Boekverslag door Een scholier 4874 woorden 16 september 2008 5.7 166 keer beoordeeld Vak Maatschappijleer Plastics en kunststoffen Inleiding Tegenwoordig lijken plastics niet meer weg te denken uit onze maatschappij. De productie van plastics is de afgelopen decennia razendsnel toegenomen. Er zijn veel bedrijven die zich met de productie van plastics bezighouden. Van grondstofbewerking tot eindproductie. Maar ook in het dagelijks leven kunnen we er niet op heen, in ontzettend producten zit plastics verwerkt. Plastics lijken onmisbaar in deze samenleving, maar is dat wel zo? Behalve voordelen kennen plastics ook nadelen, bijvoorbeeld het milieu, dat door de productie en afvalverwerking van plastics wordt aangetast. Daarom stellen wij als onderzoeksvraag in dit verslag: is er een toekomst mogelijk zonder plastics, ook als de aardolie op is? We kunnen vaststellen dat de rol van plastics in onze maatschappij groot is, maar of de invloed van plastics onze maatschappij zodanig beïnvloed dat we niet meer zonder kunnen is nog maar de vraag. We kunnen ons ook afvragen of we nog wel mét plastics kunnen leven. De milieukwestie groeit en milieuactivisten worden steeds kritischer over het afvalprobleem en de productie van plastics. Daarnaast worden problemen omtrent grondstoffen zoals aardolie, het belangrijkste bestandsdeel van plastics, steeds groter doordat deze stoffen dreigen op te raken. In dit verslag zullen wij gaan onderzoeken wat plastics zijn en wat de invloed ervan is op onze maatschappij. Is die zodanig groot, dat we niet meer zonder kunnen? En hoe zou het dan verder moeten als de aardolie op is? We willen onze onderzoeksvraag beantwoorden aan de hand van een aantal deelvragen. - Wat zijn plastics? - Hoe zijn plastics ontstaan? - Hoe worden plastics gefabriceerd? - Wat voor invloed hebben plastics op het milieu? - Hoe belangrijk zijn plastics in onze maatschappij? - Wat zijn de voordelen en nadelen van plastics? In dit verslag zullen wij dan ook deze deelvragen zo goed mogelijk proberen te beantwoorden. Zodat we uiteindelijk tot een juiste conclusie kunnen komen. Wat zijn plastics? Plastic is een groepsnaam afkomstig uit het Engels, Het woord wordt ook in de Nederlandse taal veel en in ruime zin gebruikt als alternatief voor "kunststoffen". Kunststoffen zijn kunstmatig samengesteld. Dit wil dus zeggen dat deze stoffen geen natuurproducten maar industriële producten zijn, gemaakt door de mens. Het zijn synthetische stoffen die zijn opgebouwd met behulp van chemische processen. https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 1 van 11
Hoewel men vaak denkt dat plastic en kunststof hetzelfde is, is dit niet altijd zo. Een plastic is eigenlijk alleen een kunststof waarvan door plastische vormgeving (verhitting in een vorm onder druk) een voorwerp kan worden gemaakt. Men spreekt dan van een thermoplast. Lang niet alle kunststoffen vallen daaronder. Daarom is de naam plastic niet echt een geschikt alternatief voor de naam kunststof. Plastics hebben meestal de volgenden eigenschappen: Licht in gewicht Sterk en redelijk duurzaam Slijtvast Redelijk trillingsvrij Alle kleuren leverbaar Goed ten opzichte van de alternatieven Isolatoren van warmte en elektriciteit Gemakkelijk te vervormen en bewerken Plastics bestaan hoofdzakelijk uit elementen koolstof (C), waterstof (H), stikstof (N) en zuurstof(o). Vandaar dat plastics onder de organische verbindingen vallen. Plastics worden ook wel polymeren genoemd, afkomstig van het Grieks poly (veel) en meros (deeltjes). Dit wil zeggen dat de stoffen zijn opgebouwd uit een groot aantal (kleine) deeltjes. Die deeltjes, de bouwstenen, zijn kleine moleculen (monomeren = enkelvoudige chemische verbinding), die samen een heel groot polymeermolecuul vormen. Door in te grijpen in de chemische structuur van de monomeren krijgt men synthetische polymeren met een breed gebied aan toepassingsmogelijkheden. H-C=C-H H-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-H Monomeer polymerisatiereaktie Polymeer Alle plastics hebben ook verschillende eigenschappen, namelijk eigenschappen die geschikt zijn voor de