学习制作塑料的化学和生物塑料和生产生物塑料对环境的影响



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绿色的。过去只是一个颜色,颜色新鲜的草,树木和树叶。但在过去的几年中,绿色已经成为一种时尚和一种象征。个字现在速记的产品和技术宣传环保和可持续发展。有时好像一切都变绿,从混合动力汽车到环保洗涤剂当地种植的食物。

成千上万的产品我们依赖每一天,有新的兴趣发展环保塑料。在世界范围内,每年将近2000亿磅的塑料制造。在10年内,全球20%的塑料可以组成一个环保的选择被称为生物塑料。

许多材料,我们每天使用的是塑料做的。但塑料由什么构成的?像世界上其他一切,塑料是由分子——组两个或两个以上的原子结合在一起。塑料分子巨头。他们由许多小分子,称为单体,形成长链,称为聚合物。“单体”的意思是“一部分”,“聚合物”意味着“许多地方。”

如果你把一个回形针单体,然后你能想到的一个聚合物一百万纸夹连接在一起。塑料、聚合物的一种,是一个非常长链由连接在这一过程被称为聚合单体。这里显示的聚合类型称为缩合反应。这是因为一个小分子,水在这种情况下,每次发布债券是两个单体之间形成。聚乙烯、常用塑料购物袋和包装,是由加在一起在另一种类型的聚合乙烯分子称为加成反应。

除了反应分子之间发生有双键或三键。在这种情况下,包含乙烯双键。今天,我们得到的单体用于制造塑料从原油。但石油供应耗尽。继续制造塑料从原油可能不会持续,可能导致更多的环境污染。这些问题使得科学家们在寻求开发一种更环保塑料称为生物塑料。

你可能会说,生物塑料是一种良好的解决方案。它是由来自玉米,糖甘蔗或甜菜。这些天然、可再生能源的单体生物塑料生产比传统塑料制造更环保。人民解放军、聚乳酸是一种生物塑料。一家名为NatureWorks使得最多的人民解放军在美国。让我们更了解解放军背后的化学。

乳酸是解放军的构建块。但是乳酸不能直接转换成解放军,因为化学反应乳酸分子链接在一起也会产生水。水分子阻止越来越多的乳酸链在一起。所以乳酸的长链分子,许多小链形成。科学家们已经找到一种方法来使用这些小链聚乳酸。

小链,称为聚乳酸低聚物,结合形成分子的化学反应称为丙交酯。的化学反应也产生水,后来被消除。丙交酯分子作为构建块,或单体,聚合成聚乳酸。

NatureWorks产生小颗粒的解放军,他们叫Ingeo,卖给塑料和纤维产品制造商。像传统塑料颗粒可以融化和重塑成表袋、杯子、食品容器。球还可以塑造成厚物品,如塑料刀、勺子和叉子。解放军甚至可以被拉伸成纤维针织帽子、袜子、地毯、t恤、甚至尿布。

植物性塑料真的梦想成真吗?生物塑料的一些广告使它显得如此,尤其是当他们认为,生物塑料生产产生废物和空气污染。但让我们看看事实。例如,促生长的可能对环境是有害的。种植玉米和其他作物包括使用杀虫剂、除草剂、化肥,会引起水污染。机动车辆所需的种植、培育、收获、和航运作物使用汽油由原油和释放二氧化碳,并导致气候变化的气体。

不要过早地相信另一个说法,让生物塑料不需要化石燃料的使用,包括石油、天然气和煤炭。尽管你不需要化石燃料为原料进行生物塑料,工厂生产生物塑料使用电能通常与化石燃料。事实上,生产生物塑料通常需要那么多能量生产传统塑料。

另一个问题是使用太多的风险农田或作物制造生物塑料代替喂食的人。尚不清楚有多大风险,但一些专家声称,将农田和作物以外的任何其他目的食物可能导致粮食危机。清理土地,尤其是在南美丛林,种植作物非食品用途也可能导致长期损害环境。

一些生物塑料,包括解放军,可以通过堆肥处理。像叶子和花园浪费在后院堆肥堆,这些塑料分解成一个有机材料,可用于土壤丰富。然而,这个过程可能不是一个理想的废物处理的解决方案。堆肥释放二氧化碳气体,导致气候变化。不幸的是,大多数社区没有堆肥设施,所以大部分可降解生物塑料最终在市政垃圾填埋场而不是堆肥。像其他塑料,生物塑料可以埋在垃圾填埋场时保存多年。科学家担心在一个垃圾填埋场,生物塑料会慢慢分解,释放甲烷气体的热量,会引起气候变化。例如,解放军会被微生物分解,从而产生甲烷和二氧化碳。

为什么不与其他塑料回收生物塑料呢?这并不像听起来那么容易。当不同类型的塑料融化在一起,他们倾向于形成一个混合脆性,导致更少的耐用的塑料制品。同时,各种塑料类型有不同的熔点,因此回收塑料的混合类型是不可能的。

人民解放军是一个巨大的进步在社会的追求开始注重绿色和更加可持续的塑料。但这只是第一步。化学家们已经忙于开发下一代的生物塑料。他们可能有传统塑料的强度和耐久性,更环保。也许未来的生物塑料将在工厂生产的风能、太阳、生物燃料和其它可再生能源,进一步减少对环境的影响。