een incentive van $10.000 aangeboden door een New Yorks bedrijf dat op zoek was naar een ivoorvervanger. De toenemende vraag naar biljartballen had geleid tot een uitputting van natuurlijk ivoor, dat werd verkregen door de jacht op wilde olifanten. Hyatt kwam plastic tegen door cellulose uit katoenvezels te verwerken met kamfer. Dit plastic kon in verschillende vormen worden gegoten en imiteerde natuurlijke materialen zoals schildpad, hoorn, linnen en ivoor.

In 1893 deed Auguste Trillat, een Franse scheikundige, een baanbrekende ontdekking. Hij vond een manier om caseïne, een melkeiwit, onoplosbaar te maken. Dit werd gedaan door ze onder te dompelen in formaldehyde, wat leidde tot het ontstaan van een materiaal dat later op de markt werd gebracht als Galalith.

In de daaropvolgende decennia begonnen andere plasticpioniers zoals Leo Baekeland nieuwe soorten plastics te ontwikkelen met behulp van vergelijkbare polymerisatietechnieken. Het was Baekelands uitvinding van bakeliet in 1907 die een belangrijk keerpunt betekende. Bakeliet was goedkoop te produceren en kon gemakkelijk tot een grote verscheidenheid aan voorwerpen worden gegoten. In tegenstelling tot celluloid maakten de thermische en elektrische isolatie-eigenschappen het ook zeer geschikt voor industriële toepassingen. De ontwikkeling van bakeliet opende de sluizen voor verdere plasticinnovatie in de 20e eeuw. Het was het begin van een nieuw tijdperk dat werd gekenmerkt door onze groeiende afhankelijkheid van synthetische polymeren in bijna elk aspect van het leven.

Van cellulose tot geavanceerde polymeren

Zoals we eerder hebben besproken, begon de ontwikkeling van kunststoffen halverwege de 19e eeuw met materialen als: Parkesine, afgeleid van cellulose, wat de komst van semi-synthetische polymeren markeerde. Het eerste volledig synthetische polymeer dat zijn debuut maakte, was echter wel Bakeliet in het begin van de 20e eeuw, vereerd vanwege zijn niet-ontvlambaarheid en hittebestendige eigenschappen.

Na het einde van de Eerste Wereldoorlog stimuleerde de vooruitgang in de chemische technologie de snelle uitbreiding van nieuwe soorten plastic. Dit tijdperk markeerde de opkomst van de vijf belangrijkste soorten plastic die we vandaag de dag kennen. Dit maakte de weg vrij voor een overvloed aan geavanceerde polymeren, waaronder:

• Nylon staat bekend om zijn kracht en wordt gebruikt in producten van kousen tot tandenborstelharen.
• In 1927, PVC (polyvinylchloride) commercieel werd geproduceerd.
• In 1930 begon BASF met de productie van PS (polystyreen), wat je vanwege de flexibiliteit vaak ziet in verpakkingen en plastic zakken.
• In 1933 werd er geproduceerd HDPE (polyethyleen) van Imperial Chemical Industries. Het biedt weerstand tegen slijtage en wordt gebruikt in containers en auto-onderdelen.
• PET (polyethyleentereftalaat) kreeg in 1941 een licentie van DuPont na de ontdekking ervan door de medewerkers van de Calico Printers 'Association.
• De commerciële vervaardiging van PP (polypropyleen) werd in 1957 opgestart.
• Polyester wordt gebruikt in textiel en glasvezel.
• Kevlar® staat bekend om het gebruik ervan in kogelvrije vesten.
• Teflon™ (polytetrafluorethyleen) dat bekend staat om zijn antiaanbakeigenschappen in kookgerei.

Soorten en ontwikkeling van kunststoffen

Thermoplastische stoffen versus thermoharders

Plastic materialen kunnen over het algemeen in twee categorieën worden ingedeeld: thermoplasten En thermoharders. Thermoplastische materialen, zoals polyethyleen, polypropyleen en polystyreen, kunnen meerdere keren worden gesmolten en gestold zonder significante verslechtering van hun eigenschappen. Dit maakt ze ideaal voor recycling. Aan de andere kant, thermohardende kunststoffen, zoals polyester, ondergaan een chemische verandering wanneer ze worden verwarmd en gestold, waardoor ze moeilijk opnieuw te vormen en te recyclen zijn.

Hier ziet u hoe ze contrasteren:

Bioplastics en milieu-innovaties

In je zoektocht naar milieuvriendelijke alternatieven kom je misschien ook biologisch afbreekbare kunststoffen tegen. Deze kunststoffen zijn ontworpen om af te breken in onschadelijke componenten wanneer ze worden blootgesteld aan micro-organismen zoals bacteriën of schimmels. Door het potentieel van bioplastics en biologisch afbreekbare kunststoffen te onderzoeken, hopen onderzoekers een duurzamere toekomst voor kunststoffen te creëren die minder belastend is voor het milieu.

