Lịch sử của nhựa

Lịch sử của nhựa

Sự phát triển của nhựa có thể bắt nguồn từ giữa thế kỷ 19. Vào thời điểm đó, để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp dệt may đang bùng nổ ở Anh, các nhà hóa học đã trộn lẫn nhiều loại hóa chất khác nhau với nhau, với hy vọng tạo ra chất tẩy trắng và thuốc nhuộm. Các nhà hóa học đặc biệt ưa chuộng nhựa than đá, một loại chất thải dạng đông vón ngưng tụ trong ống khói nhà máy sử dụng khí đốt tự nhiên.

nhựa

William Henry Platinum, một trợ lý phòng thí nghiệm tại Viện Hóa học Hoàng gia ở London, là một trong những người thực hiện thí nghiệm này. Một ngày nọ, khi Platinum đang lau các hóa chất bị đổ trên bàn trong phòng thí nghiệm, người ta phát hiện ra rằng miếng giẻ đã bị nhuộm thành màu tím oải hương, một màu sắc hiếm thấy vào thời điểm đó. Phát hiện tình cờ này đã đưa Platinum bước chân vào ngành công nghiệp nhuộm và cuối cùng trở thành triệu phú.
Mặc dù việc phát hiện ra bạch kim không phải là một phát hiện tình cờ, nhưng nó lại có ý nghĩa rất lớn vì cho thấy rằng các hợp chất nhân tạo có thể được tạo ra bằng cách kiểm soát các vật liệu hữu cơ tự nhiên. Các nhà sản xuất đã nhận ra rằng nhiều vật liệu tự nhiên như gỗ, hổ phách, cao su và thủy tinh hoặc quá khan hiếm, hoặc quá đắt, hoặc không phù hợp cho sản xuất hàng loạt vì chúng quá đắt hoặc không đủ linh hoạt. Vật liệu tổng hợp là một sự thay thế lý tưởng. Nó có thể thay đổi hình dạng dưới tác động của nhiệt và áp suất, và cũng có thể duy trì hình dạng sau khi nguội.
Colin Williamson, người sáng lập Hiệp hội Lịch sử Nhựa Luân Đôn, cho biết: “Vào thời điểm đó, mọi người phải tìm một giải pháp thay thế rẻ tiền và dễ thay thế.”
Sau bạch kim, một người Anh khác, Alexander Parks, đã trộn cloroform với dầu thầu dầu để thu được một chất cứng như sừng động vật. Đây là loại nhựa nhân tạo đầu tiên. Parks hy vọng sẽ sử dụng loại nhựa nhân tạo này để thay thế cao su, loại vật liệu không thể sử dụng rộng rãi do chi phí trồng trọt, thu hoạch và chế biến cao.
John Wesley Hyatt, một thợ rèn người New York, đã cố gắng chế tạo bi-a bằng vật liệu nhân tạo thay vì bi-a làm bằng ngà voi. Mặc dù không giải quyết được vấn đề này, ông đã phát hiện ra rằng bằng cách trộn long não với một lượng dung môi nhất định, người ta có thể thu được một loại vật liệu có thể thay đổi hình dạng sau khi nung nóng. Hyatt gọi loại vật liệu này là celluloid. Loại nhựa mới này có đặc điểm là có thể được sản xuất hàng loạt bằng máy móc và công nhân không cần tay nghề. Nó mang đến cho ngành công nghiệp điện ảnh một loại vật liệu trong suốt, bền chắc và dẻo dai, có thể chiếu hình ảnh lên tường.
Chất liệu celluloid cũng thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp ghi âm tại gia, và cuối cùng đã thay thế các loại đĩa hình trụ ban đầu. Sau này, nhựa có thể được sử dụng để sản xuất đĩa than và băng cassette; cuối cùng, polycarbonate được sử dụng để sản xuất đĩa CD.
Chất liệu celluloid đã biến nhiếp ảnh thành một hoạt động có thị trường rộng lớn. Trước khi George Eastman phát minh ra celluloid, nhiếp ảnh là một sở thích tốn kém và cồng kềnh vì người chụp ảnh phải tự tráng phim. Eastman đã nghĩ ra một ý tưởng mới: khách hàng gửi phim đã tráng xong đến cửa hàng mà ông mở, và ông sẽ tráng phim giúp khách hàng. Celluloid là vật liệu trong suốt đầu tiên có thể được làm thành tấm mỏng và cuộn lại thành máy ảnh.
Khoảng thời gian này, Eastman gặp một người nhập cư trẻ tuổi người Bỉ, Leo Beckeland. Beckeland đã phát hiện ra một loại giấy in đặc biệt nhạy sáng. Eastman đã mua phát minh của Beckeland với giá 750.000 đô la Mỹ (tương đương với 2,5 triệu đô la Mỹ hiện nay). Với số tiền có được, Beckeland đã xây dựng một phòng thí nghiệm. Và vào năm 1907, ông đã phát minh ra nhựa phenolic.
Vật liệu mới này đã đạt được thành công lớn. Các sản phẩm làm từ nhựa phenolic bao gồm điện thoại, cáp cách điện, nút bấm, cánh quạt máy bay và bi bida chất lượng cao.
