พลาสติกมีอายุเท่าไหร่: เผยอายุและต้นกำเนิดของมัน

ประวัติความเป็นมาของพลาสติก

พลาสติกกลายเป็นสิ่งที่แพร่หลายในสังคมยุคใหม่ โดยใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่ขวดน้ำและบรรจุภัณฑ์อาหารไปจนถึงเสื้อผ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ อีกมากมาย อย่างไรก็ตาม พลาสติกถือเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ค่อนข้างใหม่ โดยมีการนำไปใช้อย่างแพร่หลายและนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวันที่เกิดขึ้นในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา

ในทศวรรษที่ 1860 นักวิทยาศาสตร์เริ่มทดลองกับสารที่เรียกว่าฟีนอลและอัลดีไฮด์ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชัน สารเคมีเหล่านี้สามารถเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเป็นสายโซ่ยาว ทำให้เกิดวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติแปลกใหม่

โพลีเมอร์สังเคราะห์ตัวแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์คือ Parkesine ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในประเทศอังกฤษเมื่อปี 1856 Parkesine ผลิตจากเซลลูโลสที่เคลือบด้วยกรดไนตริก และเป็นพลาสติกรูปแบบแรกๆ ที่สามารถขึ้นรูปได้เมื่อถูกความร้อน

จอห์น เวสลีย์ ไฮแอท คิดค้นโพลีเมอร์สังเคราะห์ตัวแรกขึ้นในปี พ.ศ. 2412 โดยได้รับแรงผลักดันจากแรงจูงใจ $10,000 ที่เสนอโดยบริษัทในนิวยอร์กที่กำลังมองหาผลิตภัณฑ์ทดแทนงาช้าง ความต้องการลูกบิลเลียดที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้งาช้างธรรมชาติซึ่งได้มาจากการล่าช้างป่าลดน้อยลง ไฮแอทสะดุดกับพลาสติกโดยการประมวลผลเซลลูโลสที่นำมาจากเส้นใยฝ้ายด้วยการบูร พลาสติกนี้สามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ และเลียนแบบวัสดุธรรมชาติ เช่น กระดองเต่า เขาสัตว์ ผ้าลินิน และงาช้าง

ในปี พ.ศ. 2436 Auguste Trillat นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้ค้นพบสิ่งแปลกใหม่ เขาค้นพบวิธีสร้างเคซีนซึ่งเป็นโปรตีนจากนมที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งทำได้โดยการจุ่มพวกมันลงในฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งนำไปสู่การสร้างวัสดุที่ต่อมาวางตลาดในชื่อกาลาลิธ

ในทศวรรษต่อมา ผู้บุกเบิกด้านพลาสติกอื่นๆ เช่น Leo Baekeland เริ่มพัฒนาพลาสติกประเภทใหม่โดยใช้เทคนิคการเกิดพอลิเมอไรเซชันที่คล้ายคลึงกัน การประดิษฐ์ Bakelite ของ Baekeland ในปี 1907 ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญ เบกาไลท์มีราคาไม่แพงในการผลิตและสามารถขึ้นรูปเป็นวัตถุต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย แตกต่างจากเซลลูลอยด์ตรงที่คุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าทำให้เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมอีกด้วย การพัฒนาเบกาไลท์เปิดประตูระบายน้ำสำหรับนวัตกรรมพลาสติกเพิ่มเติมในศตวรรษที่ 20 มันเป็นรุ่งอรุณของยุคใหม่ที่กำหนดโดยการพึ่งพาโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่เพิ่มมากขึ้นในเกือบทุกด้านของชีวิต

จากเซลลูโลสไปจนถึงโพลีเมอร์ขั้นสูง

ดังที่เราได้พูดคุยกันก่อนหน้านี้ ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 การพัฒนาพลาสติกเริ่มต้นจากวัสดุที่คล้ายกัน พาร์เคซีนที่ได้มาจากเซลลูโลสซึ่งเป็นจุดกำเนิดของโพลีเมอร์กึ่งสังเคราะห์ อย่างไรก็ตาม โพลีเมอร์สังเคราะห์เต็มรูปแบบตัวแรกที่เปิดตัวคือ เบกาไลท์ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ได้รับการยกย่องในเรื่องคุณสมบัติไม่ติดไฟและทนความร้อน

หลังจากสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 1 ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีวิศวกรรมเคมีได้กระตุ้นให้เกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็วของประเภทพลาสติกชนิดใหม่ ยุคนี้เป็นยุคที่พลาสติก 5 ประเภทหลักที่เราคุ้นเคยกันดีในปัจจุบัน นี่เป็นการปูทางไปสู่โพลีเมอร์ขั้นสูงมากมาย รวมถึง:

• ไนลอน เป็นที่รู้จักในด้านความแข็งแกร่ง และใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ตั้งแต่ถุงน่องไปจนถึงขนแปรงแปรงสีฟัน
• ในปี พ.ศ. 2470 พีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์) ถูกผลิตขึ้นในเชิงพาณิชย์
• ภายในปี 1930 BASF เริ่มการผลิต PS (โพลีสไตรีน), ซึ่งมักพบเห็นได้ในบรรจุภัณฑ์และถุงพลาสติกเนื่องจากมีความยืดหยุ่น
• ปี พ.ศ. 2476 ได้มีการผลิต HDPE (โพลีเอทิลีน) โดย อิมพีเรียล เคมีคอล อินดัสทรีส์ มีความทนทานต่อการสึกหรอและใช้ในภาชนะและชิ้นส่วนรถยนต์
• PET (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต) ได้รับอนุญาตจากดูปองท์ในปี พ.ศ. 2484 หลังจากค้นพบโดยพนักงานของสมาคมเครื่องพิมพ์คาลิโก
• การผลิตเชิงพาณิชย์ของ พีพี (โพรพิลีน) เริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2500
• โพลีเอสเตอร์ ใช้ในสิ่งทอและไฟเบอร์กลาส
• เคฟล่าร์® มีชื่อเสียงในด้านการใช้งานในเสื้อเกราะกันกระสุน
• เทฟลอน™ (polytetrafluoroethylene) ซึ่งขึ้นชื่อในเรื่องคุณสมบัติกันติดในเครื่องครัว

ประเภทและการพัฒนาของพลาสติก

เทอร์โมพลาสติก VS เทอร์โมเซต

โดยทั่วไปวัสดุพลาสติกสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท: เทอร์โมพลาสติก และ เทอร์โมเซต. เทอร์โมพลาสติก เช่น เอทิลีน โพรพิลีน และโพลีสไตรีนสามารถหลอมและแข็งตัวได้หลายครั้งโดยไม่ทำให้คุณสมบัติลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เหมาะสำหรับการรีไซเคิล ในทางกลับกัน พลาสติกเทอร์โมเซ็ต เช่น โพลีเอสเตอร์จะได้รับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเมื่อได้รับความร้อนและแข็งตัว ซึ่งทำให้ยากต่อการปรับรูปร่างและรีไซเคิล

นี่คือความแตกต่าง:

พลาสติกชีวภาพและนวัตกรรมด้านสิ่งแวดล้อม

ในการแสวงหาทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม คุณอาจเจอพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพด้วย พลาสติกเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้แตกตัวเป็นส่วนประกอบที่ไม่เป็นอันตรายเมื่อสัมผัสกับจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียหรือเชื้อรา ด้วยการสำรวจศักยภาพของพลาสติกชีวภาพและพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ นักวิจัยหวังว่าจะสร้างอนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้นสำหรับพลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้ง่ายขึ้น

บทล่าสุดในการพัฒนาพลาสติกกล่าวถึงข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อม พลาสติกชีวภาพ ได้มาจากแหล่งชีวมวลหมุนเวียน เช่น ไขมันพืช แป้งข้าวโพด หรือฟาง พวกเขามักจะมีฟังก์ชันการทำงานเช่นเดียวกับพลาสติกทั่วไป แต่มาพร้อมกับข้อดีเพิ่มเติมของการย่อยสลายทางชีวภาพหรือย่อยสลายได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ นวัตกรรมในพื้นที่นี้ได้แก่:

• พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้สลายตัวในสิ่งแวดล้อมได้เร็วกว่าพลาสติกทั่วไป
• โพลีเมอร์สังเคราะห์: บางชนิดสามารถออกแบบให้ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ในขณะที่บางชนิดได้รับการพัฒนาให้มีความแข็งแรงหรือความยืดหยุ่นที่เหนือกว่า

การผลิตและการประยุกต์พลาสติก

ขณะที่คุณสำรวจอาณาจักรของพลาสติก คุณจะค้นพบว่ากระบวนการผลิตมีความเกี่ยวพันอย่างลึกซึ้งกับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี และการใช้งานของพวกมันครอบคลุมตั้งแต่สิ่งของธรรมดาๆ เช่น ถุงพลาสติก ไปจนถึงการใช้เทคโนโลยีและนวัตกรรมเฉพาะกลุ่มมากขึ้น

กระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม

คุณอาจสังเกตเห็นว่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกมีอยู่ทั่วไปในชีวิตประจำวันของคุณอย่างไร ตั้งแต่ถุงพลาสติกที่คุณใช้สำหรับร้านขายของชำไปจนถึงเฟอร์นิเจอร์และของเล่นของคุณ พลาสติกกลายเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ เนื่องจากพลาสติกมีคุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น ความหนาแน่นต่ำ ค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ความโปร่งใส และความเหนียว ซึ่งทำให้สามารถผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ได้หลากหลาย

พลาสติก เริ่มต้นการเดินทางของพวกเขาใน อุตสาหกรรมปิโตรเคมีซึ่งส่วนใหญ่มาจาก พลังงานจากถ่านหิน เช่น ปิโตรเลียม กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแตกร้าวและการกลั่นในโรงงานเคมี ซึ่งวัตถุดิบจะถูกเปลี่ยนเป็นเรซิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของพลาสติก จากจุดนี้ เรซินเหล่านี้จะถูกขึ้นรูปและขึ้นรูปด้วยวิธีการต่างๆ:

• การฉีดขึ้นรูป: เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกชนิดเดียวกันในปริมาณมาก เช่น ของเล่นและหวี
• แม่พิมพ์เป่า: นิยมนำมาทำขวด
• การอัดขึ้นรูป: อำนวยความสะดวกในการผลิตท่อ สายไฟ และถุงพลาสติก

พลาสติกในเทคโนโลยีและนวัตกรรม

ความหลากหลายของพลาสติกไม่ได้หยุดอยู่ที่ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันเท่านั้น ในความเป็นจริงมันมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้วย ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ และ สมาร์ทโฟน พึ่งพาส่วนประกอบพลาสติกในการป้องกันและเป็นฉนวน

พบได้ใน:

• อิเล็กทรอนิกส์: ฉนวนสำหรับสายไฟ และเคสสำหรับอุปกรณ์ของคุณ
• ด้านการแพทย์: หลอดฉีดยาแบบใช้แล้วทิ้งและบรรจุภัณฑ์ปลอดเชื้อ

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการจัดการของเสีย

ความท้าทายของมลพิษพลาสติก

ความทนทานของพลาสติกทำให้มีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อ แต่ยังก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญเมื่อวัสดุเหล่านี้กลายเป็นมลพิษจากพลาสติก

มลพิษจากพลาสติกสามารถปนเปื้อนต่อผืนดิน น้ำ และระบบนิเวศได้ เมื่อแบ่งออกเป็นอนุภาคขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ที่เรียกว่าไมโครพลาสติก 

ในมหาสมุทร ขยะพลาสติกคุกคามสัตว์ป่าทะเล โดยสัตว์ต่างๆ เข้าใจผิดว่าเป็นอาหารหรือเข้าไปพัวพันกับขยะพลาสติก บนบก พลาสติกสามารถชะสารเคมีลงสู่ดิน นำไปสู่การปนเปื้อนและส่งผลเสียต่อระบบนิเวศ

