Ngày nay, nhựa là vật liệu có mặt khắp nơi, được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, công nghệ và cuộc sống hàng ngày. Nhưng có bao giờ bạn thắc mắc về nguồn gốc của nó? Trong bài viết này này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu lịch sử và khám phá quá trình phát triển của nhựa, từ những ngày xuất hiện đầu tiên cho đến nhựa hiện đại mà chúng ta sử dụng bây giờ.
1. Nhựa là gì? Lịch sử của nhựa
Nhựa là một nhóm vật liệu tổng hợp được sản xuất từ polyme, là những hợp chất hữu cơ lớn được tạo thành từ các đơn vị cấu trúc lặp lại gọi là monome. Loại vật liệu này có thể được đúc thành nhiều hình dạng khác nhau khi còn mềm và sau đó được cô đặc thành dạng cứng hoặc có tính đàn hồi. Nhựa được ứng dụng rộng rãi nhờ tính linh hoạt, độ bền và chi phí sản xuất tương đối thấp.
Lịch sử của nhựa bắt đầu từ giữa thế kỷ 19, nhưng thời kỳ hiện đại của nhựa bắt đầu từ đầu thế kỷ 20 với sự phát triển của polyme tổng hợp. Dưới đây là tổng quan ngắn gọn về lịch sử của nhựa:
Đọc thêm:
Nhựa là gì? Những điều bạn cần biết về nhựa
1.1. Polyme tự nhiên
Trước khi phát minh ra polyme tổng hợp, các polyme tự nhiên như cao su, mai rùa và sừng đã được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Ví dụ, các nền văn minh cổ đại đã sử dụng cao su làm từ mủ cao su để chống thấm và trong các ứng dụng khác.
1.2. Nhựa tổng hợp đầu tiên
Vào thế kỷ 19, các nhà khoa học bắt đầu thử nghiệm vật liệu tổng hợp. Một ví dụ đáng chú ý là việc Alexander Parkes tạo ra Parkesine vào năm 1856. Đây là một trong những bước tiến quan trọng đánh dấu sự xuất hiện của nhựa tổng hợp trong lịch sử.
Parkesine được tạo ra từ cellulose, một chất gốc từ cây xơ, được hòa tan trong một hỗn hợp chất lỏng. Sau khi hỗn hợp này khô, nó trở nên cứng và có thể được định hình thành các hình dạng khác nhau, giống như nhựa ngày nay. Parkesine được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất đồ chơi, đồ trang trí và các sản phẩm gia dụng khác. Đây có thể coi là tiền thân đầu tiên của những loại nhựa tổng hợp hiện đại mà chúng ta sử dụng ngày nay.
1.3. Bakelite
Bakelite - loại nhựa tổng hợp đầu tiên
Năm 1907, Leo Baekeland đã phát minh ra Bakelite, loại nhựa tổng hợp hoàn toàn đầu tiên. Bakelite là một loại nhựa tổng hợp đầu tiên được tạo ra hoàn toàn từ các hợp chất hóa học, không dựa trên các nguyên liệu tự nhiên như các loại nhựa trước đó. Trước Bakelite, các loại nhựa khác được phát triển chủ yếu dựa trên các chất liệu tự nhiên hoặc được chế tạo từ các hợp chất tự nhiên được biến đổi hóa học một cách đơn giản.
Bakelite được tạo ra từ phản ứng của phenol và formaldehyde dưới tác dụng của một chất xúc tác. Quá trình này tạo ra một chất nhựa cứng và chịu nhiệt độ cao, làm cho loại nhựa này trở nên hữu ích trong nhiều ứng dụng công nghiệp và đồ dùng gia đình. Bakelite được coi là loại nhựa tổng hợp đầu tiên được sản xuất đại trà và đánh dấu sự bắt đầu cho cuộc cách mạng vật liệu nhựa trong thế kỷ 20.