Công ty Parker Pen sản xuất nhiều loại bút máy từ nhựa phenolic. Để chứng minh độ bền của nhựa phenolic, công ty đã tổ chức một cuộc trình diễn công khai và thả chiếc bút từ các tòa nhà cao tầng. Tạp chí “Time” đã dành một bài báo trang bìa để giới thiệu người phát minh ra nhựa phenolic và loại vật liệu có thể “sử dụng hàng nghìn lần” này.
Vài năm sau, phòng thí nghiệm của DuPont cũng tình cờ tạo ra một bước đột phá khác: họ đã tạo ra nylon, một sản phẩm được gọi là lụa nhân tạo. Năm 1930, Wallace Carothers, một nhà khoa học làm việc tại phòng thí nghiệm của DuPont, đã nhúng một thanh thủy tinh được nung nóng vào một hợp chất hữu cơ có phân tử dài và thu được một vật liệu rất đàn hồi. Mặc dù quần áo làm từ nylon ban đầu bị chảy dưới nhiệt độ cao của bàn là, nhưng nhà phát minh Carothers vẫn tiếp tục nghiên cứu. Khoảng tám năm sau, DuPont đã giới thiệu nylon.
Nylon được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, dù và dây giày đều được làm từ nylon. Nhưng phụ nữ lại là những người sử dụng nylon nhiệt tình nhất. Vào ngày 15 tháng 5 năm 1940, phụ nữ Mỹ đã bán hết 5 triệu đôi tất nylon do DuPont sản xuất. Tất nylon đang khan hiếm, và một số doanh nhân đã bắt đầu giả mạo là tất nylon.
Nhưng câu chuyện thành công của nylon lại có một kết cục bi thảm: người phát minh ra nó, Carothers, đã tự tử bằng cách uống xyanua. Steven Finnichell, tác giả cuốn sách “Nhựa”, cho biết: “Tôi có ấn tượng sau khi đọc nhật ký của Carothers: Carothers nói rằng vật liệu ông phát minh ra được dùng để sản xuất quần áo nữ. Ông cảm thấy rất thất vọng. Ông là một học giả, điều đó khiến ông cảm thấy không thể chịu đựng được.” Ông cảm thấy rằng mọi người sẽ nghĩ rằng thành tựu chính của ông chẳng là gì ngoài việc phát minh ra một “sản phẩm thương mại bình thường”.
Trong khi DuPont rất vui mừng vì sản phẩm của mình được nhiều người yêu thích, người Anh lại phát hiện ra nhiều ứng dụng của nhựa trong lĩnh vực quân sự trong chiến tranh. Phát hiện này được thực hiện một cách tình cờ. Các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm của Tập đoàn Công nghiệp Hóa chất Hoàng gia Anh đang tiến hành một thí nghiệm không liên quan gì đến lĩnh vực này, và phát hiện ra một chất kết tủa màu trắng dạng sáp ở đáy ống nghiệm. Sau các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, người ta thấy rằng chất này là một vật liệu cách điện tuyệt vời. Đặc tính của nó khác với thủy tinh, và sóng radar có thể xuyên qua nó. Các nhà khoa học gọi nó là polyetylen, và sử dụng nó để xây dựng nhà cho các trạm radar nhằm chắn gió và mưa, nhờ đó radar vẫn có thể phát hiện máy bay địch trong điều kiện mưa và sương mù dày đặc.
Williamson thuộc Hiệp hội Lịch sử Nhựa cho biết: “Có hai yếu tố thúc đẩy sự ra đời của nhựa. Một là mong muốn kiếm tiền, và yếu tố còn lại là chiến tranh.” Tuy nhiên, chính những thập kỷ sau đó mới thực sự biến nhựa thành biểu tượng. Chell gọi nó là biểu tượng của “thế kỷ vật liệu tổng hợp”. Vào những năm 1950, các hộp đựng thực phẩm, bình đựng nước, hộp đựng xà phòng và các sản phẩm gia dụng khác làm bằng nhựa xuất hiện; vào những năm 1960, ghế bơm hơi ra đời. Vào những năm 1970, các nhà bảo vệ môi trường chỉ ra rằng nhựa không thể tự phân hủy. Sự nhiệt tình của mọi người đối với các sản phẩm nhựa đã giảm sút.
Tuy nhiên, vào những năm 1980 và 1990, do nhu cầu khổng lồ về nhựa trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô và máy tính, nhựa đã củng cố hơn nữa vị thế của mình. Không thể phủ nhận điều này, một vật liệu phổ biến và quen thuộc. Năm mươi năm trước, thế giới chỉ sản xuất được vài chục nghìn tấn nhựa mỗi năm; ngày nay, sản lượng nhựa hàng năm của thế giới vượt quá 100 triệu tấn. Sản lượng nhựa hàng năm ở Hoa Kỳ thậm chí còn vượt quá tổng sản lượng thép, nhôm và đồng cộng lại.
Nhựa mớiNhững phát minh mới vẫn đang được khám phá. Williamson thuộc Hiệp hội Lịch sử Nhựa cho biết: “Các nhà thiết kế và nhà phát minh sẽ sử dụng nhựa trong thiên niên kỷ tới. Không có vật liệu nào giống như nhựa, cho phép các nhà thiết kế và nhà phát minh hoàn thiện sản phẩm của riêng họ với giá rất thấp.”


Thời gian đăng bài: 27/07/2021