Cẩm Nang Hóa Chất
Nhựa là gì? Phân loại, ký hiệu tái chế, phụ gia và lưu ý an toàn
Th9
Nhựa (chất dẻo, plastic) là nhóm vật liệu làm từ polyme hữu cơ, chủ yếu cấu tạo từ carbon và hydro, có thể được tạo hình khi gia nhiệt hoặc trong quá trình sản xuất. Gần như toàn bộ nhựa công nghiệp hiện nay được làm từ nguyên liệu hóa dầu. Hiểu đúng nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn, ký hiệu tái chế và vai trò của phụ gia giúp bạn chọn đúng vật liệu, dùng an toàn và đặt đúng nguyên liệu khi làm sản phẩm nhựa.
Nhựa là gì về mặt hóa học
Polyme là chuỗi dài các đơn vị nhỏ giống nhau hoặc khác nhau gọi là monome, nối với nhau thành phân tử khổng lồ. Nếu các monome giống nhau thì được homopolyme, nếu khác nhau thì được copolyme. Mạch có thể thẳng hoặc phân nhánh, và cách sắp xếp mạch quyết định độ cứng, độ dẻo, nhiệt độ mềm của nhựa.
Tên “plastic” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp plastikos, nghĩa là có thể nặn, tạo hình được. Loại nhựa tổng hợp đầu tiên là bakelite, do Leo Baekeland tạo ra năm 1907.
Nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn
| Tiêu chí | Nhựa nhiệt dẻo (thermoplastic) | Nhựa nhiệt rắn (thermoset) |
|---|---|---|
| Khi gia nhiệt | Mềm ra, có thể nóng chảy và tạo hình lại | Đóng rắn vĩnh viễn, không nóng chảy lại |
| Cấu trúc mạch | Mạch thẳng hoặc nhánh, liên kết yếu giữa các mạch | Mạng lưới liên kết ngang chặt |
| Tái chế | Dễ hơn (nấu chảy, tạo hạt lại) | Khó, thường chỉ nghiền làm chất độn |
| Ví dụ | PE, PP, PET, PVC, PS | Epoxy, phenolic (bakelite), melamine, polyurethane đóng rắn |
Các loại nhựa nhiệt dẻo phổ biến
Ký hiệu hình tam giác tái chế (số 1 đến 7) ghi trên đáy bao bì giúp nhận biết nhanh loại nhựa.
| Số | Nhựa | Đặc điểm | Dùng làm |
|---|---|---|---|
| 1 | PET (polyethylene terephthalate) | Trong, nhẹ, bền, kín khí tốt | Chai nước, chai nước ngọt, khay thực phẩm |
| 2 | HDPE (polyethylene mật độ cao) | Cứng, bền hóa chất, mờ đục | Can, chai hóa chất, ống, nắp |
| 3 | PVC (polyvinyl clorua) | Cứng hoặc dẻo (khi thêm chất hóa dẻo) | Ống nước, cáp điện, khung cửa, sàn |
| 4 | LDPE (polyethylene mật độ thấp) | Mềm, dẻo, dai | Màng bọc, túi nilon |
| 5 | PP (polypropylene) | Chịu nhiệt tốt hơn PE, cứng vừa | Hộp đựng, nắp chai, đồ dùng gia đình |
| 6 | PS (polystyrene) | Cứng, giòn, nhẹ khi dạng xốp | Hộp xốp, cốc dùng một lần, vật liệu cách nhiệt |
| 7 | Khác | Nhựa hỗn hợp hoặc đặc biệt (như PC) | Tùy loại |
Phụ gia trong nhựa quyết định tính chất thực tế
Polyme nguyên chất hiếm khi được dùng một mình. Khi sản xuất, nhà máy trộn thêm nhiều loại phụ gia để đạt tính chất mong muốn và điều chỉnh chi phí:
- Chất hóa dẻo: làm nhựa mềm dẻo, điển hình là trong PVC dẻo.
- Chất ổn định: chống phân hủy do nhiệt và tia UV khi gia công và sử dụng ngoài trời.
- Chất màu và bột màu: tạo màu cho sản phẩm, ví dụ titanium dioxide làm trắng và che phủ.
- Chất độn: như canxi cacbonat, giảm giá thành và tăng độ cứng.
- Chất gia cường: sợi thủy tinh hoặc chất khác tăng độ bền cơ học.
- Chất chống cháy, chống tĩnh điện, chất bôi trơn gia công tùy yêu cầu.
Cũng vì thế, cùng một loại nhựa nhưng nhà sản xuất khác nhau có thể cho sản phẩm có tính chất và độ an toàn khác nhau. Khi dùng nhựa tiếp xúc thực phẩm, cần chọn loại và hạt nhựa có hồ sơ phù hợp mục đích.
Nhựa có an toàn không
Nhựa nguyên chất thường trơ, không tan trong nước. Điều đáng lưu ý nằm ở phụ gia và điều kiện sử dụng:
- Một số chất hóa dẻo như một vài loại phthalate bị hạn chế ở nhiều thị trường, nhất là với đồ chơi và vật liệu tiếp xúc thực phẩm.
- Nhiệt độ cao, thức ăn nhiều dầu mỡ và tiếp xúc kéo dài làm tăng khả năng chất bên trong thôi nhiễm ra ngoài.
- Không dùng lại bao bì từng chứa hóa chất để đựng thực phẩm.
- Không đun nóng thực phẩm trong nhựa nếu bao bì không ghi rõ dùng được với lò vi sóng.
Tái chế và giảm tác động môi trường
Nhựa nhiệt dẻo có thể thu gom, rửa, nghiền, nấu chảy và tạo hạt lại, nhưng mỗi lần tái chế làm tính chất giảm dần và nhựa nhiều lớp, nhiều màu khó tái chế hơn. Phân loại đúng theo ký hiệu 1 đến 7 giúp tăng hiệu quả tái chế. Nhà sản xuất nên ưu tiên thiết kế dùng ít loại nhựa nhất có thể cho một sản phẩm.
Hóa chất liên quan khi làm sản phẩm nhựa
Ngành nhựa dùng nhiều nguyên liệu như bột màu, chất độn, chất ổn định. Ví dụ titanium dioxide là chất tạo trắng phổ biến, xem thêm bài Titanium Dioxide Food Grade, vai trò tạo trắng trong thực phẩm và mỹ phẩm để hiểu đặc tính của chất này. Danh mục nguyên liệu và hóa chất công nghiệp xem tại hóa chất công nghiệp. Gửi loại nhựa, quy trình gia công và yêu cầu sản phẩm để được tư vấn nguyên liệu phù hợp.
