Основная часть

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2»

Исследовательский проект на тему:

« Упаковка-проблема ХХI века»

Выполнил: Арутюнян Гор

ученик 11 класса

Руководитель проекта:

Роони Артур Эрикович

г.Сольцы

2019 г

Оглавление

Введение……………………………………………………………….................2.

1.1 Гипотеза............................................................................................................2.

1.2 Проблема..........................................................................................................2.

1.3. Актуальность………………………………………………………………..2.

1.4. Объект исследования………………………………………….....................2.

1.5. Предмет исследования……………………………………….......................2.

1.6. Цель…………………………………………………………….....................2.

1.7. Задачи………………………………………………………………………..2.

1.8 Основные методы исследования….………………………………………..2.

2. Основная часть.................................................................................................3.

2.1 Степень изученности проблемы – историография ..…...…….…………..3

2.2 Экологические проблемы, связанные с пластиковыми бутылками..........4

2.3 Методы утилизации пластика.......................................................................5

2.4 Преимущества и недостатки пластиковой упаковки..................................6 Заключение...........................................................................................................

Список литературы.............................................................................................9

Приложение..........................................................................................................10

Введение

В наши дни ежегодно производятся и выбрасываются миллионы бутылок, а также различных пластиковых упаковок. И с каждым годом количество отходов растёт. Огромное количество пластикового мусора на улицах нашего города, отсюда стоит задуматься над вопросом: что несёт удобная пластиковая упаковка человеку – пользу или вред? В своей работе я постараюсь раскрыть проблему использования пластиковых упаковок, бутылок, пакетов, которые отрицательно влияют на нашу планету, расскажу о путях утилизации пластиковых упаковок, как бытового отхода. Пластиковая бутылка — пластиковый контейнер для содержания, защиты и транспортировки жидкостей. Пластиковые бутылки дают большое удобство в их производстве, эксплуатации на линиях розлива, транспортировке в них готового продукта, поскольку их вес до десяти раз меньше, чем стеклянных бутылок, и они не бьются. Пластиковые бутылки, как правило, используются для хранения жидкостей, таких как вода, напитки, моторные масла, растительное масло, лекарства, шампуни, молоко, чернила и тому подобное.

1.1 Гипотеза

Пластиковая бутылка загрязняет окружающую среду и наносит вред природе.

1.2 Проблема

Пластиковые бутылки наносят вред окружающей среде.

1.3 Актуальность проблемы

После изобретения первой пластиковой бутылки в 1970 году, популярность такой тары стала быстро набирать обороты, т. к. затраты на производство были небольшие, и упаковка была удобная. На сегодняшний день, на прилавках магазинов практически все упаковки сделаны из пластика. Небольшой по размерам город каждый месяц утилизирует около 20 тонн пластиковых бутылок. Я считаю, что пора прекратить загрязнять окружающую среду, и нужно решить столь наболевшую проблему.

1.4 Объект исследования

Все виды пластиковых упаковок

1.5 Предмет исследования

Возможность безопасного утилизирования и вторичного использования пластиковой упаковки.

1.6 Цель

Исследовать значение пластиковой бутылки в жизни человека и описать методы утилизации( вторичного использования пластика).

1.7 Задачи

- Изучить историю создания пластиковой бутылки.

- Разработать методы безопасной утилизации пластика

- Раскрыть экологические проблемы, возникающие при загрязнении окружающей среды пластиком.

- Найти полезное применение пластиковой бутылки после переработки.

1.8 Методы исследования:

- Поиск информации в интернете

- Собственные наблюдения

- Систематизация и анализ полученных данных, оформление работы

2.Основная часть

2.1История создания пластиковой бутылки

Изобретение пластика в ХХ веке стало одним из самых значимых элементов «синтетической революции». Долгое время человечество искало такой материал, который бы имел преимущественные характеристики прочности, долговечности и устойчивости к воздействиям химического характера. Когда в 1907 году Лео Беикаланд проводил эксперименты в надежде найти заменитель шеллака, он обнаружил вещество, которое отличалось выдающимися свойствами. Именно из такого пластика были изготовлены первые телефонные аппараты. Изучая историю появления пластиковой бутылки, мы узнали, что пластиковая бутылка впервые появилась на рынке США в 1970 году почти 50 лет назад. На территории России пластиковые бутылки получили популярность после прихода на рынок безалкогольных напитков западных корпораций «Кока-Кола» и ПепсиКо.

