Imballaggi in polimeri ecologici: realtà o futuro lontano? Plastiche biodegradabili: attuali condizioni di mercato e prospettive Imballaggi da rifiuti industriali.

A quanto pare, nel prossimo futuro le alghe diventeranno un materiale comune per la produzione di vari imballaggi. Questa primavera, un nuovo materiale, la “plastica agar”, sviluppato dall’azienda giapponese AMAM, ha vinto il concorso annuale Lexus Design Award 2016 tenutosi a Milano. È progettato in plastica ecologica ricavata da alghe marine. Gli esperimenti hanno dimostrato che la “plastica agar” può essere sia morbida che dura. Grazie a queste caratteristiche, il nuovo materiale può sostituire sia la schiuma che il film a bolle. L'imballaggio si decompone naturalmente, agendo contemporaneamente come fertilizzante per il terreno.

A proposito, in Islanda c'è già stato un tentativo di sviluppare bottiglie di alghe autodegradanti, il cui materiale era costituito da alghe rosse. Finché c'è del liquido in una bottiglia del genere, mantiene la sua forma. Lasciata senza acqua, la bottiglia si secca, si deforma e si decompone senza danni ambientali. È vero, al festival di design islandese DesignMarch, dove è stato presentato il nuovo prodotto, il suo autore ha ammesso che l'acqua in una bottiglia del genere ha ancora un retrogusto.

Insieme agli imballaggi rispettosi dell'ambiente, l'umanità sta cercando di inventare imballaggi sempre più tecnologicamente avanzati. La startup americana Kuvée ha sviluppato una bottiglia di vino elettronica che permette di risparmiare bevanda alcolica dagli effetti dannosi dell'ossigeno e dei raggi solari, preservando le proprietà del vino per un mese dopo l'apertura. La bottiglia “intelligente” è dotata di touch screen e modulo Wi-Fi e il vino è conservato in un contenitore di alluminio sigillato con un volume di 0,75 litri. L'esposizione mostra il vino rimasto in un contenitore usa e getta, la marca della bevanda, i vitigni da cui è prodotta e persino consigli per gli spuntini. Grazie alla comunicazione wireless, puoi rifornire le tue scorte di vino direttamente dallo schermo sulla bottiglia effettuando un ordine per la consegna di un nuovo lotto.

Nell’ambito della Milano Design Week, PepsiCo ha progettato lo spazio interattivo “Mix It Up” e ha presentato anche una serie di bottiglie in alluminio chiamate “The Prestige Bottles”. Le bevande Pepsi Max, Pepsi e Pepsi Diet hanno ricevuto il proprio colore individuale e un motivo astratto. Il design minimalista, creato da Karim Rashid, è stato presentato su una passerella futuristica. E recentemente l'azienda ha introdotto un nuovo packaging per Pepsi Light sotto forma di manubrio. Un pacchetto di diverse di queste bottiglie costituisce un supporto per manubri.

A differenza del packaging intelligente, l’interattività è già diventata un potente vantaggio competitivo. Un'agenzia di Yerevan ha sviluppato bicchieri per succhi semplici ma dinamici che fanno sembrare la frutta sull'etichetta come se fosse stata bevuta. La stessa tecnologia viene utilizzata sulle tazze normali. Ad esempio, la temperatura di una bevanda può essere compresa attraverso l'aurora boreale.

Lo studio di design britannico P4CK ha sviluppato un portabicchieri. Un supporto per quattro bicchieri è realizzato con un unico pezzo di cartone senza l'uso di colla. Dividendo il pezzo a metà, puoi ottenere due supporti con due bicchieri ciascuno.

Gli studenti turchi hanno presentato una soluzione insolita per l'imballaggio delle uova: un tubo triangolare con un sistema retrattile, che aggiunge estetica alla confezione e garantisce uno stoccaggio affidabile e un comodo recupero.

Ma per i fertilizzanti provenienti dalla Croazia è stato sviluppato un imballaggio compatto. Innanzitutto, il produttore ha ridotto il peso delle confezioni di fertilizzanti a 4 kg, concentrandosi sui giardinieri urbani. E affinché le scatole in cui vengono riposti i sacchi di fertilizzante occupino meno spazio di vendita, è stato sviluppato un sistema speciale in modo che le scatole possano essere impilate una sopra l'altra.

Gli imballaggi per biciclette spesso non soddisfano le soluzioni di design. Ma per ogni modello di bicicletta pieghevole Shulz è stata sviluppata una confezione in cartone con marchio e design individuale. Il design di ogni scatola è stato creato sulla base dei disegni realizzati dalla famosa artista di San Pietroburgo Alisa Yufa per una serie di cartoline, ed è stato programmato in concomitanza con l’ingresso del marchio russo nel mercato europeo.

La catena di pizzerie Domino's Pizza ha cambiato radicalmente il design della confezione della pizza. La tradizionale scatola è stata sostituita con una confezione rossa e blu, che insieme compongono il logo del marchio. Il nuovo design è stato sviluppato dall'agenzia JKR, che in uno studio , ha scoperto che i consumatori ordinano molto spesso offerte speciali, ovvero “due pizze al prezzo di una”. Di conseguenza, si è deciso di trasformare il logo del marchio nella confezione stessa, da cui sono state rimosse anche tutte le informazioni non necessarie.