1.4. Sự phát triển của các loại nhựa khác
Trong những thập kỷ tiếp theo, các nhà khoa học và kỹ sư đã nghiên cứu sâu hơn về lĩnh vực hóa học polyme, dẫn đến việc xuất hiện một loạt các loại nhựa đa dạng. Mỗi loại nhựa mang lại những đặc tính riêng, và ngày càng được ứng dụng rộng rãi hơn. Cùng tìm hiểu sâu hơn về sự xuất hiện của các loại nhựa này:
1.4.1. Polystyrene (PS)
Được phát triển vào những năm 1920, polystyrene là một loại polymer tổng hợp đa năng làm từ monome styrene. Nó là một loại nhựa được sử dụng phổ biến với cấu trúc cứng nhắc, đặc tính cách nhiệt tuyệt vời. Polystyrene có thể tồn tại ở hai dạng: dạng rắn (dưới dạng nhựa) và dạng bọt (thường được gọi là Styrofoam).
Ở dạng rắn, polystyrene cứng và trong suốt nên phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau. Nó được sử dụng trong các sản phẩm như dao kéo dùng một lần, hộp đựng đĩa CD, đồ dùng trong phòng thí nghiệm và thậm chí trong việc xây dựng các mô hình và nguyên mẫu do dễ đúc và dễ tạo hình. Tuy nhiên, một trong những ứng dụng rộng rãi nhất của polystyrene là ở dạng bọt.
Bọt Polystyrene hay còn gọi là Styrofoam là một loại vật liệu nhẹ và nổi. Đặc tính cách nhiệt làm cho vật liệu này trở nên phổ biến để đóng gói các mặt hàng dễ vỡ và dùng trong các tòa nhà cách nhiệt. Styrofoam được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm cho các khay, đĩa và cốc dùng một lần do chi phí thấp và khả năng cách nhiệt.
1.4.2. Polyvinyl Clorua (PVC)
PVC, được phát hiện vào những năm 1920, là một loại nhựa nhiệt dẻo đa năng và được sử dụng rộng rãi. Nó được làm từ các monome vinyl clorua thông qua một quá trình gọi là phản ứng trùng ngưng. PVC được biết đến với độ bền, khả năng kháng hóa chất và tính linh hoạt, khiến loại nhựa này hiện tại đang được dùng phổ biến nhất trên thế giới.
PVC có thể được tìm thấy ở nhiều dạng khác nhau, ví dụ như cứng hoặc dẻo. PVC cứng có độ cứng tốt và bền nên phù hợp cho các sản phẩm như đường ống, phụ kiện và khung cửa sổ trong ngành xây dựng. Mặt khác, PVC dẻo mềm hơn, thường được sử dụng trong các sản phẩm như đồ vật có thể thổi phồng, cáp điện và ống y tế.
Một trong những ưu điểm chính của PVC là khả năng kháng hóa chất, chịu được thời tiết và mài mòn. Nó cũng có khả năng chống cháy, nên rất hữu ích trong nhiều sản phẩm mà an toàn cháy nổ là mối quan tâm hàng đầu.
1.4.3. Nylon
Được phát minh bởi Wallace Carothers vào cuối những năm 1930, Nylon là một loại polymer tổng hợp có độ bền, tính linh hoạt cao và đa năng. Nó có thể được sản xuất ở nhiều dạng khác nhau, chẳng hạn như sợi, màng và các bộ phận đúc.
Một trong những ứng dụng chính của nylon là trong ngành dệt may, nó được sử dụng rộng rãi để sản xuất quần áo, hàng dệt kim và tất. Độ bền, tính đàn hồi và khả năng chống mài mòn của loại nhựa này làm cho Nylon trở thành lựa chọn tuyệt vời cho những mặt hàng như vậy.
1.4.4. Polyethylene (PE)
Được phát triển vào những năm 1930, polyethylene là loại nhựa phổ biến nhất và được biết đến với chi phí thấp, trọng lượng nhẹ và khả năng kháng hóa chất. Có nhiều loại polyetylen khác nhau, bao gồm polyetylen mật độ cao (HDPE) và polyetylen mật độ thấp (LDPE), mỗi loại có ứng dụng cụ thể. HDPE được sử dụng làm chai lọ, ống dẫn và đồ chơi, còn LDPE được sử dụng làm túi nhựa và màng nhựa.
1.4.5. Polypropylene (PP)
Được phát minh vào những năm 1950, polypropylen là một loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm do sự kết hợp các đặc tính độc đáo của nó. Một trong những ưu điểm chính của polypropylen là nhiệt độ nóng chảy cao, nên phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến khả năn chịu nhiệt độ cao.
PP nhẹ và có khả năng kháng hóa chất tốt, nên có khả năng chống lại nhiều axit, bazơ và dung môi. Polypropylen cũng có khả năng chống ẩm cao và có tỷ lệ hấp thụ nước thấp.
