Nhựa được sản xuất như thế nào? Giải thích từng bước đơn giản. – https://vh2.com.vn

Lượt xem: 8292

Nhựa được sản xuất như thế nào ? Giải thích từng bước đơn thuần .

Tác giả: Tiến sĩ Payal Baheti

Nhựa hoàn toàn có thể là ‘ tổng hợp ’ hoặc ‘ được phân chia ’. Nhựa tổng hợp có nguồn gốc từ dầu thô, khí đốt tự nhiên hoặc than đá. Trong khi chất dẻo sinh học đến từ những loại sản phẩm tái tạo như carbohydrate, tinh bột, dầu mỡ thực vật, vi trùng và những chất sinh học khác .

Phần lớn nhựa được sử dụng ngày này là nhựa tổng hợp vì sự thuận tiện của những chiêu thức sản xuất tương quan đến quy trình chế biến dầu thô. Tuy nhiên, nhu yếu ngày càng tăng so với trữ lượng dầu có hạn đang thôi thúc nhu yếu về nhựa mới hơn từ những nguồn tài nguyên tái tạo như sinh khối chất thải hoặc những loại sản phẩm từ động vật hoang dã thải ra từ ngành công nghiệp .

Nhựa được sử dụng ngày này được tạo ra bởi những bước sau :

Bước 1. Khai thác nguyên liệu thô (chủ yếu là dầu thô và khí đốt tự nhiên, nhưng cũng có thể là than đá) – đây là một hỗn hợp phức tạp của hàng nghìn hợp chất cần được xử lý.

Bước 2. Quá trình tinh chế biến dầu thô thành các sản phẩm dầu mỏ khác nhau – chúng được chuyển đổi để tạo ra các hóa chất hữu ích bao gồm “monome” (một phân tử là khối cấu tạo cơ bản của polyme). Trong quá trình tinh chế, dầu thô được làm nóng trong lò, sau đó được đưa đến thiết bị chưng cất, nơi dầu thô nặng phân tách thành các thành phần nhẹ hơn gọi là phân đoạn. Một trong số đó, được gọi là naphtha, là hợp chất quan trọng để tạo ra một lượng lớn nhựa. Tuy nhiên, có những phương tiện khác, chẳng hạn như sử dụng khí đốt. 

Bước 3. Polyme hóa là một quá trình trong ngành công nghiệp dầu khí, nơi các khí olefin nhẹ (xăng) như ethylene, propylene, butylene (tức là monome) được chuyển đổi thành hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao hơn (polyme). Điều này xảy ra khi các monome được liên kết hóa học thành chuỗi. Có hai cơ chế khác nhau để polyme hóa:

1. Polyme hóa bổ trợ

Phản ứng polyme hóa bổ trợ là khi một monome liên kết với monome tiếp theo ( dimer ) và dimer với monome tiếp theo ( trimer ), v.v. Điều này đạt được bằng cách đưa vào chất xúc tác, nổi bật là peroxit. Quá trình này được gọi là polyme tăng trưởng chuỗi – vì nó thêm một đơn vị chức năng monome vào một thời gian. Các ví dụ thông dụng về polyme bổ trợ là polyetylen, polystyren và polyvinyl clorua .

1. Trùng hợp ngưng tụ

Sự trùng hợp trùng ngưng gồm có việc nối hai hoặc nhiều monome khác nhau, bằng cách vô hiệu những phân tử nhỏ như nước. Nó cũng cần chất xúc tác để phản ứng xảy ra giữa những monome liền kề. Đây được gọi là tăng trưởng từng bước, vì ví dụ bạn hoàn toàn có thể thêm một chuỗi hiện có vào một chuỗi khác. Các ví dụ thông dụng về polyme ngưng tụ là polyester và nylon .