Ma a Mosca, Domino's Pizza ha presentato nell'ambito del Poultry Project la confezione della pizza, che si trasforma facilmente in una mangiatoia per uccelli.

"LA PLASTICA PUÒ ESSERE RISPETTOSA DELL'AMBIENTE?"

Ricerca progetto

Completato dallo studente

classe 9b MAOU SOSH2

comune

Città di Ust-Labinsk

Čerskova

Anastasia Aleksandrovna

Consulente scientifico:

insegnante di biologia

MAOU scuola secondaria2

Vechernyaya Lyudmila Ivanovna

Ust-Labinsk 2015

La plastica può essere rispettosa dell’ambiente?

1. Estratto.

Il tema dell'utilizzo di materiali rispettosi dell'ambiente è molto rilevante nel nostro

giorni. Il lavoro delinea i metodi per produrre plastica rispettosa dell’ambiente.

Obiettivi:

    Scopri se puoi creare plastica ecologica in casa..

    Scopri come si comportano nel terreno.

    Assicurati che la tecnologia che propongo sia rispettosa dell’ambiente ambiente

Compiti:

    Produci la plastica in casa

    Ottieni oggetti sotto forma di pulsanti da esso.

    Controlla il loro effetto nel terreno.

2. Piano di ricerca:

È possibile produrre plastica ecologica in casa?

Ipotesi:

Puoi produrre plastica ecologica a casa.

1.Cerca materiale sulla plastica biodegradabile su Internet e in biblioteca

2. Lavoro pratico.
3.Osservazione.
4.Analisi dei risultati ottenuti.

Rilevanza: .

“Siamo diventati una civiltà delle stoviglie usa e getta” Jacques-Yves Cousteau

Più di quarant'anni fa, l'umanità ha inventato la plastica. Oggigiorno, milioni di tonnellate di prodotti in plastica vengono prodotti e gettati via ogni anno. E ogni anno i rifiuti di plastica crescono del 20%. Il problema dei rifiuti, del loro smaltimento, stoccaggio e trattamento è estremamente acuto... Grande quantità la spazzatura nelle aree ricreative umane mi ha fatto riflettere sulla questione se sia possibile creare strutture rispettose dell'ambiente plastica pura?

3. Indice.

1. Riassunto…………….. 1 pagina.

2. Piano di ricerca………..2 pagine.

3. Sommario…………….3 pagine.

4..Parte principale……………...pp.

4.1 Introduzione

4.2 Attenzione alla plastica!

4.3 Plastiche biodegradabili.

4.4 Utilizzo di plastica halalite nella produzione.

5. Parte pratica………...10-17pp.

6. Conclusione…………….18 p.

7. Conclusioni…………………19p.

8. Riferimenti………………20pp.

9.Appendice……………21-29 pagine.

4. Parte principale.

4.1 Introduzione.

Uno dei problemi ambientali più gravi oggi è la lotta ai rifiuti di plastica. Ogni anno, infatti, sul nostro pianeta vengono sprecate 2,5 milioni di tonnellate bottiglie di plastica basato su una sostanza come il polietilene tereftalato (PET). E, soprattutto, non è ancora del tutto chiaro cosa fare con tali rifiuti, perché gli scienziati non sono ancora riusciti a sviluppare un microrganismo miracoloso in grado di distruggere tutta questa spazzatura rilasciando energia termica. Ebbene, bruciare semplicemente tale plastica è piuttosto pericoloso, poiché quando brucia, vengono rilasciate nell'atmosfera sostanze estremamente tossiche. Ho appreso che gli scienziati di molti paesi stanno lavorando alla creazione di nuove plastiche biodegradabili.
Saranno basati su materiali naturali che, una volta rilasciati nel terreno, verranno convertiti in fertilizzante per le piante. Ero molto interessato questo argomento, e mi sono posto quanto segue

Obiettivi:

1. Scopri se è possibile creare in casa plastica ecologica.

2. Assicurati che la tecnologia che propongo sia innocua per l’ambiente.

Compiti:

1.Porta la plastica a casa

2.Crea oggetti sotto forma di pulsanti da nege. e piatti

3. Studiare il comportamento della plastica domestica nel suolo.

4. Condurre un'analisi del materiale ricevuto.

4.2 Attenzione alla plastica. Guardati intorno nel tuo ufficio, in cucina o in camera da letto: la plastica è ovunque intorno a noi. I nostri imballaggi alimentari, abbigliamento, computer, Telefono cellulare, articoli di cancelleria e persino giocattoli

bambino - TUTTO questo è fatto di plastica! IN Vita di ogni giorno Non pensiamo nemmeno a come questi prodotti in plastica influiscono sulla nostra salute, su quella dei nostri figli e sull’ambiente.
Alcuni tipi di plastica rappresentano una minaccia diretta per la nostra salute. Pertanto, nella produzione del policarbonato, da cui sono realizzati alcuni dei nostri piatti, viene utilizzato il bisfenolo A, che, secondo i ricercatori occidentali, provoca disturbi ormonali, che alla fine portano all'obesità, all'infertilità, alla pubertà precoce e aumenta significativamente la probabilità di sviluppare il cancro. Su alcuni prodotti in plastica puoi vedere un triangolo, le cui pareti formano delle frecce. Un numero è posto al centro di tale triangolo. Questa designazione divide tutta la plastica in sette gruppi per facilitare l’ulteriore riciclaggio.
Nella vita di tutti i giorni, questa icona può essere utilizzata per determinare per quali scopi può essere utilizzato un prodotto in plastica e in quali casi rifiutarsi del tutto di utilizzare questo prodotto.