1.4.6. Polycarbonate (PC)
Được phát hiện vào những năm 1950, polycarbonate là một loại nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao được biết đến với độ bền, độ trong suốt và khả năng chịu nhiệt đặc biệt.
Ngoài ra, một trong những tính năng quan trọng nhất của polycarbonate là khả năng chống va đập. Loại nhựa này gần như không thể phá vỡ, chính vì vậy trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ an toàn và độ bền, chẳng hạn như trong cửa sổ chống đạn, kính mắt và mũ bảo hiểm.
Khả năng chóng va đập cao cũng khiến PC phù hợp để sử dụng trong các thiết bị điện tử và linh kiện ô tô, bảo vệ các bộ phận dễ vỡ bên trong phòng ngừa trường hợp bị rơi hoặc va đập.
1.4.7. Acrylic (Polymethyl Methacrylate hoặc PMMA)
Vào những năm 1930, acrylic được phát triển và trở nên phổ biến nhờ tính trong suốt và khả năng chống tia cực tím. Acrylic, có tên khoa học là Polymethyl Methacrylate (PMMA), là một loại nhựa nhiệt dẻo trong suốt có độ trong suốt đặc biệt và được ưa chuộng rộng rãi nhờ vẻ ngoài giống như thủy tinh. Đây là một loại polymer tổng hợp được làm từ các monome methyl methacrylate thông qua một quá trình gọi là phản ứng trùng ngưng.
Acrylic cho phép khoảng 92% ánh sáng đi qua, do vậy trở thành lựa chọn phổ biến cho các sản phẩm cần độ rõ, chẳng hạn như cửa sổ, thấu kính và màn hình quang học. Acrylic có thể dễ dàng đúc và tạo hình, mang lại sự linh hoạt trong thiết kế cho nhiều sản phẩm khác nhau.
1.4.8. Polyester
Nhựa polyester, ví dụ như PET (Polyethylene Terephthalate), được phát triển vào những năm 1940. Đây là một vật liệu linh hoạt được biết đến với độ bền, khả năng chống nhăn và đặc tính hút ẩm tốt. Sợi polyester được tạo ra thông qua phản ứng hóa học liên quan đến các sản phẩm gốc dầu mỏ, chủ yếu là ethylene glycol và axit terephthalic.
Polyester có khả năng đàn hồi, không bị co giãn. Vải polyester cũng có khả năng chống chịu cao với các yếu tố môi trường như ánh sáng mặt trời, nấm mốc, nên thích hợp cho các ứng dụng ngoài trời. Polyester thường được sử dụng trong ngành dệt may để sản xuất quần áo, vải bọc và đồ nội thất gia đình.
1.4.9. Polyurethane (PU)
Được phát triển vào những năm 1930, Polyurethane là một loại polymer linh hoạt và được sử dụng rộng rãi, được tạo ra từ phản ứng giữa isocyanate và polyol.
Một trong những ưu điểm đáng kể của polyurethane là độ bền và khả năng đàn hồi. Nó có khả năng chống mài mòn, va đập và chịu được thời tiết, nên thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu loại vật liệu chắc chắn. Đặc biệt, nhựa đàn hồi polyurethane mang lại độ đàn hồi và tính linh hoạt tốt, do vậy thường sử dụng trong các sản phẩm như đế giày, ống lót hệ thống treo trên ô tô và các bộ phận máy móc công nghiệp.
2. Nhựa lần đầu tiên được sử dụng trong thương mại là khi nào?
Lần đầu tiên nhựa được sử dụng cho mục đích thương mại là khi nào?
Việc sử dụng nhựa trong thương mại bắt đầu vào đầu thế kỷ 20, đánh dấu một bước ngoặt trong sự đổi mới của ngành công nghiệp. Bakelite là loại nhựa tổng hợp đầu tiên được sử dụng rộng rãi trong thương mại. Nó được phát minh bởi nhà hóa học người Bỉ, Leo Baekeland vào năm 1907. Bakelite là một vật liệu linh hoạt có thể được đúc thành nhiều dạng khác nhau và giữ được hình dạng ngay cả sau khi được nung nóng và làm lạnh. Loại nhựa này có đặc tính cách điện tuyệt vời, do vậy chính là lựa chọn lý tưởng để sử dụng trong các thiết bị điện và nhiều loại hàng tiêu dùng.
