Descripción del problema:
Lo mejor es tener una fórmula química.
Análisis:
Debe ser celuloide, que está hecho de colodión (nitrocelulosa con bajo contenido en nitrógeno), plastificantes (principalmente alcanfor), lubricantes y colorantes hechos de plástico. Cachonda, transparente, dura. Es termoplástico y se ablanda a 80 ~ 90 ℃. Resistencia al agua, resistencia a ácidos diluidos, resistencia a álcalis débiles, resistencia a soluciones salinas, resistencia a hidrocarburos, resistencia a aceites, etc. Pero los ácidos concentrados, las bases fuertes y muchos disolventes orgánicos pueden disolverlo o destruirlo. Puede incendiarse fácilmente. Se puede convertir en hermosos productos, como artículos de papelería, juguetes, tenis de mesa...
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Ahora, cuando se trata de plástico, ¿quién sabe? Pero ¿qué es el celuloide? Es posible que algunos se queden sin palabras. De hecho, el celuloide es el antepasado del plástico. El celuloide es la transliteración del inglés "celluloid". Tiene dos significados: uno es marfil falso y el otro se llama película. Quizás estés pensando, ¿qué tiene que ver el celuloide con estas dos cosas? Pero realmente importa mirar la historia. Cualquiera que ame los deportes conoce el billar. En el pasado, el billar era principalmente una actividad recreativa para los ricos. En el siglo XIX, el billar se había vuelto muy popular en los Estados Unidos. Las bolas de billar de aquella época estaban hechas de marfil y eran muy elegantes. Pero en aquella época el número de elefantes en África estaba disminuyendo y era difícil obtener marfil para fabricar bolas de billar en Estados Unidos, lo que preocupaba a los patrones de la fábrica de billar. Se anunció que quien pueda inventar un material para la bola de billar que sustituya al marfil recibirá un premio de 65.438.000.000 de dólares. Esta no era una suma pequeña en ese momento.
Hay un dicho que dice que "si haces cuatro preguntas, habrá un hombre valiente". Esto no es del todo cierto, pero sí un poco * * *. En 1868, había un hombre llamado John Hayat en Albany, Estados Unidos. Era impresor, pero también le interesaban las bolas de billar, por lo que decidió inventar un material con el que fabricar bolas de billar en lugar de marfil. Pensó día y noche. Al principio, añadió goma laca de resina natural a las astillas de madera, lo que provocó que se agruparan y las enrollaran formando bolas que parecían bolas de billar de marfil pero que se rompían al tocarlas. No sé cuántas cosas probé después, pero no encontré un material que fuera duro e irrompible.
Todo lo bueno cuesta. Un día descubrió que la nitrocelulosa, la materia prima de la pólvora, se disolvía en alcohol y luego se aplicaba al objeto, una vez seco, podía formar una película transparente y resistente. Intentó condensar la película en bolas, pero fracasó una y otra vez en sus experimentos. Hayat es verdaderamente una persona indomable. No se desanimó y continuó explorando como siempre. Finalmente, en 1869, descubrió que añadir alcanfor a la nitrocelulosa la convertía en un material duro, quebradizo y muy flexible. Los productos se pueden hacer en varias formas mediante prensado con calor y realmente se pueden usar para hacer bolas de billar. Lo llamó Celuloide.
Se dice que Hyatt no recibió un bono de 654,38 millones de dólares. Pero esto fue pan comido para él, porque en ese momento se había convertido en un gran inventor y quería obtener más beneficios de sus inventos. En 1872, estableció una fábrica de celuloide en Newark, EE. UU., que no solo se utilizaba para producir bolas de billar, sino que también se utilizaba para fabricar parabrisas y películas para carruajes y automóviles, siendo pionero en la industria del plástico. Desde 65438 hasta 0877, Gran Bretaña también comenzó a utilizar celuloide para producir marfil falso, bolas de billar y otros productos plásticos. Posteriormente, Hyatt utilizó celuloide para fabricar cajas, botones, reglas, pelotas de ping pong y monturas de gafas.
Desde entonces han ido surgiendo diversos tipos de plásticos sin cesar. En la actualidad existen más de 300 tipos de plásticos industrializados y más de 60 tipos se utilizan habitualmente. En cuanto a los productos elaborados con estos plásticos, son innumerables y están repartidos por toda la economía nacional. ¿Quién no tiene plástico hoy en día?