toepassing waarvoor ze worden gebruikt. Bij de opsomming van de verschillende soorten plastics verderop in dit verslag staan ook de eigenschappen en de toepassingen van de betreffende plastics. Plastics hebben over het algemeen een hoge chemische resistentie (weerstand tegen chemische inwerking). Daarom worden plastics vaak gebruikt als verpakkingsmateriaal voor diverse agressieve chemicaliën en andere stoffen. Plastic overtreft hierbij zelfs de levensduur van metallisch of keramisch materiaal. Een chemische eigenschap die als groot nadeel kan worden gezien is de brandbaarheid van plastics. De meeste plastics zijn brandbaar op een paar uitzonderingen na. Men kan plastics ook minder brandbaar maken door toevoeging van zogenaamde vlamdovende middelen. Zelfdovendheid is een goede eigenschap bij bijv. toepassingen waarbij brandveiligheid vereist is (bijv. in vliegtuigen), een nadeel is wel dat deze plastics bij hoge verhitting weliswaar niet gaan branden, maar wel kunnen ontleden in zeer giftige ontledingsproducten. Net als andere stoffen zijn ook plastics onderhevig aan verouderingsverschijnselen: verlies van glans, zwelling, krimp of verwering aan het oppervlak. Maar in vergelijking met andere producten zijn plastics onderhoudsarmer en een stuk duurzamer. Om de duurzaamheid te verhogen wordt er vaak carbon black aan toegevoegd. Het nadeel is wel dat dit niet kan in gekleurde toepassingen (het materiaal wordt zwart), maar het verouderingsproces gaat een stuk langzamer. Een plastic kan bijna alle gewenste eigenschappen worden gegeven. Dit is ook de reden dat er zo veel toepassingsmogelijkheden voor plastics zijn. Plastics hebben andere traditionele materialen verdrongen, zoals bijv. metalen onderdelen in auto s https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 2 van 11
(aanzienlijke gewichtsbesparing), glas in dakconstructies (tuinbouwkassen en de Arena in Amsterdam) en als inbraakwerend en kogelvrij glas. Er zijn 3 soorten: Thermoplasten (smelten bij opwarming) Thermoharders (ontbinden bij opwarming) Elastomeren (rubber) Thermoplasten Bij het verwarmen van plastics is er een groep die zacht wordt, deze groep wordt ook wel thermoplasten genoemd. Dit in tegenstelling tot de thermoharders, deze materialen blijven hard als ze verhit worden. De thermoplasten zijn makkelijk te vervormen en kunnen steeds weer opnieuw in een vorm gegoten worden, dit is een zeer goede eigenschap. Een thermoplastische kunststof bestaat uit een groot aantal macromoleculen, die de vorm hebben van lange slierten. Door de grote lengte van de slierten zitten ze in elkaar verstrengeld en zijn er onderlinge cohesiekrachten (aantrekkingskrachten). Ze liggen dus min of meer verankerd in elkaar, maar zitten zeker niet vastgeknoopt zoals thermoharders. Doordat ze niet aan elkaar vastgeknoopt zitten, bezitten ze de eigenschap om te smelten. Als we een thermoplast verwarmen, gaan de macromoleculen heviger trillen. Dit heeft tot gevolg dat de stof gaat uitzetten en de cohesiekrachten gaan afnemen, de stof wordt soepeler en minder stijf. Wordt de stof verder verwarmd, dan zullen de moleculen van elkaar los raken en langs elkaar gaan glijden; het plastic is op dat moment gesmolten. Alle eigenschappen zijn dan verloren gegaan. Zulke macromoleculen zullen niet gemakkelijk langs elkaar kunnen glijden. De gesmolten stof, ook wel smelt genoemd, is meestal taai-vloeibaar. Wordt de smelt terug afgekoeld, dan krijgt de stof al zijn eigenschappen terug, het wordt weer een vaste stof. Dit proces kan meerdere malen herhaald worden. Men kan het materiaal ook een grotere elasticiteit geven, bij dezelfde temperatuur. Men doet dit door bij het materiaal een weekmaker te voegen, zoals vb. olie, die als een soort smeermiddel optreedt tussen de moleculen. De toepassing van thermoplasten heeft grote voordelen, omdat de zacht gemaakte materialen makkelijk in de juiste vorm kunnen worden gebracht, en bovendien gemakkelijk kunnen worden hergebruikt. In bepaalde omgevingen is het gedrag echter nadelig. In vliegtuigen of andere omgevingen waar de gevolgen van brand zeer ernstig kunnen zijn, worden