塑料在人類(lèi)文明社會(huì )發(fā)展中的地位與作用
在人類(lèi)社會(huì )現代化進(jìn)程中,材料起著(zhù)至關(guān)重要的作用。作為人類(lèi)文明社會(huì )使用的三大材料:金屬、無(wú)機非金屬、有機合成材料(包括高分子材料)為推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )進(jìn)步和人民生活水平提高奠定了堅實(shí)地物質(zhì)基礎。高分子材料是物質(zhì)科學(xué)中的新學(xué)科和生長(cháng)點(diǎn),這門(mén)重要的科學(xué)分支開(kāi)辟了20世紀化學(xué)研究的嶄新領(lǐng)域,為發(fā)展和豐富人造物質(zhì)提供了新途徑、新思路?;仡櫢叻肿涌茖W(xué)的發(fā)展史,不難看出每隔5-10年就有一個(gè)高分子新材料出現,每隔10-20年就有一個(gè)高分子新產(chǎn)業(yè)誕生,這充分體現了這門(mén)學(xué)科強大的生命力和勃勃發(fā)展生機。高分子材料無(wú)疑是化學(xué)科學(xué)發(fā)展中的成功范例,是物質(zhì)科學(xué)發(fā)展中具有劃時(shí)代意義的里程碑。高分子材料的出現改變了千百萬(wàn)年來(lái)人類(lèi)社會(huì )的物質(zhì)生活一直依靠自然恩賜的傳統,實(shí)現了按人類(lèi)的意志和需求,組合和制造結構不同、性能各異的人造物質(zhì);高分子材料的出現改變了20世紀的物質(zhì)文明,推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì )進(jìn)步。今天高分子材料(合成樹(shù)脂、合成橡膠、合成纖維)已與鋼鐵、水泥、木材一起構成現代文明社會(huì )中四大基礎材料,更成為信息、能源、工業(yè)、農業(yè)、交通運輸乃至航空航天和海洋開(kāi)發(fā)等國民經(jīng)濟各重要領(lǐng)域不可或缺的材料,滲透到人類(lèi)衣食住行的方方面面。以下我們就講一下塑料在人類(lèi)文明社會(huì )發(fā)展中的地位與作用。一、塑料在農業(yè)中的應用
中國是一個(gè)發(fā)展中的農業(yè)大國,又是一個(gè)水土資源相對貧乏的國家。在中國960萬(wàn)平方公里的土地上,可耕地面積僅有10%,是世界人均可耕地面積的1/2;中國又是一個(gè)貧水大國,人均水資源占有量?jì)H為世界人均水平的1/4,被列為世界上最貧水的13個(gè)國家之一。近30年來(lái),在中國政府的高度重視和大力扶植下,設施農業(yè)與節水灌溉方興未艾,水土資源得到了合理的保護與利用,其中塑料發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。在設施農業(yè)中所用棚膜、地膜、遮陽(yáng)網(wǎng)、防蟲(chóng)網(wǎng)、周轉箱、托盤(pán)、育苗器、青貯膜等,在節水灌溉中所用的土工膜、輸水管道(低壓、中壓輸水管)微灌管、滴灌管等都是用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、EVA等材料制作的。農用塑料的使用,縮短作物生長(cháng)周期,提高農作物的產(chǎn)量和土地利用率,節約了水土資源,對保證中國的糧食安全具有特別重要的意義。
二、塑料在建筑領(lǐng)域中的應用
