Исследовательская работа «Пластик в нашей жизни»

• 28 февраля 2015

Конференция «Проектная деятельность в образовательном учреждении - 2015»

Номинация «Детский проект в начальной школе»

Актуальность проекта. 160 лет назад человек впервые получил пластическую массу. В наши дни ежегодно производятся и выбрасываются миллионы тонн пластика. И с каждым годом отходы из пластмассы растут. И это огромное количество мусора заставляет задуматься над вопросом: пластик – это «хорошо» или «плохо»?

Проблема исследования заключается в противоречии между положительными свойствами пластика для производителя и теми экологическими проблемами, которые возникают в результате загрязнения окружающей среды отходами, которые веками не разлагаются.

Мне только 10 лет, я учусь в 4 классе, но я точно знаю, что пластиковые изделия прочно вошли в жизнь каждого человека: мы пьем воду из пластиковых бутылок, храним пищу в пластиковых контейнерах, носим продукты в пластиковых пакетах. Это удобно, легко и недорого. Но с недавних пор я обратил внимание на то, что вокруг очень много говорят о вреде пластика и изделий из него. Так что же? Вреден пластик или нет? Быть ему в будущем или нет? Исходя из этого, и выбрана мною эта тема «Пластик в нашей жизни».

Гипотезой послужит мое предположение, что пластик всё же вреден в таких масштабах его использования.

Цель моего исследования – узнать чего больше пользы или вреда в пластмассе и можно ли в современной жизни полностью отказаться от этого материала. Соответственно я должен был выполнить несколько задач для реализации поставленной цели:

• изучить и проанализировать информационные источники (книги,журналы,газеты, справочники, определенные сайты в сетях Интернет);
• опросить взрослых (руководителя проекта, учителя химии, родителей);
• провести анкетирование одноклассников на заданную тему;
• ознакомиться хотя бы с несколькими областями применения пластмассы;
• пусть в общих чертах, но ознакомиться с производством пластика;
• выяснить причины, по которым пластик стали считать вредным материалом;
• побудить окружающих задуматься о важной экологической проблеме нашей планеты и заинтересовать возможностями создания из пластиковых изделий множества интересных и полезных вещей.

Практическая значимость данной работы состоит в том, что результаты обследования могут быть использованы в нашей жизни.

Для начала мы должны определиться, что такое пластмассы (пластические массы) или пластики. Это органические материалы. В их основе могут быть синтетические или природные высокомолекулярные соединения. Они называются полимеры. Название пластмассы означает, что эти массы очень пластичны. Т.е. если их нагреть и потом воздействовать на них, они могут принять любую форму после остывания. В горячем состоянии пластмасса вязкотягучая, а когда отвердеет, она стеклообразная – твёрдая.

Как только я определился с темой, я составил план исследования:

1. История вопроса.

2. Разновидности и научные названия пластика.

3. Производство пластмассы.

4. Области применения:

• быт (упаковка, консервация продуктов, детские игрушки, школьные принадлежности);
• строительство и отделка (здания, окна и т.п.);
• медицина (пластиковые протезы, зубы…);
• спортивный инвентарь;
• информация (пластиковые диски, флеш – карты).

5. Отличительные особенности пластика.

6. Экологический аспект: утилизация мусора, возможность вторичного использования.

7. Пластик вредный и пластик полезный.

1. История возникновения

Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855 году. Паркс назвал ее паркезин (позже получило распространение другое название – целлулоид). Паркезин был впервые представлен на Большой Международной выставке в Лондоне в 1862 году.

Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов (производство жевательной резинки, шеллака). Затем оно продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов. Так производились резина, нитроцеллюлоза, коллаген, галалит. И, наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам (бакелит, эпоксидная смола, поливинилхлорид, полиэтилен и другие). Они и получили широкое применение.

Т.к. ни одна отрасль в наше время не обходится без пластика, я только напомню, что для производства его созданы сотни заводов, фабрик и комбинатов. Только в нашей стране их – великое множество.