thermoplasten liever niet toegepast, omdat deze bij verhitting kunnen smelten, en op mensen terecht kunnen komen en bij hen brandwonden kunnen veroorzaken. Voorbeelden van thermoplastische materialen zijn: Acrylonitril butadieen styreen (ABS) Schokbestendig, gebruikt voor pijpen, buizen, auto-onderdelen, kozijnen, gereedschappen, deurlijsten, veiligheidshelmen. Polyvinylchloride (PVC) Sterk, aanpasbaar, bestand tegen zon en regen, gebruikt voor kunstleer, kleren, raamkozijnen, tegels, isolatie. Polypropyleen (PP) Taai, buigzaam, rekbaar, gebruikt voor buizen, pijpen, huishoudelijke artikelen, kratten en kunstgewrichten. Polyethyleen PE https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 3 van 11
Aanpasbaar, buigzaam, duurzaam, met lage dichtheid gebruikt voor tassen en flessen; met hoge dichtheid voor buizen en kratten. Celluloid Dun, glanzend, buigzaam en ontvlambaar, gebruikt voor decoratieve voorwerpen en bioscoopfilms. Polysulfon Goede chemische bestendigheid, ongevoelig voor stoom en heet water, onschadelijk, grote mechanische sterkte en stijfheid. Polystyreen (PS) Bros, maar gemakkelijk tot schuimplastic of elastische soorten te verwerken, gebruikt voor verpakkingen. Celluloseacetaat Zacht, glad, droog, laadt niet op met statische elektriciteit, is goed kleurbaar Polytetrafluorethyleen (PTFE - Teflon) Bestand tegen chemische stoffen, elektriciteit en hitte, lage wrijving (heel glad) gebruikt voor hittebestendige, aanbakvrije deklagen, isolatiemateriaal. Polymethylmethacrylaat (PMMA) Doorzichtig, hard, sterk, gebruikt voor veiligheidsglas, (verkeers) borden, reflectors, lampdozen, textielvezels. Tachtig procent van de wereldproductie betreft thermoplasten. Bekende thermoplasten zijn polyethyleen (PE) voor huishoudelijke artikelen, verpakkingsmaterialen, speelgoed) en polyvinylchloride (PVC) voor o.a. drinkwater- en afvoerbuizen. Thermoharders De andere groep plastics blijft bij verwarming hard en worden thermoharders genoemd. Ook van deze plastics zijn diverse toepassingsgebieden te vinden. Bijv. polyesterharsen (UP), wordt gebruikt in boten, surfplanken en opslagsilo s). De thermohardende kunststoffen bestaan uit een netwerk van draden, niet alleen in de lengte, maar in alle richtingen. Alle ketens zitten op verschillende plaatsen aan elkaar vast geknoopt. Daardoor vormen ze een onverbrekelijk geheel. Thermoharders blijven hard als ze worden verhit, in tegenstelling tot de thermoplasten, die zacht worden bij verhitting. Thermoharders kunnen niet op dezelfde manier worden verwerkt als thermoplasten, dit omdat een thermoharder na verwerking niet meer om te vormen is. Als een thermoharder wordt verhit, smelt het niet maar het ontleedt zich zonder vloeibaar te worden. Thermoharders worden minder gebruikt dan thermoplasten omdat ze niet met spuitgieten te verwerken en slecht recycleerbaar zijn. Thermohardende kunststoffen zijn normaal een stuk brosser dan thermoplastische kunststoffen. Voorbeelden van thermohardende materialen zijn: Fenolformaldehyde (PF) Bestand tegen hitte, chemische stoffen en elektriciteit, hard en sterk, gebruikt als isolatiemateriaal voor elektriciteit. Melamineformaldehyde (MF) Triplex- en spaanplaten, bevestigen van (papieren) decoratielagen op kunststof platen. Alkydharsen Wordt vaak in verf toe gepast, werkt als bindmiddel. Ureumformaldehyde (UF) https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 4 van 11
Dit is een kunsthars en wordt vaak voor spaanplaten gebruikt. Polyesterharsen Vloeibaar mengsel dat vaak met glasvezel wordt vermengd om bijvoorbeeld zeilboten mee te maken. Elastomeren Tussen de diverse plastics die bij verwarming smelten en die hard blijven zitten de elastomeren of rubberachtige materialen. Elastomeren zijn polymeren met rubberachtige eigenschappen. Het woord elastomeer komt van de woorden elastisch en mer Een elastisch materiaal neemt weer zijn oorspronkelijke vorm aan na verwijdering van een externe belasting. Wanneer deze verhit worden zijn ze niet vervormbaar maar zijn ze nog wel elastisch. Aanvankelijk maakte men gebruik van natuurrubber, maar later werden ook synthetische