Пищевой пластик давно занял свое место в быту граждан. Он людям пришелся по душе из-за своего удобства, хорошего срока хранения и дешевизны. И пока точатся споры между сторонниками экологичных материалов и теми, кто регулярно пользуется пластиковой одноразовой посудой, необходимо разобраться в разных видах пищевых полимеров. Ведь если этого не научиться делать, можно нанести серьезный вред здоровью.
Самые популярные вещества, применяемые при производстве одноразовой посуды – полипропилен и полистирол. В чем разница между ними? Какой из них вреднее?
На каждом пластиковом изделии производители ставят стандартизированную во всех странах мира маркировку, обозначающую материал, из которого оно изготовлено. Такие обозначения можно найти на дне продукции или на упаковке, в которую заворачивается продукт. Внешне маркировка являет собой треугольник, внутри которого стоит цифра, а под ним – несколько букв, обозначающих вещество.
Полипропилен
Это вещество, которое образуется в ходе полимеризации пропилена. Процедура проходит с использованием катализатора для ускорения химической реакции. Например, нередко используется катализатор Циглера-Натта. В целом, для получения этого пластика используются те же параметры веществ, что и при производстве полиэтилена. А если использовать разные катализаторы, можно получить различные виды полимера.
Это вещество, из которого изготавливается большинство одноразовых изделий для приема пищи, в особенности, пластиковые стаканчики. Его характерная особенность – способность выдерживать высокие температуры. Он пригоден для продуктов, температура которых находится в пределах между +4 и +100 градусов.
Стандартная маркировка этого вида пластика – треугольник, внутри которого находится цифра 5, а под ним размещается буквенный код PP. Но производители могут убирать некоторые элементы. Поэтому если на дне пластикового изделия будет находиться только цифра или буквы, то ничего не меняется.
Ещё одно преимущество – возможность в посуде из него (например, судочках) разогревать продукты в микроволновой печи, а также мыть в посудомоечной машине. То есть, изделия из полипропилена имеют более похожие на обычную посуду потребительские характеристики.
При этом нельзя хранить еду в посуде из такого пластика в морозильной камере. Этот вид полимеров при минусовых температурах становится хрупким и трескается.
Что выбрать?
Полипропилен и полистирол являются взаимодополняемыми видами пластика. Один лучше подходит для горячих температур, другой – для холодных. Все зависит от цели, для которой пластиковое изделие будет применяться. Для горячего шашлыка не подойдут тарелки из полистирола, но их можно применять для блюд, которые можно употреблять холодными.
При этом не рекомендуется использовать одноразовые стаканчики из полипропилена для употребления спиртных напитков. Вместе с алкоголем пластик вступает в реакцию, в результате которой выделяются фенолы, которые наносят вред организму.
Таким образом, важно смотреть на маркировку пластикового изделия и соотносить его с целями применения. Если на дне нанесена цифра 5 или латинские буквы PP, это полипропилен, который является относительно безопасным. Если же цифра 6 обозначение PS, то это изделие нельзя использовать для горячих блюд.
Также производитель может наносить дополнительную маркировку. Например, снежинка означает, что продукт можно смело замораживать, а душ – что его можно разогревать.
Но лучше вообще отказаться от пластиковой посуды, поскольку все виды полимеров вредят экологии.
Полистирол
Это полимер, который образуется путем химической обработки стирола. Есть несколько видов этого вещества: эмульсионный (он остался в истории), суспензионный (используется для создания пенополистирола) и блочный, который является наиболее распространенным.
Материал маркируется цифрой 6 и буквенным обозначением PS. Способен выдерживать больший диапазон температур, но его нельзя использовать для приготовления растворимого кофе, нагревания еды в микроволновой печи. Максимальная температура, для которой он предназначен – 90 градусов. Также такую посуду нельзя мыть в посудомоечной машине.
Полистирол – это пластиковый аналог стекла, который, к тому же, не может разбиться. Хотя он и предназначен для температур до 90 градусов, если его залить горячим, он начинает выделять в воду яды, способные провоцировать развитие раковых клеток. Также вредные вещества при нагревании пластика выделяются в воздух, способствуя их попаданию в организм через легкие. Поэтому посуду из полистирола лучше использовать для хранения холодных продуктов, в том числе, и замороженных. Минимальная температура, при которой можно хранить продукты – -45 градусов.