Việc sản xuất thương mại Bakelite bắt đầu vào năm 1909 khi Baekeland thành lập Công ty General Bakelite tại Hoa Kỳ. Bakelite được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các mặt hàng như chất cách điện, vỏ radio và điện thoại, đồ trang sức, đồ dùng nhà bếp và nhiều sản phẩm khác. Sự phổ biến và thành công về mặt thương mại của loại nhựa này đã đánh dấu sự khởi đầu của ngành nhựa hiện đại.
Đọc thêm: Những lợi ích của nhựa là gì?
3. Trước khi nhựa xuất hiện, con người sử dụng vật liệu gì?
Con người đã sử dụng lon kim loại để đóng gói và bảo quản thực phẩm trước đồ nhựa
Trước khi nhựa được sử dụng rộng rãi, con người thường dùng các vật liệu tự nhiên cho nhiều mục đích khác nhau. Thủy tinh, kim loại, gỗ, giấy và bìa cứng là những vật liệu chính được sử dụng để đóng gói, lưu trữ và sản xuất hàng tiêu dùng. Đồ đựng thủy tinh dùng để bảo quản thực phẩm, và hộp kim loại ra đời đã làm thay đổi ngành công nghiệp thực phẩm.
Vải, da và sợi tự nhiên là vật liệu chính trong ngành thời trang, thể hiện sự sáng tạo trong tay nghề thủ công của con người. Đất sét và gốm sứ sử dụng để làm đồ gốm, bát đĩa và đồ trang trí. Chúng được nung ở nhiệt độ cao để có độ bền tốt.
Các vật dụng như xương, sừng và vỏ sò dùng làm công cụ, đồ trang trí. Da, có nguồn gốc từ động vật, dùng làm quần áo, túi xách và nhiều phụ kiện khác nhau. Các vật liệu làm từ thực vật như rơm, lá cọ và tre được sử dụng để làm giỏ, chiếu và các đồ gia dụng khác.
4. Tương lai của nhựa
Rác thải nhựa gây lo ngại về môi trường
Mặc dù nhựa rất tiện lợi nhưng loại vật liệu này cũng mang lại những thách thức đáng kể. Độ bền cao làm cho các sản phẩm nhựa trở nên có giá trị, cũng có nghĩa là chúng không dễ bị phân hủy sinh học. Chất thải nhựa bắt đầu chất đống, dẫn đến những lo ngại về môi trường. Hình ảnh đại dương bị ô nhiễm và động vật hoang dã vướng vào nhựa khiến chúng ta thảo luận ngày càng nhiều hơn về sự bền vững của trái đất và nhu cầu tiêu dùng có trách nhiệm.
Để giải quyết những lo ngại về môi trường, các nhà khoa học và kỹ sư đã nỗ lực phát triển loại nhựa phân hủy sinh học được làm từ các nguồn nguyên liệu tái tạo, mang đến giải pháp thay thế bền vững cho nhựa truyền thống. Các sáng kiến tái chế cũng đã thu hút sự chú ý, nhằm giảm sự ảnh hưởng đến môi trường của chất thải nhựa.
Trong tương lai, thách thức chính là làm thế nào để cân bằng giữa sự tiện lợi và tính bền vững. Nhựa vẫn là vật liệu quan trọng trong các lĩnh vực như chăm sóc sức khỏe, giao thông vận tải và công nghệ. Các nhà khoa học đang khám phá những kỹ thuật tái chế tiên tiến và phát triển nhiều vật liệu mới không chỉ đa năng mà còn thân thiện với môi trường.
5. Kết luận
Sự phát triển của nhựa từ các loại nhựa cổ xưa đến polyme phức tạp mà chúng ta sử dụng ngày nay là minh chứng cho sự khéo léo và tiến bộ khoa học của con người. Trong khi nhựa đã làm thay đổi cuộc sống hiện đại, thì sự hiện diện khắp nơi của chúng lại đi kèm với những thách thức về môi trường. Bằng cách hiểu rõ lịch sử của nhựa, chúng ta có thể đưa ra những lựa chọn sáng suốt, đánh giá cao giá trị của loại vật liệu này, đồng thời bảo tồn hành tinh cho các thế hệ tương lai.