rubbersoorten uitgevonden. Een veel gebruikte elastomeer is bijv. polyurethaan (PUR), dat gebruikt wordt in o.a. matrassen en meubelkussens. De elastomeren zijn opgebouwd uit lange lineaire macromoleculen met een uitgesproken elasticiteit. Dit gebied is gelegen bij normale omgevingstemperatuur. De elasticiteit wordt bekomen door het vulkanisatie proces. Een proces dat onder andere uitgevoerd wordt met zwavel. Deze zorgen voor een brugverbinding tussen de macromoleculen. Bij inwerking van een kracht houden deze zwavelbruggen de moleculen bij elkaar. Dit noemt men dan natuur- en kunstrubber. Voorbeelden van elastomeren zijn: Natuurrubber (NR) EPDMrubber Isopreenrubber (IR) Styreen-butadieenrubbe (SBR) Isopreen-butylrubber (IIR) Neopreen (polychloropreen) Polyurethaan (PUR) Epichloorhydrinerubber (ECO) Plastics zijn dus stoffen die kunstmatig worden samengesteld. Ze kennen een breed gebied aan toepassingsmogelijkheden en worden daarom in veel producten gebruikt. Hoe zijn plastics ontstaan? De eerste kunststof die gebruikt werd was bakeliet (PF). Dit was omstreeks 1908. Bakeliet was ontwikkeld door de Leo Baekeland, een Amerikaanse uitvinder van Belgische afkomst. Aan het begin van de twintigste eeuw experimenteerde hij met mengsels van fenol en formaldehyde. Het resultaat was uiteindelijk de kunststof bakeliet (omstreeks 1908). Op 7 december 1909 werd patent verleend op bakeliet. In eerste instantie was de naam bakeliet een merknaam. Er zijn verschillende fabrieksnamen, onder andere "Philite" (Philips bakeliet) en "Hajaliet" (Hazemeyer bakeliet). Later werd de naam bakeliet de naam van het materiaal. Het werd gebruikt in de elektrotechniek, deurklinken en radiokasten. Zo n beetje alle andere kunststoffen werden pas in de tweede helft van de twintigste eeuw. Het was dan ook pas na de Tweede Wereldoorlog dat de massaproductie van kunststoffen echt goed op gang kwam. Bakeliet laat zich gemakkelijk in allerlei vormen persen, heeft een grote mechanische stevigheid met daarnaast een zeer goede elektrische isolatie. Vanwege deze laatste eigenschap werd het toegepast in de https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 5 van 11
elektrotechniek. Later werd die functie overgenomen door nieuwe kunststoffen. Verder werd het veel toegepast in onder andere deurklinken (Bruynzeel) en radiokasten (Philips). Hoe worden plastics gefabriceerd? Plastics worden voor een groot deel gemaakt uit aardolie. Dat is de grondstof voor de productie van plastic. Soms wordt aardgas of steenkool gebruikt. Daarnaast is zout (NaCl) voor een aantal plastics een belangrijke grondstof. 10 kilo aardolie is al voldoende voor het maken van 3000 draagtassen, 1000 yoghurtbekers en 12.000 injectiespuiten. Deze aardolie wordt gekraakt. In dit proces wordt de olie verhit in een speciale kraakruimte. Door het kraken worden grote molecuulketens gebroken in kleinere. Dit gebeurt doordat sommige verbindingen tussen koolstofatomen worden verbroken. Doordat er een katalysator gebruikt wordt, wordt het kraken versneld. Stoffen die bij het kraken ontstaan zijn onder andere Propeen en Etheen. Hier kan dan weer dan weer kunststof van gemaakt worden door deze stoffen te polymeriseren. De polymeren alleen zijn echter nog niet geschikt om er gebruiksvoorwerpen van te maken, deze moeten nog van diverse toevoegingen worden voorzien. Deze toevoegingen hangen o.a. af van de toepassing van het uiteindelijke materiaal en de gewenste eigenschappen. Toevoegingen die aan de kunststoffen gedaan worden zijn o.a.: weekmakers, vlamvertragers, kleurstoffen, UV stabilisatoren en glasvezels. Wanneer deze stoffen aan het polymeer zijn toegevoegd, wordt dit in de kunststof of plastic fabriek goed gemengd en worden er vervolgens korreltjes van gemaakt, dit heet ook wel granulaat. Dit wordt gedaan omdat dit gemakkelijk is te vervoeren. De fabricage van deze korreltjes gebeurt in een zogenaamde extruder, die alles goed mengt en kneed en er uiteindelijk korreltjes van maakt. Het granulaat gaat vervolgens naar de fabrikant die er het eindproduct van maakt. Deze eindproducten zijn uiteraard zeer uiteenlopend, van