پلاستیک چیست و از کجا آمده است؟
پلاستیک کلمه ای است که در اصل به معنای “مادهای قابل انعطاف و قابل شکلگیری” است. اخیراً به عنوان نامی برای گروهی از مواد به نام پلیمرها تبدیل شده است. کلمه پلیمر به معنای “متشکل از چند قسمت” است؛ پلیمرها از زنجیره های بلند مولکولی ساخته شدهاند. پلیمرها در طبیعت فراوان هستند. سلولز، مادهای که دیواره های سلولی گیاهان را تشکیل میدهد، یک پلیمر طبیعی بسیار رایج است.
در طول یک قرن و نیم گذشته، انسانها یاد گرفته‌اند که چگونه پلیمرهای مصنوعی بسازند، گاهی اوقات، این کار با استفاده از مواد طبیعی مانند سلولز انجام میشود اما اغلب با کمک اتم‌های کربن فراوان بدست آمده از نفت و سایر سوختهای فسیلی ساخت پلیمر انجام میشود. پلیمرهای مصنوعی از زنجیره های بلندی از اتم تشکیل شدهاند که در واحدهای تکرار شونده چیده شده و اغلب بسیار طولانیتر از زنجیرههایی هستند که در طبیعت یافت میشوند. طول این زنجیرهها و الگوهای قرارگیری این زنجیرهها باعث استحکام، سبکوزنی و انعطافپذیری پلیمرها شده است. به عبارت دیگر، این خصوصیتی است که آنها را بسیار پلاستیکی میکند.
این ویژگی ها پلیمرهای مصنوعی را فوق العاده مفید میکند و از زمانی که فرا گرفتیم چگونه آنها را ساخته و دستکاری کنیم، پلیمرها به بخشی ضروری از زندگی ما تبدیل شده اند. به خصوص در ۵۰ سال گذشته، پلاستیکها جهان ما را اشباع کرده و شیوه زندگی ما را تغییر داده اند.
اولین پلاستیک مصنوعی
اولین پلیمر مصنوعی در سال ۱۸۶۹ توسط جان وسلی هایت اختراع شد که از پیشنهاد ۱۰۰۰۰ دلاری یک شرکت نیویورکی برای هر کسی که بتواند جایگزینی برای عاج تهیه کند الهام گرفته شده بود. محبوبیت روزافزون بیلیارد بر عرضه عاج طبیعی که از طریق کشتار فیل‌ها به دست می‌آمد، انگیزهای برای ساخت بیشتر پلیمر مصنوعی شد. هایت با تیمار سلولز مشتق شده از الیاف پنبه با کافور، پلاستیکی کشف کرد که میشد آن را به اشکال مختلف و به تقلید از مواد طبیعی مانند لاک پشت، شاخ، کتان و عاج ساخت.
این کشف، یک کشف انقلابی بود. برای اولین بار مصنوعات انسانی از محدودیت های طبیعی پیشی گرفت. طبیعت فقط چوب، فلز، سنگ، استخوان، عاج و شاخ تامین میکند. اما با این کشف، انسانها میتوانستند مواد جدیدی بسازند. این اختراع نه تنها به مردم بلکه به محیط زیست نیز کمک کرد. در تبلیغات از سلولوئید به عنوان ناجی فیل و لاک پشت ستایش شد. پلاستیکها میتوانند از دنیای طبیعی در برابر نیروهای مخرب نیاز بشر محافظت کنند.
ایجاد مواد جدید همچنین به رهایی مردم از محدودیت های اجتماعی و اقتصادی ناشی از کمبود منابع طبیعی کمک کرد. سلولوئید ارزان قیمت باعث گسترش و دستیابی به ثروت مادی شد و انقلاب پلاستیک تازه در آغاز کار خود بود.
توسعه پلاستیک های جدید
در سال ۱۹۰۷ لئو باکلند، باکلیت را اختراع کرد، اولین پلاستیک کاملاً مصنوعی، به این معنی که هیچ یک از مولکول های این ماده در طبیعت وجود نداشت. باکلند به دنبال جایگزینی مصنوعی برای شلاک بود، یک عایق الکتریکی طبیعی برای رفع نیازهای فزاینده ایالات متحده. باکلیت نه تنها یک عایق خوب بود. همچنین بادوام و مقاوم در برابر حرارت بود و برخلاف سلولوئید برای تولید انبوه مکانیکی مناسب بود. باکلیت که به عنوان “ماده هزارکاره” به بازار عرضه میشود، میتواند تقریباً به شکل هر چیزی در آید و حالت های نامحدودی به خود گیرد.