Первый завод по производству лимонада в пластиковых бутылках в СССР открыла компания «ПепсиКо» в 1974 году в Новороссийске. Первая пластиковая бутылка весила 135 граммов. Сейчас она весит 69 граммов. В современном мире уже никого не удивляет вид пластиковой бутылки. Такие бутылки, как правило, имеют больший объём по сравнению со стеклянными, и более безопасны за счёт упругости.

В наше время пластиковые бутылки используют не только производители газированных напитков и пива, но и косметические и парфюмерные фабрики. Преимущества пластика сложно переоценить. Этот материал очень прочен и в то же время эластичен. Поэтому повреждения такой тары при перевозке чрезвычайно редки. Он также очень легкий и делает возможным производство тонкостенной продукции из полимеров. Его внешний вид эстетичен - в обычном виде он прозрачный, но при кристаллизации становится матово белым. Он может быть окрашен в любой цвет, что также можно считать плюсом.

Тем не менее, есть в этой бочке мёда и ложка дёгтя, а именно - утилизация. До сих пор невозможно точно сказать, сколько времени займет разложение пластика, так как этот материал действительно очень долговечен и бактериям с ним так просто не справиться. Крупные компании свои деньги на покупку тары терять не желают, поэтому чаще направляют её в переработку. Это действительно отличный способ повторно использовать упаковку, но это не сокращает горы пластикового мусора, которые копятся в результате повседневной деятельности человека. Ведь обычный потребитель едва ли отправит купленную бутылку в утилизацию, а просто выкинет её на помойку. Поэтому сейчас ученые активно занимаются развитием биопластика - вещества, которое обладает теми же прочностными характеристиками, но быстрее разлагается бактериями. Так что история пластика еще далеко не завершена.

2.2 Экологические проблемы, связанные с пластиковыми бутылками

Наши родители помнят то время, когда даже селе стеклянные бутылки собирали и сдавали в магазины в обмен на какой-либо продуктовый товар и эти бутылки увозили на переработку и изготовление новых бутылок. А теперь? И сейчас есть пункты приёма стеклотары, но почему-то мало кто этим занимается. Поэтому стеклянные и пластиковые бутылки засоряют наши улицы! И не только! Скопления пластиковых бутылок на планете уже образуют настоящие плавающие материки в океанах. Ученые бьют тревогу: в Тихом океане скопились гигантские залежи мусора. Это в основном пластик и нефтепродукты. Находятся они где-то между Японией и западным побережьем США. По примерным подсчетам, этот «пластиковый остров» весит 100 млн. тонн. Причем в основном он представляет собой некую смесь полуразложившейся пластмассы, которую не видно ни с воздуха, ни со спутника.

По данным Всемирного фонда дикой природы, эти скопления мусора представляют большую угрозу для живых организмов. Согласно мнению японского ученого Кацухико Сайдо, при разложении пластмасса выделяет токсичные вещества, способные вызвать серьезнейшие гормональные нарушения, как у животных, так и у человека. Этим угроза со стороны пластиковой тары для экологии Земли не ограничивается. На производство пластиковых бутылок в одних только США уходит около 18 миллионов баррелей нефти в год. Люди уже устали от пластикового мусора, который они сами же и создают. Создание пластиковой упаковки решило множество проблем, но и породило не меньшее их количество. Мусор, который оставляли в местах отдыха наши отцы, уже давно превратился в пыль, а наши пластиковые бутылки увидят даже наши праправнуки, потому что они «вечные».

2.3 Методы утилизации пластика

Как мы знаем, пластиковая бутылка разлагается от 500 до 1000 лет. Но так долго ждать мы не можем и нужно разработать пути безопасной утилизации бутылки без вреда для окружающей среды.