CD s tot autobumpers, vuilniszakken, bloempotten, plastic flessen, mobieltjes, speelgoed, enz. Deze fabrikant maakt het eindproduct d.m.v. een machine die het granulaat onder hoge temperatuur en druk in een matrijs (een vorm) laat lopen, vervolgens laat de matrijs het gevormde onderdeel los vult de matrijs zich alweer voor het volgende onderdeel. De machine waarin dit gebeurt zijn spuitgietmachines. In sommige gevallen is het product dan gereed (dus eindproduct zoals bijv. vuilniszakken), maar in veel gevallen is het maar een onderdeel van het totaal (bijv. een autobumper). Waar worden plastics voor gebruikt? Er zijn ontzettend veel producten van plastic gemaakt. Behalve producten die volledig uit plastic bestaan, zoals emmer en draagtassen, wordt plastic ook toegepast in bepaalde producten. De mate waarin plastics aan de producten worden toegepast verschilt per soort product. Zo wordt er soms aan textiel plastic toegevoegd. Dit om het kledingstuk bijvoorbeeld waterdicht te maken. Ook in veiligheidsjassen zit plastic verwerkt. Kleine doorzichtige plastic korrels vangen het licht op en kaatsen het weer terug. Hierdoor wordt het kledingstuk reflecterend. Plastics kunnen op verschillende manier met textiel worden gecombineerd. Het textiel wordt door warme, vloeibare plastic gehaald. Verhitters zorgen ervoor dat het plastic tussen de vezels doorloopt. Of een plastic laag wordt in het textiel gestreken, zodat het smelt en aan de vezels blijft plakken. Het resultaat is een plastic oppervlak aan de ene kant en een van stof aan de andere kant. Ook in verfsoorten wordt plastic toegevoegd. Voor veel verfsoorten is de stof heel belangrijk. Het zorgt dat de verf glad en smeerbaar is en dat de kleurstoffen zich gelijkmatig verspreiden zodat de kleur niet te Een veiligheidsjas, het https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 6 van 11
vlekkerig wordt. Het geeft volume of dikte aan de verflaag en zorgt plastic reflecteert licht dat het aan het oppervlak blijft plakken. En wanneer de verf is opgedroogd is het resultaat duurzaam en glanzend. Maar plastic wordt ook in de moderne technologie toegepast. Een ruimtevaartuitrusting bevat bijvoorbeeld minstens vijfentwintig soorten gespecialiseerd lichtgewicht plastic. Van koolstofvezelcomposieten worden lichte, maar sterke onderdelen voor motoren, fietsen, auto s en vliegtuigen gemaakt. De mix van plastic en vezel is sterk en elastisch. Wat voor invloed hebben plastics op het milieu? De opkomst van plastics, bracht ook een groot aantal milieuproblemen met zich mee. Ook nu nog zie je in de duinen lege broodzakjes slingeren. Maar het probleem van plastics beperkt zich echter niet alleen tot de afvalfase. Ook de productie en de toepassing ervan kent een schadelijke uitstoot. Grondstoffen Van het totale olieverbruik in Nederland wordt ongeveer vier procent voor de productie van plastics gebruikt. Olie is de belangrijkste grondstof voor plastics. Olie, aardgas en steenkool zijn grondstoffen waarvan de vorming miljoenen jaren heeft geduurd. Van deze grondstoffen zou duurzaam gebruikt moeten worden gemaakt, omdat de voorraden eindig zijn. Door het enorme gebruik van olie voor de productie van plastic wordt het klimaat aangetast. Tijdens de verbranding van de stoffen neemt de hoeveelheid kooldioxide in de dampring toe. Met als gevolg een verhoogt broeikaseffect. Daarnaast tast het zoeken naar grondstoffen, de winning en het transport ervan ook het milieu aan. Maar als alle plastics zouden worden gerecycled, dan zou dat eigenlijk betekenen dat er duurzaam met de grondstof olie wordt omgegaan. De olie wordt immers telkens hergebruikt. Als olie gebruikt wordt als brandstof voor auto s, dan wordt de olie in één keer opgestookt en heb je er niets meer aan. Je zou dus kunnen zeggen dat sprake is van een duurzamer gebruik van olie, als deze voor plastics wordt gebruikt, in plaats van bijvoorbeeld brandstoffen voor auto s. De voorraad van de grondstof chloor, dat ook voor de productie van plastic wordt gebruikt, wordt nog minder dan olie- en gasvoorraden door natuurlijke porcessen aangevuld. Maar de hoeveelheden