Но необходимо отметить, что производят большую часть пластмассы в России две компании - титаны «Нордпласт» и «Стеллар», а сколько ещё предприятий помельче. У нас в Башкирии можно отметить «Ремполимермаш» в Уфе, «Пластмасыч» в Октябрьском, несколько видов продукции из пластмассы выпускают наши заводы «Химпром» и «Синтезспирт» и др.

2. Обработка пластика

Получают синтетические пластмассы путем определенных химических реакций. Используют для них вещества, выделяемые из угля, нефти и природного газа. Когда в старших классах я буду изучать химию, я, наверно, лучше объясню этот процесс.Но я запомнил, что существует несколько методов обработки пластика.

Механическая обработка – это когда применяется очень высокое давление без какой-либо смазки. В конце процесса изделие охлаждается струёй воздуха. Пластмасса может быть обработана на токарном станке, а может на фрезерном.

Также одним из способов переработки пластмасс является ротоформование. Считается, что ротационное формование полимеров началось в конце 30-х годов прошлого века. Так производили пляжные мячи, мягкие игрушки, а во время Второй мировой войны стали производить колбы шприцев, мягкие бутылки, воздушные подушки, эластичные баллоны.

В основе этого метода лежит достаточно простой принцип. Загружают определённое количество полимера (порошок, например, гранулы или жидкость) в полую форму, которая состоит из двух частей. Потом её вращают и раскачивают, ещё и нагревают одновременно. Потом начинают охлаждать и тоже вращают, чтобы получить заданную форму. Сейчас этот метод используют для изготовления полимерных оболочек. Температуру и частоту вращения контролирует компьютер.

Как метод обработки полимеров существует ещё сварка. Только при помощи сварки можно получить соединение без инородных материалов, т.е. не использовать болты, заклепки, клей. Сварку применяют тогда, когда нужны изделия особой прочности и герметичности. Здесь нужна очень высокая температура.

Применяются различные виды сварки:

• Сварка газом
• Сварка оплавлением
• Сварка в электрическом поле и др., но этот разговор больше для специалистов.

3. Области применения изделий из пластика

Трудно перечислить все области, в которых применяются пластмассы и изделия из них. Поэтому укажем только некоторые из них.

• Вот такие замечательные получаются современные изделия из высокопрочного, морозоустойчивого, стойкого к солнечному свету полиэтилена. Используют их для хранения, приготовления и транспортировки продуктов.
• Когда – то не так давно все молочные продукты, воду, соки, варенье и джемы выпускали в стеклянной таре. Её ещё и сдавали для повторного использования и получали за это деньги. Сейчас почти всё упаковано в пластик.
• Особо нужно сказать о пластмассовых игрушках. Они давно заменили деревянных лошадок, да и в школу мы почему – то стараемся принести пластиковые пеналы, а в них – пластиковые линейки, точилки и ручки. Учебники и тетради наши обернуты в полиэтилен.
• Сейчас нет ни одного здания, где бы при его постройке ни использовались пластмассовые материалы, особенно уже при отделке. Начиная с пластиковых окон и дверей и заканчивая плинтусом.
• Даже в такой щепетильной отрасли, как медицина, которая больше других должна быть заинтересована в экологически чистой продукции для людей, невозможно обойтись без пластика. В некоторых случаях пластичные материалы здесь предпочтительнее других. Так, например, в нашей Республиканской клинической больнице, в травмо – ортопедическом отделении мне рассказали, что когда – то больным вместо изношенных тазобедренных и коленных суставов ставили металлические. Они были тяжелые, даже часто скрипели при ходьбе. Сейчас это легкие, прочные и подвижные протезы, при изготовлении которых используется и пластик, естественно самого высокого качества.
• Точно также обстоит дело и с зубопротезированием. Чем совершеннее стоматологическая индустрия, тем больше различных видов пластика в ней используются. Хотя чисто пластмассовые протезы раннего периода сейчас не приветствуются. Они не долговечны, узнаваемы во рту, в сколах и трещинах пластмассы могут размножаться вредные микробы. На первое место в протезировании сегодня вышли нейлоновые протезы.
• Появились совсем другие спортивные товары – для туризма, спортивных занятий и игр. А также инвентарь, оборудование, одежда и обувь. И здесь используется пластик. Например, шест для прыжков делают сейчас из высококачественного пластика, и по какой - то особенной технологии.
• Обязательно нужно сказать и про пластмассовые информационные носители. Диски, флеш-карты, дискеты, ленточные носители и др. мы используем ежедневно.