Сжигать бутылки нельзя, т к выделяется угарный газ, который отрицательно влияет на атмосферу земли и здоровье человека.

Закапывать пластиковые бутылки тоже нельзя, так как в землю выделяется ядовитый метан, и также, бутылка будет разлагаться там около 1000 лет.

Что же делать тогда?

Ученые уже давно придумали решение проблемы, чтобы не загрязнять окружающую среду.

Переработка пластиковых бутылок, и производство из одних бутылок другие. Утилизацию пластиковых бутылок и переработку в новые бутылки.

Переработка ПЭТ-бутылок осуществляется поэтапно. Рассмотрим каждый из этапов более подробно.

1.Проведение сбора и сортировки бутылок. Пожалуй, наиболее простой этап во всем процессе. Сбор сырья производится посредством установления во дворах отдельных баков для пластиковых бутылок и открытия по городу пунктов приема пластика. Также собирают нужные емкости на полигонах ТБО.

2.Измельчение бутылок. На данном этапе необходим такой аппарат для переработки, как дробилка. Собранные сортированные бутылки помещают в эту установку, в ней происходит их измельчение с получением в результате хлопьев определенного размера, называемых ПЭТ флексом. Полученную массу промывают, при этом используют каустическую соду. Затем осуществляют отделение от промытой массы бумажных наклеек в специальной центрифуге. Полипропиленовые этикетки и крышки удаляют флотацией. После этого флекс повторно промывают простой водой и перемещают его в сушилку, в которой потоками нагретых воздушных масс производится сушка. Высушенный флекс выгружают и фасуют. Такой материал может продаваться. Однако процесс после стадии измельчения может идти и по иной технологии.

3.Агломерация. На измельченные бутылки оказывают воздействие высокими температурами, при этом образуются мелкие спекшиеся комочки. Такие агломераты, как и флекс, можно выставлять на продажу, но можно и произвести дальнейшую переработку – гранулирование.

4.Гранулирование. Данный этап нужен для повышения чистоты и качества сырья, а, следовательно, и для повышения его стоимости. Этот этап также носит название «брикетирование». Осуществляется превращение измельченной массы в куски с определенной формой, в гранулы, имеющие одинаковые значения массы и размера. Для этого под воздействием небольшого давления куски подвергают уплотнению, дальше происходит деформация самих частей и их сцепление на уровне молекул. На конечной стадии процесса осуществляют повышение давления. В результате получают гранулы с высокой прочностью.

2.4 Преимущества и недостатки пластиковой упаковки.

Широкое распространение и нарастающая популярность вызваны исключительными преимуществами перед другими видами упаковки. Рассмотрим некоторые достоинства.

·Многообразие форм и объёма;

·Разнообразная цветовая гамма;

·Небольшая масса (бутылка из пластика объёмом 0,5л. весит примерно 30 г, а из стекла - около 350 г.);

·Способность к упругой деформации, обеспечивающая хорошую прочность и износостойкость (исключается риск ранения стеклянными осколками в процессе изготовления, транспортировки, хранения и использования конечного продукта);

·Широкий температурный диапазон эксплуатации от -40С до +70С;

·Простота технологического процесса

·Минимальными капиталовложениями при организации бизнеса с нуля;

·Особенности производства позволяют размещение в непосредственной близости от линии розлива, что обеспечивает экономию на транспортировке;

·Химическая стойкость, позволяет помещать в ПЭТ-тару не только пищевые продукты, но агрессивные бытовые чистящие, горюче-смазочные и другие вещества;

·Небольшая себестоимость изготовления положительно влияет и на цену конечного товара;

·Практичность в употребления – наличие винтовой крышки позволяет хранить и употреблять продукты некоторое время после вскрытия упаковки;

·Инертность ПЭТФ-упаковки по отношению к находящейся в ней субстанции. Не смотря на то, что существует множество теорий и домыслов о негативном влиянии на здоровье человека продуктов из ПЭТФ-тары для здоровья человека, нет никаких научных доказательств и подтверждений подобным предположениям;

·Большие возможности вторичного использования.

