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發布時間: 2020-06-22 15:37:00 來源:本站原創 瀏覽數:335
先了解一下比較熟悉的塑料膜。

塑料的主要成分是樹脂。天然樹脂是樹木的一種分泌物(即樹枝被鋸斷后切口處的那層黃色膠狀體)。合成樹脂則是人工合成的一種高分子量聚合物,由許多相同的、簡單的結構單元通過共價鍵重復連接而成(類似珍珠項鏈那樣串在一起)。


聚合物分子結構示意圖(圖片來自網絡)

合成樹脂比天然樹脂密度小、強度高、耐腐蝕性好。以合成樹脂為主要成分,再加上些增塑劑、填充劑、潤滑劑或著色劑等輔助材料,即可生產出有一定特性的可塑材料——稱為“塑料”。

追溯歷史,首次成功研制出塑料的是美籍比利時人、化學家列奧·貝克蘭(Leo Baekeland) ,時間是在20世紀初。貝克蘭注冊了相關專利,并開設了批量生產塑料的工廠,有些資料稱他為“塑料之父”。

塑料制成的薄膜廣泛應用于食品、醫藥用品等物品的包裝,給人們的生活帶來了很大便利。但塑料制品有不少弱點,例如耐溫性能差、容易破裂或被撕裂等,科學家們一直在設法提高塑料的性能。

熱收縮膜

隨著科技的發展,20世紀50年代初期,英國科學家亞瑟·查里斯貝(Arthur Charlesby)的相關研究取得了突破。他發現聚乙烯(塑料的一種)經輻照交聯技術處理后可變成一種具有特殊“記憶效應”的熱收縮材料。查里斯貝發表了一系列關于輻射交聯技術研究的論文,他的開拓性工作大大推動了輻射聚合物領域交聯技術的研究與發展。


什么是輻照交聯技術?即塑料在某些輻照條件下,其分子結構由原先的線型鏈狀結構轉化為網狀的三維結構,從而引起了塑料的物理及化學性能改變——這就是輻照交聯反應。


這種熱收縮材料被加熱到一定溫度時變得膨脹且很有彈性,將它拉伸成薄膜,隨之再將溫度降至室溫,它卻仍能保持膨脹時的狀態。如果用它來包裹某些東西,例如,包上一只肥嫩的火雞,只要對薄膜再次加熱,奇跡就出現了:薄膜顯現了“記憶效應”,自動收縮至它未膨脹時的狀態,肥嫩的火雞就被薄膜緊貼著嚴嚴實實地密封起來了。這種經輻照交聯處理的塑料薄膜被稱為熱收縮膜。

塑料的交聯反應可通過化學方法(如加入交聯劑)或物理方法(如輻照)來實現。用物理方法進行輻照交聯反應可用某種放射源、光源或靜電加速器、大功率電子直線加速器產生的射線(X射線、γ射線、中子束、粒子束等)對塑料進行輻照,效率最高的就是大功率的輻射裝置——粒子加速器。


塑料膜用來自粒子加速器的粒子束輻照處理后,因交聯反應變得超級堅固并具有熱收縮特性。食品加工商從塑料制造商那里大批購買這種熱收縮膜用于包裝各類食品,從而使新鮮的食品顯得更加誘人。

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