【正文】 塑料的分解塑料由于難以自然降解，在自然界不會(huì)腐壞，會(huì)污染環(huán)境，惡化土壤結(jié)構(gòu)。塑料不腐是因?yàn)楦叻肿泳酆衔镏械奶細(xì)浞肿娱L(zhǎng)鏈?zhǔn)掷喂?，無論陽光、熱量、細(xì)菌都難以令其破壞。禁用聚氯乙烯保鮮袋的原因之一，也是由于它難以降解。 為了解決塑料降解這個(gè)難題，科學(xué)家想出了不少好辦法?？山到馑芰嫌泄庹战到?、化學(xué)降解、生物降解三種。其中，光照降解塑料中含有羥基，太陽中的紫外線能破壞其長(zhǎng)鏈，但降解后還會(huì)剩些殘片在土壤中，破壞土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。生物降解塑料則是在合成樹脂中添加改性淀粉制成，改性淀粉能弱化碳?xì)浞肿娱L(zhǎng)鏈，這樣，細(xì)菌就能把這種降解塑料“吃”掉，從而消除“白色污染”。 還有一種辦法是用植物制成塑料。比如，我國(guó)已成功地以魔芋為原料制成外觀與一般塑料薄膜幾乎沒有差別的新型塑料，而且抗拉強(qiáng)度、韌性、透明度可與相同厚度的塑料媲美。這種“魔芋塑料”保溫、保濕性能都優(yōu)于塑料薄膜，成本又低，將是一種大有前途的新型材料。導(dǎo)電塑料在人們的印象中，塑料是不導(dǎo)電的。而2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲得者美國(guó)科學(xué)家艾倫?黑格、艾倫?馬克迪爾米德和日本科學(xué)家白川英樹卻打破了人們的常規(guī)意識(shí)，向人們習(xí)以為常的“觀念”提出了挑戰(zhàn)。他們通過研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過特殊改造之后，塑料能夠像金屬一樣，具有導(dǎo)電性。 所謂聚合物，是由簡(jiǎn)單分子聯(lián)合形成的大分子物質(zhì)，塑料就是一種聚合物。 構(gòu)成塑料的無數(shù)分子通常都排成長(zhǎng)鏈并且有規(guī)律地重復(fù)著這種結(jié)構(gòu)，要使塑料能夠?qū)щ姡鋬?nèi)部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結(jié)合，同時(shí)還必須經(jīng)過摻雜處理——也就是說，通過氧化或還原反應(yīng)失去或獲得電子。這樣，這些額外的電子才能夠沿著分子移動(dòng)，塑料才能成為導(dǎo)體。 黑格、馬克迪爾米德和白川英樹等在70年代末就開始了研究，并作出了一些原創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)，通過他們及許多物理化學(xué)家對(duì)導(dǎo)電聚合物的研究，使導(dǎo)電聚合物有了大有用武之地?，F(xiàn)在，利用導(dǎo)電塑料，人們研制出了保護(hù)用戶免受電磁輻射的電腦保護(hù)屏幕，以及可除去太陽光的“智能”窗戶。而近來研發(fā)的一些半導(dǎo)體聚合體甚至可以應(yīng)用在發(fā)光二極管、太陽能電池以及移動(dòng)電話和迷你電視的顯示屏當(dāng)中。 利用廢氣二氧化碳制造可降解塑料目前全世界每年因工業(yè)化生產(chǎn)過程產(chǎn)生并排放的二氧化碳總量超過240億噸，其中150億噸被植物吸收，而凈增的90億噸則成為污染環(huán)境的主要廢氣，危及人類生存空間。以二氧化碳為主的溫室氣體引發(fā)的厄爾尼諾、拉尼娜等全球氣候異常，以及由此引發(fā)的世界糧食減產(chǎn)、沙漠化現(xiàn)象等，已引起世界關(guān)注。 鑒于二氧化碳?xì)怏w對(duì)環(huán)境的危害，人類一直都在探索科學(xué)利用二氧化碳的途徑。