Bước 4. Hợp chất / Xử lý

Trong chế biến hỗn hợp, những hỗn hợp vật tư khác nhau được trộn nóng chảy ( trộn bằng cách nấu chảy ) để tạo ra công thức cho nhựa. Nói chung, 1 số ít loại máy đùn được sử dụng cho mục tiêu này, sau đó là tạo viên hỗn hợp. Đùn hoặc một tiến trình đúc khác sau đó biến những viên này thành thành phẩm hoặc bán thành phẩm. Sự tích hợp thường xảy ra trên máy đùn trục vít đôi, nơi những viên này sau đó được giải quyết và xử lý thành những vật thể bằng nhựa có phong cách thiết kế độc lạ, size, hình dạng, sắc tố phong phú với những đặc tính đúng mực theo những điều kiện kèm theo định trước được thiết lập trong máy gia công .

1. Polymer so với nhựa

Tất cả những chất dẻo về cơ bản là polyme, nhưng không phải toàn bộ những polyme đều là chất dẻo .

Thuật ngữ polyme và monomer có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp: trong đó “poly” có nghĩa là “nhiều”, “mer” có nghĩa là “đơn vị lặp lại” và từ “mono” có nghĩa là “một”. Điều này có nghĩa đen là một polyme được tạo ra từ nhiều đơn vị lặp lại monome. Polyme là những phân tử lớn hơn được hình thành bằng cách liên kết cộng hóa trị nhiều đơn vị monome lại với nhau dưới dạng chuỗi giống như ngọc trai trên chuỗi ngọc trai .

Từ nhựa có nguồn gốc từ “plasticus” và “plastikos”. Khi chúng ta nói chất dẻo, chúng ta đang đề cập đến các polyme hữu cơ (tổng hợp hoặc tự nhiên) có trọng lượng phân tử cao được trộn với các chất khác.

Nhựa là những polyme hữu cơ có khối lượng phân tử cao gồm có những nguyên tố khác nhau như cacbon, hydro, oxy, nitơ, lưu huỳnh và clo. Chúng cũng hoàn toàn có thể được sản xuất từ ​ ​ nguyên tử silicon ( được gọi là silicone ) cùng với carbon ; một ví dụ thông dụng là cấy ghép ngực bằng silicon hoặc hydrogel silicone cho thấu kính quang học. Nhựa được tạo thành từ nhựa cao phân tử thường được trộn với những chất khác gọi là phụ gia .
“ Tính dẻo ” là thuật ngữ dùng để miêu tả đặc tính, tính năng và thuộc tính của vật tư hoàn toàn có thể biến dạng không hề hồi sinh mà không bị vỡ. Độ dẻo diễn đạt liệu một polyme có sống sót được ở nhiệt độ và áp suất trong quy trình đúc hay không .
Hóa học được cho phép tất cả chúng ta đổi khác những thông số kỹ thuật khác nhau để kiểm soát và điều chỉnh những đặc tính của polyme. Chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng những nguyên tố khác nhau, biến hóa loại monome và sắp xếp lại chúng theo những mẫu khác nhau để biến hóa hình dạng của polyme, khối lượng phân tử hoặc những đặc tính hóa học / vật lý khác. Điều này được cho phép chất dẻo được phong cách thiết kế để có những đặc tính tương thích cho một ứng dụng đơn cử .

2. Hiđrocacbon là gì ?

Hầu hết nhựa được sử dụng thời nay đến từ hydrocacbon có nguồn gốc từ dầu thô, khí tự nhiên và than – nhiên liệu hóa thạch .

Hydrocacbon là gì?

Hydrocacbon là các hợp chất hữu cơ (có thể béo hoặc thơm) được tạo thành từ cacbon và hydro. Các hiđrocacbon béo không có vòng benzen trong khi các chất thơm có vòng benzen.

