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第9章 二十世纪的宠儿(3)

由于聚四氟乙烯塑料表面非常光滑,所以,它对任何物质的粘着力都很小,即使是糨糊,也无法粘在它上面。饶有趣味的是,假如人们利用聚四氟乙烯塑料来制造自来水笔,那么,在墨水瓶里吸好墨水以后,根本用不着拿纸来擦净笔杆和笔尖,因为聚四氟乙烯塑料滴水不沾。

拯救沙漠的塑料树

在非洲大陆的广大地区,分布着绵延数百公里的沙丘,形成一片浩瀚的沙海,它们不仅对陆地的交通构成巨大的阻碍,也对沙漠中的绿洲造成极大威胁。

1990年,在沙漠占全国很大一部分领土的非洲利比亚,来了一位西班牙巴塞罗那的电子学工程师,他叫安东尼奥·伊瓦涅斯·阿尔瓦,他到利比亚可不是来搞电子设备的,而是带着他的新发明,为利比亚绿化沙漠的。他发明了一种人工造的塑料树,计划在利比亚的一片沙漠中先种三万株到四万株,进行小规模试验。

阿尔瓦发明的人工树和天然树一样,有根、树干和树叶。在坚硬的塑料树干内布满了带纹沟的聚氨酯塑料,具有很强的吸水能力,为了让这种塑料树在白天保留但又能慢慢蒸发水分,他把树干做成密度不同的两部分,树干根部用密度大的聚氨酯(每立方米6公斤),树干端部用密度小的聚氨酯(每立方米4.5公斤)。树根是由三根空心塑料管组成的,空心管壁上有许多小孔,三根管子就像一个三角架一样埋入沙漠下的土壤里,然后,通过空心管用高压把聚氨酯压进土壤中,形成很长的聚氨酯塑料根,延伸到距树干底部20米远的土壤内,牢牢地把人造塑料树固定在沙漠上,即使速度达每小时140公里的狂风也刮不倒它。

塑料树的树枝和树叶是用酚醛泡沫塑料制成的,全部制成棕榈树形状的树冠,这种树冠能大量吸收夜间形成的露珠,而白天又能蒸发水分。深入土壤的塑料树就像天然生长的树木一样,晚上从露水和雾气中吸收并保留潮气,天亮后又把吸收的水分慢慢蒸发,达到调节干燥的沙漠气候的目的。

阿尔瓦制造的人工树有7米到10米高,为了研究用人造树绿化沙漠,他整整花了4年时间,终于实验成功。

由于他的人造树是用防火的聚氨酯和酚醛泡沫塑料做成的,又模仿了天然树吸收水分和蒸发水分的各种作用,因此既不需要浇水,也不会干死,而且还能通过吸收夜间的水分和白天蒸发水分调节沙漠地区的气候,真正达到绿化的效果。

哪些塑料袋有毒

市场上的食品袋,可以盛放干、湿、生、熟食品,是安全无毒的。食品厂、蜜饯厂包装食品的塑料袋,当然也是无毒的。用来包装日用商品、衣服鞋袜、电气用具、五金零件的塑料袋,就可能有毒,不宜盛放食品。

无毒的塑料袋一般是用聚乙烯做的,而有毒的塑料袋则是用聚氯乙烯做的。因为聚氯乙烯树脂中有未聚合的氯乙烯单体,这是对人体会产生毒害的化合物。再说,聚氯乙烯树脂加工成塑料袋的过程中,还要加入一些增塑剂、稳定剂、颜料等辅助材料,有些辅助材料又是有毒的,这些有毒性的物质在使用中,又容易被食品中的油或水抽提出来,和食品一起吃下去,对人体健康是有害的。

聚氯乙烯树脂本身是无毒的。如果在生产聚氯乙烯树脂的时候,把游离的氯乙烯单体减少到很少很少,在制成成品时,再严格选用无毒的辅助材料,就可以制成无毒的聚氯乙烯塑料袋。

聚乙烯塑料袋和聚氯乙烯塑料袋,一般难分清楚。用燃烧的办法,能简便地鉴别出来。聚乙烯能燃烧,火焰是蓝色的,上端是黄色,燃烧时散发出石蜡气味;聚氯乙烯极难燃烧,着火时显黄色,外边绿色,并发出盐酸的刺激味。

塑料袋在使用中有没有毒害,这同使用方法也有关系。有些食品袋外面印着商标等字花,如果使用时把食品袋翻过来,让食品沾上这些颜料,是不安全的。

不宜用塑料瓶盛储食油

近年来,盛装可乐、雪碧、柠蒙等饮料的塑料瓶,由于有着坚韧、轻巧、美观的优点,受到人们的青睐。许多家庭用它来贮存食油,浸泡药酒,或盛放酱油、醋等。然而,许多人并不知道它将会带来的危害。