眾所周知，CO2氣體不活潑，與其他化合物尤其是有機(jī)物很難聚合，極大地限制了CO2的綜合利用。如果能夠把二氧化碳中的碳、氧元素加以轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成我們所需要的材料，這是科學(xué)家一直關(guān)注的問題。其中，利用二氧化碳能否制取塑料是科學(xué)家比較關(guān)注的技術(shù)之一。早在1969年，萬噸，日本已形成年產(chǎn)3 000噸到4 000噸二氧化碳聚合物的生產(chǎn)能力，韓國(guó)正籌建年產(chǎn)3 000噸的生產(chǎn)線。但由于成本居高不下，再加上其塑料性能有待改善，用二氧化碳制造塑料仍處于半試驗(yàn)階段。 在這個(gè)方面，我國(guó)科學(xué)家于20世紀(jì)80年代也展開了研究。中科院廣州化學(xué)研究所孟躍中課題組采用CO2和環(huán)氧丙烷在納米負(fù)載催化劑的作用下進(jìn)行共聚，在溫度為60 ℃，壓強(qiáng)為50 MPa的條件下，生產(chǎn)出全降解塑料??聚碳酸酯，使從廢氣中提取的CO2氣體得到綜合利用，形成科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)鏈。他的研究組攻克的二氧化碳制塑技術(shù)，其制取的塑料可以用普通的生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，經(jīng)加工后可以變成日常用的飲料瓶、快餐飯盒等，有些性能上還要優(yōu)于現(xiàn)在通用的塑料。利用此技術(shù)生產(chǎn)的降解塑料，不僅利用工業(yè)廢氣二氧化碳制造成對(duì)環(huán)境友好的可降解塑料，而且避免了傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的二次污染。 蘇丹紅及其毒性蘇丹一號(hào)（Sudan I，分子式：C16H12N2O）也稱為蘇丹紅（一號(hào)），是一種工業(yè)用油溶性偶氮染料，也被工業(yè)應(yīng)用中稱為溶劑黃 14或油溶黃R。 蘇丹一號(hào)的化學(xué)名為1苯基偶氮2萘酚,在不同的生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品目錄中有不同的別稱和商品名。 毒性 根據(jù)2004年4月的MSDS數(shù)據(jù)，蘇丹一號(hào)存在有限的致癌證據(jù)，不可服用。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將蘇丹一號(hào)歸為第三類可致癌物質(zhì)，這類物質(zhì)是缺乏足夠的直接使人類致癌證據(jù)，但是具有潛在致癌危險(xiǎn)的物質(zhì)。但是有研究說明，蘇丹一號(hào)染料可以導(dǎo)致動(dòng)物患上癌癥。對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)顯示注射了蘇丹一號(hào)的小鼠肝臟長(zhǎng)了腫瘤。在將染料直接注射入膀胱后，膀胱也開始生長(zhǎng)腫瘤?？诜囼?yàn)迄今為止還是陰性，尚無癌變報(bào)告。整個(gè)試驗(yàn)證明蘇丹一號(hào)提高了患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。歐盟據(jù)此自1995年起禁止使用蘇丹一號(hào)作為食品添加劑。 蘇丹一號(hào)可能的致癌機(jī)理是其在人體內(nèi)分解出苯胺，誘發(fā)肝臟細(xì)胞的基因發(fā)生變異，而增加人類患癌癥的危險(xiǎn)性。