Jak tworzywa sztuczne opanowały świat opakowań?

 
08 Feb, 2023

Przez ostatnie kilkadziesiąt lat plastik stanowił jeden z najważniejszych wynalazków ludzkości. Dzisiaj powinniśmy traktować go jak przeżytek. Plastik powinien przejść do historii, a my powinniśmy zacząć korzystać z nowych rozwiązań, które zwyczajnie są lepsze i mniej szkodliwe dla naszego zdrowia, życia, a także dla całego środowiska.

Czy wiesz, że prawie połowa tworzyw sztucznych jest wykorzystywana właśnie do produkcji opakowań, najczęściej jednorazowego użytku?

Źródło: Plastic Europe, Raport Tworzywa - Fakty 2021

40% plastiku wytwarzanego w UE wykorzystywane jest do produkcji opakowań i stanowi 36% stałych odpadów komunalnych.

Jak to się stało, że w zaledwie kilkadziesiąt lat uzależniliśmy się od jednorazowych opakowań z ropopochodnych tworzyw sztucznych? Dlaczego stały się tak popularne? Powodem tego były i są liczne zalety tworzyw sztucznych, które sprawiają, że są one wyjątkowo funkcjonalne.

Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się:

  • jaka jest historia tworzyw sztucznych
  • jakie są właściwości tworzyw sztucznych,
  • jakie korzyści przyniosły dla branży opakowań,
  • dlaczego tworzywa sztuczne okazały się problemem.

    Opakowania przed erą tworzyw sztucznych

    Opakowania wielorazowe
    Jeszcze kilkadziesiąt lat temu opakowań z tworzyw sztucznych w ogóle nie było. Przed wynalezieniem tworzyw sztucznych używano innych materiałów takich jak papier, metal czy szkło. Dodatkowo praktycznie wszystkie były wykorzystywane wielokrotnie. 

    Taki stan rzeczy działał, ponieważ ludzie nie znali alternatywy. Nie mieli potrzeby szczelnego, jednorazowego pakowania większości produktów. Rynek wyglądał wtedy zupełnie inaczej niż dzisiaj. Był oczywiście dużo mniej rozwinięty.

    • Przeważał handel lokalny produktami sezonowymi. Export i import nie były wtedy tak powszechne jak dzisiaj. 
    • Transport produktów odbywał się na dużo mniejszą skalę i na dużo mniejsze odległości.
    • Nie było tylu wymogów dotyczących np. bezpieczeństwa produktu.
    • Nie było masowej produkcji.
    • Nie było handlu internetowego.

    Historia plastiku

    Taki sposób pakowania, chociaż był o wiele bardziej zrównoważoną opcją był też mało praktyczny i niósł ze sobą wiele ograniczeń. Pozostając przy nim z całą pewnością nie żylibyśmy tak jak dzisiaj.

    Technika, przemysł, gospodarka bardzo intensywnie się rozwijały. Ludzie zaczęli szukać sposobów na zastąpienie niektórych materiałów, które były np. nietrwałe, drogie, trudne w produkcji lub mało dostępne.

    Alternatywnymi materiałami okazały się tworzywa sztuczne, czyli powszechnie dzisiaj występujący plastik. Tworzywami sztucznymi nazywamy w pełni syntetyczne (sztuczne, wytworzone przez człowieka, nie występujące w naturze) materiały. Ich wytworzenie wcale nie było łatwe. O dziwo pomogła w tym natura.

    Próby naśladowania natury - początek tworzyw polimerowych

    Wszystko zaczęło się w 1839 r. od odkrycia naturalnych polimerów takich jak celuloza i skrobia, które są jednym z podstawowych budulców organizmów żywych. To związki wielkocząsteczkowe, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

    Naukowcy przez długi czas modyfikowali naturalne polimery, co pozwalało im uzyskać nowe, wcześniej nieznane materiały takie jak papier i guma. 

    Prawdziwym przełomem w świecie materiałów było jednak wytworzenie polimerów syntetycznych, czyli polimerów wytworzonych sztucznie przez człowieka. Ze względu na ich fizykochemiczne właściwości przetwórcze okazały się idealną podstawą do produkcji powszechnie dzisiaj znanych tworzyw sztucznych.

    Były one łatwo dostępne i tanie w produkcji. Do tego charakteryzowała je łatwość obróbki, która dała praktycznie nieograniczone możliwości tworzenia zupełnie nowych, sztucznych materiałów o określonych właściwościach takich jak duża wytrzymałość mechaniczna, odporność na wysokie temperatury, na działanie chemikaliów i wiele innych.

    Pierwsze tworzywo sztuczne

    Pierwszym w pełni syntetycznym materiałem był bakelit. Został opracowany około 1907 roku. Bakelit w tamtych czasach okazał się prawdziwym przełomem w świecie materiałów. Zawdzięczał to swoim właściwościom. Był lekki i dało się z niego zrobić wiele przedmiotów codziennego użytku. Nie był to jeszcze przełom w świecie opakowań. Był to jednak dobry początek drogi do znalezienia “idealnego”, wszechstronnego, sztucznego materiału.

