Als je aan plastic denkt, denk je misschien aan waterflessen of verpakkingsmaterialen, maar plastic is veel meer dan dat. Laten we eens nader bekijken waar kunststoffen van zijn gemaakt en enkele van hun essentiële eigenschappen.
Kunststoffen zijn meestal synthetische materialen gemaakt van polymeren: lange moleculen opgebouwd rond ketens van koolstofatomen, waarbij waterstof, zuurstof, zwavel en stikstof de ruimtes vullen. Deze ketens kunnen duizenden atomen bevatten, wat een van de redenen is waarom kunststoffen zo sterk en duurzaam zijn.
Kunststoffen vertonen een eigenschap genaamd plasticiteit, waardoor ze in verschillende vormen kunnen worden gegoten of gevormd. Dit, gecombineerd met andere eigenschappen zoals lage dichtheid, lage elektrische geleidbaarheid en transparantie, maakt plastic tot een veelzijdig materiaal. Je kunt plastic gebruiken in verschillende alledaagse voorwerpen, zoals auto-onderdelen, speelgoed en zelfs medische apparatuur.
Er zijn drie hoofdgroepen plastic:
- 1. Thermoplastische kunststoffen
- 2. Thermohardende polymeren
- 3. Elastomeren
Thermoplastische kunststoffen zijn kunststoffen die zacht worden bij verhitting en uitharden bij afkoeling, waardoor ze gemakkelijk te vormen en te vormen zijn. Enkele voorbeelden zijn polyethyleen, polypropyleen en PVC.
Thermohardende polymeren harden permanent uit bij verhitting, en kunnen na uitharding niet meer opnieuw worden gevormd of opnieuw worden gevormd. Deze soorten kunststoffen omvatten fenolharsen, melamine en ureum-formaldehyde.
Elastomeren zijn rubberachtige materialen die kunnen worden uitgerekt en vervormd, maar toch terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm. Voorbeelden zijn onder meer natuurlijk rubber, polyurethaan en siliconen.
De productie van kunststof
Plastic wordt voornamelijk gemaakt uit fossiele brandstoffen zoals cellulose, ruwe olie, natuurlijk gas, En steenkool. Deze grondstoffen zijn de bronnen van koolwaterstoffen, dit zijn organische moleculen bestaande uit koolstof- en waterstofatomen. Om deze grondstoffen om te zetten in plastic moeten ze eerst geraffineerd worden tot respectievelijk ethaan en propaan.
Het raffinageproces vindt doorgaans plaats in raffinaderijen waar fossiele brandstoffen worden omgezet in verschillende aardolieproducten. Ethaan en propaan worden verder behandeld met warmte in een proces dat kraken wordt genoemd. Bij het kraken worden de complexe koolwaterstoffen afgebroken tot eenvoudigere moleculen, waarbij ethaan wordt omgezet in ethyleen en propaan in propyleen. Deze materialen worden vervolgens gecombineerd om verschillende soorten polymeren te creëren, die verschillende soorten kunststoffen vormen.
Er zijn twee hoofdtypen kraken: stoomkraken en katalytisch kraken. Bij stoomkraken worden de chemicaliën gemengd met stoom en verwarmd tot hoge temperaturen, terwijl bij katalytisch kraken een katalysator wordt gebruikt om de vereiste temperatuur en druk te verlagen. Zodra de gekraakte koolwaterstoffen zijn gescheiden met behulp van fractioneringsapparatuur, worden ethyleen en propyleen tot monomeren gevormd. Tenslotte resulteert de polymerisatie van deze monomeren in de productie van verschillende kunststoffen.
Verschillende soorten kunststoffen en hun chemische componenten
Kunststoffen worden gemaakt van organische polymeren, waarbij de meeste industriële kunststoffen afkomstig zijn uit de petrochemie. Deze polymeren worden gevormd uit ketens van koolstofatomen, vaak met aanhechtingen van zuurstof-, stikstof- of zwavelatomen. Monomeren dienen als de bouwstenen van deze polymeren, waarbij elke polymeerketen enkele duizenden zich herhalende monomeereenheden omvat.