Cacbon (C, số hiệu nguyên tử = 6) có hóa trị 4, nghĩa là nó có 4 electron ở lớp vỏ ngoài cùng. Nó có thể bắt cặp với bốn electron khác từ bất kỳ nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn để tạo thành liên kết hóa học (đối với hydrocacbon, nó sẽ bắt cặp với hydro). Mặt khác, hiđro (H, với số hiệu nguyên tử = 1) chỉ có một điện tử ở lớp vỏ hóa trị nên bốn nguyên tử H này sẵn sàng bắt cặp với nguyên tử C bằng cách tạo liên kết đơn để tạo ra phân tử CH 4. Phân tử CH 4 được gọi là metan, là hiđrocacbon đơn giản nhất và là thành viên đầu tiên của họ Alkan. Tương tự, nếu hai nguyên tử C liên kết với nhau, chúng có thể liên kết với tối đa sáu nguyên tử H với ba nguyên tử trên mỗi nguyên tử C để đưa ra công thức hóa học của CH3 -CH 3 (hoặc C 2 H 6 ) được gọi là etan và chuỗi tiếp tục như sau.

Họ ankan : Metan (CH 4 ), etan (CH 3 -CH 3 hoặc C 2 H 6 ), propan (CH 3 -CH 2 -CH 3 ), butan (CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ), pentan (CH 3 -CH 2 -CH 2 – CH 2 -CH 3 ), hexan, heptan, octan, nonane, dodecan, undecan, v.v.

Lưu ý rằng loại liên kết này với cacbon và hydro là liên kết bão hòa (liên kết sigma được ký hiệu là liên kết σ). Cũng có thể có liên kết không bão hòa trong đó liên kết pi (liên kết π) có mặt cùng với liên kết sigma tạo liên kết đôi cacbon-cacbon ( anken ) hoặc có hai liên kết π với sigma tạo liên kết ba cacbon-cacbon ( alkynes ), mà phụ thuộc rất nhiều vào kiểu lai hoá giữa các nguyên tố.

Họ anken : Etylen (CH 2 = CH 2 hoặc C 2 H 4 ), propylen (CH 2 = CH-CH 2 ), 1-butylen (CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 ), 2-butylen (CH 3 -CH = CH-CH 3 ) và như vậy. (Lưu ý rằng 1-butylen và 2-butylen là đồng phân của butylen).

Hydrocacbon ankan : Etyne (CH ≡ CH hoặc C 2 H 2 ), propyne (CH≡C-CH 3 ), 1-butyne (CH≡C-CH 2 -CH 3 ), 2-butyne (CH 3 -CH≡CH -CH 3 ) và như vậy.

Nhiên liệu hóa thạch là gì và chúng đến từ đâu?

Nhiên liệu hóa thạch hầu hết là dầu thô, khí tự nhiên và than được tạo thành từ những nguyên tố cacbon, hydro, nitơ, lưu huỳnh, oxy và những khoáng chất khác. Lý thuyết được gật đầu chung là những hydrocacbon này được hình thành từ tàn tích của những sinh vật sống được gọi là planktons ( thực vật và động vật hoang dã nhỏ bé ) sống sót trong kỷ Jura. Các sinh vật phù du đã bị chôn vùi sâu hơn bên dưới những lớp trầm tích nặng trong lớp phủ của Trái đất, do bị nén từ một lượng nhiệt và áp suất khổng lồ. Các sinh vật chết bị phân hủy mà không có oxy, biến chúng thành những túi dầu và khí nhỏ. Dầu thô và khí đốt sau đó xâm nhập vào đá và sau cuối tích tụ trong những hồ chứa. Các giếng dầu và khí đốt tự nhiên được tìm thấy dưới đáy đại dương và bên dưới của tất cả chúng ta. Than đa phần có nguồn gốc từ thực vật chết .

Hình 1. Thành phần nguyên tố của nguyên vật liệu hóa thạch .