Varie bevande analcoliche (succhi, acque) vengono versate in bottiglie di polietilene tereftalato. olio di semi di girasole, ketchup, maionese, cosmetici.
Vantaggi della plastica: convenienza, robustezza, sicurezza.
Svantaggi della plastica: proprietà di bassa barriera (i raggi ultravioletti e l'ossigeno penetrano facilmente nella bottiglia; diossido di carbonio contenuto in bevande analcoliche, penetra con relativa facilità anche attraverso i muri).
Si ritiene ufficialmente che le bottiglie di polietilene tereftalato siano sicure per la salute. Tuttavia, i medici sconsigliano di riutilizzare le bottiglie, perché nella vita di tutti i giorni è difficile sciacquarle in modo sufficientemente pulito da “eliminare” tutti i microrganismi.

Flaconi per shampoo, cosmetici e detergenti, taniche per oli motore, stoviglie usa e getta,

contenitori e contenitori per prodotti alimentari, contenitori per congelare alimenti, giocattoli, tappi vari, tappi per bottiglie e fiale, articoli durevoli per la casa

borse, sacchetti e scatole per imballaggio.
Vantaggi della plastica: basso costo, sicurezza, robustezza, facilità di lavorazione, resistenza a oli, acidi, alcali e altri ambienti aggressivi.
Pericoli per la salute e l’ambiente: Nonostante i prodotti siano considerati sicuri per la salute umana, esistono numerosi miti secondo i quali esano e benzene possono fuoriuscire nel liquido dalle pareti del contenitore. Finora questi sono solo miti che non hanno conferma scientifica.


Cloruro di polivinile, noto anche come PVC, il vinile viene utilizzato per la produzione di linoleum, profili di finestre, bordi di mobili, imballaggi elettrodomestici, pelle artificiale, pellicola per controsoffitti, rivestimenti, tubi, tende da doccia, cartelle con anelli di metallo, involucri di formaggio e carne, bottiglie di olio vegetale e alcuni giocattoli.
Vantaggi della plastica: resistenza agli acidi, alcali, solventi e oli, benzina, cherosene, buon dielettrico, non brucia.
Svantaggi della plastica: piccolo intervallo di temperature di esercizio da -15°C a +65°C, difficoltà di lavorazione, tossicità.
Pericoli per la salute e l’ambiente: Questoil più velenoso e pericoloso tipo di plastica per la salute. Quando il cloruro di polivinile viene bruciato, dopo 10 anni di servizio si formano composti organoclorurati altamente tossici, i prodotti realizzati in PVC iniziano a rilasciare in modo indipendente composti organoclorurati tossici nell'ambiente; La cosa più spiacevole è che per conferire maggiore flessibilità, il cloruro di polivinile continua ad essere utilizzato nella produzione di giocattoli per bambini. Ci sono informazioni che il cloruro di polivinile entra nel sangue umano e provoca disturbi ormonali, portando alla pubertà precoce e all'infertilità.

Vari materiali di imballaggio, buste per supermercati, CD, DVD sono realizzati in polietilene a bassa densità
Pericoli per la salute e l’ambiente: È ufficialmente considerato innocuo, nonostante nella produzione di LDPE vengano utilizzati butano, benzene e acetato di vinile, potenzialmente pericolosi per la salute.
Secchi, piatti caldi, siringhe usa e getta, buste per lo zucchero, contenitori per congelare gli alimenti, tappi per la maggior parte delle bottiglie, oliere, imballaggi per alcuni prodotti alimentari e utilizzati nell'edilizia per l'isolamento acustico sono realizzati in polipropilene. Molti produttori di elettrodomestici utilizzano il polipropilene per produrre imballaggi per i loro prodotti, abbandonando il cloruro di polivinile tossico.
Vantaggi della plastica: resistenza al calore (punto di fusione 175°C), resistente all'usura; più resistente al calore del polietilene.
Svantaggi della plastica: sensibile alla luce e all'ossigeno, invecchia più velocemente del polietilene; meno resistente al gelo del polietilene.
Pericoli per la salute e l’ambiente: Il polipropilene è considerato sicuro per la salute.
Il polistirolo viene utilizzato per realizzare stoviglie usa e getta, contenitori per alimenti, bicchieri per yogurt, giocattoli per bambini, pannelli termoisolanti, pannelli sandwich, baguette per soffitti, pannelli decorativi per soffitti, vassoi per imballaggio per alimenti nei supermercati (carne, frutta secca varia, ecc.), imballaggi per scatole per uova .
Pericoli per la salute e l’ambiente: In precedenza, la produzione di polistirolo era associata al rilascio di triclorofluorometano (freon), che distruggeva lo strato di ozono terrestre. Il polistirene è prodotto dalla polimerizzazione dello stirene, che è cancerogeno.
Questo gruppo comprende altri tipi di plastica, quindi il loro utilizzo nella vita di tutti i giorni può essere pericoloso per la salute. COSÌ da

