Šis straipsnis siekia atsekti, kaip Mezoamerikos civilizacija kūrė naujas medžiagas tobulindama elastingų Žemės plutoje ir miškuose aptiktų medžiagų savybes; ir kaip vėliau, jau Vakarų civilizacijoje, dirbtiniu būdu kuriami plastikai užėmė natūralių plastikų vietą ir net įsiterpė į geologinių išteklių sferą plastiglomerato pavidalu.
Stebuklas visuomet yra staigi Gamtos transformacija.[1]
Roland Barthes
Šio tyrimo medžiaga chronologiškai suskirstyta į keturias pagrindines kategorijas: protoplastikus, plastikus, sintetinius plastikus ir postplastikus. Tyrimo akiratyje atsidūrė tiek gamtinės, tiek sintetinės medžiagos, kurios viename ar kitame savo susidarymo etape yra buvusios elastingos, pastebėtos žmogaus (ar veikiau pakliuvusios į jo rankas) ir naudotos gamybos procesuose. Protoplastikų kategorijai priskirtos gamtinės kilmės medžiagos, tokios kaip molis, metamorfinės uolienos ir gintaras. Molį, metamorfines uolienas ir gintarą pažįstame kaip labai skirtingo kietumo medžiagas, tačiau tiek metamorfinė uola, tiek gintaras kadaise turėjo elastingos masės pavidalą ir todėl patenka į mūsų tyrimo lauką. Plastikų kategorijoje rasime medžiagas, sukurtas Mezoamerikoje apie 1600 m. prieš mūsų erą sintetinant natūralius komponentus. Tik po 3500 metų tas pats cheminis procesas vėl bus atrastas Vakaruose, kai „Goodyear“ atvers kelią šiuolaikinei sintetinių plastikų gamybai. Postplastikai – tai visi plastikai, sumišę tarpusavyje ir sudarantys naujas konsistencijas. Tai nauja elastinga medžiaga, sukaupusi daug atminties apie planetos ir žmonijos istoriją ir žyminti naują jos etapą. Postplastikas gali būti suprastas kaip hiperobjektas, kuris pasižymi gausa ir nėra susijęs su viena kuria vietove (Morton 2013: 1), jis neprašo pripažinimo ir grįžta į Žemę kaip medžiaga, visada buvusi jos dalimi.
Popierius
masė
celiuliozė
polimerai
Laiškai
rašalas
nafta
polimerai
Gerai įsižiūrėjus, štai čia viskas susisieja.
Ir materija keičia pavidalą.
Protoplastikai
Vaikščiodamas Žemės paviršiumi, žmogus nuolat susiduria su jos dariniais. Viena vertus, jie intriguoja ir stebina savo patikimumu ir įvairove – mineralai, raštai ir jų spalvos – kita vertus, kviečia juos formuoti, perkeisti ir pritaikyti savo reikmėms. Taip Žemė vis naujais būdais tarsi perduoda savo kūrybines galias žmonėms, sąlygodama vis naujų civilizacijos raidos etapų kūrimąsi.
Molis – viena seniausių statybinių medžiagų Žemėje. Žmogaus rankos panyra į molį, į medžiagą, kurios formą jis gali keisti, atkartodamas metamorfinius procesus, vykstančius giliai po Žemės pluta, ir ilgainiui gyvas gamtos formas pakeičia žmogaus darbo objektai. „Minkšta“ versdamas „kieta“, beformį – forma, žmogus bėga akimis ir per skirtingas medžiagas, ieškodamas alternatyvų jau esančioms jo gyvenime.
Metamorfinės uolienos šiuo metu sudaro 12 % Žemės plutos. Jos gimsta giliuosiuose Žemės sluoksniuose, veikiamos aukšto slėgio ir aukštos temperatūros. Jų molekulėms ir atomams persitvarkant, šių medžiagų konsistencija keičiasi. Net jei pasibaigus transformacijos procesui uoliena lieka kieta ir tvirta, joje išlieka atmintis ir apie skystąjį jos būvį. Atradę panašumų tarp šio formavimosi proceso ir pramoninės sintetinio plastiko gamybos turėsime įrodymą, kad metamorfinės uolienos gali būti laikomos plastiko pirmtakėmis.