op aarde hiervan zijn zo groot dat er geen tekorten dreigen. De belangrijkste milieuproblemen ontstaan hierbij door de schadelijkheid van gevormde chloorverbindingen. Dit komt maar bij een beperkt aantal plastics voor. Productie Zowel bij de productie van de basischemicaliën en grondstoffen voor plastics als bij de productie zelf komen een bij een aantal soorten plastic schadelijke stoffen vrij die het milieu aantasten. Bij de raffinage van olie, de grondstof voor plastics, komen grote hoeveelheden zwaveldioxide in de lucht. Wat een belangrijke oorzaak is van zure regen. Afhankelijk van welk plastic er wordt geproduceerd komen er verschillende lozingen voor. Er wordt gebruikt gemaakt van schadelijke verbindingen. Zo komt er bij de productie van PVC het kankerverwekkende vinylchloride vrij, en bij het geproduceerde plastic komen er verschillende lozingen voor. Deze verontreinigingen belasten het water of de lucht. Daarentegen geldt dat de productie van veel plastics juist veel minder schadelijk is voor het milieu dan de productie van andere materialen. Een aantal soorten plastics kunnen het milieu aantasten, maar lang niet allemaal. Afval https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 7 van 11
Omdat plastic kunstmatig door de mens is samengesteld, vergaat het niet en blijft nog jarenlang achter. Het vervuilt niet alleen het milieu, maar is ook een gevaar voor de in het wild levende dieren. Een groot deel wordt daarom gerecycled. Maar lang niet alle plastics worden gerecycled, sommige plastics worden op een grote afvalberg gestort, en dit betekend geen duurzaam gebruik van olie. Recyclen kan op 2 manieren gebeuren: Een gewond dier als gevolg van plastic afval Het ingezamelde materiaal wordt in kleine stukjes vermalen (dit proces heet scrappen) en vervolgens worden er stoffen aan toegevoegd voor de gewenste eigenschappen en wordt er weer granulaat van gemaakt. Een nadeel van deze methode is dat de oorspronkelijke doorzichtigheid en lichtdoorlatendheid bij het gerecyclede materiaal niet meer wordt gehaald. Het materiaal gaat er dus in kwaliteit op achteruit en de mogelijkheden zijn beperkter. Een ander proces van recyclen is het afbreken van het polymeermolecuul tot kleinere moleculen (monomeermoleculen). Er wordt dan als het ware van het gerecyclede eindproduct weer de basisgrondstof gemaakt. Het voordeel van deze methode is dat met het opnieuw gevormde polymeer weer alles gemaakt kan worden. Ook wordt er niet ingeboet aan de kwaliteit van het eindproduct. Een nadeel is wel dat, door deze manier van recyclen, het meer energie en een langere tijd kost om het eindproduct te maken. In onderstaande schema is de kringloop van gerecyclede (statiegeld) flessen uit de supermarkt te zien. De laatste jaren zijn bioplastics nogal sterk in opkomst. Dit komt ook met name omdat men zich is realiseren dat op een gegeven moment de aardolie op zal zijn en dus ook de grondstof voor de plastics. Bioplastic is de naam die gegeven wordt aan plastic dat gemaakt wordt uit natuurlijke producten, zoals zetmeel dat wordt gewonnen uit aardappels of maïs. De bioplastics wordt het meest uit maïs gewonnen, al wordt dit steeds meer een probleem in verband met de opkomende druk op maïsverbouw voor bio-benzine Een groot voordeel van deze methode om kunststoffen te maken is de onafhankelijkheid van de aardolie (voorraad en prijs). Een ander groot voordeel van bioplastics is dat het ook gemakkelijk afbreekbaar is. Gemiddeld duurt de natuurlijke afbraak enkele weken tot twee jaar. Bioplastic wordt in Nederland onder andere gebruikt voor zakken voor in de gft-bak en plantenpotjes die je met pot en al kunt planten. Hoe belangrijk zijn plastics voor onze maatschappij? Duurzame basismaterialen zoals steen, brons en ijzer, maar ook meer vergankelijke zoals hout, leer, linnen en wol, speelden vroeger een belangrijke rol in de maatschappij. Om aan de toenemende vraag naar sommige van deze stoffen te voldoen en tegelijk hun gunstige eigenschappen te verbeteren, ontwikkelden de wetenschap en de industrie in de 19de en 20ste eeuw nieuwe producten: kunststoffen. Die kwamen