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剖解“塑料會不透明”的原理
東莞市炅盛塑膠科技有限公司 http://www.uhwc3tab.cn 發布時間:2014-10-31

  各種塑料制品在我們的生活中隨處可見,為我們帶來了極大的便利。如果仔細觀察一下就會發現,不同的塑料制品往往有著不同的透明程度。
  例如裝礦泉水的塑料瓶透明程度堪比玻璃,如果把一張報紙放在瓶子背后,可以清楚地辨認出上面的文字;而另外一些塑料制品則是半透明甚至完全不透明,例如一些裝牛奶和果汁的塑料瓶就是如此。
為什么不同的塑料制品透明程度不同?我們先了解一下塑料制品是如何生產出來的。
  塑料是高分子化合物的一種,它是由許許多多的小分子之間發生聚合反應得到的分子量非常大的化學物質,發生聚合反應的小分子我們稱之為單體。例如常見的塑料聚乙烯,它的單體在常溫常壓下是一種氣體——乙烯。在合適的條件下,無數的乙烯分子互相拉起手來,就得到了聚乙烯。先將塑料加熱到一定的溫度以上,這個時候原本堅硬的塑料會變得像水一樣能夠自由的流動,雖然它們流動起來要比水慢許多,這樣的狀態稱為熔融態。由于可以流動,接下來就可以把熔融態的塑料注入到特定的模具中,賦予它新的形狀。最后將溫度降下來,新的形狀就被固定了下來。而正是在降溫的過程中,一系列微妙的變化發生了。
  大家都知道,當溫度降低到零攝氏度,水會變成冰,這就是通常所說的結晶過程。在室溫下時,水的分子比較活躍,不停地朝著各個方向運動,因而它們之間的排列是雜亂無章的。一旦溫度降到零度或者更低,水分子就不再是這種雜亂無章的狀態,而是非常有規律地排列起來,形成晶體。這就好比在劇場里,當演出尚未開始時,觀眾大多在隨意走動和交談,可是一旦舞臺大幕拉開,演出即將開始,大家會很快在座位上坐好。對于水這樣的小分子來說,只要溫度降得足夠低,結晶通??梢院芸斓剡M行,液體也可以全部變成晶體。即便延長時間,也很難看到一塊塑料全部變成晶體。絕大部分塑料不僅結晶很慢,而且很難讓全部的分子都形成晶體,例如聚丙烯這種常見的塑料只有50~60%的分子能夠形成晶體。
  那么無法結晶的塑料分子去了哪里呢?如果溫度足夠高,這些分子當然繼續以可流動的熔融態形式存在。當溫度降低到室溫后,這些無法結晶的分子失去了流動的能力,也變成了固體。在這樣的固體中,塑料分子仍然雜亂無章地排列著,這種情況被稱為無定形態。我們見到的塑料制品,往往同時包括了這種塑料的結晶態和無定形態。
  水之所以看起來是透明的,是因為光線可以直線穿過水和玻璃到達對面的物體,在物體表面發生反射后,反射光再次穿過水和玻璃到達我們的眼睛,讓我們可以看清對面的物體。然而如果往水中倒入牛奶,其所含的油脂和蛋白質分散在水中形成小液滴,在水中穿行的光遇到這些小液滴,入射光和反射光都有相當一部分就偏離了原先的軌跡,不再直線前進,而是向四面八方傳播開去,對面的物體在我們的眼睛里就變得模糊了,這就造成了半透明的效果。如果倒入更多的牛奶,使得散射非常強烈,入射的光線完全不能穿過這杯水,全部回到了我們的眼中,我們就會覺得杯中的水是完全不透明的白色。
  造成塑料制品半透明或者不透明直接原因是關的散射現象,但是背后的原理則是因為塑料獨特的結晶過程。
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