Het nieuwste hoofdstuk in de ontwikkeling van plastic gaat in op milieuproblemen. Bioplastics zijn afgeleid van hernieuwbare biomassabronnen zoals plantaardige vetten, maïszetmeel of stro. Ze bieden vaak dezelfde functionaliteit als conventionele kunststoffen, maar hebben als bijkomend voordeel dat ze onder bepaalde omstandigheden biologisch afbreekbaar of composteerbaar zijn. Innovaties op dit gebied zijn onder meer:

• Biologisch afbreekbare kunststoffen: Deze zijn ontworpen om sneller af te breken in het milieu dan traditionele kunststoffen.
• Synthetische polymeren: Sommige kunnen zo worden ontworpen dat ze biologisch afbreekbaar zijn, terwijl andere zijn ontwikkeld vanwege hun superieure sterkte of flexibiliteit.

Productie en toepassingen van kunststof

Terwijl je de wereld van kunststoffen verkent, zul je ontdekken dat hun productieprocessen nauw verweven zijn met de petrochemische industrie, en dat hun toepassingen variëren van alledaagse voorwerpen zoals plastic zakken tot meer nichetoepassingen op het gebied van technologie en innovatie.

Industriële productieprocessen

Het is je misschien opgevallen dat producten van plastic vrijwel overal in je dagelijkse leven voorkomen. Van plastic zakken die je gebruikt voor boodschappen tot je meubels en speelgoed, plastic is een belangrijk onderdeel geworden bij de productie van verschillende producten. Dit komt omdat plastic unieke eigenschappen heeft, zoals een lage dichtheid, lage elektrische geleidbaarheid, transparantie en taaiheid, waardoor er een grote verscheidenheid aan producten van kan worden gemaakt.

Kunststoffen beginnen hun reis in de petrochemische industrie, voornamelijk afgeleid van fossiele brandstoffen zoals aardolie. Het proces omvat kraken en destilleren in chemische fabrieken, waar grondstoffen worden omgezet in harsen, de bouwstenen van plastic. Vanaf hier worden deze harsen via verschillende methoden gegoten en gevormd:

• Spuitgieten: Ideaal voor het produceren van grote volumes van dezelfde plastic producten zoals speelgoed en kammen.
• Blaasvormen: Vaak gebruikt voor het maken van flessen.
• Extrusie: Vergemakkelijkt de productie van buizen, draden en plastic zakken.

Kunststoffen in technologie en innovatie

De veelzijdigheid van kunststof stopt niet bij alledaagse producten. In feite speelt het ook een belangrijke rol op het gebied van technologie en innovatie. Bijvoorbeeld, computers En smartphones vertrouw op plastic componenten voor bescherming en isolatie.

Het wordt gevonden in:

• Elektronica: Isolatie voor draden en hoesjes voor uw gadgets.
• Medisch veld: Wegwerpspuiten en steriele verpakkingen.

Impact op het milieu en afvalbeheer

Uitdagingen van plasticvervuiling

De duurzaamheid van kunststoffen maakt ze ongelooflijk nuttig, maar draagt ook bij aan grote milieuproblemen wanneer deze materialen in de plasticvervuiling terechtkomen.

Plasticvervuiling kan land, water en ecosystemen vervuilen omdat het uiteenvalt in steeds kleinere deeltjes die bekend staan als microplastics. 

In de oceanen bedreigt plastic afval de zeedieren, waarbij dieren het voor voedsel aanzien of erin verstrikt raken. Op het land kan plastic chemicaliën in de bodem lekken, wat kan leiden tot potentiële vervuiling en negatieve effecten op ecosystemen.

Plastic afval kan zich ook ophopen op stortplaatsen en het duurt lang voordat het is afgebroken vanwege de duurzaamheid. Als ze niet op de juiste manier worden beheerd, kunnen weggegooide plastic zakken en andere voorwerpen de waterwegen verstoppen en de riolen verstoppen, wat mogelijk kan leiden tot de verspreiding van ziekten zoals malaria, omdat ze broedplaatsen voor muggen vormen.

Recycling en vermindering van plasticafval

Van elk stuk plastic dat ooit is gemaakt, bestaan waarschijnlijk nog steeds de overblijfselen ervan levensduur. Maar u kunt wel een verschil maken door recycling en het verminderen van plastic afval. Plasticrecyclingprocessen kunnen afval omzetten in nieuwe materialen, waardoor de vraag naar nieuwe kunststoffen kan worden verminderd, energie kan worden bespaard en de hoeveelheid afval die op stortplaatsen of als microplastics in natuurlijke omgevingen belandt, kan worden verminderd.

Ondanks het feit dat slechts ongeveer 9% aan plastic afval met succes wordt gerecycled, blijft recycling een nuttige strategie om plastic afval te beheren en de impact ervan op het milieu te verminderen. Hier zijn enkele manieren waarop u kunt helpen:

• Verminderen: Probeer uw consumptie van plastic voor eenmalig gebruik te minimaliseren door herbruikbare tassen, flessen en containers te gebruiken.
• Hergebruik: Hergebruik plastic voorwerpen voor ander gebruik voordat u ze weggooit.
• Recyclen: Scheid uw plastic afval volgens de lokale richtlijnen en zorg ervoor dat het in de juiste recyclingbak terechtkomt.