Этот материал обычно используется для производства пластиковых тарелок. Очень редко можно найти изделие из полипропилена.
Виды пластика
Для сортировки пластика была разработана интернациональная маркировка, треугольник, образованный стрелками с цифрой внутри. Под треугольником, вместо цифры или вместе с ней может быть указан буквенный код пластика. Упаковка из пластика делится на 7 видов.
Поликарбонатная тара представляет прочный пластиковый материал и предназначен строго для хранения воды, так как не взаимодействует с ней. Однако если постоянно пить из посуды, сделанной из поликарбонатного пластика, то в организме повышается содержание бисфенола А, но по данным ВОЗ только очень большие дозы этого вещества несут опасность.
Полиэтилентерефталат PET(E) или ПЭТ применяют для производства одноразовых бутылок для воды, газировки и пива, косметической продукции, молочных продуктов, растительных масел. Слово “одноразовый” употреблено не зря: вещество безопасно только при однократном использовании.
Полиэтилен высокого давления PEHD (HDPE) или ПВД используют для производства фасовочных пакетов, мешков для мусора, упаковки для молока. При нагревании может выделять канцерогенный формальдегид. Это означает, что еду в полиэтиленовых пакетах нельзя разогревать в микроволновках, как это часто делают в сетях быстрого питания.
Поливинилхлорид V, PVC или ПВХ и все реже используют для производства пищевой пластмассы, но его можно встретить в бутылках для воды и пленке для продуктов. Считается одним из самый вредных видов пластика, выделяет множество ядов.
Чем отличается полипропилен от полистирола?
Основная разница между этими материалами – требования к условиям эксплуатации. Полипропилен лучше использовать для теплых и горячих продуктов. Он более безопасен при использовании для того, чтобы попить чай или поесть суп.
Полистирол лучше подходит для хранения холодных блюд. Например, если кто-то решил приготовить домашнее мороженое, то его нужно класть в контейнер из полистирола.
Полипропилен полностью безопасный. При этом даже изделия из этого вещества можно применять не больше одного раза. Иначе начинают выделяться вредные вещества: формальдегид, кальдий, свинец и другие. Они не содержатся в самом пластике, но их применяют для того, чтобы сделать одноразовое изделие крепче.
Как правильно?
Базовые знания, перечисленные выше, помогут сохранить ваше здоровье. Помимо этого стоит также соблюдать ряд правил при контакте с пластиковой посудой, а лучше и вовсе отказаться от пластика на кухне. Если же вы не готовы к таким кардинальным мерам, то прежде всего необходимо избавиться от магазинной упаковки продуктов и хранить их в чем-то другом. Если и пользоваться дома пластиковой посудой, то лишь только для холодной пищи и воды, так как при приготовлении кофе или супов вода нагревается до 100° С. А по ГОСТу посуду испытывают при температуре до 75° С, что означает: испытания прошли в условиях, мягче подлинных обстоятельств на кухне.
Для варки и для горячей пищи можно применять только обожженную посуду, у которой произошло остекление поверхности и которая благодаря этому стала инертной к пище. Так же пассивно себя ведет нержавейка и стекло.
НЕ ПРОСТО ЛЕГЧЕ — НАДЕЖНЕЕ И ПРОЧНЕЕ
Автомобильную промышленность можно считать настоящим полигоном для испытания и внедрения полимерных материалов. Желание сделать автомобиль более безопасным, легким, красивым и экономичным заставляет конструкторов и дизайнеров постоянно искать пластики на замену металлических элементов. «Начинка» автомобиля состоит из деталей самого разного назначения, и для их изготовления требуются материалы с различными свойствами. К примеру, для бампера важнее всего ударопрочность, для бензинового фильтра — устойчивость к топливу, а для трущихся деталей — износостойкость. С каждым десятилетием количество пластмассовых деталей в автомобилях неуклонно возрастает. Если в 1964 году автомобиль зарубежного производства содержал в среднем 1-1,5% полимеров (по весу), то сейчас в новых автомобилях пластик составляет уже 15%. Российское автомобилестроение не исключение, на смену металлическим деталям в отечественных машинах все чаще приходят пластиковые. Но чтобы такая замена оказалась по-настоящему эффективной и экономически выгодной, необходимые полимерные материалы должны быть достаточно дешевы и всегда «под рукой». А это возможно только в том случае, когда они производятся здесь, в России. Именно для выполнения этой задачи московская , тольяттинские предприятия «Куйбышев -Азот» и «Виза» объединили свои усилия и создали в Тольятти совместное предприятие «Волгапласт», которое производит полимерные материалы на основе полиамида.