niet meer voort uit de landbouw of veeteelt, maar uit steenkool en aardolie en zijn het resultaat van de vorderingen van de scheikunde. Plastics hebben tal van soms onnavolgbare eigenschappen. De bouw- en autonijverheid, voedingsindustrie en de medische wereld zijn de grootste gebruikers van Plastics. Plastics hebben in vele toepassingen natuurproducten vervangen, dikwijls sterk ten voordele van het milieu. Plastics bannen zou betekenen dat het milieu op korte tijd volledig ontspoort of dat de mensheid terugkeert naar de levensstandaard van het begin van de 19de eeuw. https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 8 van 11
De eerste plastics zoals celluloid en bakeliet wilden de schaarste aan natuurproducten zoals exotisch hout en ivoor compenseren. Naarmate de ervaring met kunststoffen toenam en er meer en meer soorten werden ontwikkeld, kwam het accent anders te liggen. Niet zozeer de vervanging van traditionele materialen, maar met name de betere eigenschappen kregen de aandacht. Kunststoffen zijn licht, ze roesten niet, breken minder snel dan andere materialen en hoeven niet te worden geschilderd. Ze zijn gemakkelijk in elke gewenste vorm en kleur te brengen en ze isoleren goed. Om deze reden worden kunststoffen veelvuldig in auto s toegepast. Met name het milieu is hierbij een belangrijk argument. De Europese auto-industrie verwerkt bijna 2 miljoen ton kunststof per jaar; bij sommige automodellen is het verbruik van kunststof tijdens de laatste decennia met een factor vier gestegen. Honderd kilogram kunststof vervangt gemiddeld 200 tot 300 kilogram conventioneel constructie-materiaal; auto s worden lichter door het gebruik van kunststoffen en na een gemiddelde levensduur van 150.000 km bespaart dat ongeveer 750 liter brandstof per wagen; omdat ze minder wegen neemt het aardolieverbruik door personenwagens in West-Europa alleen al, af met 12 miljoen ton per jaar. Dit vertegenwoordigt ongeveer een tiende van hun brandstofverbruik; de CO2-uitstoot vermindert jaarlijks met 30 miljoen ton Bijna overal waar je ook kijkt zul je wel plastic tegenkomen. Ontzettend veel producten en voorwerpen bestaan, volledig of deels, uit plastic. Plastic vormt een heel belangrijk deel in onze maatschappij. Zo zijn er bepaalde technologische ontwikkelingen alleen mogelijk geweest door plastic. De stof is zo belangrijk door de voordelen die plastic heeft in vergelijking met andere stoffen. Deze zullen op de volgende bladzijde besproken worden. Wat zijn de voordelen en nadelen van plastics? In dit verslag zijn al een aantal voordelen en nadelen van plastics naar voren gekomen. Dit zijn ze zeker niet allemaal. Bij deze deelvraag willen we de voordelen en nadelen op een rijtje zetten, zo kunnen we ze met elkaar afwegen om mede hiermee onze hoofdvraag te beantwoorden. Voordelen - Plastic verpakkingen zijn licht en er is weinig materiaal nodig voor de productie. Daarom worden tegenwoordig o.a. veel auto-onderdelen gemaakt van plastics. Omdat de stof zo licht is, wordt er minder benzine verbruikt. - Plastic omhulsels beschermen producten en verhogen de houdbaarheidsdatum ervan. - Plastics zijn goedkoop in vergelijking met andere materialen. Zo zijn plastics in veel gevallen een vervanging voor glas. Doorzichtige plastics lijken op glas, alleen zijn plastics veel goedkoper en lichter dan glas. Dit wordt bijvoorbeeld toegepast bij een autoruit. - Plastics zijn gemakkelijk te kleuren. Er kunnen bij de productie verschillende kleurstoffen worden toegevoegd. O.a. deze eigenschap zorgt ervoor dat plastics veel meer in trek zijn bij producties dan andere (natuurlijke) stoffen, omdat ze een kleur van zichzelf hebben, die vaak moeilijk te veranderen is. - Plastics zijn onderhoudsarm. Plastics rotten of roesten bijvoorbeeld niet, en ze zijn gemakkelijk schoon te maken. - Plastics zijn gemakkelijk vervormbaar. Je kunt ze bijvoorbeeld eenvoudig een gewenste vorm gieten. Dat gaat bij bijna alle andere stoffen moeilijker. - Plastics kennen een langzame veroudering. De stof is duurzaam en gaat dus lang mee. https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 9 van 11