    Jeszcze przed II wojną światową pojawiły się kolejne rodzaje tworzyw sztucznych takie jak powszechnie dzisiaj używane nylon, a także polietylen. W latach 30. ich produkcja zaczęła gwałtownie rosnąć. Rewolucja miała jednak dopiero nadejść.

    1950 - rewolucja plastikowa

    W drugiej połowie XIX wieku. Odkryto, że można wytwarzać tworzywa sztuczne w wyjątkowo łatwy i tani sposób. Opracowano podstawowe katalizatory, czyli substancje pozwalające na przerobienie bardzo tanich substratów pochodzących głównie z przeróbki ropy naftowej, na wiele cennych tworzyw, w tym najbardziej dziś popularnych tworzyw polimerowych: polietylenu i polipropylenu. Wtedy ruszyła też ich masowa produkcja. Zaczęto ulepszać katalizatory, powstawały fabryki plastiku, było ich coraz więcej.

    Konsekwencje, których nikt się nie spodziewał

    Niestety wszystkie te odkrycia i wreszcie wynalezienie syntetycznych polimerów okazały się też początkiem plastikowej ery świata. Kiedy ruszyła masowa produkcja plastiku nikt nie zastanawiał się nad konsekwencjami. Zorientowano się, że tworzywa sztuczne są “idealnym” materiałem, który może zastąpić wszystkie inne dotychczas wykorzystywane tworzywa do pakowania: szkło, metal, papier, drewno. Pozwoliły one wyeliminować wszystkie ograniczenia, które niosły ze sobą wcześniej wykorzystywane materiały. Jednak wygoda i nowe możliwości, które dały nam tworzywa sztuczne mają swoją cenę. 

    Poziom globalnej produkcji plastiku

    Plastik okazał się zbyt trwałym materiałem. Od 1950 r. ludzkość wyprodukowała ponad 9 miliardów ton materiału, który nie zniknie z naszej planety i który jest dla niej poważnym zagrożeniem. Czy sztuczne wytworzenie tak dużej ilości syntetycznego materiału może zostać niezauważalne dla środowiska i nie spowodować żadnych negatywnych skutków? Niestety nie…

    Plastik a ekologia

    Czy opakowania z tworzyw sztucznych są szkodliwe dla środowiska? Tworzywa sztuczne posiadają cechy, które sprawiają, że są one szkodliwe dla środowiska:

    • do ich produkcji zwykle używa się ropy naftowej, czyli surowca nieodnawialnego;

    • są wytwarzane z surowców petrochemicznych;

    • ich rozkład trwa nawet setki lat, a właściwie jest niemożliwy.

    Przez to tworzywa sztuczne mają negatywny wpływ m.in. na cięgle pogłębiający się problem zanieczyszczenia środowiska naturalnego, zanieczyszczenie powietrza, zmieniający się klimat oraz na życie i zdrowie ludzi i zwierząt. Pomimo zagrożeń, które niosą ze sobą tworzywa sztuczne i tak wciąż cieszą się one ogromną popularnością. Dlaczego?

    Właściwości i rodzaje tworzyw sztucznych

    Istnieje wiele rodzajów tworzyw sztucznych. Każdy rodzaj tworzywa ma swoje unikalne właściwości. Na przykład Polietylen (PE) - jest odporny na ścieranie i nie przepuszcza wody, Polichlorek winylu (PVC) - jest odporny na chemikalia i łatwy w obróbce, Polistyren (PS) - jest lekki i odporny na uderzenia, Polieter (PET) - jest lekki i odporny na chemikalia. Dzięki takiej różnorodności zastosowanie tworzyw sztucznych jest bardzo szerokie.

    Właściwości i rodzaje tworzyw sztucznych

    Tych zalet i cech charakterystycznych nie można pominąć

     Wszechstronność i szerokie zastosowanie.

    Tworzywa sztuczne mają praktycznie nieograniczone możliwości użytkowe. Nadają się do pakowania wszelkiego rodzaju produktów. Są odpowiedzią na potrzeby opakowaniowe producentów z niemal wszystkich branż.

     Zwiększają bezpieczeństwo żywności

    Pozwalają zachować świeżość produktów przez dłuższy czas. Szczelne opakowanie np. produktów spożywczych zabezpiecza je przed zabrudzeniem, zamoczeniem i przed innymi czynnikami zewnętrznymi, które mogą obniżać ich jakość. Opóźniają też proces gnicia. 

     Są lekkie i wytrzymałe

      Bardzo dobrze sprawdzają się w transporcie. Opakowania wykonane z plastiku zabezpieczają produkty, nie zwiększając przy tym znacząco ich wagi.

       Tanie w produkcji

        Ich produkcja okazała się bardzo tania. W porównaniu np. do materiałów takich jak szkło czy metal są one o wiele tańszą opcją. 