Доля полиамидов на мировом рынке термопластичных конструкционных материалов c высокой степенью кристалличности. (Общий объем производства — 3,4 млн тонн.)
Доля полиамидов на российском рынке термопластичных конструкционных материалов c высокой степенью кристалличности.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Эти автомобильные детали сделаны из материалов на основе полиамида-6.
Преимущества полиамида-6 перед другими пластиками (полиацеталем, поликарбонатом, полибутилентере-фталатом, АБС-пластиками).
Недостатки полиамида-6 по сравнению с другими пластиками.
‹
›
Мы привыкли говорить о том, что живем в век полимеров. Но полимеры не просто заменяют традиционные древесину, стекло, металл, они во многом превосходят их. Полимеры стали основой для создания новых конструкционных материалов с уникальными свойствами. Разнообразие существующих синтетических полимеров и композитов позволяет в каждом конкретном случае подбирать материал, максимально соответствующий тем функциям, которые должно выполнять изделие, и тем условиям, в которых оно будет эксплуатироваться.
Прочные позиции в разных отраслях промышленности, в том числе автомобилестроении, занимают полиамиды — дешевые, удобные в переработке полимеры, обладающие универсальными эксплуатационными свойствами. Характерный химический признак полиамидов — то, что они содержат в основной цепи группу — СО — NH -. Кстати, такие же группы содержатся в белках и пептидах, хотя по свойствам биологические полиамиды сильно отличаются от синтетических. Основные выпускаемые промышленностью группы полиамидов — полиамид-6, полиамид-6,6 и полиамид-12; цифры обозначают число атомов углерода в исходных веществах (мономерах).
Первый промышленный полимер этого класса, полиамид-6, более известный широкой публике под названием капрон, начал свое триумфальное шествие по миру в конце 1930-х годов, после того, как сотрудник , талантливый американский химик Уоллес Карозерс разработал метод получения синтетического полиамидного волокна. Изделия из прочных и эластичных синтетических нитей, от дамских чулок и парашютов до рыболовных сетей и канатов, быстро завоевали рынок.
Сейчас полиамид — один из самых дешевых и широко используемых полимеров. Из него можно изготавливать не только волокно, но и пленки, клеи, а также пластики. Полиамидные пластики обладают замечательными свойствами: они прочны, устойчивы к механическому износу, маслам и органическим растворителям, выдерживают температуры до 140оС, обеспечивают хорошую тепло- и электроизоляцию. К тому же полиамиды прекрасно совмещаются с самыми разными наполнителями, а это открывает неисчерпаемые возможности для создания на их основе композиционных материалов и модифицированных пластиков с заданными характеристиками. В качестве наполнителей применяют стекловолокно, асбест, графит, кварц, тальк и другие материалы. Количество наполнителя, в зависимости от поставленной задачи, может достигать до 60%. При этом каждый вид наполнителя придает пластику особые свойства: стекловолокно в несколько раз улучшает механическую прочность, графит и дисульфид молибдена снижают коэффициент трения, тальк и кварц усиливают электроизоляционные свойства, соединения фосфора и сурьмы уменьшают горючесть. Полиамид можно окрашивать в любые цвета, изделия из него имеют хороший внешний вид, что немаловажно для конкурентоспособности на рынке.
Огромное достоинство полиамидных материалов — простота переработки. Они термопластичны, что позволяет изготавливать детали различной формы методом литья под давлением и экструзии. По сравнению с другими полимерами полиамид менее капризен, не так требователен к точности соблюдения температурных режимов литья и сушки. Для России, где технологические процессы на производстве еще не полностью отработаны, такая неприхотливость — большое достоинство. Более того, производство деталей из полиамидных термопластов практически безотходно, поскольку любые остатки полимерной массы обязательно находят новое применение.
Сырьем для синтеза полиамида-6 служит распространенный химический продукт — капролактам. Поскольку российские химические предприятия производят 10% мирового объема капролактама, ясно, что проблем с сырьем в нашей стране нет. Большинство отечественных заводов выпускают полиамид-6 в виде волокна, из которого делают трикотаж, ткани, корд для шин и многое другое. Но для автомобильных деталей нужны специальные модифицированные литьевые марки полиамида-6, производство которых в последние годы, после закрытия цеха на в Орехово-Зуеве, в России практически прекратилось.