- Plastics hebben een hoge chemische resistentie. Daarom worden plastics vaak gebruikt als verpakkingsmateriaal voor diverse agressieve chemicaliën en andere stoffen. Plastic overtreft hierbij zelfs de levensduur van metallisch of keramisch materiaal. Nadelen - De chemische stoffen waaruit plastics bestaan zal niet verteren in de natuur. De langzame veroudering is dus zowel een voordeel als een nadeel. Plastics zouden dus gerecycled moeten worden om het milieu niet verder aan te tasten. - Een gevolg van de populariteit van plastics, is dat steeds meer producten met plastic worden verpakt. Dit geeft dus ook steeds meer afval. - Het maken van plastics van veel energie kosten. Dit verschilt per doeleind waarvoor plastics worden gebruikt. - Bij de verbranding kan koolstofdioxide, benzeen, styreen, vinychloride en andere schadelijke stoffen vrijkomen. - De meeste plastics zijn brandbaar. Plastics branden bijvoorbeeld sneller dan glas. Conclusie Om antwoord te kunnen geven op onze onderzoeksvraag 'is er een toekomst mogelijk zonder plastics, ook als de aardolie op is?', hebben wij geprobeerd zo goed mogelijk antwoord te geven op de deelvragen. We zijn hierbij een aantal dingen te weten gekomen. Doordat de afgelopen decennia de productie van plastics enorm is toegenomen, is een maatschappij zonder plasticvoorwerpen ondenkbaar geworden. Het antwoord op onze onderzoeksvraag is dan ook: nee. Technologische ontwikkelingen zoals de televisie en de computer waren mede mogelijk dankzij plastics. Er zijn ontzettend veel voorwerpen van plastic gemaakt, en in talloze voorwerpen zit plastics verwerkt, waarvan het nauwelijks mogelijk is dat ze van een ander materiaal gemaakt worden. Zo is er geen televisie van bijvoorbeeld metaal, glas of hout mogelijk. Daarvoor zijn plastics noodzakelijk. Maar voor sommige stoffen wordt het steeds moeilijker om te blijven bestaan. Dit komt door de steeds strengere milieueisen, bijvoorbeeld een verbod op bepaalde stoffen zoals PVC. Voor PVC is hergebruik zeer moeilijk, zo niet onmogelijk. Hierdoor heeft het geen functie meer na het gebruik ervan en gaat de aardolie verloren door geen duurzaam gebruik van het plastic. Aan de andere kant is er de mogelijkheid om plastics steeds meer op een milieuvriendelijke manier te produceren en te recyclen. Met name op het gebied van plastics wordt er nog veel te weinig gerecycled, en dat is wel het geval bij staal en papier. Wat gebeurt er de olie opraakt? We kunnen ons haast niet voorstellen hoe het zou zijn om weer terug te gaan naar het ijzeren tijdperk, zonder voorwerpen van plastic. Maar hoe ziet de toekomst eruit als de belangrijkste grondstof van plastics, olie, op dreigt te raken? Er zijn twee mogelijkheden om zonder olie toch in de toekomst de maatschappij van plastics te kunnen voorzien. Ten eerste zal er veel meer plastic moeten worden gerecycled. Hierdoor gaat de olie niet verloren, maar wordt er als het ware duurzaam gebruik van gemaakt. Bovendien kost hergebruik van plastics minder energie dan de productie van plastics. Door plastics te recyclen wordt het milieu dus minder aangetast dan bij de productie van plastics. Er moet daarom veel meer aandacht worden besteed aan het recyclen van plastics. https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 10 van 11
Daarnaast is er een andere oplossing die nu al uitgevoerd wordt. Namelijk het gebruik van bioplastics. Bioplastics worden het meest uit maïs gewonnen en is hierdoor onafhankelijk van olie. Daarnaast zijn bioplastics gemakkelijk afbreekvaar wat de natuur ten goede komt. Het gebruik en de ontwikkeling van bioplastics moet dus ook meer onder de aandacht komen om aan de steeds naar groeiende vraag naar plastics te kunnen voldoen. Plastics hebben door deze oplossingen zeker toekomst. En dat is maar goed ook, want een wereld zonder plastics is ondenkbaar! Bronvermelding Bronnen internet: Wikipedia www.kunststofnet.nl www.biopolymers.nl www. recycling.nl www.geocities.com SABIC Innovative Plastics BV Bronnen boeken: Wetenschap en Techniek Plastic Steve Parker https://www.scholieren.com/verslag/31849 Pagina 11 van 11