可乐瓶是用高纯度的聚乙烯塑料制成的,聚乙烯虽无毒,但在生产过程中,要添加一定量的辅助剂和引发剂,使乙烯聚合。用这种瓶子盛放可乐型或汽水型水剂,是安全的,因为凝结在可乐瓶表面的有机化学物质不会与水反应而溶于水中。但若盛装食油、白酒等脂溶性有机物,情况就不一样了,凝结在瓶子表面的有机化学物质会被慢慢浸溶出来。同时,油、酒还会使聚乙烯塑料发生肉眼觉察不到的溶胀,导致聚乙烯碳链断裂,而释放出低分子单体进入油、酒中。这些进入油、酒的化学物质虽然没有多大的毒性,但对人体不利,同时还会使油和酒氧化,影响油和酒的味道。

用可乐瓶盛装酱油或醋也不好。因为酱油有氨基酸,醋的主要成分是醋酸,它们都是有机化合物,长时间和瓶子接触后,也会使瓶子表面的化学物质溶出。另外,聚乙烯塑料有一定的透气性,有机物质的蒸气更容易透过。所以用可乐瓶盛放酱油、醋、油,也容易使它们特有的醇厚香气散失掉。当然,短时间用可乐盛装食油、白酒、酱油、醋等,问题也不大,但最好还是将它们换装到玻璃瓶中去!

能使人重见光明的塑料

许多盲人是由于角膜病变而失明的,全角膜白斑病就是其中之一。这种疾病用药物治疗不起作用,只有用人工角膜来代替它,才能恢复视觉。这就是眼科医生长期以来探求的理想。

200多年前,一位医生试用光学玻璃代替角膜植入病人眼中,但未获成功。后来又有人用水晶制作人工角膜,又未能成功。第二次世界大战中,有些飞行员因有机玻璃座舱罩被打碎而眼睛受伤,奇怪的是,这些有机玻璃碎片嵌入眼睛里之后并没有使伤员的眼睛发炎,也没有引起其他不良反应。一些眼科医生从这些实例中得到了启发:或许有机玻璃会是制作人工角膜的最佳材料吧。果然不出所料,用有机玻璃制作的人工角膜植入眼睛里之后,病员都恢复了视觉,并且不再产生排斥反应。

有机玻璃是什么材料呢?它的学名叫聚甲基丙烯酸甲酯,是塑料的一种。它具有高度的透明度,照到它上面的光线能透过90%以上。它是一种热塑性塑料,能用模具浇铸成型,并且能按照需要加工成具有复杂曲面的薄片。它十分坚固,耐冲击,不易破碎,在气温变化之下,外形尺寸极少变化。最重要的是,它不会引起人体组织的排斥反应。由于这种种特点,有机玻璃就成了使盲人重见光明的好材料了。

工业生产中提倡用塑料代替金属

金属是当今世界使用最广的材料之一,尤其是钢铁,更是工业生产中不可缺少的。有统计表明,铺设1千米铁路要用100~120吨钢铁;一辆公共汽车要用5~10吨钢铁;一艘万吨轮需用几千吨钢铁。除了钢铁之外,其他金属如铜、铝等也用得很多。譬如制造日常生活中使用的小五金产品,如用铜来制造,消耗也是很大的。过去生产一套卫生设备需用铜3千克左右,如按上海市约300万户计,就要消耗万吨铜。因此,科技人员就动脑筋,尽可能用塑料来代替金属有哪些好处呢?举几个例子就明白了:

如自来水管,过去都用金属管,其实是很大的浪费,由于水压不高,只利用了它强度的百分之几。如用塑料管代替,既耐腐蚀,又轻巧,易施工。如用某种尼龙来制造齿轮,机器发出的噪音可大大降低。又如在机床金属导轨表面喷一层塑料,就会使导轨的寿命延长,这也等于节约了金属。如果用玻璃纤维增强塑料(即玻璃钢)来制造氧气瓶,其耐压力超过钢瓶,而且轻得多,便于运输和使用。这类例子不胜枚举。还有塑料零件和产品制作方便,可任意加工的优点,因而,塑料已在许多生产和生活领域大量代替了金属。

有许多气孔的泡沫塑料

泡沫塑料中有许多小的气孔,重量很轻,因而用途很广。软的泡沫塑料可以做汽车座垫、沙发;硬的泡沫塑料可以做包装材料,垫在电视机的周围,防止电视机搬运时破损。把泡沫塑料衬在房屋的墙内,就好像给建筑物穿上了棉衣,使房屋内冬暖夏凉。