Các nhà khoa học cũng đã đặt câu hỏi về lý thuyết này. Một nghiên cứu gần đây trên  tạp chí Nature Geoscience từ Viện Carnegie phối hợp với các đồng nghiệp Nga và Thụy Điển tiết lộ rằng chất hữu cơ có thể không phải là nguồn cung cấp hydrocacbon nặng và chúng có thể đã tồn tại ở sâu dưới lòng đất. Các chuyên gia phát hiện ra rằng etan và các hydrocacbon nặng khác có thể được tạo ra nếu các điều kiện áp suất-nhiệt độ có thể được bắt chước với những điều kiện hiện diện sâu bên trong lõi Trái đất. Điều này có nghĩa là các hydrocacbon có thể được tạo ra trong lớp phủ phía trên là lớp Trái đất giữa vỏ và lõi. Họ chứng minh điều đó bằng cách đưa khí mê-tan vào quá trình xử lý nhiệt bằng laser ở lớp trên của Trái đất, sau đó chuyển hóa thành phân tử hydro, etan, propan, ete dầu mỏ và than chì. Sau đó, các nhà khoa học cho etan tiếp xúc với cùng điều kiện mà sự thuận nghịch tạo ra mêtan.

3. Nhựa tổng hợp được tạo ra từ dầu thô như thế nào ?

Nhựa tổng hợp có nguồn gốc từ hóa dầu. Khi nguồn dầu bên dưới bề mặt Trái đất được xác lập, những lỗ được khoan qua những tảng đá trong lòng đất để chiết xuất dầu .

Khai thác dầu – Dầu được bơm từ dưới lòng đất lên bề mặt nơi các tàu chở dầu được sử dụng để vận chuyển dầu vào bờ. Việc khoan dầu cũng có thể diễn ra dưới lòng đại dương nhờ sự hỗ trợ từ các dàn khoan. Các máy bơm kích thước khác nhau có thể tạo ra từ 5 – 40 lít dầu mỗi lần (Hình 2).

Tinh chỉnh dầu – Dầu được bơm qua một đường ống dẫn có thể được hàng ngàn dặm dài và vận chuyển đến một công ty lọc dầu (Hình 2). Dầu tràn từ đường ống trong quá trình vận chuyển có thể gây ra hậu quả môi trường cả trước mắt và lâu dài nhưng các biện pháp an toàn được áp dụng để ngăn ngừa và giảm thiểu rủi ro này.

Hình 2 : Quá trình chưng cất phân đoạn dầu thô

Chưng cất dầu thô và sản xuất hóa dầu – Dầu thô là hỗn hợp của hàng trăm hiđrocacbon cũng chứa một số chất rắn và một số hiđrocacbon ở thể khí hòa tan trong nó từ họ ankan (chủ yếu là CH 4 và C 2 H 6, nhưng nó có thể C 3 H 8 hoặc C 4 H 10). Đầu tiên, dầu thô được đốt nóng vào lò nung, sau đó hỗn hợp thu được được đưa dưới dạng hơi vào tháp chưng cất phân đoạn. Cột chưng cất phân đoạn tách hỗn hợp thành các ngăn khác nhau gọi là phân đoạn. Tồn tại một gradient nhiệt độ trong tháp chưng cất ở đó đỉnh lạnh hơn đáy. Hỗn hợp các phần lỏng và hơi được tách ra trong tháp tùy thuộc vào khối lượng và điểm sôi của chúng (điểm sôi là nhiệt độ mà pha lỏng chuyển thành khí). Khi hơi bay hơi và gặp phần chất lỏng có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của hơi, nó sẽ ngưng tụ một phần. Các hơi dầu thô bay hơi này ngưng tụ ở nhiệt độ khác nhau trong tháp. Hơi (khí) của các phân đoạn nhẹ nhất (xăng và khí dầu mỏ), chảy lên đỉnh tháp, Các phần nhỏ chất lỏng có trọng lượng trung gian (dầu hỏa và dầu diesel chưng cất), nằm ở giữa, các chất lỏng nặng hơn (gọi là dầu khí) phân tách xuống thấp hơn, trong khi các phần nặng nhất (chất rắn) có nhiệt độ sôi cao nhất vẫn ở chân tháp. Mỗi phần trong cột chứa các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon tương tự, các phân tử nhỏ hơn hướng về phía trên và các phân tử dài hơn ở gần cuối cột. Theo cách này, dầu mỏ được phân hủy thành khí dầu mỏ, xăng, dầu hỏa (dầu hỏa), naphtha, dầu nhẹ, dầu nặng, v.v.