Недостатков у ПЭТ-тары значительно меньше. Выделяют два основных.

Первый. Барьерные свойства. Полимерные цепи расположены на достаточном расстоянии друг от друга, что бы молекулы газов проникали сквозь их структуру. А именно кислород внутрь упаковки, а углекислый газ из упаковки способен перемещаться наружу. Также внутрь упаковки проникает ультрафиолетовое излучение. Это ухудшает качество газированных напитков и, следовательно, сокращает срок их хранения. В частности это особенно плохо для пива. В европейских странах пиво в ПЭТ-упаковке не принято хранить дольше трёх недель.

В настоящее время разрабатываются новые многообещающие технологии в области улучшения барьерных свойств ПЭТ-тары. Исследования ведутся в следующих областях:

·смешение ПЭТФ с другими полимерами, имеющими меньшие показатели проницаемости.

·нанесение на поверхность упаковки дополнительных слоёв «барьерного» вещества.

Второй недостаток – длительные сроки разложения в окружающей среде. По данным различных исследований пластиковая бутылка разлагается от 180 до 300 лет в зависимости от условий среды и плотности полиэтилена. Однако, данный недостаток устранить проще, чем улучшить барьерные свойства, так как пластиковые бутылки можно перерабатывать и использовать вторично. Минимизировать количество отходов пластиковой тары, попадающей в окружающую природную среду - задача всего человечества в целом.

Заключение

В результате проделанной работы мы выяснили историю возникновения бутылок: от первых стеклянных до современных пластиковых. Она удобна в применении, благодаря таким свойствам как лёгкость, упругость, прочность, поэтому и занимает всё большее место в жизни человека, но её невозможно уничтожить после использования. Однако ученые находят все больше способов переработки пластиковых упаковок. В своей исследовательской работе я подробно описал принцип переработки, который используется в настоящее время. Я уверен, что через несколько лет эта экологическая проблема полностью исчерпает себя, так как сейчас активно разрабатывают множество путей вторичного использования пластиковых упаковок. Пластиковая упаковка была и останется самой популярной благодаря своим свойствам. Я считаю, что цель достигнута, я исследовал значение пластика в жизни человека, и описал методы вторичного использования пластиковых упаковок. Все задачи, поставленные мною выполнены. На этом считаю мой проект завершенным.

Список литературы:

1.Бутылка. Википедия свободная энциклопедия [электронный ресурс] http://ru.wikipedia.org/wiki/

2.Полиэтилентерефталат. http://www.pettara.ru/articles/o-pet/

3.Технология производства пластиковой бутылки. http://www.pettara.ru/articles/plastikovaja-butylka-tehnologija-proizvodstva-plastikovyh-butylok.htm

4.Упаковка - проблемы утилизации.

http://www.ecolife.ru/ (научно – популярный и образовательный журнал «Экология и жизнь». Электронная версия)

5.Экологические проблемы утилизации промышленных отходов. http://clean-future.ru/useful/102-jekologicheskie-problemy-i-utilizacija-promyshlennyh-othodov

6.Методы переработки пластика

https://vtorothody.ru/pererabotka/plastika.html

Приложение

Сравнительные характеристики

	Стекло	Пластик	Бумага
Вес	348 гр.	30 гр.	5-10 гр.
Прочность	Не прочная, можно легко разбить	Прочная, поддается деформации	Не прочная, легко рвется
Твердость	Твердая	Не твердая, боязнь надрезов	Не твердая
Теплостойкость	Высокая теплостойкость ( до 1000 °C)	Низкая теплостойкость ( 40-70 °C)	Низкая теплостойкость ( 40-50 °C)
Цена	Около 50-60 р.	15-20 р.	5-10 р.
Производство	Трудное производство, в несколько этапов	Возможность легкого производства в один этап	Достаточно проста в производстве
Утилизация	Не разлагается	500-1000 лет	2-3 недели