Panašiu būdu į plastikų kategoriją patenka ir gintaras – kadaise minkšti ir lipnūs medžių sakai, virtę dabar taip vertinamu akmeniu. Iš jūros dugno gintaras išnyra į saulės šviesą, kur jį toliau formuoja jau žmogaus rankos, ir žmogus grąžina jį savo vaizduotės dievams.
Plastikai
Pasak ankstyvuosius plastiko gaminius tyrinėjusių Michaelo J. Tarkaniano ir Dorothy Hosler, Mezoamerika vulkanizacijos procesą atrado 1600 m. prieš mūsų erą: pirmiausia buvo išmokta Panamos kaučiukmedžio (Castilla elastica) lateksą maišyti su tam tikros sukučio rūšies (Ipomoea alba) sultimis. Iki ispanų užkariavimo actekai žinojo daug šių augalų savybių, naudingų medicinoje. Galima sakyti, kad būtent etnofarmaceutinės žinios – žmogaus siekis pažinti gamtos procesus molekulių lygmeniu – skatino tolesnius medžiagų sintezės eksperimentus, juos atliekant ir buvo sukurtas cheminis junginys, šiandien žinomas plastiko pavadinimu. Įdomu, kad lotyniškas sukučio pavadinimas yra Convolvo, reiškiantis „susivijęs“, „susiaudęs“ – tai kone tiesiogiai žodžio šaknyje įkūnyta nuoroda į cheminius procesus – į tai, kaip atomai jungiasi tarpusavyje. Gamtoje vijoklinio sukučio gijos mėgsta vytis kaip tik aplink kaučiukmedį, tad beveik nekyla abejonių, kad būtent judviejų sąjungoje buvo išgauta guma.
Mezoamerikos gyventojai ne tik įgudo atlikti šį procesą, bet ir eksperimentavo su įvairiomis latekso ir sukučio sulčių proporcijomis išgaudami skirtingos konsistencijos ir skirtingo elastingumo gumas, o tai leido jiems gaminti įvairios paskirties guminius daiktus – žaidimo kamuolius, batų padus ir lanksčias detales įvairiems įrankiams.
Gaminti gumą galima ne tik iš Panamos, bet ir iš brazilinio kaučiukmedžio (Hevea brasiliensis), kaučiukinės gvajulės (Guayule) ir koksagizinės kiaulpienės (Taraxacum kok-saghyz). Šios kiaulpienės didžiuliais kiekiais augintos Sovietų Sąjungoje tarp 1931 ir 1950 m. ir dar keliose šalyse Antrojo pasaulinio karo metais kaip alternatyvi žaliava gumos gamybai, nutrūkus brazilinio kaučiukmedžio importui iš Pietryčių Azijos.
Pasaulio ekonomikai keičiantis ir brangstant gumos produktams, pagamintiems sintetiniu būdu (iš fosilijų), grįžta poreikis gaminti gumą iš natūraliu būdu išgaunamų medžiagų. Be to, natūrali guma yra kur kas ilgaamžiškesnė už sintetines, tad domėtis natūraliais gamybos būdais skatina ne tik ekonominės priežastys.
Sintetiniai plastikai
Vakarų kultūra vulkanizaciją ir polimerų gebėjimą jungtis į makromolekules – dėl to skysta guma virsta nauja medžiaga – atrado tik daugiau nei po 3000 metų. 1839 m. Charle’is Goodyearas pradėjo eksperimentus su braziliškojo kaučiukmedžio sakais ir siera, natūraliai randama vulkaninėse vietovėse. Amazonės kaučiukmedžio syvų paklausa Goodyearui padarius atradimą taip pašoko, kad 1860 m. kurį laiką jie buvo brangesni net už sidabrą. Gumos gaminių įvairovė taip pat išsiplėtė.