中國城鎮新建住宅面積從1980年0.92億平方米、1990年1.7億平方米、2000年5.49億平方米到2009年8.21億平方米。30年間增長(cháng)超過(guò)了8倍,中國每年新建房屋面積已占世界總量的50%。而中國的森林面積僅占世界的4.6%。人均森林面積不到世界平均水平的1/4,排世界第134位,但目前木材的過(guò)量采伐仍相當嚴重。為緩解木材緊需的矛盾,在建筑領(lǐng)域大發(fā)展進(jìn)程中,塑料的貢獻功不可沒(méi)。在門(mén)窗中,由于使用了PVC門(mén)窗,使其氣密性、水密性、隔音性、隔熱性、耐候性、耐腐蝕性、剛度、裝飾性、使用維修性均優(yōu)于普通鋼和鋁合金門(mén)窗,節能30%~50%,目前我國塑料門(mén)窗的年市場(chǎng)需求量為150萬(wàn)噸。塑料型材具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、耐壓、耐候性、水流動(dòng)性好,易加工安裝、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),隨著(zhù)我國不斷加快現代化城市建設的步伐,加強污水資源化處理,在給水排系統、建筑采暖、供水、供氣系統中,國內塑料管材市場(chǎng)的需求量正以每年12%以上的速度增長(cháng),2010年我國塑料管材產(chǎn)量達450萬(wàn)噸。到2015年將達600萬(wàn)噸,屆時(shí)我國將成為世界上塑料管材用量最大的國家??梢?jiàn)塑料在國家經(jīng)濟建設中所占的分量。
三、塑料在汽車(chē)領(lǐng)域中的應用
中國汽車(chē)工業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),塑料由于其加工成型過(guò)程中低消耗、高效率,使用后可回收再利用,成為了在汽車(chē)上實(shí)現“減量化,再利用,資源化”的過(guò)程中資源節約型環(huán)境友好材料材料。車(chē)用塑料涵蓋了PP、PVC、ABS、PA、PC、PE等,大的品種PP,正以每年2.2%~2.8%的速度增長(cháng),采用塑料制造汽車(chē)部件替代金屬及合金材料部件,不僅可使汽車(chē)外觀(guān)設計更人性化、多樣化,提高安全性、舒適性、觀(guān)賞性,方便裝配和維修,更重要的是可減輕車(chē)重,降低油耗和碳氫化合物的排放。汽車(chē)每減輕125kg重量,每升油可多跑一公里的路程。汽車(chē)自重減少1%,可節油1%,汽車(chē)運動(dòng)部件減輕1%,可節油2%。在國際上,車(chē)用塑料用量已成為衡量一個(gè)國家汽車(chē)發(fā)展水平的重要標志,目前歐洲高級轎車(chē)塑料使用量達到150~250千克/輛,民族品牌轎車(chē)的塑料用量雖然僅達到80~100千克/輛,但卻在以非常驚人的速度增長(cháng)。據美國平均燃料經(jīng)濟性(CAFE)評估:汽車(chē)自重每減少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。塑料正逐漸成為汽車(chē)輕量化的最佳材料。
四、塑料在醫用與食品包裝中的應用
2009年中國醫藥塑料制品消費額135億元,具體消耗比例為低密度聚乙烯22%、聚氯乙烯20%、聚苯乙烯20%、高密度聚乙烯12%、聚丙烯10%。人們可使用超高分子量聚乙烯制造人工髖關(guān)節、骨釘等;使用聚四氟乙烯等制造人工心、肺、血管、心臟辨膜、各種管制臟器及人工皮膚等;用聚乙烯、聚丙烯、無(wú)毒聚氯乙烯等制作注射器、輸血袋等;使用ABS可制作外科工具和診斷器械的外殼等。
食品包裝用塑料的用量占塑料總產(chǎn)量的25%,其中用于飲料包裝的主要有PET、PEN瓶,用于食品的包裝主要有定向聚丙烯薄膜、聚偏氯乙烯薄膜等。還有2013年5月1日即將解禁的聚苯乙烯發(fā)泡餐盒等。
講起塑料的應用真是美不勝收。但眾所周知,塑料的使用卻是一把雙刃劍,即可造福人類(lèi),又要消耗資源。對塑料而言,目前是以石油為主要原料,也在研究與開(kāi)發(fā)以天然氣和煤為原料的生產(chǎn)工藝,然而從全世界范圍看,石油、天然氣和煤的可供開(kāi)發(fā)年限僅有40年、60年和225年,因此,塑料應使用在最需要的地方,用其所長(cháng),揚長(cháng)避短,物盡其用,循環(huán)再生。我們倡導節約型社會(huì ),讓塑料這一偉大的科學(xué)發(fā)明持續地造福社會(huì )、造福子孫。
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