Sau bước chưng cất, những hydrocacbon mạch dài thu được được chuyển hóa thành hydrocacbon sau đó hoàn toàn có thể được biến thành nhiều hóa chất quan trọng mà tất cả chúng ta sử dụng để điều chế nhiều loại mẫu sản phẩm từ nhựa đến dược phẩm .
Cracking hydrocacbon là quy trình chính phá vỡ hỗn hợp hydrocacbon phức tạp thành những anken / ankan có khối lượng phân tử tương đối thấp đơn thuần hơn ( cộng với những loại sản phẩm phụ ) bằng nhiệt độ và áp suất cao .
Có thể triển khai crackinh thành hai cách : cracking bằng hơi nước và cracking xúc tác .
CracKing hơi sử dụng nhiệt độ và áp suất cao để phá vỡ những chuỗi dài hydrocacbon mà không cần chất xúc tác, trong khi quy trình cracking xúc tác thêm một chất xúc tác được cho phép quy trình xảy ra ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn .

Nguyên liệu thô mà ngành hóa dầu sử dụng chủ yếu là naphtha và khí tự nhiên từ hoạt động lọc dầu trong nguyên liệu đầu vào của hóa dầu. Quá trình crackinh hơi sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp hydrocacbon từ các phân đoạn khác nhau như khí phản ứng (etan, propan hoặc butan) từ khí tự nhiên hoặc chất lỏng ( naphtha hoặc dầu khí ) (Hình 3).

Hình 3 : Các hóa chất khác nhau thu được từ nguyên vật liệu hóa thạch sau quy trình lọc dầu .

(Naphtha là hỗn hợp của các hydrocacbon từ C 5 đến C 10 thu được từ quá trình chưng cất dầu thô).

Ví dụ, decan hydrocacbon được bẻ gãy thành những loại sản phẩm như propylen và heptan, sau đó chất này được sử dụng để sản xuất poly ( propylen ) ( Hình 4 ) .

Hình 4. Biểu diễn Cracking của decan để chuyển thành propylen và heptan .

Các phân tử nguyên vật liệu thô được chuyển thành những monome như ethylene, propylene, butene và những chất khác. Tất cả những monome này gồm có những liên kết đôi để những nguyên tử cacbon sau đó hoàn toàn có thể phản ứng để tạo thành polyme .

Polyme hóa – hydrocarbon monome sau đó được liên kết với nhau bởi cơ chế polyme hóa học để polyme sản. Quá trình polyme hóa tạo ra các chất đặc, nhớt như nhựa, được sử dụng để tạo ra sản phẩm nhựa. Nếu chúng ta xem xét một trường hợp của ethylene monome ở đây; etylen là một hiđrocacbon ở thể khí. Khi chịu nhiệt, áp suất và một chất xúc tác nào đó, nó liên kết với nhau thành các chuỗi cacbon dài, lặp lại. Các phân tử liên kết này (polyme) là một loại nhựa dẻo được gọi là polyetylen (PE).

Sản xuất nhựa gốc PE –poly (ethylene) được xử lý trong nhà máy để sản xuất hạt nhựa. Các viên này được đổ vào lò phản ứng, nấu chảy thành chất lỏng đặc để đúc thành khuôn. Chất lỏng nguội đi để cứng lại thành chất dẻo rắn và tạo ra thành phẩm. Quá trình xử lý polyme cũng bao gồm việc bổ sung chất hóa dẻo, thuốc nhuộm và hóa chất chống cháy.

Các loại polyme hóa

Nhựa tổng hợp được tạo ra bởi một phản ứng được gọi là phản ứng trùng hợp, hoàn toàn có thể được thực thi theo hai cách khác nhau :

Phản ứng trùng hợp bổ sung : Tổng hợp bao gồm việc thêm các monome lại với nhau trong một chuỗi dài. Một đơn phân kết nối với đơn vị tiếp theo, v.v., khi một chất xúc tác được đưa vào, trong một quá trình được gọi là polyme tăng trưởng chuỗi, thêm một đơn vị đơn phân tại một thời điểm. Một số phản ứng trùng hợp bổ sung được coi là không tạo ra sản phẩm phụ và phản ứng có thể được thực hiện trong pha hơi (tức là pha khí) phân tán trong chất lỏng. Ví dụ: polyetylen, polypropylen, polyvinyl clorua và polystyren.  