موفقیت هایت و باکلند باعث شد شرکت های بزرگ شیمیایی روی تحقیق و توسعه پلیمرهای جدید سرمایه گذاری کنند و پلاستیک های جدید به زودی به سلولوئید و باکلیت پیوستند. در حالی که هایت و باکلند به دنبال موادی با ویژگی های خاص بودند، برنامه های تحقیقاتی جدید به دنبال پلاستیک های جدید موردنظر خود و نگران یافتن کاربردهایی برای آنها بودند.
بلوغ پلاستیک
جنگ جهانی دوم نیاز به گسترش عظیم صنعت پلاستیک در ایالات متحده داشت، زیرا قدرت صنعتی به اندازه موفقیت نظامی برای پیروزی در جنگ مهم بود. نیاز به حفظ منابع طبیعی کمیاب، تولید جایگزین های مصنوعی را در اولویت قرار داد. پلاستیکها این جایگزینها را فراهم کردند. نایلون که توسط والاس کاروترز در سال ۱۹۳۵ به عنوان ابریشم مصنوعی اختراع شد، در طول جنگ برای چتر نجات، طناب، جلیقه ضدگلوله، آستر کلاه ایمنی و غیره استفاده شد. پلکسی گلاس جایگزینی برای شیشه برای پنجرههای هواپیما بود. مقالهای در مجله تایم اشاره کرد که به دلیل جنگ، “پلاستیکها به کاربردهای جدیدی تبدیل شده و سازگاری پلاستیکها بار دیگر تایید شد.” [۱] در طول جنگ جهانی دوم، تولید پلاستیک در ایالات متحده ۳۰۰٪ افزایش یافت.
افزایش تولید پلاستیک پس از پایان جنگ ادامه یافت. پس از تجربه رکود بزرگ و سپس جنگ جهانی دوم، آمریکاییها آماده بودند دوباره برای پیشرفت هزینه کنند و بسیاری از چیزهایی که خریداری کردند از پلاستیک ساخته شده بود. به گفته نویسنده سوزان فرینکل، “محصول پس از محصول، بازار پس از بازار، پلاستیک مواد سنتی را به چالش کشید و در این مبارزه، پیروز شد و جای فولاد را در خودروها، کاغذ و شیشه را در بسته بندی و چوب را در مبلمان گرفت.” [ ۲ ] پتانسیل های پلاستیک به برخی از ناظران چشم اندازی تقریبا اتوپیایی از آیندهای با ثروت مادی فراوان به لطف یک ماده بهداشتی ارزان، ایمن و بهداشتی داد که میتوانست برای کاربردهای مختلف استفاده شود.
افزایش نگرانی در مورد پلاستیک
خوش‌بینی بی‌عیب در مورد پلاستیک دوام چندانی نیاورد. در سال‌های پس از جنگ، تغییری در نگرش آمریکاییها به وجود آمد، زیرا پلاستیکها دیگر مثل قبل به‌طور واضح مثبت دیده نمی‌شدند. زبالههای پلاستیکی در اقیانوس‌ها برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ مشاهده شد، دهه‌ای که آمریکاییها به طور فزایندهای از مشکلات زیست محیطی آگاه شدند. کتاب ریچل کارسون در سال ۱۹۶۲، با عنوان بهار خاموش، خطرات آفت کشهای شیمیایی را آشکار کرد. در سال ۱۹۶۹ یک نشت نفت بزرگ در سواحل کالیفرنیا رخ داد و رودخانه آلوده کویاهوگا در اوهایو آتش گرفت و نگرانی در مورد آلودگی را افزایش داد. با گسترش آگاهی در مورد مسائل زیست محیطی، نگرانی درباره تداوم زباله های پلاستیکی آغاز شد.
در ادامه پلاستیک به تدریج تبدیل به واژه ای شد که برای توصیف چیزی بکار میرفت که ارزان، سست یا تقلبی بود. در فیلم فارغ‌التحصیل، یکی از برترین فیلم‌های سال ۱۹۶۸، شخصیت اصلی فیلم، داستین هافمن توسط یکی از آشنایان قدیمی ترغیب شد تا در صنعت پلاستیک فعالیت کند. تماشاگران بهمراه هافمن شاهد اشتیاق نابجا برای صنعتی بودند که به جای اینکه صنعتی پر از پتانسیل باشد، نمادی از سطحی نگری بود.
