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 人人喊打的塑料制品當年是如何發展壯大的?
http://www.21shop.com.cn 2020-07-20 非常日報
文章導讀】這個被譽為“20世紀人類最糟糕的發明”的塑料袋已經到了人人喊打的地步。 

  近日,國家發改委、生態環境部等九部門聯合印發《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》,提出自明年1月1日起,在直轄市、省會城市、計劃單列市城市建成區的商場、超市、藥店、書店等場所,餐飲打包外賣服務以及各類展會活動中,禁止使用不可降解塑料購物袋,但是暫不禁止連卷袋、保鮮袋和垃圾袋。

  同時,明年起全國禁止生產和銷售一次性塑料棉簽、一次性發泡塑料餐具;全國餐飲行業禁止使用不可降解一次性塑料吸管,但是牛奶、飲料等食品外包裝自帶的吸管暫不禁止。

  塑料是一種很輕的物質,用很低的溫度加熱就能使它變軟,隨心所欲地做成各種形狀的東西。塑料制品色彩鮮艷,重量輕,不怕摔,經濟耐用,它的問世不僅給人們的生活帶來了諸多方便,也極大地推動了工業的發展。

  但是,塑料包裝材料有一個致命的弱點,即其自然降解時間長,有的長達100年以上。塑料的不易降解性,導致其廢棄物長期存在下去。而且,往往消費一次即被丟棄,故塑料包裝廢棄物成為一個越來越突出的環境問題,形成了所謂的“白色污染”,對人類生存環境造成很大壓力。

  塑料的發明已經100多年,如果說當時人們為它們的誕生欣喜若狂,現在卻不得不為處理這些充斥在生活中,給人類生存環境帶來極大威脅的東西而煞費苦心了。有多個國家與地區出臺“限塑令”,禁止白色污染。

  事實上,早在2008年6月,我國就開始施行“限塑令”,但從10多年的執行情況來看,顯然差強人意。隨著外賣餐飲和快遞行業的迅速發展,“限塑令”已淪為一種擺設。基于此,我國推進新版“限塑令”,并列出了時間表:到2020年底,將禁止生產和銷售部分塑料制品。

  塑料在跌宕起伏中,既走上過神壇,又曾被人人喊打,但是它依然是近代以來對人類發展做出重要貢獻的新材料。今天我們就來看看塑料的誕生以及發展史吧。

  塑料的誕生

  1845年,居住在瑞士西北部城市巴塞爾的化學家塞伯坦一次在家中做實驗時,不小心碰到了桌上的濃硫酸和濃硝酸,他急忙拿起妻子的布圍裙去擦拭桌上的混合酸。忙亂之后,他將圍裙掛到爐子邊烤干,不料圍裙“噗”的一聲燒了起來,頃刻間化為灰燼。塞伯坦帶著這個“重大發現”回到實驗室,不斷重復發生“事故”。經過多次試驗,塞伯坦終于找到了原因:原來布圍裙的主要成分是纖維素,它與濃硝酸及濃硫酸的混合液接觸,生成了硝酸纖維素脂,這就是后來應用廣泛的硝化纖維。

  塞伯坦發現硝化纖維的可塑性,而且,用它制造出來的東西還不透水。他饒有興趣的用它制造了一些美麗的飯碗、杯子、瓶子和茶壺。他很欣賞自己的這些杰作,還特意寫信給自己的好友著名科學家法拉第這個意外收獲。可惜當時法拉第并未在意,直到一名攝影師的出現。

  攝影師亞歷山大·帕克斯有許多愛好,攝影是其中之一。19世紀時,人們還不能夠像今天這樣購買現成的照相膠片和化學藥品,必須經常自己制作需要的東西。所以每個攝影師同時也必須是一個化學家。攝影中使用的材料之一是“膠棉”,它是一種“硝棉”溶液,亦即在酒精和醚中的硝酸鹽纖維素溶液。當時它被用于把光敏的化學藥品粘在玻璃上,來制作類似于今天照相膠片的同等物。

  在19世紀50年代,帕克斯查看了處理膠棉的不同方法。一天,他試著把膠棉與樟腦混合。使他驚奇的是,混合后產生了一種可彎曲的硬材料。帕克斯根據自己的名字,命名該物質為“帕克辛”(Parkesine),這就是世界上最早發明的熱塑性塑料——即加熱后可以變軟的塑料。帕克斯用“帕克辛”制作出了各類物品:梳子、筆、紐扣和珠寶印飾品,并參展了1862年的倫敦世博會,帕克斯因此獲得了銅獎。

