Nhựa được làm bằng gì?

Khi nghĩ về nhựa, bạn có thể tưởng tượng đến chai nước hoặc vật liệu đóng gói, nhưng nhựa còn nhiều hơn thế. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về chất dẻo được làm từ gì và một số đặc tính thiết yếu của chúng.

Nhựa chủ yếu là vật liệu tổng hợp được làm từ polyme - các phân tử dài được tạo thành xung quanh chuỗi nguyên tử carbon, với hydro, oxy, lưu huỳnh và nitơ lấp đầy không gian. Những chuỗi này có thể có hàng nghìn nguyên tử, đó là một lý do tại sao nhựa rất bền và chắc chắn.

Nhựa thể hiện một tính chất gọi là tính dẻo, cho phép chúng được đúc hoặc tạo hình thành nhiều dạng khác nhau. Điều này, kết hợp với các đặc tính khác như mật độ thấp, độ dẫn điện thấp và độ trong suốt, khiến nhựa trở thành vật liệu linh hoạt. Bạn có thể sử dụng nhựa trong nhiều vật dụng hàng ngày khác nhau, chẳng hạn như phụ tùng ô tô, đồ chơi và thậm chí cả thiết bị y tế.

Có ba nhóm nhựa chính:

• 1. Nhựa nhiệt dẻo
• 2. Polyme nhiệt rắn
• 3. Chất đàn hồi

Nhựa nhiệt dẻo là loại nhựa mềm khi đun nóng và cứng lại khi nguội, giúp chúng dễ dàng tạo khuôn và tạo hình. Một số ví dụ bao gồm polyetylen, polypropylen và PVC.

Các polyme nhiệt rắn cứng lại vĩnh viễn khi được nung nóng và chúng không thể được định hình lại hoặc đúc lại sau khi đã đông cứng. Những loại nhựa này bao gồm nhựa phenolic, melamine và urê-formaldehyde.

Chất đàn hồi là những vật liệu giống như cao su, có thể bị kéo giãn và biến dạng nhưng vẫn trở lại hình dạng ban đầu. Ví dụ bao gồm cao su tự nhiên, polyurethane và silicone.

Sản xuất nhựa

Nhựa chủ yếu được làm từ nhiên liệu hóa thạch như xenlulo, dầu thô, khí tự nhiên, Và than đá. Những nguyên liệu thô này là nguồn hydrocarbon, là các phân tử hữu cơ bao gồm các nguyên tử carbon và hydro. Để biến những nguyên liệu thô này thành nhựa, trước tiên chúng cần được tinh chế thành ethane và propane tương ứng.

Quá trình tinh chế thường xảy ra ở các nhà máy lọc dầu, nơi nhiên liệu hóa thạch được chuyển đổi thành các sản phẩm dầu mỏ khác nhau. Ethane và propan được xử lý thêm bằng nhiệt trong một quá trình gọi là Cracking. Cracking phá vỡ các hydrocacbon phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn, chuyển ethane thành ethylene và propan thành propylen. Những vật liệu này sau đó được kết hợp để tạo ra các loại polyme khác nhau, tạo thành nhiều loại nhựa khác nhau.

Có hai loại Cracking chính: Cracking hơi nước và Cracking xúc tác. Trong Cracking bằng hơi nước, các hóa chất được trộn với hơi nước và đun nóng đến nhiệt độ cao, trong khi Cracking bằng xúc tác, chất xúc tác được sử dụng để hạ nhiệt độ và áp suất cần thiết. Sau khi các hydrocacbon bị nứt được tách ra bằng thiết bị phân đoạn, ethylene và propylene sẽ được tạo thành các monome. Cuối cùng, quá trình trùng hợp các monome này dẫn đến việc sản xuất các loại nhựa khác nhau.