prodotti da alcuni utensili e bottiglie per alimenti possono rilasciare a contatto con liquidi caldi , che può causare vari disturbi ormonali nel corpo umano (pubertà precoce, obesità, cancro). Tuttavia, questo gruppo può includere anche tipi di plastica rispettosi dell'ambiente che si biodegradano nell'ambiente con la partecipazione di microrganismi.

Mi sembra che: se possibile, dovresti abbandonare gli utensili di plastica a favore di quelli di legno, vetro, porcellana, metallo (invece di un tagliere di plastica, usane uno di legno; una bottiglia di plastica può essere sostituita con una fiaschetta di metallo su un campeggio viaggio).
Alcuni produttori stanno già producendo bottiglie riutilizzabili in acciaio inossidabile invece di bottiglie di plastica.

4.3 Plastiche biodegradabili . Diverse aziende hanno già iniziato a produrre imballaggi in plastica biodegradabile da materie prime importate. La plastica biodegradabile è plastica che, essendo un mezzo nutritivo, viene assorbita dai microrganismi e convertita in composti come CO2, acqua e biomassa. , biomassa, senza inquinare l'ambiente. La plastica biodegradabile, se riciclata con i rifiuti organici, segue un ciclo naturale simile alle foglie cadute degli alberi. Se le plastiche biodegradabili finiscono nelle moderne discariche, allora il ciclo naturale, dovuto all’isolamento della discarica direttamente dal suolo, e, quindi, dal contatto con la natura, viene interrotto. Alcune plastiche biodegradabili sono prodotte su base rinnovabile, come l’amido, che, partecipando al ciclo naturale (“da natura a natura”), ha un impatto minimo sull’ambiente e rappresenta un’opzione quasi ideale per un uso “ambientalmente sostenibile” delle materie plastiche. risorse. Le plastiche biodegradabili subiscono una degradazione ottimale solo negli ambienti di trattamento dei rifiuti organici industriali. In natura, questo processo avviene molto più lentamente. I rifiuti lasciati direttamente in natura inquinano l’ambiente e sono dannosi per gli animali, come nel caso delle plastiche non biodegradabili. l’azione di due fattori: abiotici (“non viventi”, cioè radiazioni ultraviolette, acqua, calore) e biotici (“viventi”, cioè attraverso microrganismi come batteri, funghi, alghe). Nella prima fase il materiale viene suddiviso in parti che nella seconda fase vengono assorbite dai microrganismi.

4.4 Applicazioni della plastica galalite

Già in epoca sovietica si producevano bottoni in galalite, un tipo speciale di plastica, ottenuta mescolando la caseina proteica del latte e la formaldeide. Le tecnologie utilizzate hanno permesso di ottenere un materiale con un'ampia varietà di effetti artistici, ben tornito e lucidato. Oltre ai bottoni per cappotti e altri indumenti, in galalite venivano realizzati manici, pettini e manici per canne e ombrelli. Bottoni in galalitedipintoal massimo colori differenti. Il colore potrebbe essere monocolore e si è rivelato molto denso, succoso e uniforme. Versioni multicolori di tali accessori di abbigliamento potrebbero imitare l'ambra, il marmo, gemme, legno e altri materiali. Quando la galalite veniva trattata con alcuni prodotti chimici, i bottoni diventavano molto simili alla madreperla..

4.Parte pratica

1.Fabbricazione di plastica.

La tecnologia per produrre plastica in casa è molto semplice e senza complicazioni, quindi chiunque, anche chi è lontano dalla chimica, può preparare la plastica halalite. La galalite è ben macinata e lucidata. Un tempo la galalite veniva utilizzata per realizzare penne stilografiche, bottoni, pettini, penne, manici per ombrelli e canne. I gradi più alti di galalite venivano usati per imitare l'avorio, l'ambra e il corno.

Gli ingredienti principali della ricetta sono il latte e l'aceto. - si trova anche in qualsiasi cucina. Per preparare una massa di plastica avrete bisogno di un tempo minimo, circa 10-15 minuti. Ha la consistenza del formaggio all'acqua e può essere modellato nella forma desiderata. Dopodiché dovrà essere lasciato rassodare per circa due giorni. Il prodotto finito è abbastanza durevole. Un foglio sottile di tale plastica è facile da rompere con le mani, ma se lo lasci cadere sul pavimento, molto probabilmente rimarrà intatto. Maggiore è lo spessore della lamiera, maggiore sarà il carico che potrà sopportare. Ma un forte colpo con un martello causerà naturalmente la rottura del prodotto.