مشکلات پلاستیک:
زباله و سلامت
شهرت پلاستیک در دهه های ۷۰ و ۸۰ میلادی با افزایش نگرانی در مورد زبالهها کاهش یافت. پلاستیک به یک هدف ویژه تبدیل شد زیرا بسیاری از محصولات پلاستیکی یکبار مصرف هستند و پلاستیک برای همیشه در محیط زیست باقی میماند. این خود صنعت پلاستیک بود که بازیافت را به عنوان راه حل این مشکل ارائه کرد. در دهه هشتاد، صنعت پلاستیک یک محرک تأثیرگذار را مدیریت و شهرداریها را ترغیب به جمع آوری و پردازش مواد قابل بازیافت به عنوان بخشی از سیستم های مدیریت زباله کرد. کیسه های پلاستیکی فروشگاه های مواد غذایی به هدفی برای فعالانی تبدیل شد که به دنبال ممنوعیت یک بار مصرف پلاستیکی یکبار مصرف بودند و چندین شهر آمریکا ممنوعیت کیسه های پلاستیکی را تصویب کردند. نماد نهایی مشکل زباله های پلاستیکی، لکه زباله دان بزرگ اقیانوس آرام است که اغلب به عنوان چرخش زبالههای پلاستیکی شناور در اقیانوس آرام با مساحتی به اندازه تگزاس توصیف شده است.
شهرت پلاستیکها به دلیل نگرانی فزاینده در مورد تهدید بالقوه ای که برای سلامت انسان ایجاد میکنند، بیشتر آسیب دیده است. این نگرانی‌ها بر مواد افزودنی (مانند بیسفنول A (BPA) و دسته‌ای از مواد شیمیایی به نام فتالات‌ها) تمرکز دارد که در طی فرآیند تولید وارد پلاستیک شده و آنها را انعطاف‌پذیرتر، بادوام‌تر و شفاف‌تر میکند. برخی از دانشمندان و فعالان جامعه نگران شواهدی هستند که نشان میدهد این مواد شیمیایی از پلاستیک خارج شده و وارد غذا، آب و بدن ما میشوند. در دوزهای بسیار بالا این مواد شیمیایی میتوانند سیستم غدد درون ریز (یا هورمونی) را مختل کنند. محققان به ویژه نگران اثرات این مواد شیمیایی بر روی کودکان و اثرات تجمع مداوم آنها بر نسل های آینده، هستند.
آینده پلاستیک ها
علیرغم افزایش بی اعتمادی، پلاستیکها برای زندگی مدرن حیاتی هستند. پلاستیکها توسعه رایانه‌ها، تلفن‌های همراه و بسیاری از پیشرفت‌های پزشکی مدرن را ممکن میسازند. پلاستیک سبک و مناسب برای عایق بندی، به صرفه جویی در سوختهای فسیلی مورد استفاده در گرمایش و حمل و نقل کمک میکند. شاید مهم‌تر از همه، پلاستیک‌های ارزان قیمتی باشند که استاندارد زندگی را بالا برده و مواد را آسان‌تر و فراوانتر در دسترس قرار میدهند. بدون پلاستیک، بسیاری از اموالی که ما براحتی در اختیار داریم ممکن است برای همه غیر از ثروتمندترین آمریکاییها دور از دسترس باشد. جایگزینی مواد طبیعی با پلاستیک بسیاری از داراییهای ما را ارزانتر، سبکتر، ایمن تر و قویتر کرده است.
از آنجایی که واضح است پلاستیکها جایگاه ارزشمندی در زندگی ما دارند، برخی از دانشمندان در تلاشند تا پلاستیکها را ایمنتر و پایدارتر کنند. برخی از نوآوران در حال توسعه پلاستیک‌های زیستی هستند که به جای سوختهای فسیلی از محصولات گیاهی ساخته میشوند تا موادی ایجاد کنند که نسبت به پلاستیک‌های معمولی سازگارتر با محیط‌زیست باشند. سایر محققان در حال کار برای ساختن پلاستیک هایی هستند که واقعاً زیستتخریبپذیر باشند. برخی از مبتکران نیز به دنبال راه‌هایی برای کارآمدتر کردن بازیافت هستند و حتی امیدوارند فرآیندی را ایجاد کنند که پلاستیکها را دوباره به سوختهای فسیلی که از آن مشتق شدهاند تبدیل کند. همه این مبتکران میدانند که پلاستیکها کامل نیستند، اما بخش مهم و ضروری آینده ما هستند.
[۱] جوزف ال. نیکلسون و جورج آر. لیتون، «بلوغ پلاستیکها»، مجله هارپر، آگوست ۱۹۴۲، ص. ۳۰۶٫
[۲] سوزان فرینکل، پلاستیک: داستان عشقی سمی (نیویورک: هنری هولت، ۲۰۱۱)، ص. ۴٫