Чтобы обеспечить потребности отечественного автомобилестроения и других отраслей промышленности в материалах на основе полиамида, в Тольятти было создано совместное предприятие «Волгапласт» при участии , предприятий «Куйбышев-Азот» и «Виза». «Волгапласт» выпускает 5 тысяч тонн продукции в год. Теперь отечественные автозаводы в значительной степени избавлены от необходимости закупать полиамиды импортных марок, оплачивать дополнительные транспортные расходы и ждать, когда прибудет заказанная партия сырья. А главное — можно обойтись в достаточно недорогом отечественном автомобиле без дорогих импортных материалов. Производство полиамидных пластиков требуемых марок теперь находится рядом — в Тольятти.
Современное автомобиле -строение уже немыслимо без материалов на полимерной основе. Достаточно заглянуть под капот автомобиля, чтобы увидеть там множество деталей, изготовленных из пластика. Если говорить конкретно о полиамиде, то это элементы систем зажигания, термостаты, защитные экраны, корпуса бензиновых и воздушных фильтров, крыльчатки вентиляторов и многое-многое другое. Недавно из полиамида начали делать детали выпускного коллектора, а будут делать и крышки клапанов. Некоторые изделия из материалов «Волгапласта», например бензиновые фильтры и каркасы реле из прозрачного полиамида, будут экспортироваться во многие страны мира.
Применение полиамиду нашлось и в салоне автомобиля: различные кнопки и каркасы, ручки дверей, корпуса и шестерни стеклоподъемников. В недалеком будущем металлическую педаль акселератора заменит более легкая и прочная — из армированного полиамида.
Конечно, идеальных материалов не бывает — есть недостатки и у полиамида. Один из них — способность поглощать влагу. Из-за этого в изделиях из полиамида нельзя обеспечить высокую точность размеров: при повышенной влажности деталь слегка набухает, а в сухом воздухе снова сокращается. Но во многих случаях недостатки полиамида нивелируются комплексом других потребительских качеств, которые делают его универсальным пластиком. А для специальных задач существуют специальные марки полимеров.
Что дает использование пластиков в автомобиле? Во-первых, машина становится легче, а это означает, что снижается расход топлива и уменьшается загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Во-вторых, открывается возможность для новых конструкционных решений, поскольку термопластичные полимеры легко поддаются переработке и, следовательно, позволяют воплотить любые дизайнерские идеи. Благодаря этому можно получать детали самых хитроумных форм и цветов без дополнительных операций по механической обработке и окраске. В-третьих, применение пластиков помогает не только отказаться от дорогостоящих цветных металлов и нержавеющих сталей, но и сократить энерго- и трудозатраты в процессе производства, а значит, снизить стоимость автомобиля.
Но, пожалуй, самое главное преимущество пластиков в том, что они обладают комплексом свойств, необходимых для конкретного конструкционного элемента. А от того, насколько соответствует материал условиям эксплуатации, зависит надежность детали и, в конечном итоге, безопасность автомобиля, а также комфорт водителя и пассажиров. Зарубежный опыт показывает, что полиамид — наиболее подходящий материал для элементов подкапотного пространства. Сочетание гибкости и жесткости, устойчивость к вибрации, коррозии, истиранию, растрескиванию обеспечивают дополнительную защиту при аварии.
Среди модифицированных марок полиамида есть такие, которые обладают одновременно низким коэффициентом трения, прочностью и ударной вязкостью. Причем эти свойства сохраняются в широком диапазоне температур, что делает полиамид незаменимым при изготовлении сепараторов подшипников и других трущихся деталей.
разработала процесс получения модифицированных марок полиамида широкого назначения. Недавно освоено уникальное производство новых материалов серии Технамид Б
. Они имеют более короткий цикл литья. А ведь экономия даже нескольких секунд позволяет изготовить за смену больше деталей и в итоге повышает эффективность производства. Кроме того, эти материалы обладают высокой прозрачностью, что существенно расширяет спектр их применения.
Сейчас на предприятии «Волгапласт» начат выпуск стеклонаполненных материалов серии Армамид
— торговой марки «Полипластик-Технопол». Эти стеклопластики имеют улучшенные эксплуатационные качества и, без сомнения, найдут применение в автомобилях новых серий, сделав их легче, красивее и прочнее.