6. Các sản phẩm nhựa tại EuroPlas
Các hợp chất nhựa sinh học BiONNext có nguồn gốc từ những nguyên liệu bền vững hoặc nhiên liệu hóa thạch. Chúng có bề mặt bóng, hấp dẫn và dễ gia công, đáp ứng cả yêu cầu về chức năng và thẩm mỹ cho sản phẩm cuối cùng. Điều làm nên sự khác biệt của các hợp chất nhựa sinh học BiONnex là khả năng phân hủy dễ dàng thành nước, khí CO2 và sinh khối chỉ trong vòng 12 tháng sau khi thải bỏ. Đặc tính thân thiện với môi trường này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như bao bì nhựa sinh học, màng bọc thực phẩm, túi mua sắm có thể phân hủy sinh học, màng phủ nông nghiệp, cán màng, hộp đựng thực phẩm, bát dùng một lần, đũa, cốc, thìa và nĩa.
Hạt nhựa màu EuroPlas có độ phân tán đều, sắc thái màu ổn định và khả năng chịu nhiệt cao, chính vì vậy đây là sản phẩm lý tưởng cho nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau như thổi màng, ép phun và ép đùn. Chúng tôi cung cấp nhiều màu sắc bao gồm trắng, đen, đỏ, xám, tím, xanh, nâu, cam và vàng. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp các tùy chọn hạt màu chuyên biệt được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu cụ thể về thành phẩm.
Phụ gia nhựa là thành phần thiết yếu được bổ sung trong quá trình sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và đạt được các đặc tính cụ thể của sản phẩm. Là nhà cung cấp đáng tin cậy, chúng tôi cung cấp nhiều loại phụ gia như chất khử mùi, chất chống cháy, chất chống sương mù, … Chúng tôi hỗ trợ lựa chọn các chất phụ gia và tỷ lệ sử dụng phù hợp để điều chỉnh sản phẩm cuối cùng theo thông số kỹ thuật chính xác của bạn.
Hợp chất nhựa kỹ thuật hay còn gọi là nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật là vật liệu nhựa chuyên dụng có các đặc tính cơ, nhiệt, hóa học và điện vượt trội so với nhựa tiêu chuẩn. EuroPlas cung cấp một giải pháp lý tưởng dưới dạng vật liệu tổng hợp nhựa kỹ thuật kết hợp tính linh hoạt, chất lượng cao và nhiều chức năng trong một vật liệu duy nhất. Dòng sản phẩm của chúng tôi bao gồm hợp chất PBT GF-FR, hỗn hợp PA6, PA66, hợp chất chống cháy PC, hợp chất sợi thủy tinh ABS và hợp chất chống tĩnh điện ABS. Những vật liệu này cho phép tạo ra các sản phẩm hoàn thiện hoạt động hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu công nghiệp đa dạng.
Filler masterbatch là chất phụ gia chuyên dụng được sử dụng trong sản xuất nhựa nhằm nâng cao tính chất của sản phẩm cuối cùng. Mục đích chính của filler masterbatch là giảm chi phí sản xuất các sản phẩm nhựa nhờ vào việc thay thế một phần vật liệu polymer bằng chất độn ít tốn kém hơn. Với hơn 16 năm kinh nghiệm, EuroPlas đã sản xuất và xuất khẩu masterbatch cho nhiều doanh nghiệp trên khắp Châu Á, Trung Đông, Châu Phi và Châu u. Các lựa chọn masterbatch đa dạng của chúng tôi được thiết kế để giúp bạn cắt giảm chi phí, nâng cao năng suất và tạo ra các sản phẩm nhựa chất lượng hàng đầu.
Biofiller hay còn gọi là chất độn phân hủy sinh học, dùng để chỉ một loại vật liệu độn có khả năng phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường. Trong những năm gần đây, EuP đã mở rộng các sản phẩm chất độn sinh học, bao gồm các dòng sản phẩm đa năng: BiOMates 01, BiOMates 02 và BiOMates 03. Mỗi dòng được thiết kế với cấu trúc riêng biệt để phục vụ nhu cầu cụ thể của khách hàng. BiOMates nổi bật như một lựa chọn tuyệt vời để sản xuất các mặt hàng thân thiện với môi trường như bao bì phân hủy sinh học, các sản phẩm đúc phun và ép đùn nhựa sử dụng một lần nhờ những ưu điểm vượt trội.