Trùng hợp trùng ngưng : Trong trường hợp này, hai monome kết hợp với nhau để tạo thành một chất dimer (hai đơn vị) bằng cách giải phóng một sản phẩm phụ. Sau đó, các dimers có thể tham gia để tạo thành tetrame (bốn đơn vị), v.v. Những sản phẩm phụ này là cần thiết để loại bỏ để phản ứng thành công. Sản phẩm phụ phổ biến nhất là nước, được xử lý và thải bỏ dễ dàng. Các sản phẩm phụ cũng có thể là nguyên liệu thô có giá trị được tái chế trở lại dòng cấp liệu.

Ví dụ : Nylon ( polyamide ), polyester và polyurethane .

4. Nhựa được tạo ra từ naphtha như thế nào ?

Nhựa thường được tạo ra từ naphtha. Ví dụ, ethylene và propylene là nguyên vật liệu chính cho nhựa gốc dầu từ Naphtha .

 Naphtha là gì?

Có nhiều loại naphtha khác nhau. Nó là một thuật ngữ được sử dụng để diễn đạt một nhóm hỗn hợp dễ bay hơi của hydrocacbon lỏng, thu được bằng cách chưng cất dầu thô. Nó là một hỗn hợp của C5 đến C10 hidrocacbon .
Naphtha bị phân hủy bằng nhiệt ở nhiệt độ cao ( ~ 800 ° C ) trong một máy cracker hơi nước với sự hiện hữu của hơi nước, nơi nó phân tách thành hydrocacbon nhẹ được gọi là chất trung gian chính. Đây là olefin và chất thơm. Trong số những olefin có C 2 ( etilen ), C 3 ( propylen ), C 4 ( butan và butadien ). Chất thơm gồm có benzen, toluen và xylen. Các phân tử nhỏ này được link với nhau thành những chuỗi phân tử dài được gọi là polyme. Khi một polime ra khỏi nhà máy sản xuất hóa chất, chúng vẫn chưa ở dạng nhựa – chúng ở dạng hạt hoặc bột ( hoặc chất lỏng ). Trước khi chúng hoàn toàn có thể trở thành một loại nhựa sử dụng hàng ngày, chúng cần phải trải qua một loạt những biến hóa. Chúng được nhào, nung, nấu chảy và làm nguội thành những vật có hình dạng, size sắc tố khác nhau với những đặc tính đúng mực theo từng ống giải quyết và xử lý .
Ví dụ, để polyme hóa etylen thành polyethylen ( PE ), chất khơi mào được thêm vào để khởi đầu phản ứng dây chuyền sản xuất, chỉ sau khi tạo thành PE, nó mới được đưa đi giải quyết và xử lý bằng cách bổ trợ một số ít hóa chất ( chất chống oxy hóa và chất không thay đổi ). Sau đó máy đùn quy đổi PE thành chuỗi, sau đó máy xay chuyển nó thành hạt PE. Các nhà máy sản xuất sau đó nấu chảy chúng thành loại sản phẩm sau cuối .