Patyrus tokią sėkmę, pradėta dairytis ir kaučiuko alternatyvų – kitų gamtos produktų, iš kurių galima būti gaminti elastingas medžiagas. 1854 m. gamyboje pasirodė šelakas – gamtinė derva, termodinamiškas plastikas, kurio mišinys su medžio celiulioze gali būti kietas kaip uola. Šelakas – tai vabzdžių, kurie minta dervingomis medžių rūšimis, patelių išskyros; lipnus polimeras, kurį galima naudoti kaip laką ar paversti kietu plastiku. Pakaitintas šelakas tampa minkštas ir takus, bet kambario temperatūroje sukietėja.
Celiuliozė yra pagrindinė tos skystos masės sudedamoji dalis, suteikianti jai formą. Celiuliozė išgaunama iš medienos arba medvilnės. Ji tapo pagrindu tolesnei sintetinių medžiagų raidai. Judėdami toliau plastiko laiko juostoje matysime, kaip celiuliozę netrukus pakeis iš naftos gaminami pluoštai, kurių gamyba pigesnė, bet neįtikėtinai žalinga aplinkai.
Beveik tuo pat metu, kai šelakas pradedamas naudoti kaip termoplastikas[2], scenoje pasirodo ir parkesinas – kitas polimeras, celiuliozės nitratas, minkštas, skaidrus ir nedegus plastikas. Parkesino atsiradimas žymi masinio plastiko naudojimo buityje pradžią, be to, laikoma, kad tai buvo pirmasis sintetiniu būdu pagamintas plastikas. Plastiko savybių ir švelnų tarsi vaškas paviršių parkesinui suteikia kamparas – kristalo pavidalo medžiaga, distiliuojama iš kamparinio cinamono lapų ir medienos ir naudojama kaip tirpiklis, suminkštinantis kietą celiuliozę. Parkesinas turėjo imituoti gamtines medžiagas, kurių gauti buvo sudėtingiau ir brangiau atsieidavo – dramblio kaulą, koralą, gintarą, mineralinius akmenis, jūros kriaukles ir vėžlių kiautus, – visa tai, kas traukia žmogaus akį ir tenkina jo įnorius. Celiuliozė, antroji šio plastiko sudedamoji dalis, tuo metu jau buvo gerai pažįstama. Apdorota azoto rūgštimi, kuri išgaunama cheminiu būdu iš amoniako, randamo vulkaninėse uolienose, lietaus vandenyje bei gyvūnų ir augalų audiniuose, ji tampa stipria sprogstamąja medžiaga, vadinama paraku.
To meto pramonė (kalbame apie XIX a. pabaigą) vis dar tyrinėja gamtinių medžiagų potencialą ir chemines reakcijas, kurių metu tos pačios rūšies monomerai jungiasi į polimerų grandis. Išmokta polimerizuoti[3] ir termoplastikais versti tokius gamtinius polimerus kaip kazeinas (pieno baltymas), šelakas ir celiuliozė. Visas to meto plastikas vis dar gaminamas iš gamtinių žaliavų, nenaudojant dirbtinių. Bet įsibėgėjus kaskart vis greitesnių variklių gamybai, veriasi vis daugiau galimybių pramonės šakose, susijusiose su naftos pramone. Tad čia prasideda naujas etapas, kuriame pagrindinius vaidmenis atlieka nafta, dar vadinama „uolienų aliejumi“, ir gamtinės dujos, naudojamos gaminant medžiagas, turinčias kancerogenų, kurie trikdo chemines reakcijas gyvų organizmų ląstelėse. Šios iš žemės gelmių išgaunamos substancijos leido kurti ilgaamžiškesnius polimerus, atsparius net sunkiausioms sąlygoms, o kai kuriais atvejais net visiškai „nemirtingus“.
