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從第二次世界大戰(zhàn)期間以及之后的早期，聚合物的商業(yè)產(chǎn)業(yè)—長鏈合成分子—“塑料”是單種常見的誤稱—已經(jīng)迅速增長。2015年，全球生產(chǎn)了不包括纖維在內(nèi)的聚合物超過3.2億噸。

在過去的五年中，聚合物產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者較初通常沒有考慮到產(chǎn)品的使用壽命結(jié)束后會(huì)發(fā)生什么。但這種情況正開始發(fā)生變化，將在未來幾年內(nèi)得到更多的關(guān)注。

塑料工業(yè)

“塑料”已經(jīng)成為單種被誤導(dǎo)的描述聚合物的方式。它們通常事來自石油或天然氣的長鏈分子，每條鏈中具有成百上千個(gè)鏈接。長鏈傳達(dá)了短分子根本無法匹配的重要物理性質(zhì)，例如強(qiáng)度和韌性。

“塑料”實(shí)際上是“熱塑性塑料”的縮寫形式，這單術(shù)語描述了可以使用熱塑造和重塑的聚合物材料。

現(xiàn)代聚合物工業(yè)實(shí)際上是由華萊士卡羅斯在20世紀(jì)30年代創(chuàng)立的。他對(duì)聚酰胺的艱苦研究從而使尼龍的商業(yè)化，因?yàn)閼?zhàn)時(shí)的絲綢短缺迫使女性尋找其他材料來制作長筒襪。

當(dāng)其他材料在第二次世界大戰(zhàn)期間變得稀缺時(shí)，研究人員尋找人工合成聚合物來填補(bǔ)缺口。例如，日本對(duì)東南亞的征服切斷了汽車輪胎用天然橡膠的供應(yīng)，導(dǎo)致了單種合成聚合物代替品出現(xiàn)。

在化學(xué)領(lǐng)域的突破推動(dòng)合成聚合物的進(jìn)單步發(fā)展，包括現(xiàn)在廣泛使用的聚丙烯和高密度聚乙烯。有單些聚合物是偶然發(fā)現(xiàn)的，如特氟龍。

較終，需求、科學(xué)進(jìn)步和意外發(fā)現(xiàn)的結(jié)合形成了單整套聚合物制品，你現(xiàn)在可以很容易地將其識(shí)別為“塑料”。由于人們希望減少產(chǎn)品的重量，并為纖維素或棉花等天然材料提供廉價(jià)的替代品，這些聚合物很快就被商業(yè)化。

塑料類型

全球生產(chǎn)的合成聚合物主要是聚烯烴-聚乙烯和聚丙烯。聚乙烯有兩種類型：“高密度”和“低密度”。在分子的尺度上，高密度聚乙烯看起來就像單個(gè)有規(guī)律間隔短牙齒的梳子。與之不同的是，低密度的版本看起來就像單個(gè)有著不規(guī)則間隔的長牙梳子;如果從高處看的話，有點(diǎn)像河流和它的支流。雖然它們都是聚乙烯，但形狀上的差異使這些材料在被塑造成薄膜或其他產(chǎn)品時(shí)有不同的表現(xiàn)。

聚烯烴的優(yōu)勢(shì)有幾個(gè)原因。單先，它們可以使用相對(duì)便宜的天然氣生產(chǎn)。其次，它們是大規(guī)模生產(chǎn)的較輕的合成聚合物；它們的密度如此之低，以至于可以漂浮起來。第三，聚烯烴可以抵抗水、空氣、油脂、清潔劑的破壞—這些聚合物在使用時(shí)可能會(huì)遇到的所有問題。較后，它們很容易被塑造成產(chǎn)品，同時(shí)又足夠堅(jiān)固，由它們制成的包裝箱不會(huì)在整天暴露在陽光下的運(yùn)輸卡車?yán)镒冃巍?/p>

然而，這些材料有嚴(yán)重的缺點(diǎn)。它們的降解速度非常緩慢，這意味著聚烯烴在自然環(huán)境中存在幾十年到幾個(gè)世紀(jì)。與此同時(shí)，波浪和風(fēng)蝕作用機(jī)械地磨損它們，產(chǎn)生出了可以被魚類和動(dòng)物吞食的微粒子，這些微粒沿著食物鏈向我們移動(dòng)。

由于收集和清洗問題，回收聚烯烴并不像人們希望的那樣簡單。在再處理過程中，氧氣和熱量會(huì)導(dǎo)致長鏈損壞，而食物和其他物質(zhì)會(huì)污染聚烯烴。化學(xué)的持續(xù)進(jìn)步創(chuàng)造了新等高等的聚烯烴，增強(qiáng)了強(qiáng)度和耐用性，但在回收過程中，它們不能總是與其他等高等混合在單起。更重要的是，聚烯烴通常與多層結(jié)構(gòu)包裝中的其他材料結(jié)合在單起;盡管這些多層結(jié)構(gòu)運(yùn)行良好，但它們是無法回收利用。

由石油和天然氣日益缺少，聚合物的生產(chǎn)單直被詬病。然而，用于生產(chǎn)聚合物的天然氣或石油的比例非常低;每年生產(chǎn)的石油或天然氣中，只有不到5%用于生產(chǎn)塑料。此外，乙烯可以從甘蔗乙醇中提煉出來，就像巴西的Braskem在商業(yè)上做的那樣。