Одним словом, много – много пластика вокруг нас. Он вытесняет другие материалы – дерево, металл, стекло. Почему? Ведь они более экологичны и безвредны для человека.

4. Свойства пластических масс

Вот здесь лучше посмотреть на свойства пластмасс и их отличительные особенности:

• пластмассы имеют высокую степень плотности;
• они прочные;
• не подвергаются коррозии;
• не боятся кислоты, соли и щелочи (поэтому их используют при строительстве предприятий химической промышленности, канализационных сетей и т.п.)
• пластмассы плохо проводят тепло (их используют как теплоизоляционный материал);
• они хорошо окрашиваются в любые цвета и долго их сохраняют;
• пластмассы почти не поглощают воду (поэтому полимеры используют при изготовлении клеев);
• кроме того, пластмассы лёгкие, прозрачные и относительно долговечные;
• они проще в изготовлении.

Многие эти свойства выгодно отличают пластмассы от натуральных материалов.

В своём 4 классе я поинтересовался у ребят: пластик – это «хорошо» или «плохо», в каких случаях нужно отказаться от пластика. Опрос проводился в форме анкеты.

1. Какие изделия из пластика ты используешь в своей жизни?

А) посуда Г) школьные принадлежности

Б) предметы личной гигиены Д) упаковка

В) мебель Е) игрушка

2. Какие материалы ты предпочитаешь?

A) бумага В) пластик

Б) дерево Г) стекло

Д) камень

3. Как ты думаешь, какие слова называют пластическую массу?

А) поливинилхлорид  Г) полиуретан

Б) гиперболоид  Д) полисахарид

В) целлулоид

4. Из какой посуды тебе больше нравится есть и пить?

А) железная В) фарфоровая

Б) стеклянная Г) пластиковая

5. Что ты выберешь?

А) если санки, то… В) если чемодан, то…

-деревянные - кожаный

- пластиковые - пластмассовый

 -металлические - металлический

Б) если игрушку , то… Г) если напиток, то…

 -плюшевую -в стеклянной таре

 -пластмассовую -в алюминиевой банке

 - резиновую -в пластиковой бутылке

-из деревянного бочонка

6. В каких случаях ты отказываешься от использования изделий пластика?

7. Пластик – это «хорошо» или «плохо» ?

Все ребята указали, что в обычной своей жизни они используют различные изделия из пластика: посуду, учебные принадлежности, предметы личной гигиены и др. Но предпочитают всё же разные материалы. Например, 10% ребят откажутся от пластиковой кровати и другой мебели, т.к. это недостаточно прочно, а главное неудобно. Зато 5 % опрошенных нравится есть из пластиковой посуды. 

17% учащихся утверждают, что никогда не откажутся от пластмассовых изделий, хотя им не нравится, что они быстро ломаются. В спорте и играх ребята выбирают пластмассовые изделия (лыжи, санки, коньки, игрушки и др.) – 41% . И все мои одноклассники признались, что школьные принадлежности и предметы личной гигиены (зубная щётка, расчёска) у них из пластика.

Кроме того, я выяснил, что мои друзья совсем ничего не знают о вреде и пользе пластика. Никто из оппонентов не определил названий пластических масс. Хотя почти 50% считают главной проблемой то, что пластик очень долго не гниёт, поэтому загрязняет окружающий мир.

5. Опасен или нет?!

 Судя по всему, в будущем значение пластмассы в нашей жизни только увеличится. Вот мы с дедом посмотрели документальный фильм о выставке «Пластичность». Её открыли в честь 100-летия пластмассы в Лондоне в Музее наук. Очень интересные вещи будущего там были представлены: пластмассовая кровь, проект самолета, который может менять форму в полете, ботинки.

Однако, всё больше и больше исследователи говорят о том, что некоторые виды пластика могут быть небезопасны.

