PET：塑料瓶到衣物的華麗變身
PET：塑料瓶到衣物的華麗變身
上次說到，卡羅瑟斯和他的團隊利用逐步聚合(step-growth polymerization)開發了一系列高分子材料。最初，他們發現所制備的脂肪族聚酯熔融溫度較低，在熱水中就會變成黏糊糊的一團。后來，他們曾經嘗試過鄰苯二甲酸，但是效果仍然不佳。他們于是放棄了這個項目。這時，他們離成功只有一步之遙。
1941年，英國化學家約翰·菲爾德(John Whinfield)和詹姆斯·迪克遜(James Dickson)解決了這個問題。他們選擇的是對苯二甲酸——和鄰苯二甲酸結構很相似的二元酸。聚合物主鏈上的對苯二甲酸骨架使得聚酯的熔融溫度和耐溶劑性大大提高。將其和乙二醇進行逐步縮聚，就是大名鼎鼎的聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate, PET)。
目前，PET已經成了應用廣泛的通用塑料之一。2015年全球塑料市場PET所占份額為7%, 主要用于生產塑料瓶和纖維。在我們用的塑料瓶底會有代碼標號，其中01就代表了PET。
塑料瓶的原料屬于食品級的PET，但這些塑料瓶最好作為一次性用品。長期使用容易溶出PET中的增塑劑，因而禁止用這些塑料瓶盛裝熱水。在中國，接大多數塑料瓶被回收再造，流向了紡織行業。這些形成的聚酯纖維有更大眾的俗名，叫做化纖、PET纖維、滌綸、無紡布、的確良。
下面就讓我們一起來看看，PET是如何實現從塑料瓶到衣服的華麗變身。
第一步，粉碎處理（shredding）。把塑料瓶變成碎片，部分塑料瓶里殘留的液體也會被除去。
接著，運輸到全世界各地。其中的大半，來到了我國。運到工廠以后，工人們首先將透明塑料和有色塑料分離。其中，透明的塑料可以制造白色的衣服或是能染色的塑料顆粒，因此它們的價值比有色塑料高很多。
塑料瓶上往往粘著標簽，回收時瓶蓋也沒有被旋下來，讓它們洗2次兩遍澡就可以了。
第一遍澡是普通沖涼。瓶蓋的材料和瓶身不同，下水后，它們會浮起來。因此只要把塑料片浸個水浴，就可以把瓶蓋撈起來和瓶身分離了。
接下來，就要洗褪皮澡了。這一道工序是為了讓塑料片上的粘紙掉下來，所以要用燒堿(NaOH)浸泡。
接著，它們就可以下鍋了
要制造白色的聚酯纖維布料，就要使用淺色的塑料片。工人們把淺色的塑料片統統倒入這個會旋轉的，類似于水泥車的轉筒式拌和機里面轉上10個小時，讓塑料蘸著的水分充分蒸發。因為接下來的高溫操作容易讓聚酯降解，所以水分需要被充分除凈。
等塑料片干燥了，就可以把它們倒出來進行下一道工序了。
要制造軟軟的織物，現在這樣子的塑料片肯定是不行的。要把它們倒入下面這個溫度達270攝氏度的螺桿里面烤化，這個溫度超過了塑料瓶級PET的熔融溫度。
熔化之后，就可以像壓面條一樣把塑料壓成細絲了。塑料面條就會沿著這根豎直的柱子流下來。等它們從底下的出口出來的時候，就已經涼了。 工人把這些塑料面條收集起來。現在，塑料瓶已經完全沒有當初的形態了。 不過，現在它們現在太細，強度不夠，還不能做布料。所以下一步就是把它們聚成股，同時加熱拉伸，讓它們變得強韌。 得到這樣的“白布”后，還不能拿來做衣服。現在要把這些“白布”打碎，變成羽絨那樣輕飄飄的軟毛，里面有短纖和長纖。這些塑料軟毛才是制造聚酯纖維布料的有效材料。 不過，怎么用這些塑料軟毛制造聚酯纖維布料是另一些工廠的專長。所以工人們會把這些塑料軟毛打包運到織布廠。 在制造聚酯纖維布料的工廠，機器先把這種脫胎換骨的塑料壓成上面的圖片里的塑料毛氈。接著，就是梳棉（carding）這道工序。 梳棉的作用是去除短纖，留下長纖，同時讓纖維擁有統一的朝向，這可以增加布料的強度。經過梳棉工序出來的聚酯氈就可以被紡成聚酯紗線。這和取向有異曲同工之妙。 數千米的聚酯紗線在繞線筒上纏繞。 最后，就來到了塑料瓶變身布料的發生地。 這是一個織布機，它吸收八方的聚酯紗線，織成一塊大大的聚酯纖維布。 這塊布還不是最終產品。為了讓塑料摸起來更柔軟，首先要用下面這個機器在布料表面拉出一個個小圈圈。 然后要用下面的鋼絲板刷把這些小圈圈扯斷。 經過這兩個步驟，聚酯纖維布料摸起來才有毛絨絨的手感。 好了，垃圾塑料瓶終于脫胎換骨成為聚酯纖維布料了。我們可以用它來做衣服了。 接下來，服裝廠的工人根據訂單把聚酯纖維布料變成商場里的華麗的裙子、褲子、鞋子、書包、床單和被罩等。 所以，我們身上穿的衣服，很多來自經過千錘百煉變身高街的塑料瓶。
