塑料工业的第一个产品赛璐珞是为了代替象牙而诞生的

塑料制品现在已经广泛应用于人们的生活之中,从工业生产到衣食住行,塑料制品无处不在。塑料工业的第一个产品赛璐珞,却是为了代替象牙而诞生的。

大约14世纪的时候,台球运动在欧洲皇室和富人圈子开始流行,被称为室内版的槌球,绿色的台面便是模仿的草地。从台球出现到19世纪70年代,所有的台球都是象牙所制。因为象牙的性质强韧,可塑性还高,经历几千次高速撞击都不会损坏,而且价格昂贵,十分彰显贵族身份。

后来,台球运动从贵族圈子拓展开来,成为一种在世界范围内流行的体育项目。然而当台球在美国各酒吧盛行时,价格昂贵也成为了象牙台球的最大缺点。为了降低成本,精明的制造商也开始寻觅新材料,来代替这日益稀缺的象牙。1865年,一家台球制造公司在报纸上刊登广告,悬赏一万美元,寻找象牙台球的替代品。

一位叫约翰·海厄特的化学家,看到悬赏广告后决定找出一种代替象牙的材料。多次失败后,海厄特想到了在之前的伦敦世博会上,一位叫亚历山大·帕克斯(Alexander Parkes)的英国人曾展示过一种可塑性很强的新物质。早在1851年,帕克辛就曾将棉花进行硝化处理,溶于乙醇和乙醚溶液后制得一种加热可塑型的新材料,并根据自己的名字,命名该物质为帕克辛(Parkesine)。但是用这种材料做成的东西比较容易变形和开裂,所以没能普及应用。

海厄特海厄特

海厄特

于是海厄特便沿着帕克辛的研究思路继续探索。1869年,海厄特发现樟脑的酒精溶液可以更好的溶解硝酸纤维素,提升溶液浓度,并且得到的材料性能柔韧、硬而不脆,在热压下可得到各种形状的制品,当真可以用来做台球。因为纤维素的名字是Cellulose,海厄特便给这种新材料取名为赛璐珞(Celluloid)。

早期的赛璐珞台球标着安全警告

由于用赛璐珞制造的台球在还未改良时高速撞击极易爆炸着火,所以海厄特并没有得到那一万美元赏金。不过对他来说这是小事一桩,因为赛璐珞的发明专利就足以让他赚得盘满钵满。1872年,海厄特在美国建立了一个生产赛璐珞的工厂,从此开创了塑料工业的先河。

由于赛璐珞质轻、有良好的弹性、韧性和机械强度,且价格低廉,一诞生就得到了广泛应用。

相机胶卷

玻璃制底片

在胶片之前,相机用的底片叫玻璃底片。因为玻璃的笨重和昂贵,摄影这门艺术也只能是有钱人的专属。那时候的富人为了在出游时拍照,甚至还要专门雇人搬运着一大堆玻璃底片才能上路。

赛璐珞材质的胶卷不但体重轻、体积小,再加上底片本身也是软的,所以可以轻易卷起来塞到小桶中,轻便小巧。而且这种的赛璐珞制的胶片,还比原本的玻璃制底片便宜不少。从此,摄影也成了普通民众能够玩儿得起的寻常事物,赛璐珞胶卷也成了视觉文化史上的一大转折点。

电影胶片

赛璐珞软底胶卷的诞生也同时催生了电影科技的进步。我们都知道连续的图片变换,可以制造影像在动的视觉效果,如走马灯和快速翻页小人书。赛璐珞胶片的出现,使这些图片变成了信息含量更庞大的电影。

日常用品

那个年代的赛璐珞几乎渗透进人类日常的方方面面,在很大程度上改变了人们的生活。衣服上的纽扣、人造珍珠项链、人造玳瑁梳子、电话外壳、梳妆盒、乒乓球、眼镜框、孩子的玩具,甚至是老人嘴里的假牙都是赛璐珞制品。象牙、龟壳、琥珀、黑玉、玻璃等很多材料都能被这种便宜的新材料替代。

但是,不管赛璐珞的出现给了人类多大的便利,也难掩其缺点——易燃易爆。赛璐珞主要原料是硝化纤维素,是纤维素与硝酸酯化反应的产物。硝酸酯化程度高(含氮量12.6%-13.4%)的硝化纤维素称之为火棉,是无烟火药的主要原料。而硝酸酯化程度较低(含氮量10%-11%)的硝化纤维素,便是适合生产赛璐珞的“火棉胶”。

虽然叫法不同,但赛璐珞还是继承了火棉的暴脾气,加热到80℃时便开始软化变形,碰到明火更是会发生激烈的燃烧。曾经有句话说,没有失过火的赛璐珞工厂,不能叫赛璐珞工厂。

梳理着头发时,梳子突然自燃把秀发瞬间烧光,这种事情在赛璐珞占领市场的年代是极其常见的。1899年6月8日的《旧金山呼喊报》上,就报道了同一天内连续发生的三起赛璐珞梳子起火的事故。走在路上纽扣着火了、BBQ时眼镜炸了、戴在脖子上的项链化了、孩子抱着娃娃靠近壁炉时烧伤了、胶卷起火引发电影院火灾等案例更是数不胜数。

由于一遇到明火、高热就极易燃烧,作为替代品出现的赛璐珞也在历史的长河中,逐渐被其他更安全的新材料替代。同时塑料家族也不断庞大,1903年艾兴格林发明醋酸纤维素和注射成型法,1909年贝克兰发明第一个合成树脂——酚醛树脂,1911年马修斯制得聚苯乙烯,1931年美国罗姆—哈斯公司生产聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃),1933年英国卜内门化学工业公司发明聚乙烯,春克尔制得丁苯橡胶,1935年卡罗瑟斯制成聚己二酰己二胺(尼龙66),1953年齐格勒在低压下制得高密度聚乙烯,1954年纳塔发明了聚丙烯。还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、聚氨酯等陆续投入了工业生产……

现在已工业化的塑料有300多种,常用的也有60余种。回溯历史,几乎每种材料都有着优点和缺点,现代科技也一直尝试着将其优点放大,缺点缩小。塑料产品给自然环境造成了很大的影响,但我们却不能因此否认它带来的便利。工具本身没有对错,产生什么样的后果取决于怎么样使用它。

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