Per preparare la galalite avremo bisogno di:

1. Il latte scremato va bene.
2) Aceto.

Inoltre, potresti trovarti utile:
Carta oleata: può essere utilizzata per stendere e modellare la massa
Foglio di alluminio - per dare forma ai prodotti
Mattarello – per realizzare fogli piatti

preparare i materiali necessari per questo.

Tecnologia di produzione

Prendiamo latte e aceto in un rapporto di 16:1, cioè circa un cucchiaino di aceto per bicchiere di latte. Un bicchiere di latte ci darà un pezzo di plastica con un diametro di circa 5 cm e uno spessore di 3 mm. Far bollire il latte, mescolando regolarmente. Facciamo attenzione che non bruci. Quando il latte bolle, togliamo dal fuoco e aggiungiamo l'aceto. Si nota subito la comparsa di particelle di caseina separata. Mescolare per circa mezzo minuto.

Successivamente, è necessario filtrare lentamente il liquido attraverso una garza utilizzando due tazze preparate. La garza tratterrà la maggior parte delle particelle di caseina. È importante versare il liquido da un recipiente all'altro: i residui di caseina possono intasare lo scarico! Strizzare la garza in modo che la caseina aderisca in un unico grumo e trasferirla su carta oleata.

Poiché nella massa c'è ancora troppo liquido, lo spremiamo con dei tovaglioli di carta, premendoli con cura sulla massa. In questa fase, l'importante è non asciugare eccessivamente la plastica.

Allora la messa è pronta! Dovrebbe stendersi facilmente, non rompersi o sbriciolarsi. Come già accennato, la sua resistenza e il tempo di asciugatura dipenderanno dallo spessore del prodotto. Per evitare deformazioni è consigliabile premere la plastica con un peso durante l'asciugatura, posizionando sotto un foglio di carta oleata. È preferibile fissare le forme più complesse del prodotto con un foglio.

Quando tutto è pronto, la plastica può essere levigata e verniciata. Questa, in effetti, è l'intera tecnologia per la produzione della plastica galalite!

2. Realizzazione di bottoni

Versate mezzo bicchiere (120 ml) di panna in un mestolo e scaldatela fino al bollore. Tolgo il mestolo dal fuoco.

Aggiungi un cucchiaino (5 ml) di aceto alla panna e mescola. Si formano subito piccole scaglie di cagliata che galleggiano in un liquido limpido. Invece di panna e aceto, puoi prendere mezzo bicchiere di kefir: devi solo scaldarlo un po '.

Fino alla formazione della cagliata. Sopra metto due filtri da caffè (puoi prendere due quadrati di garza) e li fisso con un elastico.

Versare con attenzione il composto dal mestolo sul filtro. Usando un cucchiaio trasferisco tutte le scaglie di ricotta sul filtro.

Lascio raffreddare la ricotta per 5 minuti. Tolgo il filtro dalla carta, lo arrotolo attorno alla cagliata e spremo il liquido.

Apro il filtro. La ricotta si è rivelata densa, ma abbastanza morbida, quanto basta per poterne scolpire qualcosa.

Ho realizzato diversi piccoli bottoni con la ricotta su un pezzo di carta stagnola. Li ho messi su un tovagliolo e li ho lasciati asciugare. Dopo 24 ore, i pezzi di ricotta si sono trasformati in un materiale duro e giallastro: plastica naturale.

3. Esperimenti con i pulsanti.

Esperienza n. 1. Comportamento dei bottoni nel terreno

Ho lasciato asciugare i bottoni e poi ne ho messi da parte alcuni per trasferirli nel terreno.

Portò fuori i bottoni e i vasi di fiori.

Ho versato la terra nei vasi fino a circa la metà della loro altezza.

Ho messo alcuni bottoni di cagliata nella prima pentola e un bottone normale nella seconda pentola.

Ho coperto i bottoni con la terra. Per una settimana ho annaffiato il terreno nei vasi ogni giorno e ho osservato i pulsanti.

Ho confrontato i bottoni che ho realizzato con i bottoni normali seppellendoli nel terreno.

Risultati delle osservazioni sullo stato dei bottoni nel terreno

1 giorno

Giorno 3

5 giorni

Giorno 7

Pulsante Galalite

nessun cambiamento

il colore è cambiato

si è rotto in 2 parti

si spezzò in più parti

Pulsante normale

nessun cambiamento

senza modifiche

senza modifiche

senza modifiche

Esperimento n. 2 Impatto meccanico sui pulsanti di una lavatrice.

Nella vita di tutti i giorni usiamo i bottoni sui vestiti. Ho deciso di verificare come si sarebbero comportati i bottoni che avevo realizzato una volta lavati.

Ho cucito il bottone sul tessuto e l'ho inserito lavatrice. Lavare con ciclo delicato (30 gradi)

Numero di lavaggi

1 lavaggio

2 lavare

3 lavare

4lavare

Cambiamenti di pulsanti.