那么这些小气孔是怎样形成的呢?说起来与做馒头差不多,发面时在面粉中放入一些鲜酵母,蒸熟后馒头中就会形成许多小气孔,使馒头又松又软。在做泡沫塑料时,我们也要放入一些称之为发泡剂的物质,使它与塑料混合均匀,然后加热。这时塑料熔化成很粘的物料,而发泡剂则发生分解,产生氮气、二氧化碳等气体。由于熔化的塑料很粘,这些气体无法从塑料内逃逸,等塑料冷却后,这些小气孔就被包在塑料内了。

除了发泡剂外,有时也可以用一些很容易挥发的液体,例如打火机里用的丁烷,在压力下被吸收到塑料内(聚苯乙烯的小颗粒内)。当这些小颗粒被加热软化时,被吸收的丁烷气化并且产生压力,小颗粒被立即胀大成有许多小气泡的泡沫。这个过程就像爆玉米花一样。此外,有的泡沫塑料也可以用机械搅拌的方法,在树脂的水溶液中加入类似肥皂粉一类的物质,搅拌后变成泡沫,再加热使泡沫硬化,就变成泡沫塑料了。

难以燃烧的塑料

燃烧过程是氧化反应。例如煤燃烧,就是煤中的碳氧化变成二氧化碳;氢气燃烧后氧化变成水。塑料之所以容易燃烧是因为大多数塑料都含有碳、氢两种原子,它们很容易燃烧,燃烧时生成二氧化碳和水。但不同的塑料燃烧的难易程度不同。聚乙烯和聚丙烯中只包含碳和氢,所以它们很易燃烧,就像蜡烛燃烧一样,还会滴落下来使火蔓延开来。聚苯乙烯也只含碳和氢,但它含碳的比例很高,所以燃烧的时候来不及烧完,会发出很浓很黑的烟。聚氯乙烯中除碳和氢外,还含有氯原子,因此聚氯乙烯不容易燃烧,点着后离开火源会自行熄灭。

那么怎样可以使塑料难燃呢?通常可以在塑料中加入一种叫阻燃剂的物质,它们由难燃烧而且比较重的原子组成,例如溴、氯、磷、锑等。在塑料燃烧时,掺在其中的这些原子会变为不会燃烧而且比较重的气体,它们包围住燃烧的物体表面,使塑料与空气中的氧气隔绝开来,火焰就熄灭了。有的阻燃剂在燃烧时会产生大量的水蒸气,不仅吸收热量,降低温度,而且稀释了空气中氧气的浓度,从而起到阻止燃烧的作用。

由于阻燃剂的使用,使塑料的用途更广泛了。例如在建筑中使用的塑料,加入阻燃剂后其安全性就大大提高了;电器如电视机外壳等使用加阻燃剂的塑料来制造就更安全了。

制造塑料薄膜

日常生活中塑料薄膜的用途愈来愈广泛,购物用的马夹袋,冰箱中的保鲜袋等都是塑料薄膜做成的。你知道它们是怎样制造的吗?

塑料薄膜生产的方法很多,首先是要把塑料加热熔化,再用各种方法使它变为膜。一种方法是像擀面条一样,将已熔化的塑料夹在两个辊筒之间,经辊压后变成薄膜,再拉长使它更牢固。聚氯乙烯薄膜通常用这种被称为压延的方法来制造。在这种薄膜上再印上彩色的图案,就可以做成台布、浴室帘等。另一种方法是用一种类似绞肉机的机器(即挤出机),将熔化的塑料从一个环形的间隙中挤出来变成一根管子,趁管子是热的时候,从管子里面吹压缩空气,管子就吹胀,同时在前面拉伸,管子的壁就变薄了,冷却以后就成为管状膜,可以做成各种马夹袋。聚乙烯和聚丙烯薄膜,通常就是用这种被称为吹塑的方法来生产的。这种薄膜生产时在纵向和横向都经过拉伸,强度较好。还有一种方法是先挤出一块平板,再在前面将它拉长拉薄,同时又在两边拉,使它变宽,最后就得到平的薄膜。像玻璃纸一样的聚丙烯薄膜就是这样生产的。录音带的带基也是这样生产的,不过材料是纶轮。

给塑料“吃”维生素

随着科学技术的发展,塑料已广泛应用于工农业生产和生活中的各个领域,并越来越显示出它所特有的优越性。但是,塑料与金属、木材一样,也存在着老化现象。试验表明,塑料的老化规律与动物机体相类似。国外有些学者发现,给塑料“吃”些维生素,不但能增强塑料制品的牢度,而且还可延长它的寿命。

为此,学者们进行了试验。不过,维生素在高温条件下会被破坏,所以,不能在制造塑料制品时加入维生素。正确的处理方法为:将刚制好的塑料制品浸泡在饱和的维生素溶液内。这样,维生素分子就会渗入塑料表面的细孔,使塑料与周围环境之间形成一层薄薄的防护层。

这一防护层对防止塑料老化十分有效。对塑料齿轮、轴承进行防老化处理后,它们的寿命可比未经处理的长1~2倍。

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