日本語
EnglishHạt nhựa nguyên sinh được sản xuất từ nguyên liệu hóa thạch (dầu thô, khí gas tự nhiên, than đá) hoặc từ các nguồn nguyên liệu sinh học (tinh bột, dầu thực vật, vi khuẩn, các sản phẩm tái tạo gốc carbohydrate, các chất sinh học khác…)
Phần lớn nhựa sử dụng ngày nay là nhựa tổng hợp gốc hóa thạch vì dễ dàng sản xuất; tuy vậy, do nhu cầu ngày càng tăng về nhiên liệu hóa thạch, và trữ lượng hạn chế của chúng, mà nhựa nguồn gốc sinh học đang được sản xuất nhiều hơn. Ở châu Âu, chỉ 4-6% trữ lượng dầu và khí đốt được dùng để sản xuất nhựa, còn lại được sử dụng cho giao thông, điện, sưởi ấm và các ứng dụng khác.
Sản xuất nhựa nguyên sinh
I. Các bước tạo ra nhựa nguyên liệu
Hầu hết nhựa nguyên sinh ngày nay được tạo ra theo các bước sau:
- Khai thác nguyên liệu thô
- Tinh chế : dầu thô được làm nóng trong lò, sau đó qua thiết bị chưng cất để phân tách dầu thô nặng thành các phần nhẹ hơn (phân đoạn). Kết quả quá trình thu được naphtha là hợp chất quan trọng để sản xuất nhựa.
Quy trình chưng cất phân đoạn dầu thô
Polyme hóa : với nguyên liệu dầu khí, quy trình polyme hóa các khí olefin nhẹ như ethylene, propylene, butylene chuyển đổi chúng thành các polyme, là các nguyên liệu sản xuất nhựa nguyên sinh.
- Xử lý hợp chất
Hỗn hợp vật liệu polyme được trộn nóng chảy (trộn bằng cách nấu chảy) để tạo ra công thức nhựa. Nhựa nóng chảy đi qua các máy ép đùn để tạo ra các hạt nhựa (compound nhựa).
Để gia công các hạt nhựa này thành sản phẩm nhựa hoặc các bộ phận phụ tùng nhựa, người ta đưa hạt nhựa qua các máy đùn hoặc máy đúc phù hợp.
II. Thành phần chính trong nhựa là gì?
Thành phần chính trong nhựa nguyên sinh hầu hết là dẫn xuất từ dầu thô và khí tự nhiên.
Có nhiều loại nhựa khác nhau : trong – đục – màu đặc, dẻo – cứng – mềm, v.v.
Các sản phẩm nhựa là hỗn hợp của polyme và các chất phụ gia cung cấp cho nhựa đặc tính tối ưu. Chất phụ gia đóng vai trò khá quan trọng vì nó tạo ra đặc tính mục tiêu của vật liệu, như độ dẻo dai, độ đàn hồi, màu sắc, an toàn với sức khỏe người…
III. Nhựa sinh học
Bên cạnh nhựa có nguồn gốc hóa thạch vẫn chiếm phần lớn, thì nhựa được sản xuất từ vật liệu tái tạo đang dần được chấp nhận. Đó là các loại nhựa được làm từ biobased (từ các sinh khối tái tạo) như :
- Lignin, xenluloza và hemixenluloza,
- Terpenes,
- Dầu mỡ thực vật,
- Carbohydrate (đường từ mía, v.v.)
- Rác thải thực phẩm tái chế
- Vi khuẩn
Maurice Lemoigne đã phát hiện ra vật liệu dẻo sinh học đầu tiên (polyhydroxybutyrate – PHB), được tạo ra từ vi khuẩn Bacillus megaterium. Phát minh này của lemoigne đã bị quên lãng cho tới khi cuộc khủng hoảng dầu mỏ xảy ra vào giữa những năm 1970 thúc đẩy việc tìm kiếm những vật liệu thay thế cho sản phẩm có nguồn gốc dầu mỏ.
Ford đã từng sử dụng nhựa sinh học có nguồn gốc từ đậu nành để sản xuất các bộ phận xe hơi cho tới khi kết thúc Thế chiến thứ hai.
Các sản phẩm nhựa nguyên sinh sinh học hầu hết có khả năng tự phân hủy, nhưng chỉ ở một số điều kiện môi trường nhất định, không phân hủy trong điều kiện thông thường. Tuy vậy, nhựa sinh học tỏ ra hiệu quả cho các sản phẩm nhựa dùng một lần.
Vào năm 2019, một nhà nghiên cứu từ đại học Sussex đã tạo ra màng nhựa trong suốt từ da cá và tảo, được gọi là MarinaTex. Chất tạo màng sinh học cũng được nghiên cứu cho các ứng dụng y tế chẳng hạn như viên nang thuốc, chỉ khâu phẫu thuật có thể tiêu biến v.v.
Nhựa sinh học MarinaTex