Nessun cambiamento osservato

Nessun cambiamento osservato

Nessun cambiamento osservato

Nessun cambiamento osservato

Conclusione: i pulsanti fatti in casa sono abbastanza resistenti.

14 .

Capisco che i bottoni non finiscono nel terreno molto spesso e più spesso la contaminazione del suolo avviene con stoviglie usa e getta dopo che le persone sono uscite all'aperto. È conveniente utilizzare stoviglie usa e getta per le attività ricreative all’aperto, ma il problema è che l’ambiente è disseminato di questo tipo di stoviglie: non è comune che molti portino con sé la propria spazzatura. Alcune persone bruciano piatti di plastica e questo è pericoloso per la salute. I piatti naturali si decomporranno in natura.

Così ho deciso di realizzare piatti usa e getta con la galalite fatta in casa e di testarne la forza.

Esperienza con i piatti.

Esperimento n. 1 A quale temperatura del liquido possono resistere le mie piastre?

Ho versato nel primo piatto acqua fredda, mettere l'acqua a temperatura ambiente nella seconda piastra e l'acqua calda nella terza.

Conclusione: i piatti che ho realizzato non differiscono in resistenza dalle normali stoviglie usa e getta, hanno le stesse proprietà, considerando che le stoviglie di plastica da acqua calda si scioglie.

Esperienza n.2. Quanto sono resistenti le piastre?

Ho testato la resistenza del piatto di soia colpendolo sul pavimento. (Si è schiantata)

Applicazione

Preparazione di ecoplastiche

    1) Il latte, scremato va bene.
    2) Aceto.
    3) Due tazze, un cucchiaio di plastica.
    4) Garza e tanti tovaglioli di carta.

    Prendiamo latte e aceto in un rapporto di 16:1, cioè circa un cucchiaino di aceto per bicchiere di latte. Un bicchiere di latte ci darà un pezzo di plastica con un diametro di circa 5 cm e uno spessore di 3 mm.


    Bottone dopo 1 lavaggio

    Bottone dopo 2 lavaggi

    Dopo 3 lavaggi

    I miei piatti usa e getta.

    Osservazione della presenza di batteri mediante microscopio meccanico

Una nuova tendenza nell’imprenditorialità moderna oggi è quella delle attività sociali e ambientali, in cui sono le imprese a decidere domande importanti sul miglioramento e lo sviluppo delle città, ricerca di soluzioni alternative nel campo dell'energia e dell'uso delle risorse. Ecco alcuni interessanti progetti nazionali ed esteri che ci aiutano a guardare gli affari da una prospettiva completamente diversa.

Micromidas: plastica ambientale degradabile

Attualmente, solo il 10% circa della plastica viene riciclata in tutto il mondo. I più consapevoli cercano di differenziare e utilizzare il meno possibile i prodotti in plastica. Gli imprenditori più esperti stanno trovando soluzioni più innovative.


Micromidas è un'azienda californiana che ha inventato un'alternativa alla plastica convenzionale: la sua plastica è realizzata con materiali economici e riciclabili (carta usata, residui agricoli e legno) e quindi si decompone molto più velocemente del solito. John Bissell, co-fondatore di Micromidas, è stato inserito lo scorso anno nella lista dei 30 Under 30 stilata da Forbes come il talento imprenditoriale più brillante del mondo.

Inoltre, Micromidas ha inventato una formula che utilizza i batteri per trasformare i rifiuti fognari in vera e propria plastica, che si decompone completamente durante tutto l'anno. Micromidas risolve quindi immediatamente 2 problemi:
1. Prevenire l'inquinamento del pianeta
2. Aiuta a pulire le acque fognarie convertendo i rifiuti umani e trasformandoli in materiale utile per l'umanità.

Inoltre, la tecnologia utilizzata è molto più economica: il petrolio da cui viene prodotta la plastica ordinaria deve essere pompato, e questo è un processo piuttosto costoso in termini finanziari e di risorse. Allo stesso tempo, i rifiuti delle acque reflue sono un materiale più accessibile.

L'interesse per i materiali nuovi ed ecocompatibili è aumentato nel ultimi decenni, avrebbe avuto conseguenze anche nel settore delle materie plastiche e delle resine sintetiche. Il concetto di creare materiali da materiali naturali di origine biologica ha occupato saldamente le menti degli inventori in questo campo.

Packaging per il 21° secolo

Va chiarito che il termine ampiamente utilizzato “bioplastiche” non è una definizione caratteristica di un gruppo di sostanze e può riferirsi a polimeri di varia origine.

Occorre quindi distinguere tra plastica di origine biologica e plastica biodegradabile. Se il primo prevede l'ottenimento di un monomero da materie prime naturali e la successiva polimerizzazione del monomero in plastica convenzionale (PE, PA, PET, ecc.), nel secondo l'aspetto chiave è la possibilità di una rapida decomposizione della plastica nello stato naturale ambiente in breve tempo.

Esempio: L'alcol etilico è ottenuto da materie prime biologiche, da cui viene prodotto l'etilene. La polimerizzazione dell'etilene produce polietilene (PE). Tale PE può essere classificato come biobased (poiché prodotto da materie prime naturali), ma il prodotto non è in alcun modo distinguibile dal PE ottenuto da materie prime petrolifere.