5. Thành phần chính trong nhựa là gì ?

Thành phần chính trong hầu hết vật tư nhựa là một dẫn xuất từ ​ ​ dầu thô và khí tự nhiên .
Có nhiều loại nhựa khác nhau – trong, đục, màu đặc, dẻo, cứng, mềm, v.v.
Các mẫu sản phẩm nhựa thường là một loại nhựa polyme, sau đó được trộn với hỗn hợp những chất phụ gia. Các chất phụ gia rất quan trọng vì mỗi chất trong số chúng được sử dụng để phân phối cho nhựa có những đặc tính tối ưu được nhắm tiềm năng như độ dẻo dai, tính linh động, độ đàn hồi, sắc tố hoặc để làm cho chúng bảo đảm an toàn hơn và hợp vệ sinh để sử dụng cho một ứng dụng đơn cử .
Đôi khi hoàn toàn có thể phân biệt được loại sản phẩm được làm từ loại nhựa nào bằng cách nhìn vào số lượng ở đáy hộp nhựa. Dưới đây là một số ít loại nhựa chính và monome mẹ ( Bảng 1 ). Bảng này cho thấy những loại nhựa và những monome tạo nên nhựa .

Bảng 1. Các loại polyme chính, monome và cấu trúc hóa học của nó

* Monome được sử dụng trong LDPE và HDPE là etylen nhưng có sự độc lạ về mức độ phân nhánh .

6. Chất dẻo tiên phong do con người tạo ra là gì ?

Các nền văn hóa truyền thống Meso Mỹ ( Olmec, Maya, Aztecs, 1500 TCN ) đã sử dụng cao su đặc vạn vật thiên nhiên và cao su đặc để làm đồ đựng và quần áo chống nước .
Alexander Parkes ( Anh, 1856 ) đã được cấp văn bằng bản quyền trí tuệ cho loại nhựa sinh học tự tạo tiên phong, được gọi là Parkesine, được làm từ cellulose nitrat. Parkesine là một loại nhựa cứng, dẻo và trong suốt. John Wesley Hyatt ( Mỹ, những năm 1860 ) đã kiếm được nhiều tiền nhờ ý tưởng của Parkes. Anh em nhà Hyatt đã cải tổ tính dẻo của cellulose nitrat bằng cách thêm long não và đổi tên nhựa thành Celluloid. Mục đích là để sản xuất bóng bi-a, cho đến lúc đó được làm từ ngà voi quý hiếm. Các sáng tạo được coi là ví dụ tiên phong của nhựa sinh học con người gây ra bởi nhiều .
Loại nhựa tổng hợp thực sự tiên phong là Bakelite được làm từ nhựa phenol và formaldehyde. Leo Baekeland ( Bỉ, 1906 ) đã ý tưởng ra Bakelite được coi là ‘ Dấu mốc lịch sử dân tộc hóa học vương quốc vì nó đã trọn vẹn cách mạng hóa mọi ngành công nghiệp lúc bấy giờ trong đời sống văn minh. Nó có đặc tính chịu được điện, nhiệt và hóa chất cao. Nó có đặc tính không dẫn điện, điều này cực kỳ thiết yếu khi phong cách thiết kế những thiết bị điện tử như vỏ vô tuyến và điện thoại thông minh .

7. Những gì đã được sử dụng trước khi nhựa ?

Trước khi nhựa sinh ra, tất cả chúng ta đang sử dụng gỗ, sắt kẽm kim loại, thủy tinh và gốm, và những vật tư có nguồn gốc động vật hoang dã như sừng, xương và da .
Đối với mục tiêu tàng trữ, đất sét hoàn toàn có thể trộn lẫn với thủy tinh được sử dụng có nghĩa là những vật chứa thường nặng và dễ vỡ .
Vật liệu tự nhiên từ vỏ cây cao su đặc – gôm ( nhựa mủ ) sinh ra, hỗn hợp này dính và hoàn toàn có thể tạo thành khối nhưng không dùng để dữ gìn và bảo vệ .
Vào thế kỷ 18, Charles Goodyear vô tình phát hiện ra cao su đặc – ông nói thêm
Vào thế kỷ 18, Charles Goodyear vô tình phát hiện ra cao su đặc – ông đã thêm lưu huỳnh vào cao su đặc thô nóng để phản ứng và làm cho cao su đặc đàn hồi mà khi nguội trở nên đàn hồi, tức là nó có đặc tính trở lại hình dạng bắt đầu .