Hier is een korte introductie tot veelvoorkomend plastic en hun componenten:
Polymeer | Monomeren/reactanten | Belangrijkste eigenschappen | Toepassingen |
Polyethyleen (PE) | Polymerisatie van ethyleen, waaronder HDPE (polyethyleen met hoge dichtheid) en LDPE (polyethyleen met lage dichtheid) | Flexibel, rekbaar | Plastic zakken, containers |
Polypropyleen (PP) | Polymerisatie van propyleen | Veelzijdig, stijf | Verpakkingen, textiel, auto-onderdelen |
Polyethyleentereftalaat (PET) | Polymerisatie van ethyleenglycol en tereftaalzuur | Sterk, lichtgewicht, helder | Drankflessen, voedselverpakkingen |
Polyvinylchloride (PVC) | Polymerisatie van vinylchloridemonomeren | Duurzaam, stijf, chemische bestendigheid | Leidingen, kabels, vloeren |
Polystyreen (PS) | Polymerisatie van styreen | Isolerend, hardschuim | Schuimbekers, verpakkingsmaterialen |
Polyamide (PA/Nylon) | Condensatie van amine en carbonzuur | Sterk, slijtvast | Vezels, auto-onderdelen |
Polymelkzuur (PLA) | Polymerisatie van melkzuur uit maïszetmeel, enz. | Biologisch afbreekbaar, thermoplastisch | Composteerbare voedselcontainers |
Polyester (PES) | Polymerisatie van estermonomeren | Sterk, lichtgewicht | Kleding, stoffering |
Polyurethaan (PU) | Reactie van polyol en isocyanaat | Veelzijdig, schuimbaar | Dempende schuimen, coatings |
Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) | Polymerisatie van styreen en acrylonitril | Stijf, duurzaam | Elektronische behuizingen, auto-onderdelen |
Polytetrafluorethyleen (PTFE) | Polymerisatie van tetrafluorethyleen | Chemisch inert, antiaanbaklaag | Kookgerei met antiaanbaklaag (Teflon) |
Trend van het plastic: bioplastics
Je bent misschien nieuwsgierig naar bioplastics, een milieuvriendelijker alternatief voor conventionele kunststoffen. Deze kunststoffen zijn afkomstig van hernieuwbare biomassabronnen, zoals plantaardige vetten, oliën, maïszetmeel en gerecycled voedselafval. Ze bieden verschillende voordelen, vooral op het gebied van duurzaamheid en impact op het milieu.
Een van de belangrijkste voordelen van bioplastics is dat ze biologisch afbreekbaar zijn. Dit betekent dat ze kunnen worden afgebroken door micro-organismen zoals bacteriën, en uiteindelijk kunnen veranderen in organisch materiaal. In tegenstelling tot traditionele kunststoffen, die lange tijd in het milieu achterblijven en bijdragen aan vervuiling, bieden biologisch afbreekbare biokunststoffen een duurzamere oplossing.
Nu vormen bioplastics een diverse groep, en ze kunnen van verschillende materialen worden gemaakt. Enkele veel voorkomende opties zijn:
- Polymelkzuur (PLA): Dit bioplastic is afkomstig van gefermenteerde plantensuikers, meestal uit maïs of suikerriet. Het wordt veel gebruikt voor voedselverpakkingen en wegwerpbestek.
- Polyhydroxyalkanoaten (PHA): Deze worden geproduceerd door bacteriën die organische materialen zoals plantaardige oliën of voedselafval consumeren. Ze zijn geschikt voor een scala aan toepassingen, waaronder landbouwfolies en verpakkingen.
- Op zetmeel gebaseerde bioplastics: Zoals de naam al doet vermoeden, zijn deze gemaakt van zetmeel, een natuurlijk polymeer. Ze worden vaak gebruikt in wegwerpartikelen zoals borden en kopjes.
Veel Gestelde Vragen
Wat zijn veel voorkomende soorten plastic?
Er zijn verschillende veelvoorkomende soorten plastic die je in je dagelijks leven tegen kunt komen. Enkele van de meest gebruikte zijn polyethyleen (PE), polypropyleen (PP), polyvinylchloride (PVC) en polyethyleentereftalaat (PET). Elk type kunststof heeft zijn eigen eigenschappen en toepassingen, van verpakkingsmaterialen tot auto-onderdelen en elektronica.
Welke natuurlijke hulpbronnen worden gebruikt om plastic te maken?
Plastic wordt voornamelijk gemaakt van fossiele brandstoffen, zoals ruwe olie, aardgas en steenkool. Deze hulpbronnen worden verwerkt via een techniek die kraken wordt genoemd en die ze omzet in koolwaterstofmonomeren. Deze monomeren worden vervolgens gecombineerd om een verscheidenheid aan kunststofpolymeren met unieke eigenschappen en kenmerken te creëren.
Hoe verschillen plantaardige kunststoffen van traditionele kunststoffen?
Plantaardige kunststoffen, ook wel bioplastics genoemd, worden gemaakt van hernieuwbare grondstoffen zoals maïs, suikerriet of aardappelzetmeel. Ze verschillen van traditionele kunststoffen doordat ze ontworpen kunnen worden om sneller biologisch afbreekbaar te zijn en een kleinere impact op het milieu te hebben. Het is echter belangrijk op te merken dat niet alle bioplastics composteerbaar of milieuvriendelijk zijn, dus het is essentieel om hun specifieke eigenschappen en verwijderingsvereisten te begrijpen.