同時(shí)如果大量接觸苯胺，還有可能因?yàn)楸桨穼⒀t蛋白結(jié)合的Fe（II）氧化為Fe（III），導(dǎo)致血紅蛋白無法結(jié)合氧，使人罹患高鐵血紅蛋白癥。 添加在食品中的蘇丹一號(hào)只是為了增色，由于這種染料染色效果極好，所以食品中的實(shí)際用量非常少，添加了它的食品不會(huì)導(dǎo)致人立即生病，對(duì)健康的潛在影響和以后罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)也不高。 PVC的替代品1：PVDC保鮮膜是聚偏二氯乙烯和氯乙稀的共聚物，它的最大特點(diǎn)是耐油、耐熱，在油漬的情況下不會(huì)釋出有害物質(zhì)來，所以超市的臘腸、熟肉類食品都是用PVDC保鮮膜包裝的。這種保鮮膜也適合包裝食物放進(jìn)微波爐加熱，能保證食品的安全。 2：目前最安全的保鮮膜要數(shù)“PO保鮮膜”，它是用聚乙烯和PP薄膜三層共擠熱收縮而形成的，它具有聚乙烯和PP薄膜的各種優(yōu)點(diǎn)：耐寒性好，低溫下不發(fā)硬、不脆化；被包的食品久放不變形，包裝貼體自然，檔次高；這種保鮮膜耐熱溫度高，可用作微波加熱。雖然目前PO薄膜主要用在收縮包裝上，但它的優(yōu)異性能可保證用微波爐加熱食物的安全，所以是理想的保鮮膜。不過，由于它是三層共擠而成，所以成本高、價(jià)格貴，目前在我國(guó)還難以推廣使用。 3：與食品密切接觸的還有包裝液體食品的鋁紙塑復(fù)合膜。這種復(fù)合膜是把鋁箔、塑料和紙擠出復(fù)合的方法制成。鋁箔能很好地防熱量輻射，又能防腐，外層的紙和塑料又能阻隔熱量傳入，所以牛奶、豆奶等滅菌后，裝入這種復(fù)合膜制成的軟包裝里，可保存3045天不變質(zhì)。 4：微波爐專用的塑料碗碟等，則是用密胺塑料制成的。密胺塑料餐具安全無毒，耐老化，能耐150℃的溫度，可以在沸水中蒸煮消毒，也可放在微波爐里加熱。它有瓷器一樣的光澤，可以印制各種圖案，可做成餐廳使用的高檔仿瓷餐具。它比玻璃、瓷器輕巧，又不易打碎，加上安全無毒、容易清洗，所以也可做成兒童餐具或玩具。新研制的納米密胺塑料能抗菌殺菌，用來做兒童餐具、玩具更加安全。 肥皂古今科普談肥皂是大眾日常洗滌用品，也是我們紡織印染工業(yè)的常用助劑，了解一下肥皂的發(fā)明和生產(chǎn)過程，對(duì)紡織人來說既是有益的、也是很有趣的。古代不管是東西方，最早的洗滌成分都不外乎是碳酸鈉和碳酸鉀。前者為天然湖礦產(chǎn)品，后者就是草木灰的主要洗滌成分。肥皂的發(fā)明據(jù)傳是地中海東岸的腓尼基人。傳說在公元前7世紀(jì)古埃及的一個(gè)皇宮里，一個(gè)腓尼基廚師不小心把一罐食用油打翻在地下，他非常害怕，趕快趁別人沒有發(fā)現(xiàn)時(shí)用灶爐里的草木灰撒在上面，然后再把這些混合浸透了油脂的草木灰用手捧出去扔掉了。望著自己滿手的油膩，他想：這么臟的手，不知道要洗到什么時(shí)候才能洗干凈?。∷贿叒q豫著一邊把手放到了水中。奇跡出現(xiàn)了：他只是輕輕地搓了幾下，那滿手的油膩就很容易地洗掉了！甚至連原來一直難以洗掉的老污垢也隨之被洗掉了。這個(gè)廚師很奇怪，就讓其他的廚師也來用這種灰油試一試，結(jié)果大家的手都洗得比原來更加干凈。于是，廚房里的傭人們就經(jīng)常用油脂拌草木灰來洗手。后來法老王也知道了這個(gè)秘密，就讓廚師做些拌了油的草木灰供他洗手用。當(dāng)然，傳說畢竟只是傳說，未必完全當(dāng)真。不過埃亞歷山大城附近的埃及湖中，盛產(chǎn)天然碳酸鈉，因此古埃及洗滌技術(shù)相對(duì)發(fā)達(dá)，發(fā)明肥皂也就不足為怪了。 盡管肥皂不是我國(guó)的發(fā)明，現(xiàn)代肥皂工業(yè)是泊來品，但‘肥皂’一詞卻是地地道道的國(guó)產(chǎn)貨，它來源于我國(guó)古代的皂莢。