Het onderzoeken van alternatieven voor stortplaatsen en traditionele methoden voor de verwijdering van plastic is de sleutel tot het oplossen van het probleem van plasticvervuiling. Van biologisch afbreekbare kunststoffen tot innovatieve afval-energiesystemen: alternatieve benaderingen bieden mogelijkheden voor schonere verwijdering.

Regelgeving, normen en de toekomst van plastic

Mondiale initiatieven en overeenkomsten

Een opmerkelijke bijeenkomst, de United Nations Environment Assembly (UNEA 5.2) in februari-maart 2022, bracht landen samen om dit urgente probleem aan te pakken. Tijdens dit evenement hebben de Verenigde Staten zich ertoe verbonden actie te ondernemen op nationaal en internationaal niveau om plasticvervuiling te bestrijden.

Het is ook vermeldenswaard dat tegen 2018 127 landen had regelgeving ingevoerd voor het gebruik van plastic zakken, waarvan sommige ook gericht waren op het productieproces. Je bent misschien nieuwsgierig naar de mondiaal verdrag waarover wordt onderhandeld om de last van plastic afval voor ons milieu te verlichten.

Innovatie in de productie en het gebruik van plastic

Om de toekomst van kunststoffen te begrijpen, moet je ook kijken naar innovaties in de productie en het gebruik van kunststoffen. Een veelbelovende ontwikkeling is de recycling van grondstoffen, waarbij plastic afval wordt omgezet in zijn oorspronkelijke vorm natuurlijke bronnen. Pyrolysegebruikt bijvoorbeeld warmte om plastic afval af te breken tot waardevolle chemicaliën en brandstoffen.

Bovendien richten verschillende ISO-normen zich specifiek op de levenscyclus van plastic en de impact ervan op het milieu. Deze normen bestrijken essentiële gebieden zoals de beoordeling van het einde van de levensduur, etikettering, recycling, compostering en meer.

Veel Gestelde Vragen

Wat zijn de twee belangrijkste soorten plastic?

Kunststoffen kunnen grofweg in twee soorten worden onderverdeeld: thermoplastische kunststoffen en thermohardende polymeren. Thermoplastische materialen, zoals polyethyleen en polypropyleen, zijn materialen die herhaaldelijk kunnen worden gesmolten en opnieuw gevormd. Aan de andere kant kunnen thermohardende polymeren zoals bakeliet en vulcaniet, eenmaal verwarmd en gevormd, niet meer worden gesmolten en opnieuw worden gevormd.

Wat wordt beschouwd als de eerste uitvinding van plastic?

De eerste uitvinding van synthetisch plastic wordt toegeschreven aan Alexander Parkes, die in 1862 een materiaal ontwikkelde met de naam Parkesine. Parkesine werd gemaakt van cellulose behandeld met salpeterzuur en een oplosmiddel. Deze uitvinding legde de basis voor de ontwikkeling van kunststoffen.

Wanneer werden kunststoffen commercieel gebruikt?

Het commerciële gebruik van kunststoffen begon in het begin van de 20e eeuw, waarbij bakeliet het eerste volledig synthetische plastic was dat in 1907 op de markt werd gebracht. De hittebestendige eigenschappen maakten het populair voor een breed scala aan toepassingen, waaronder elektrische isolatoren en huishoudelijke artikelen.

Wat is de geschiedenis van kunststof?

De geschiedenis van plastic begon met natuurlijke materialen die plastic eigenschappen vertoonden, zoals rubber en cellulose. In 1862 werd Parkesine, het eerste door de mens gemaakte plastic, uitgevonden. Bakeliet, gemaakt in 1907 door Leo Baekeland, markeerde de geboorte van de moderne plasticindustrie. Na de Tweede Wereldoorlog leidde de uitbreiding van de chemische technologie tot een snelle toename van nieuwe soorten kunststoffen, wat de groei van de mondiale kunststofindustrie stimuleerde.

Wat zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van plastic?

Plastic wordt in vrijwel elk aspect van het moderne leven gebruikt vanwege zijn aanpassingsvermogen. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer verpakkingsmaterialen, containers, meubels, speelgoed, medische apparaten en elektronica. Het lichtgewicht en duurzame karakter maakt het ideaal voor deze toepassingen.

Wie heeft per ongeluk plastic uitgevonden en hoe gebeurde dat?

Plastic is niet zozeer per ongeluk uitgevonden als wel het resultaat van doelbewust wetenschappelijk onderzoek. Leo Baekeland, de Belgisch-Amerikaanse scheikundige, creëerde de eerste volledig synthetische kunststof, bakeliet, in zijn zoektocht naar een isolatiemateriaal. Door zijn gecontroleerde experimenten om een synthetische vervanger voor schellak te vinden, werd bakeliet uitgevonden.