ขยะพลาสติกยังสามารถสะสมในหลุมฝังกลบได้ ซึ่งใช้เวลานานในการย่อยสลายเนื่องจากความคงทน เมื่อไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม ถุงพลาสติกและสิ่งของอื่นๆ ที่ถูกทิ้งอาจปิดกั้นทางน้ำและท่อระบายน้ำอุดตัน ซึ่งอาจนำไปสู่การแพร่กระจายของโรค เช่น มาลาเรีย โดยการจัดหาแหล่งเพาะพันธุ์ยุง

การรีไซเคิลและลดขยะพลาสติก

พลาสติกทุกชิ้นที่เคยผลิตมา เศษของมันยังคงมีอยู่เนื่องจากมัน อายุยืนยาว. แต่คุณสามารถสร้างความแตกต่างได้ด้วยการรีไซเคิลและลดขยะพลาสติก กระบวนการรีไซเคิลพลาสติกสามารถเปลี่ยนของเสียให้เป็นวัสดุใหม่ ช่วยลดความต้องการพลาสติกใหม่ ประหยัดพลังงาน และลดปริมาณที่ต้องถูกฝังกลบหรือกลายเป็นไมโครพลาสติกในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

แม้ว่าขยะพลาสติกเพียงประมาณ 9% เท่านั้นที่สามารถรีไซเคิลได้สำเร็จ แต่การรีไซเคิลยังคงเป็นกลยุทธ์ที่เป็นประโยชน์ในการจัดการขยะพลาสติกและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ต่อไปนี้คือวิธีที่คุณสามารถช่วยเหลือได้:

• ลด: พยายามลดการใช้พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้ถุง ขวด และภาชนะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้
• ใช้ซ้ำ: นำสิ่งของที่เป็นพลาสติกกลับมาใช้ใหม่เพื่อการใช้งานอื่นก่อนทิ้ง
• รีไซเคิล: แยกขยะพลาสติกของคุณตามแนวทางปฏิบัติของท้องถิ่น โดยต้องแน่ใจว่าจะลงถังขยะรีไซเคิลที่เหมาะสม

การสำรวจทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการฝังกลบและวิธีการกำจัดพลาสติกแบบดั้งเดิมเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหามลพิษจากพลาสติก ตั้งแต่พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพไปจนถึงโครงการเปลี่ยนขยะให้เป็นพลังงานเชิงนวัตกรรม แนวทางทางเลือกนำเสนอโอกาสในการกำจัดที่สะอาดยิ่งขึ้น

กฎระเบียบ มาตรฐาน และอนาคตของพลาสติก

ความคิดริเริ่มและข้อตกลงระดับโลก

การประชุมที่โดดเด่นครั้งหนึ่งคือสมัชชาสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEA 5.2) ในเดือนกุมภาพันธ์-มีนาคม พ.ศ. 2565 ได้นำประเทศต่างๆ มารวมตัวกันเพื่อแก้ไขปัญหาเร่งด่วนนี้ ในระหว่างงานนี้ สหรัฐอเมริกามุ่งมั่นที่จะดำเนินการในระดับประเทศและระหว่างประเทศเพื่อต่อสู้กับมลพิษจากพลาสติก

นอกจากนี้ ยังควรกล่าวถึงด้วยว่าภายในปี 2561 127 ประเทศ ได้ออกกฎเกณฑ์การใช้ถุงพลาสติกโดยมุ่งเป้าไปที่กระบวนการผลิตด้วย คุณอาจจะอยากรู้เกี่ยวกับ สนธิสัญญาระดับโลก กำลังเจรจาเพื่อแบ่งเบาภาระขยะพลาสติกต่อสิ่งแวดล้อมของเรา

นวัตกรรมการผลิตและการใช้พลาสติก

การทำความเข้าใจอนาคตของพลาสติกยังเกี่ยวข้องกับการพิจารณานวัตกรรมในการผลิตและการใช้พลาสติกด้วย การพัฒนาที่น่าหวังประการหนึ่งคือการรีไซเคิลวัตถุดิบซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนขยะพลาสติกให้เป็นของเดิม ทรัพยากรธรรมชาติ. ไพโรไลซิสเช่น การใช้ความร้อนเพื่อสลายขยะพลาสติกให้เป็นสารเคมีและเชื้อเพลิงอันมีค่า

นอกจากนี้ มาตรฐาน ISO หลายฉบับยังเน้นไปที่วงจรชีวิตของพลาสติกและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะ มาตรฐานเหล่านี้ครอบคลุมประเด็นสำคัญต่างๆ เช่น การประเมินการสิ้นสุดอายุการใช้งาน การติดฉลาก การรีไซเคิล การทำปุ๋ยหมัก และอื่นๆ

คำถามที่พบบ่อย

พลาสติกสองประเภทหลักคืออะไร?

พลาสติกสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลักๆ ได้แก่ เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ เทอร์โมพลาสติก เช่น โพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีน เป็นวัสดุที่สามารถหลอมและเปลี่ยนรูปร่างซ้ำๆ ได้ ในทางกลับกัน เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ เช่น เบกาไลท์และวัลคาไนต์ เมื่อได้รับความร้อนและขึ้นรูปแล้ว จะไม่สามารถหลอมและขึ้นรูปใหม่ได้

การประดิษฐ์พลาสติกชิ้นแรกถือเป็นอะไร?

การประดิษฐ์พลาสติกสังเคราะห์ครั้งแรกนั้นให้เครดิตกับ Alexander Parkes ผู้พัฒนาวัสดุที่เรียกว่า Parkesine ในปี 1862 Parkesine ทำจากเซลลูโลสที่บำบัดด้วยกรดไนตริกและตัวทำละลาย สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นการวางรากฐานสำหรับการพัฒนาพลาสติก

พลาสติกเริ่มถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เมื่อใด?

การใช้พลาสติกเชิงพาณิชย์เริ่มขึ้นในต้นศตวรรษที่ 20 โดยเบกาไลท์เป็นพลาสติกสังเคราะห์เต็มรูปแบบชนิดแรกที่ออกสู่ตลาดในปี พ.ศ. 2450 คุณสมบัติทนความร้อนทำให้ได้รับความนิยมในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงฉนวนไฟฟ้าและของใช้ในครัวเรือน

ประวัติความเป็นมาของพลาสติกคืออะไร?

ประวัติความเป็นมาของพลาสติกเริ่มต้นจากวัสดุธรรมชาติที่มีคุณสมบัติเป็นพลาสติก เช่น ยางและเซลลูโลส ในปี พ.ศ. 2405 Parkesine ซึ่งเป็นพลาสติกที่มนุษย์สร้างขึ้นชิ้นแรกได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น Bakelite ก่อตั้งขึ้นในปี 1907 โดย Leo Baekeland ซึ่งเป็นจุดกำเนิดของอุตสาหกรรมพลาสติกสมัยใหม่ หลังสงครามโลกครั้งที่สอง การขยายตัวของเทคโนโลยีเคมีส่งผลให้พลาสติกประเภทใหม่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการเติบโตของอุตสาหกรรมพลาสติกทั่วโลก

พลาสติกทั่วไปมีอะไรบ้าง?

พลาสติกถูกนำมาใช้ในแทบทุกแง่มุมของชีวิตสมัยใหม่เนื่องจากสามารถปรับตัวได้ การใช้งานทั่วไป ได้แก่ วัสดุบรรจุภัณฑ์ ภาชนะบรรจุ เฟอร์นิเจอร์ ของเล่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะน้ำหนักเบาและทนทานทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้

ใครเป็นคนคิดค้นพลาสติกโดยไม่ได้ตั้งใจ และเกิดขึ้นได้อย่างไร?

พลาสติกไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจมากนัก เนื่องจากเป็นผลจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์โดยเจตนา Leo Baekeland นักเคมีชาวเบลเยียม-อเมริกัน ได้สร้าง Bakelite พลาสติกสังเคราะห์ขึ้นตัวแรกขึ้น เพื่อค้นหาวัสดุฉนวน โดยผ่านการทดลองที่มีการควบคุมของเขาเพื่อค้นหาสารทดแทนครั่งสังเคราะห์ที่เบกาไลท์ถูกประดิษฐ์ขึ้น