  但帕克斯發明的這種來源于天然植物材料得到得塑料,因為不能夠實現工業化生產,造價昂貴,不能普及。此外,這種產品使用一小段時間后,很快就發生變形和開裂現象。

  塑料工業化

  “帕克辛”因為材料原因并不能夠實現工業化生產,直到1868年才出現了轉機。

  愛好體育的人都知道臺球,過去的臺球大多是有錢階層的娛樂活動,到19世紀,在美國已非常盛行。那時的臺球是用象牙做的,顯得很高雅。但當時非洲的大象不斷減少,美國差不多完全得不到象牙來制作臺球,這可愁壞了臺球制造廠的老板。于是宣布:誰能發明一種代替象牙做臺球的材料,誰就能得到1萬美元的獎金。這在當時可不是一筆小數目。

  有句話叫“重賞之下必有勇夫”,雖不完全符合事實,但的確有點兒刺激性。1868年,在美國的阿爾邦尼地方有一位叫約翰·海厄特的人,他本是一位印刷工人,但對臺球也很感興趣,于是他決定發明出一種代替象牙制作臺球的材料。他夜以繼日地冥思苦想。開始他在木屑里加上天然樹脂蟲膠,使木屑結成塊并搓成球,樣子倒像象牙臺球,但一碰就碎。以后又不知試了多少東西,但都沒有找到一種又硬又不易碎的材料。

  功夫不負有心人,一天,他發現做火藥的原料硝化纖維在酒精中溶解后,再將其涂在物體上,干燥后能形成透明而結實的膜。他就想把這種膜凝結起來做成球,但在試驗時一次又一次地失敗了。要說海厄特真是個不屈不撓的人,他并不灰心,仍然一如既往地進行探索,終于在1869年發現,當在硝化纖維中加進樟腦時,硝化纖維竟變成了一種柔韌性相當好的又硬又不脆的材料。在熱壓下可成為各種形狀的制品,當真可以用來做臺球。他將它命名為“賽璐珞”。

  據說海厄特并沒有得到1萬美元的獎金。但對他來說這是小事一樁,因為這時他已成了一個大發明家,他準備用自己的發明獲得更多的效益。1872年,他在美國紐瓦克建立了一個生產賽璐珞的工廠,除用來生產臺球外,還用來做馬車和汽車的風擋及電影膠片,從此開創了塑料工業的先河。1877年,英國也開始用賽璐珞生產假象牙和臺球等塑料制品。后來海厄特又用賽璐珞制造箱子、紐扣、直尺、乒乓球和眼鏡架。

  從此,各種不同類型的塑料層出不窮,已經工業化的塑料就有300多種,常用的有60多種,至于用這些塑料生產出的形形色色的產品,那就數都數不清,遍及國民經濟的所有部門。

  塑料的發展

  早期的塑料容易著火,這就限制了用它制造產品的范圍。直到耐高溫的塑料“貝克萊特”誕生。

  與賽璐珞不同的是,賽璐珞來自化學處理過的膠棉以及其他含纖維素的植物材料,而酚醛塑料是世界第一種完全合成的塑料。貝克蘭將它用自己的名字命名為“貝克萊特”(Bakelite)。他很幸運,英國同行詹姆斯·斯溫伯恩爵士只比他晚一天提交專利申請,否則英文里酚醛塑料可能要叫“斯溫伯萊特”。1909年2月8日,貝克蘭在美國化學協會紐約分會的一次會議上公開了這種塑料。

  酚醛塑料絕緣、穩定、耐熱、耐腐蝕、不可燃,貝克蘭自稱為“千用材料”。特別是在迅速發展的汽車、無線電和電力工業中,它被制成插頭、插座、收音機和電話外殼、螺旋槳、閥門、齒輪、管道。在家庭中,它出現在臺球、把手、按鈕、刀柄、桌面、煙斗、保溫瓶、電熱水瓶、鋼筆和人造珠寶上。這是20世紀的煉金術,從煤焦油那樣的廉價產物中,得到用途如此廣泛的材料。

  1924年《時代》周刊的一則封面故事稱:那些熟悉酚醛塑料潛力的人表示,數年后它將出現在現代文明的每一種機械設備里。1940年5月20日的《時代》周刊則將貝克蘭稱為“塑料之父”。當然,酚醛塑料也有缺點,它受熱會變暗,只有深褐、黑或暗綠3種顏色,而且容易摔碎。

  20世紀30年代,尼龍問世了,被稱為是“由煤炭、空氣和水合成,比蜘蛛絲細,比鋼鐵堅硬,優于絲綢的纖維”。尼龍的出現使紡織品的面貌煥然一新,它的合成是合成纖維工業的重大突破,同時也是高分子化學的一個非常重要里程碑。

  它們的出現為此后各種塑料的發明和生產奠定了基礎。由于第二次世界大戰中石油化學工業的發展,塑料的原料以石油取代了煤炭,塑料制造業也得到飛速的發展。

聲明:版權所有,未經授權禁止轉載。來源:非常歷史 文/蒙眼布
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