Allo stesso tempo, dal n-butano, che è un prodotto della frazione C 4, è possibile ottenere il polibutil succinato (PBS), che è una plastica biodegradabile.

Secondo l’Istituto Europeo di Bioplastica (Fig. 1), la capacità produttiva globale di bioplastiche è di 4,16 milioni di tonnellate, ovvero meno dell’1% del mercato della plastica convenzionale. Solo il 12% di questa capacità è la capacità produttiva di plastica direttamente biodegradabile.

Riso. 1. Capacità produttiva globale di bioplastiche

Nella struttura del consumo di plastica biodegradabile (Fig. 2), gli imballaggi rappresentano fino al 75% nel mondo. Altri settori di consumo sono: ristorazione e fast food - fino al 9%, fibre e fili - 4%, medicinali - 4% e prodotti agrochimici - 2%.

Riso. 3. Modello di consumo delle plastiche biodegradabili

COSÌ Grande importanza Gli imballaggi nel settore possono essere spiegati con l’idea stessa della plastica biodegradabile: ridurre il peso sull’ecosistema derivante dai materiali di imballaggio usati, che costituiscono una parte significativa della massa dei rifiuti domestici.

A differenza della stragrande maggioranza delle materie plastiche, i polimeri biodegradabili possono essere decomposti in condizioni ambientali da microrganismi come batteri o funghi. Un polimero è generalmente considerato biodegradabile se la sua intera massa si decompone nel suolo o nell'acqua entro un periodo di sei mesi. In molti casi, i prodotti della decomposizione sono anidride carbonica e acqua.

I polimeri biodegradabili sono stati sviluppati decenni fa, ma la loro applicazione commerciale su vasta scala ha tardato a svilupparsi. Questo perché erano generalmente più costosi e avevano proprietà fisiche meno durevoli rispetto alle plastiche tradizionali. Inoltre, non vi erano incentivi sufficienti affinché i produttori di prodotti in plastica includessero materiali biodegradabili nei loro prodotti.

Pertanto, un biopolimero a base di viscosa, il cellophane, ben noto al consumatore sovietico, soddisfaceva pienamente il concetto di materiali ecologici che si decompongono rapidamente in natura, ma è stato rapidamente sostituito da film BOPP e film in PE e lavsan grazie alla loro migliore meccanica caratteristiche e resistenza chimica. Ora, a loro volta, saranno sostituiti da una nuova generazione di polimeri biodegradabili.

Due fattori hanno avuto un’influenza significativa sullo sviluppo delle plastiche biodegradabili:

  1. Restrizioni legislative sull'uso di imballaggi realizzati con plastica “convenzionale” in numerosi paesi per una serie di motivi.
  2. Sviluppo di tecnologie per ridurre i costi di produzione e migliorarne le proprietà meccaniche

Mercato

Il consumo globale di plastica biodegradabile è in rapida crescita (Fig. 3). La crescita media annua è del 27%. Tra il 2012 e il 2016 i consumi sono aumentati di 2,7 volte. Il tasso di crescita dei consumi ha superato quello precedentemente previsto da numerosi esperti.

Riso. 3. Consumo mondiale di plastica biodegradabile, migliaia di tonnellate

Contenitori, pellicole e schiume realizzate con polimeri biodegradabili vengono utilizzati per confezionare carne, latticini, prodotti da forno, ecc. Altre applicazioni comuni includono bottiglie e tazze usa e getta per acqua, latte, succhi e altre bevande, piatti, ciotole e vassoi. Un altro mercato per tali materiali è la produzione di sacchi per la raccolta e il compostaggio dei rifiuti alimentari, nonché di sacchi per i supermercati. Un’applicazione emergente per questi polimeri è il mercato dei film agricoli.

Nella struttura delle plastiche biodegradabili (Fig. 4), il posto più grande (fino al 43%) è occupato dall'acido polilattico (PLA), essendo la bioplastica più tipica e diffusa, simile nelle proprietà alla plastica ABS, polietilene e polistirene. Un'altra plastica biodegradabile comune in questa serie è il polibutilsuccinato (PBS), un analogo del polipropilene, polibutirrato adipina tereftalato (PBAT) - 18%, poliidrossibutirrato (PHB), altri poliidrossialconati - 11%.

Riso. 4. Struttura e rapporto delle plastiche biodegradabili

Le più grandi aziende produttrici di plastica biodegradabile si trovano negli Stati Uniti: NatureWorks, in Europa - BASF, Novamont, in Giappone Mitsubishi Chemicals.

In larga misura, lo sviluppo della plastica biodegradabile è facilitato dalle restrizioni legislative sull’uso di imballaggi realizzati con plastica convenzionale in numerosi paesi (vedi tabella).