這是一種豆科皂莢樹所結(jié)莢果，含有皂甙成分，有表面活性劑樣性能：起泡、去污、乳化，并且比真正的肥皂耐硬水，不含堿性，對(duì)絲毛織物無損傷。 皂莢有多種，去垢能力不同。唐初《新修本草》記載：“豬牙皂莢最下，其形曲戾薄惡，全無滋潤(rùn)，洗垢不去”，應(yīng)選“皮薄多肉……味大濃”’者，故而后世有“肥皂”或‘“皂莢”一詞以稱呼質(zhì)優(yōu)肉厚的皂莢，意為“肉多肥厚的皂莢”。南宋末年周密所著《武林舊事》卷六‘小經(jīng)紀(jì)’節(jié)中提及“肥皂團(tuán)”一物，指的就是采用肥厚的皂莢經(jīng)再制加工的丸團(tuán)。明代李時(shí)珍《本草綱目》云：“肥皂莢……十月采莢，煮熟搗爛，和白面及諸香作丸，澡身面去垢，而膩潤(rùn)勝于皂莢也”。由此可以看出，后來我國(guó)對(duì)于現(xiàn)代化學(xué)油脂皂化的肥皂僅是沿用了“肥皂莢”的名稱而已，化學(xué)成分卻與這種皂莢和肥皂團(tuán)毫不相干。 我國(guó)古代雖然沒有發(fā)明出確切的肥皂產(chǎn)品，但是卻間接地使用了肥皂的化學(xué)成分。先秦科技著作《周禮? 考工記》中記載：“練帛，以欄為灰，渥淳其帛，實(shí)諸澤器，淫之以蜃，清其灰而?J之……”。這里是說，精練絲綢，要用楝（欄）葉灰汁浸潤(rùn)透，然后放在光滑的容器里，再用大量的蚌殼灰水浸泡，然后讓浸漬液中的絲膠等污物沉淀下來……。楝葉灰水含K2CO3，蚌殼灰為CaO，遇水生成Ca(OH)2,二者相遇可以生成皂化性能較強(qiáng)的KOH，而KOH再與綢緞上在織造時(shí)施加的油脂潤(rùn)滑劑作用，就生成了真正意義上的肥皂，從而起到滲透、乳化、洗滌的作用，達(dá)到均勻脫膠、保護(hù)絲素不過練的目的。又，元朝王禎所著 《農(nóng)書》記錄：“每織必先以油水潤(rùn)苧……，經(jīng)織成布，于好灰水中浸蘸熬干，……如前不計(jì)次數(shù)，惟以凈白為度。”苧麻原料以油脂水浸潤(rùn)，以利紡紗和織布?？棾傻牟挤旁诤琄2CO3的灰水中煮，作為潤(rùn)滑劑的油脂又被皂化成了肥皂，使布煮練得更加白凈。油脂在整個(gè)紡織過程中一物兩用，構(gòu)思設(shè)計(jì)很是巧妙。 我國(guó)古代真正利用與現(xiàn)代肥皂成分相似的洗滌用品不是“肥皂團(tuán)”而是“胰子”，而胰子又是從豬胰和澡豆演化而來的。公元五世紀(jì)北魏賈思勰在農(nóng)業(yè)歷史文獻(xiàn)《齊民要術(shù)》中提及豬胰可以去垢。動(dòng)物的胰臟中含有多種消化酵素，可以分解脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉，因此有去垢作用。但豬胰不便使用和保存，后來便發(fā)明了“澡豆”。唐初孫思邈的醫(yī)方著作《千金要方》和《千金翼方》中記載了多種澡豆的制做配方：將洗凈的豬胰研磨成糊，拌以大豆粉、香料，干燥而成。由于大豆中含有皂甙和卵磷脂，可以起到加強(qiáng)洗滌和乳化起泡的作用，因此較之單純的豬胰洗滌性能有所改進(jìn)。 明清時(shí)期民間對(duì)澡豆又做了改進(jìn)，將豬胰、砂糖、天然碳酸鈉、豬油、香料等成分按比例共混研磨，并加熱到40℃下壓制成型，這就是“胰子”。這種胰子中的豬油被脂肪酵素部分地分解成了脂肪酸，進(jìn)而被碳酸鈉皂化成了真正的脂肪酸皂（現(xiàn)代肥皂的主要成分）。不過這種分解和皂化都是不完全的，因此產(chǎn)物雖然外觀像現(xiàn)代的香皂，但成分卻是含酵素的半皂化混合物，與現(xiàn)代肥皂和香皂不可同日而語。不過由于胰子中含酵素，在洗滌血跡、奶跡和汗跡等蛋白質(zhì)污垢方面卻是非常好的。 歐洲12世紀(jì)時(shí)發(fā)明了將草木灰水加生石灰加山羊油做成的粗肥皂，那是一種用類似古腓尼基人發(fā)明的油灰皂。