塑料是一种由碳,氧,氢,氯,硫和氮元素组成的物质。这些分子紧密的结合在一起形成塑料分子。它也被称为聚合物,这些塑料最初是由天然动物角,虫胶(昆虫分泌物),杜仲胶等材料制成。1869年,第一种合成塑料由天然植物材料(纤维素)制成。美国印刷工人和发明家 “Wesley Hyatt”发现硝酸纤维素可以通过添加樟脑塑化。
第一种商业用合成塑料材料被称为赛璐珞。这种塑料广泛用于制作梳子,假牙和眼镜架等产品。塑料贮存容器和盒子被广泛用于存储各种液体和固体产品。塑料行业的突破性革命发生在1951年,当时的两名年轻化学家研究发现了聚丙烯和聚乙烯。这一发现奠定了塑料产品的生产方式,并且在世界各地得到应用。下面让我们了解一下如今的最新塑料生产技术。
塑料已经成为我们日常生活不可分割的一部分,它可以通过多种来源制取。让我们看看这些塑料生产的不同来源。
如何用石油生产塑料?
首先,石油钻取后送到精炼厂。在精炼厂,通过精炼过程和天然气一起形成乙烷,丙烷和其他一些石化产品。接下来,乙烷和丙烷经过高温分解进一步形成乙烯和丙烯。
在反应装置中,乙烯和丙烯用一种催化剂结合形成很像洗衣粉的粉状物质,但它是聚合物。在一个搅拌器中,一些添加剂被混合到聚合物中,然后送入挤压机,进入熔融状态。
熔融塑料冷却后被送入制粒机,分解成小颗粒。这些颗粒是送到各种不同客户的最终塑料。气泡膜,气垫膜,气泡袋,梳子,塑料瓶,假牙,塑料餐具制造商购买这些塑料材料,通过压延,吹膜,注塑,吹塑成型,旋转成型,铸造等各种程序制成需要的不同产品。
如何用玉米生产塑料?
尽管使用石油生产塑料很好,但需要消耗大量石油。为了保护石油资源避免过度开采,一些国家采取了许多措施。2009年12月,美国纽约州伊萨卡公司宣布它的聚丙烯酯(PPC)将使用二氧化碳和石油组合材料。他们的努力一直得到纽约州能源研究发展局资助。这一最新塑料生产技术通过添加二氧化碳使石油使用量减少一半。
可能你想知道如何用玉米生产塑料。一家叫做“Spectragraphics Label Systems”的公司已经有25年的标签生产历史。他们一直使用非再生资源石油生产制作标签需要的塑料。但他们现在想出办法用可以吃的玉米生产出标签需要的塑料,利用玉米淀粉糖形成一种称为聚乳酸聚合物的塑料。这种塑料的注册商标名称为“NatureWorks”。它确实是一个伟大的发明。
玉米塑料的发现减少了对石油的依赖。玉米芯经过碾压,然后添加进葡萄糖,经发酵后生产出聚合物聚乳酸(PLA)和副产品乳酸。聚合物聚乳酸也被制成和石油塑料一样的颗粒。然而,如果PLA真的可以替代石油塑料,为什么不用它接管塑料工业呢?其中一个原因是玉米塑料超过114度会无加热溶化。这也是 PLA不能替代传统塑料制造放热食品等物品塑料袋的原因所在。
除了玉米以外,其他一些可以用于生产塑料的天然资源还有橙子,柠檬,柚子,橘子等柑橘类水果。研究人员正在努力找出生产塑料的石油替代品。我们期待这一天的到来,因为可以大大减少非再生资源石油的消耗。