8. Bạn hoàn toàn có thể làm nhựa mà không cần dầu ?

Có, hoàn toàn có thể tạo ra nhựa từ những nguồn khác ngoài dầu .
Mặc dù dầu thô là nguồn cacbon chính cho nhựa moden, nhưng một loạt những biến thể được sản xuất từ ​ ​ vật tư tái tạo. Nhựa được làm không chứa dầu được bán trên thị trường là nhựa biobased hoặc nhựa sinh học. Chúng được làm từ sinh khối tái tạo như :

• Lignin, cellulose và hemicellulose ,
• Terpenes ,
• Dầu và mỡ thực vật ,
• Carbohydrate ( đường từ mía, v.v. )
• Rác thải thực phẩm tái chế
• Vi khuẩn

Tuy nhiên, cần quan tâm rằng nhựa sinh học không tự động hóa là lựa chọn thay thế sửa chữa bền vững và kiên cố hơn trong mọi trường hợp. Nhựa sinh học khác nhau tùy theo cách mà chúng phân hủy, và nhựa sinh học cũng như bất kể vật tư nào, cũng cần nguồn lực trong quy trình sản xuất của chúng .
Ví dụ, nhựa sinh học như PLA đại diện thay mặt cho một vật tư hoàn toàn có thể phân hủy sinh học sẽ phân hủy trong 1 số ít điều kiện kèm theo môi trường tự nhiên nhất định, nhưng hoàn toàn có thể không phân hủy sinh học trong mọi loại khí hậu. Do đó cần phải có một dòng thải nhựa dựa trên PLA. Trong trường hợp của PLA, nó là một loại polyester nhạy cảm khởi đầu phân hủy trong quy trình tái chế và sau cuối hoàn toàn có thể gây ô nhiễm cho dòng tái chế nhựa hiện có .
Nhưng nhựa sinh học hoàn toàn có thể có nhiều tác dụng khi được phong cách thiết kế có chú ý quan tâm đến dòng thải thích hợp .

Nhựa sinh học là vật liệu tiềm năng để sản xuất nhựa sử dụng một lần, chẳng hạn như nhựa cần thiết để sản xuất chai và màng bao bì phân hủy sinh học. Ví dụ, vào năm 2019, một nhà nghiên cứu từ Đại học Sussex đã tạo ra một màng nhựa trong suốt từ chất thải da cá và tảo; được gọi là MarinaTex. Biopolymer cũng đã được nghiên cứu cho các ứng dụng y tế, chẳng hạn như phát hành thuốc được kiểm soát, đóng gói thuốc và chỉ khâu phẫu thuật có thể hấp thụ.

Maurice Lemoigne ( Pháp, 1926 ) đã phát hiện ra chất dẻo sinh học tiên phong được tạo ra từ vi trùng, polyhydroxybutyrate ( PHB ), từ vi trùng Bacillus megaterium. Khi vi trùng tiêu thụ đường, chúng sẽ tạo ra những polyme. Tầm quan trọng của ý tưởng Lemoigne đã bị bỏ lỡ cho đến khi cuộc khủng hoảng cục bộ dầu mỏ xảy ra vào giữa những năm 1970 đã thôi thúc sự chăm sóc đến việc mày mò những mẫu sản phẩm sửa chữa thay thế từ dầu mỏ .
Henry Ford ( Mỹ, 1940 ) đã sử dụng nhựa sinh học làm từ đậu nành cho một số ít bộ phận xe hơi. Ford đã ngừng sử dụng nhựa đậu nành sau Thế chiến II vì nguồn cung dầu rẻ tiền dư thừa .
Những tăng trưởng trong kỹ thuật chuyển hóa và di truyền đã lan rộng ra nghiên cứu và điều tra về nhựa sinh học và những ứng dụng cho nhiều loại nhựa sinh học đã được xây dựng, đặc biệt quan trọng là PHB và polyhydroxyalkanoate ( PHA ), mặc dầu có nhiều tăng trưởng mê hoặc khác xảy ra liên tục .

Source: https://vh2.com.vn
Category custom BY HOANGLM with new data process: Chế Tạo