Các loại nhựa khác nhau và thành phần hóa học của chúng

Nhựa được làm từ polyme hữu cơ, trong đó hầu hết các loại nhựa công nghiệp đều có nguồn gốc từ hóa dầu. Các polyme này được hình thành từ các chuỗi nguyên tử carbon, thường có sự gắn kết của các nguyên tử oxy, nitơ hoặc lưu huỳnh. Monome đóng vai trò là khối xây dựng của các polyme này, với mỗi chuỗi polyme bao gồm hàng nghìn đơn vị monome lặp lại.

Dưới đây là phần giới thiệu nhanh về nhựa thông thường và các thành phần của chúng:

Xu hướng của nhựa: Nhựa sinh học

Bạn có thể tò mò về nhựa sinh học, một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn cho nhựa thông thường. Những loại nhựa này có nguồn gốc từ các nguồn sinh khối tái tạo, chẳng hạn như chất béo thực vật, dầu, tinh bột ngô và chất thải thực phẩm tái chế. Chúng mang lại một số lợi ích, đặc biệt là về tính bền vững và tác động môi trường.

Một trong những ưu điểm chính của nhựa sinh học là chúng có khả năng phân hủy sinh học. Điều này có nghĩa là chúng có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật như vi khuẩn, cuối cùng biến thành chất hữu cơ. Không giống như nhựa truyền thống tồn tại trong môi trường trong thời gian dài và góp phần gây ô nhiễm, nhựa sinh học có khả năng phân hủy sinh học mang lại giải pháp bền vững hơn.

Hiện nay, nhựa sinh học là một nhóm đa dạng và chúng có thể được làm từ nhiều vật liệu khác nhau. Một số tùy chọn phổ biến bao gồm:

• Axit Polylactic (PLA): Loại nhựa sinh học này có nguồn gốc từ đường thực vật lên men, thường là từ ngô hoặc mía. Nó được sử dụng rộng rãi để đóng gói thực phẩm và dao kéo dùng một lần.
• Polyhydroxyalkanoat (PHA): Chúng được tạo ra bởi vi khuẩn tiêu thụ vật liệu hữu cơ như dầu thực vật hoặc chất thải thực phẩm. Chúng phù hợp cho nhiều ứng dụng, bao gồm màng và bao bì nông nghiệp.
• Nhựa sinh học dựa trên tinh bột: Đúng như tên gọi, chúng được làm từ tinh bột, một loại polymer tự nhiên. Chúng thường được sử dụng trong các vật dụng dùng một lần như đĩa và cốc.

Các câu hỏi thường gặp

Các loại nhựa thông dụng là gì?

Có một số loại nhựa phổ biến mà bạn có thể gặp trong cuộc sống hàng ngày. Một số loại được sử dụng rộng rãi nhất bao gồm Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polyvinyl Clorua (PVC) và Polyethylene Terephthalate (PET). Mỗi loại nhựa đều có những đặc tính và ứng dụng riêng, từ vật liệu đóng gói đến linh kiện ô tô và đồ điện tử.

Những tài nguyên thiên nhiên nào được sử dụng để sản xuất nhựa?

Nhựa chủ yếu được làm từ nhiên liệu hóa thạch, như dầu thô, khí đốt tự nhiên và than đá. Những tài nguyên này được xử lý thông qua một kỹ thuật gọi là Cracking, chuyển đổi chúng thành các monome hydrocarbon. Các monome này sau đó được kết hợp để tạo ra nhiều loại polyme nhựa có đặc tính và đặc tính độc đáo.

Nhựa làm từ thực vật khác với nhựa truyền thống như thế nào?

Nhựa làm từ thực vật, còn được gọi là nhựa sinh học, được làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo như ngô, mía hoặc tinh bột khoai tây. Chúng khác với nhựa truyền thống ở chỗ chúng có thể được thiết kế để phân hủy sinh học nhanh hơn và có tác động môi trường nhỏ hơn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là không phải tất cả các loại nhựa sinh học đều có thể phân hủy hoặc thân thiện với môi trường, vì vậy điều cần thiết là phải hiểu các đặc tính cụ thể và yêu cầu xử lý của chúng.