Ieškodamas alternatyvos šelakui Leo Baekelandas sukūrė kietą medžiagą, kurią galima formuoti, vadinamą bakelitu. Tai buvo vienas ankstyvųjų sintetinių plastikų, pagamintas iš medienos miltų, impregnuotų sintetine guma; pakaitintas ir supresuotas jis tapdavo pakankamai lankstus, kad įgytų bet kokią formą. Bakelitas laikomas pirmuoju termoaktyviu[4] plastiku. Bakelito gamybai naudojamos dvi ypač toksiškos organinės kilmės medžiagos – fenolis ir formaldehidas.
Vakarų mokslininkams vis dar eksperimentuojant su augalinės kilmės medžiagomis, iš kurių būtų galima gaminti kietą plastiką, gumos pramonė augo ir atsirado paklausa sintetinei gumai – superpolimerui, kurį galima būtų gaminti laboratorijoje neišlaidaujant transportui ir išvengiant vargo dėl tarptautinių prekybos kelių. Neoprenas, kurį 1935 m. išrado Wallace’as Carothersas, žymi dirbtinio anglies atomų eksploatavimo pradžią. Vulkanizavimas dabar jau buvo ne tiesiog kaitinimas, o aplinką intensyviai teršiantis procesas, papildantis gamtą ir sveikatą žalojančių veiksnių sąrašą.
Vėlesniais dešimtmečiais dauguma natūralių plastikų buvo pamiršti dėl sudėtingo jų gamybos proceso, nepatvarumo, neatsparumo aplinkos veiksniams ir ilgai trunkančio žaliavų gavimo proceso. Laikas parodė, kad plastikas, kaip sintetinės medžiagos idėja, pirmoje XX a. pusėje tapo svarbiu politiniu veikėju. Vakarai investuoja į polimerų tyrimus siekdami eksperimentuoti su naujomis medžiagomis, kurias galima būtų pritaikyti sparčiai augančioje karo pramonėje.
Didžioji dalis šiandien mūsų perkamo plastiko yra sukurta sintetinių polimerų pagrindu iš naftos produktų ir padeda naftos bendrovėms kaupti kapitalą. Aštuntajame XX a. dešimtmetyje plastiką pradėta perdirbti ir nuo to laiko jis naudojamas dar ir kaip nepiniginė valiuta. Tokioje šalyje kaip Meksika, kurioje atlikome tyrimą, tokia ekonominių mainų forma gyvybiškai svarbi miestų gyventojams, kur, pasak sociologų, 70 % žmonių dirba juodojoje rinkoje. Juodojoje rinkoje, ypač tvarkant atliekas, plastikas atlieka labai svarbų vaidmenį. Gatvės šiukšlių rinkėjus, plastiko gamyklas, plastiko formavimo mašinas ir vėliau į juodąją rinką vėl grįžtančias šluotas ir puodelius sieja vientisa verslo grandinė.
Postplastikai
Sintetinio plastiko istorija prasideda nuo neįmantraus raganavimo – Amazonės augalų syvų mikstūrų, o veda prie didžiulių ekonominių burbulų, kylančių naftos pramonėje ir nusėdančių piniginėse banko kortelių ir banknotų forma.
Pabaigai, kaip savotišką išvadą, norėtume aptarti naujausius chemikų tyrimus ir tai, kaip plastikas susilieja su Žemės materija ir tampa fosilija, ilgam – jei ne amžinai – išliksiančia mūsų planetos paviršiuje.
Žemės motulės sūnus,
vadinamas metamorfiniu akmeniu,
likus 1800 m. iki mūsų eros dar nežinojo,
kad turės
sintetinį brolį –
dirbtinės motinos vaisių,
vardu
plas–ti–glo–me–ra–tas
2006 m. okeanografas Charles’is Moore’as atrado plastiglomeratą – naują geologinį darinį, plastiko ir gamtinių nuosėdų junginį. Pradžioje manyta, kad jis susidarė iš plastiko (daugiausia – PVC), plūduriuojančio Atlanto vandenyse, kai šis aptirpo saulės kaitroje ties Havajų krantais ir susimaišė su uolienomis ir kitomis smulkiomis nuosėdomis. Ilgas ir sklandus gamtos jėgų bendradarbiavimas, su žmonių pagalba. Vėliau įrodyta, kad plastiglomeratas, iš pirmo žvilgsnio tikrai panašus į mineralą, susidarė Havajų salyno laužavietėse. Pasirodo, Ugnies elementas ir vėl rado sau vaidmenį plastiko istorijoje, šį kartą – kaip naujos Gamtos kūrėjas. Ugnis naikina, atlaisvindama vietą naujiems dalykams.