         Ściągnęły z ludzi przymus oszczędzania na materiałach.

          Dużo bardziej opłaca się produkować nowe opakowania niż skupiać się na recyklingu tworzyw sztucznych - na ich zbieraniu, myciu i ponownemu wykorzystaniu. Najtaniej i najłatwiej jest produkować nowy, świeży plastik.

           Dały możliwość szybkiego rozwoju gospodarki.

            Dzięki niskiej cenie tworzyw sztucznych i funkcjonalności pod względem transportu i zabezpieczenia produktów był możliwy szybki rozwój eksportu i importu, przede wszystkim żywności. To z kolei podwyższyło standard życia wielu ludzi.

             Plastikowe opakowania stały się opłacalne.

              Ostatnia cecha to opłacalność plastiku. Produkcja plastiku i opakowań jednorazowych sama w sobie stała się branżą, która przyniosła i przynosi olbrzymie zyski. Globalnie wartość branży opakowań analitycy Pekao szacują na 1 bln dol. Po prostu wielu ludziom nie opłaca się jej ograniczać.

              Nie dajmy się zwieść!

              Plastik w powszechnym użyciu

              Patrząc na zalety tworzyw sztucznych trudno się dziwić, że zyskały one tak dużą popularność w świecie opakowań. Należy jednak pamiętać, że plastik posiada również bardzo dużo wad, których w tym momencie nie można już lekceważyć. Co więcej nie jest to już materiał niezastąpiony. Na rynku jest już bardzo dużo ekologicznych, naturalnych tworzyw, które posiadają te same właściwości co zwykłe petrochemiczne tworzywa sztuczne.

              Trendy w branży opakowań: coraz więcej alternatyw dla plastiku

              Opakowania bez plastiku

              Na szczęście w ostatnich latach coraz więcej producentów opakowań zaczyna szukać alternatyw dla plastiku, które będą bardziej przyjazne dla środowiska. Obecnie na rynku pojawia się coraz więcej opakowań wykonanych z bioworzyw.

              Biotworzywa to tworzywa sztuczne pochodzenia naturalnego. To materiały, które są produkowane z naturalnych, roślinnych surowców. Są one biodegradowalne i przyjazne dla środowiska, ponieważ pochodzą z odnawialnych źródeł i nie zawierają szkodliwych substancji. Biotworzywa są alternatywą dla plastiku i innych syntetycznych materiałów, które są jednym z największych źródeł zanieczyszczenia środowiska.

              Ich wyjątkowość polega na zdolności do kompostowania. Oznacza to, że po wykorzystaniu opakowania z biotworzyw rozłoży się ono do związków naturalnych nie zagrażających środowisku - wody, dwutlenku węgla i biomasy. Stanie się kompostem, który dodatkowo będzie mógł wzbogacić glebę.

              Opakowania z biotworzyw praktycznie niczym nie różnią się od klasycznych plastikowych opakowań. Zwykle są do nich łudząco podobne i mają takie same właściwości.

              Podsumowując... Plastik powinien przejść do historii

              Syntetyczne tworzywa sztuczne w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat stały się stałym elementem naszego codziennego życia. To materiały tworzone ze zmodyfikowanych polimerów naturalnych, które są sztucznymi zamiennikami takich materiałów jak celuloza czy skrobia. W procesie przetwórstwa tworzyw sztucznych używa się dodatków modyfikujących, które wpływają na jego właściwości fizykochemiczne. Dzięki temu tworzywa termoplastyczne, takie jak plastik, są bardzo wytrzymałe i łatwe w przetwórstwie. Te cechy sprawiają, że mają one szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach.

              Tworzywa sztuczne stały się dominującym materiałem do produkcji opakowań z powodu swoich zalet, takich jak funkcjonalność i niska cena. Przez ostatnie kilkadziesiąt lat stanowiły jeden z najważniejszych wynalazków ludzkości, ale dzisiaj jest on już przeżytkiem. Ich produkcja wymknęła się z pod kontroli i obecnie mamy na świecie ponad 9 miliardów ton tworzyw sztucznych, które poważnie zagrażają środowisku. Tak jak większość wynalazków, jednorazowy plastik powinien przejść do historii, a my powinniśmy zacząć korzystać z nowych rozwiązań, które zwyczajnie są lepsze i mniej szkodliwe dla naszego zdrowia, życia, a także dla całego środowiska.

              Źródła:

              Plastic Europe, Tworzywa - Fakty 2021.

              Our World in Data, Plastic Pollution, https://ourworldindata.org/plastic-pollution.

              British Plastics Federation, History of Plastic.

              Tok.fm, Historia plastiku. "Ziegler i Natta nie przypuszczali, że tworząc wspaniały wynalazek, po latach dostarczą kłopot".

              European Commission, European Green Deal: Putting an end to wasteful packaging, boosting reuse and recycling