В 1988 году Общество Пластмассовой Промышленности разработало систему маркировки для всех видов пластика и универсальные коды переработки. Эта маркировка является международной.Не менее вредное влияние оказывают некоторые виды пластика и на окружающую среду. Люди выбрасывают более триллиона пластиковых пакетов сразу же, как только один раз ими воспользовались. Только каждая четвертая бутылка вторично перерабатывается. Значит миллионы тонн пластика ежегодно отправляются на свалку или, ещё хуже, в водоемы и в землю. В природе нет таких микроорганизмов. Которые бы переработали пластмассу за короткое время. Нужно 500 лет. Представляете, вас уже нет, а брошенный вами стаканчик будет лежать в лесу ещё 5 веков?!

6. Вторичная переработка

Таким образом, получается, что в течение всей жизни пластиковых изделий – от производства до утилизации – они приносят вред и человеку, и природе.

Конечно, полностью отказаться использовать в нашей жизни такой материал не получится, но продолжать использовать его бездумно нельзя. Да и кроме экологической проблемы, стоит вопрос о запасах нефти. Она является основой приготовления пластмассы.

Значит, необходимо срочно наладить безвредную утилизацию этой продукции и придумать, как использовать пластик несколько раз.

Интересное решение предложили японцы. На выставку «Пластичность» они выставили автомобиль фирмы Тойота, сделанный из пластмассы, в основе которой растительное сырье.

Пластиковые отходы должны перерабатываться. Сжигать их нельзя – выбрасываются в атмосферу вредные вещества.

Уже сейчас существуют некоторые способы переработки пластика:

• Пиролиз 
• Гидролиз
• Гликолиз
• Метанолиз.

Вот как работает один из них: в машине температура около 500°С, нет кислорода, с помощью пиролиза в реакторе с кипящим слоем разлагаются куски пластмассового мусора, при этом многие полимеры распадаются на исходные мономеры. В конце получаются воск, стирол, углерод и другое, что составляло пластик. Теперь эти продукты являются сырьём для лёгкой промышленности. Эта технология позволяет сэкономить средства и не закапывать отходы, а также может приносить прибыль.

Кроме того, и в повседневной жизни можно постараться дать «вторую жизнь» пластмассовым изделиям: и дети, и взрослые могут изготовить для птиц кормушки, для себя шахматы, различных «зверюшек», грибочки для клумб в саду и в своем дворе. Из одноразовой пластиковой посуды я сам изготовил макет космолёта и даже занял первое место в конкурсе поделок из бросовых материалов, приуроченного ко дню космонавтики.

III. Заключение

Учитывая всё, что было сказано выше, я пришел к выводу, что полностью отказаться от пластмассовых изделий теперь уже невозможно. Ещё я понял, что пластики есть вредные и полезные. Нужно только правильно использовать эту продукцию:

• не надо подогревать еду в пластике потому, что при нагреве в еду перемещаются вредные вещества из тары;
• негодные (поцарапанные, треснутые) контейнеры не используйте;
• соблюдайте правила эксплуатации пластиковых изделий – одни нельзя мыть, в других нельзя долго держать продукты в холодильнике, третьи не годятся для длительного использования;
• не сжигайте пластиковые предметы у себя на даче – отравитесь сами и отравите соседей. И, конечно, обращайте внимание на маркировку пластиков. Самые безопасные для человека материалы под цифрами 4 и 5, коды ПЭВД и ПП. Это полиэтилен и полипропилен.
• старайтесь постепенно избавляться от пластиковой посуды, лучше замените её стеклянной – она изготовлена из экологически чистых материалов.

Конечно, эта тема не новая. Мне кажется, как только появились в жизни синтетические пластмассы, так и возникла эта проблема. Но она есть, и она касается всех. Значит, и решать её нужно всем вместе.

Презентация проекта

Автор: Васимов Данил, ученик 4 класса МБОУ Лицей №21 Кировского района городского округа город Уфа Республики Башкортостан. Руководители: Белышева Людмила Михайловна, учитель истории, обществознания и права, стаж работы 33 года; Шарафутдинова Татьяна Александровна, учитель начальных классов, стаж работы 25лет.