首先把草木灰與生石灰混合制造氫氧化鉀： K2CO3+Ca(OH)2 →KOH+CaCO3↓ 然后把制得的KOH與油脂混合加熱皂化，制得真正意義上的肥皂： KOH+RCOOH→RCOOK+H2O 14世紀(jì)起，西班牙和法國(guó)建起了化學(xué)制皂廠。1878年法國(guó)人N ? Leblanc發(fā)明了電解食鹽制堿法，現(xiàn)代化學(xué)肥皂工業(yè)蓬勃發(fā)展。19世紀(jì)末，我國(guó)近代化學(xué)啟蒙者徐壽的兒子徐華封，在上海創(chuàng)辦了中國(guó)第一家化學(xué)肥皂廠。 現(xiàn)在用的肥皂是從工廠的反應(yīng)釜里熬制出來的。制皂工廠的反應(yīng)釜里盛著不同比例的動(dòng)物油和植物油，然后加進(jìn)燒堿熬煮。油脂和氫氧化鈉發(fā)生皂化反應(yīng)，生成脂肪酸皂和甘油。因?yàn)榉试碓跐獾柠}水中不溶解，而甘油在鹽水中的溶解度很大，所以可以用加入食鹽的辦法把肥皂和甘油分開。因此，當(dāng)熬煮一段時(shí)間后，倒進(jìn)去一些食鹽細(xì)粉，大鍋里便浮出厚厚一層粘粘的膏狀物。用刮板把它刮到肥皂模型盒里，冷卻以后就結(jié)成一塊塊的肥皂了。藥皂和一般的肥皂差不多，只是加進(jìn)了一些諸如石碳酸、硼酸的消毒劑或中藥成分。 香皂一般是用純度較高的椰子油和橄欖油制造，而且原料經(jīng)過精練分離和活性炭脫色，并且加進(jìn)了香料和著色劑，以獲得各種各樣宜人的香味和五顏六色的外觀。 現(xiàn)代練漂工業(yè)中使用的工業(yè)皂，是指專用于工業(yè)生產(chǎn)的脂肪酸鈉表面活性劑，其外觀既有傳統(tǒng)的民用方塊皂的模樣，也有呈半流體膠凍狀的無定型態(tài)。與民用肥皂相比，它們的相同之處是主要成份都是高級(jí)脂肪酸鈉，洗滌性能優(yōu)良，價(jià)格比合成洗滌劑低廉。不同之處是民用肥皂是一種多成份復(fù)合產(chǎn)品，除了含有40%以上的脂肪酸鈉之外，還加入了硅酸鈉作為堿性緩沖劑、羧甲基纖維素作為污垢懸浮劑、松香作為形態(tài)固定劑；而工業(yè)皂一般就是只有純凈的脂肪酸鈉鹽，其余是水份。當(dāng)含量高于45%時(shí)能夠獲得塊狀形態(tài)，低于40%則主要為膠凍狀態(tài)。 當(dāng)然皂的形態(tài)還與皂化所用的油脂種類有關(guān)，制皂的原料為各類動(dòng)植物油，分為軟性油脂和硬性油脂兩大類。軟性油脂主要是一些植物種子油，如大豆油、菜籽油、蓖麻油、棉籽油、玉米油、米糠油等。它們含有較多的不飽和脂肪酸，如油酸、亞油酸、亞麻酸等，碘值較高；硬性油脂以動(dòng)物脂肪為主，如豬油、牛油、羊油（也有例外，如漆樹所產(chǎn)漆蠟），含有較多的飽和硬脂酸和棕櫚酸等成份。軟性油脂制的皂凝固點(diǎn)低，水溶性好，易洗易漂，但難以做成固體塊狀。硬性油脂制做的皂凝固點(diǎn)高，不易溶解，堅(jiān)固耐用，但難以清漂，容易在衣物上留下白色皂痕。一般民用肥皂至少采用23種油脂混合皂化，取長(zhǎng)補(bǔ)短。而作為棉布練漂生產(chǎn)的煮練劑和絲綢生產(chǎn)的精練劑，則最好采用以含油酸和亞油酸為主的茶籽油、棉籽油、玉米油和橄欖油，能夠達(dá)到快速溶解、滲透力強(qiáng)、易于漂清的目的。其中以橄欖油的性能最優(yōu)，著名的意大利絲綢精練劑“綠皂”就是以橄欖油脂肪酸鈉為主的復(fù)合工業(yè)皂。 由以上介紹可以看出，現(xiàn)代肥皂的名稱是由成分毫不相干的“皂莢”演化而來的；而與肥皂成分近似的古代洗滌用品卻是名稱不同的“胰子”。實(shí)際上，中國(guó)第二家現(xiàn)代肥皂廠、1903年天津成立的“造胰公司”，就是沿用了胰子的名稱。筆者童年時(shí)從南國(guó)移居北方，清晰地記得鄰里老人當(dāng)時(shí)仍然把肥皂習(xí)稱為“胰子”、把香皂習(xí)稱“香胰子”。不過