Tavolo. Restrizioni legislative sull'uso di imballaggi realizzati con plastica convenzionale

Esiste la possibilità fondamentale di ottenere prodotti ad alto valore aggiunto da materie prime naturali. Così, dai trucioli di legno, il cui costo non supera i 40 dollari per 1 tonnellata, è possibile ottenere una serie di prodotti, tra cui, oltre allo xilosio e alla lignina, c'è il glucosio, che è la materia prima per una lavorazione più elevata. prodotti di valore, che, a loro volta, includono alcol etilico, poliidrossibutirrato (PHB), poliidrossilalconati (PHA). Il prodotto della fermentazione dell'acido lattico del glucosio è l'acido lattico (l'uso principale dell'acido lattico nel mondo è industria alimentare: conservante e additivo alimentare E270. Nel 2016, il prezzo medio in Russia era di 1.851 dollari/t), la cui polimerizzazione, ad esempio, utilizzando la tecnologia di Sulzer Chemtech Uhde Inventa-Fischer, produce polilattide (PLA). Il prezzo medio all'importazione del polilattide (PLA) (codice HS 3907700000) basato sui risultati del 2016 è stato di 9.500 $/t. La differenza tra questi valori – 40 e 9.500 dollari per 1 tonnellata – rappresenta il potenziale commerciale per la produzione di plastica biodegradabile a base di polilattide.

mercato del PLA

Il consumo globale di polilattide cresce ogni anno in media del 20%. Nel 2012-2016 il suo consumo è passato da 360,8 a 1.216,3 mila ton/anno.

In Russia, il consumo è realizzato solo tramite forniture importate di PLA. Nel 2016, le importazioni di PLA in Russia ammontavano a 261,5 tonnellate, ovvero meno dello 0,003% del consumo globale di questo prodotto. Una quota così piccola del consumo russo di polilattide è spiegata sia dalla mancanza di iniziative legislative da parte dello Stato (nel segmento degli imballaggi) sia dalla mancanza di una produzione ad alta tecnologia in grado di soddisfare la domanda di PLA. Ci sono rapporti (https://sdelanounas.ru/blogs/93795/) secondo cui il PLA per scopi medici viene prodotto presso JSC VNIISV, Tver, ma non ci sono informazioni che la produzione abbia importanza commerciale.

Un punto significativo nella tecnologia di produzione del PLA e dei prodotti da esso derivati ​​è la presenza di stereoisomeri nella molecola di acido lattico (Fig. 5). La molecola di acido lattico e il suo polimero possono esistere in due versioni (L e D), che sono l'una l'immagine speculare dell'altra. Il 100% L-PLA ha una struttura cristallina, un chiaro punto di fusione e proprietà definite, mentre una miscela di isomeri ha una struttura vetrosa amorfa. Variando il rapporto degli isomeri, è possibile ottenere un'ampia gamma di proprietà nei prodotti a seconda del loro scopo.

Riso. 5. Isomeri ottici dell'acido lattico e proprietà del polilattide

Polibutilsuccinato (PBS)

La seconda plastica biodegradabile più importante è il polibutilsuccinato, che è un prodotto di policondensazione di acido succinico e 1,4-butandiolo (entrambi derivati ​​del n-butano). Questa plastica biodegradabile può essere prodotta sia da materie prime biologiche che da prodotti petroliferi. Il consumo mondiale di PBS ha raggiunto le 456,5mila tonnellate nel 2016.

Riso. 6. Schema per ottenere PBS

Il PBS viene utilizzato per la produzione di imballaggi, pellicole, stoviglie e prodotti medicali. Gli altri suoi nomi sono: Bionolle, GsPLA, ecc.

Polibutirrato adipina tereftalato (PBAT)

Il polibutirrato adipina tereftalato (PBAT) viene utilizzato per i materiali di avvolgimento biodegradabili:

È un copolimero statistico a base di acido adipico, 1,4-butandiolo e dimetilftalato. Le sue proprietà sono simili al polietilene a bassa densità. Conosciuto anche con i seguenti marchi: Ecoflex, Wango, Ecoworld, ecc.

Riso. 7. Consumo mondiale di PBAT

Poliidrossialconati (PHA)

In senso lato tutti i prodotti sopra indicati appartengono alla classe dei poliidrossialconati con la formula generale:

In senso stretto, PHA si riferisce a prodotti con altri sostituenti. Un'ampia gamma di tali connessioni serve a scopi specifici.

PRINCIPALI CONCLUSIONI

  • Nel 2016 il consumo globale di plastica biodegradabile ha raggiunto i 2.315 milioni di tonnellate, di cui circa il 75% proviene dagli imballaggi.
  • I principali motori della crescita del consumo di plastica biodegradabile sono i divieti legislativi in ​​​​numerosi paesi sull’uso della plastica convenzionale negli imballaggi e la domanda da parte delle industrie in via di sviluppo ad alta tecnologia (medicina, cosmetologia, ecc.).
  • La più importante tra le plastiche biodegradabili èPLA. Nel 2016, il suo consumo è stato di 1,216 milioni di tonnellate, la quota della Russia è inferiore allo 0,003%. PrezzoPLAin Russia nel 2016 è stato pari a 9.500 $/t.
  • RicevutaPLA, PBSe altre plastiche biodegradabili, possibilmente provenienti sia da materie prime biologiche che da prodotti petroliferi.