Plastikas ir akmuo – kalbėdamiesi – negali atsistebėti, kad taip puikiai susigyveno, ir kad abiem taip pažįstama toji aistringa liepsna, atvedusi juos į pasaulį.
Šis tekstas pirma kartą publikuotas Kristupo Saboliaus knygoje Materija ir vaizduotė. Hibridinė kūryba tarp meno ir mokslo”. Pilnas tyrimas yra išleistas šiais metais “El Plastico, the Sun that lives inside the Rock” knygoje sudarytoje tesksto autorių.
Iš anglų kalbos vertė Virginija Januškevičiūtė
Literatūra
Aisha, P., Nasreen, J., Wadud, A., Tanwir, A. 2013. Methods of Processing of Lac (Laccifer lacca Kerr) Described in Unani ystem of Medicine, Research Journal of Pharmaceutical Sciences, 2 (8), September, p. 5–7.
Backhaus, R. A. 1985. Rubber Formation in Plants – A Mini-Review, Israel Journal of Botany, 34: 283–293
Barcena, M. 1876. The Rocks Known ad Mexican Onyx, Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia, Vol. 28, Academy of Natural Sciences, p. 166–168. Straipsnis prieinamas čia: http://www.jstor.org/stable/4060011.
Bathes, R. 1990. Plastics, The Plastics Age: From Modernity to Post-modernity, red. Penny Sparke. London: Victoria & Albert Museum.
Berthier, H. C. 2003. Garbage, Work And Society. UNAM Institute for Social Research.
Beilen, J. B. van, Poirier, Y. 2007. Guayule and Russian Dandelion as Alternative Sources of Natural Rubber, Critical Reviews in Biotechnology: 217–223.
Caillois, R. 1985. The Writing of Stones. Charlottesville: University Press of Virginia.
Corcoran, P. L., Moore, Ch. J., Jazvac, K. 2014. Plastiglomerate, An Anthropogenic Marker Horizon in the Future Rock Record, GSA Today, 24 (6): 4–8.
Gould, H. 2015. The Journey towards More Sustainable Rubber leads to Russian Dandelions, The Guardian, 6 November 2015. Straipsnis prieinamas čia: https://www.theguardian.com/sustainable-business/2015/nov/06/rubber-tyres-russian-dandelions-sustainability-timberland-shoes-waste.
Lloyd, F. E. 1942. Guayule: A Rubber-Plant of the Chihuahuan Desert. J.a. Lippincott Company.
Morton, T. 2013. Hyperobjects, Philosophy and Ecology after the End of the World. Minnesota: University of Minnesota Press.
Pereda-Miranda, R., Rosas-Ramırez, D., Castaneda-Gomez, J. 2010. Resin Glycosides from the Morning Glory Family, Progress in the Chemistry of Organic Natural Products, Vol. 92, red. A. D. Kinghorn, H. Falk, J. Kobayashi. Straipsnis prieinamas čia: http://www.springer.com/978-3-211-99660-7
Preciado, B. 2003. Testo Junkie: Sex, Drugs, and Biopolitics in the Pharmacopornographic Era. New York: Feminist Press
Tarkanian, M. J., Hosler, D. 2011. America’s First Polymer Scientists: Rubber Processing, Use, and Transport, Latin American Antiquity, Society for American Archaeology, 22 (4), December 2011, p. 469–486. Straipsnis prieinamas čia: http://www.jstor.org/stable/23072570.
Villagran, L. 2012. Garbage for Future. As Mexico City Modernizes, A Debate Emerges: Who Owns the Trash? Next American City, Vol. 1, Issue 14. Straipsnis prieinamas čia: https://nextcity.org/features/view/garbage-for-the-future.
Nuorodos
Cellulose, CAMEO: Conservation & Art Materials Encyclopedia Online. Prieiga per internetą: http://cameo.mfa.org/wiki/Cellulose
Cellulose Acetate, Interplex India Private Limited. Prieiga per internetą: http://www.interplexindia.com/aca.htm
Cellulose Acetate, CAMEO: Conservation & Art Materials Encyclopedia Online. Prieiga per internetą: http://cameo.mfa.org/wiki/Cellulose_acetate
Clay, The Free Encyclopaedia Wikipedia. Prieiga per internetą: https://en.wikipedia.org/wiki/Clay. [Retrieved: 7 March 2017].
Du Pont, The Free Encyclopedia Wikipedia. Prieiga per internetą: https://en.wikipedia.org/wiki/DuPont.
General Characteristics of Polymers, Conservation and Art Materials Encyclopedia Online, Museum of Fine Arts, Boston, 2007. Prieiga per internetą: http://cameo.mfa.org/images/9/97/Download_file_333.pdf
Gutta-percha or Thermoplastic Union Cases? Old Photographic Online Vintage Photography Magazine. Prieiga per internetą: http://oldphotographic.com/tips/gutta-percha-or-thermoplastic-union-cases
Metamorphic rock, The Free Encyclopaedia Wikipedia. Prieiga per internetą: https://en.wikipedia.org/wiki/Metamorphic_rock. [Retrieved: 7 March 2017].
Mnemosynation. Prieiga per internetą: http://www.liquisearch.com/shape-memory_polymer/applications/potential_industrial_applications
Neoprene, CAMEO: Conservation & Art Materials Encyclopedia Online. Prieiga per internetą: http://cameo.mfa.org/wiki/Neoprene
Neoprene, The Free Encyclopedia Wikipedia. Prieiga per internetą: https://en.wikipedia.org/wiki/Neoprene
Nitrocellulose, The Editors of Encyclopædia Britannica. Prieiga per internetą: https://www.britannica.com/science/nitrocellulose, 2010
Parkesine, The Free Encyclopedia. Prieiga per internetą: Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Parkesine, 2016
Parkesine, History of Plastic. Prieiga per internetą: http://www.historyofplastic.com/plastic-history/history-of-plastics/
Parkesine, CAMEO: Conservation & Art Materials Encyclopedia Online. Prieiga per internetą: http://cameo.mfa.org/wiki/Parkesine
White rot fungus, The Free Encyclopedia Wikipedia. Prieiga per internetą: https://en.wikipedia.org/wiki/Phanerochaete, 2016
[1] Barthes 1990: 110.
[2] Termoplastikai net atvėsę lieka minkšti, jų formą galima keisti. Tai plastikai, kurie mums geriausiai pažįstami vandens buteliukų, maišelių ir t. t. pavidalu. Polietilenas ir polipropilenas yra termoplastikai. Jie naudingi būtent dėl to, kad nesustingsta vienos formos. Jų ruošinius galima masiškai gaminti vienoje kurioje vietoje ir vėliau gabenti bet kur, kur iš jų mažesniais kiekiais bus gaminami galutiniai produktai.
[3] Polimerizacija – tai cheminė reakcija, kurios metu kelios vienodos monomerų molekulės jungiasi į trijų dimensijų struktūrą – polimerą.
[4] Aukštoje temperatūroje formuojami termoaktyvūs plastikai vėliau atšaldomi ir nebegali grįžti į savo ankstesnę formą, nes sukietėja. Jie naudojami, pavyzdžiui, automobilių ir lėktuvų detalėms gaminti. Tai poliesteriai, poliuretanai ir epoksidai. http://www.petroleum.co.uk/plastic-production