De una pequeña bola de billar, debido a la falta de materias primas, se puede obtener un nuevo material de todo el mundo. Hay muchas filosofías en las que vale la pena pensar. Los estudiantes interesados en inventos y creaciones ciertamente pueden inspirarse en él.
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Hoy en día, se utilizan productos de plástico de colores en la producción y La gente está en todas partes de nuestra vida, pero hace más de un siglo, solo dependíamos de materiales plásticos naturales (pelo, garras de pezuña, queratina, etc.) como materia prima para producir diversos productos artesanales tradicionales como peines, parabrisas, cepillos y botones. Evidentemente, el surgimiento y desarrollo de la industria del plástico es el mismo que el de otros productos químicos. Atravesando un proceso de autodesarrollo.
1. Investigación provocada por el “problema del marfil”
Hace más de un siglo, cuando se empezó a utilizar huesos, pezuñas, caparazones de tortuga y otros productos para producir “sustancias plásticas naturales”. fue abandonado, el uso del marfil La demanda aumenta día a día. En aquella época, más de 20.000 elefantes eran asesinados cada año por su marfil, por un valor de hasta 2 millones de libras esterlinas. Aunque la producción de marfil por elefante es baja, la caza furtiva y el comercio no están permitidos por ley. Hoy en día, las tallas de marfil siguen siendo comunes en África y Asia. El marfil se elabora a partir de animales como las morsas.
Los colmillos y otras partes de los dientes de hipopótamos (morsas) e hipopótamos (hipopótamos), pero los más difíciles y deseados son los colmillos obtenidos de elefantes de África Occidental, por lo que los elefantes de África Occidental son los que más han sufrido. desgracia, ha llegado al punto en que hay que protegerlo. Sin embargo, los cazadores furtivos siguen matando a miles de elefantes cada año, no por su carne sino por sus valiosos colmillos. Sorprendentemente, el misionero e investigador escocés Dr. David Livingston (1813 ~ 1871) creía que la reserva de elefantes era inagotable. Afortunadamente, los hermanos británicos D. Spill y A. Parks, y los hermanos estadounidenses J.W. Hyatt Ete e I.S. Hyatt Ete no quedaron atrapados en las opiniones anteriores. Intentaron resolver este "problema del marfil" investigando e inventando sustancias alternativas, lo que condujo a la aparición del marfil falso: el celuloide.
2. El primer "material plástico natural"
La fibrina, como el pelo, las pezuñas y las patas, la queratina y las plumas, son todos polímeros con un alto contenido de azufre. Son insolubles en disolventes y productos químicos y están relativamente libres de efectos químicos. Estos plásticos naturales se pueden moldear sumergiéndolos en agua caliente y luego enfriándolos a temperatura ambiente. En la fabricación de botones, la pezuña de vaca es un material sólido que suele encontrarse fácilmente. En el siglo XVIII, la antigua tecnología de fabricación fue reemplazada por la tecnología de moldeo por estampado en caliente, que utilizaba moldes de estampado en caliente para hacer botones mediante pulido de pezuñas porque el caucho natural presente en los zancos era adecuado como adhesivo para moldear botones.
En 1760, E. Noyes de Estados Unidos fabricó una peineta decorativa con pezuñas y pies. En ese momento, Leominster en los Estados Unidos se convirtió en la famosa "Comb City". En Leominster se concentraron varias fábricas de máquinas cardadoras, a partir de las cuales se desarrollaron muchas herramientas para la fabricación de plástico, que todavía se utilizan después de una mejora continua. Debido a la concentración de fábricas de cardado, Minster se convirtió en la "capital" original del plástico de los Estados Unidos.
En cuanto a "Comb City", en realidad es la ciudad de Changzhou, provincia de Jiangsu, China, y el puente Chendu, condado de Wujin, que pertenece a esta ciudad. Su producto tradicional, el peine, era famoso ya en la dinastía Shang, hace más de 3.000 años. Además, los "Poemas Changyang" de Yang Xiong de la dinastía Han Occidental decían que "el cabello corto es difícil de peinar", y el poema de Du Fu "Shui Su Ji Fu Hua Gong" también tiene buenas líneas. Es posible que los primeros peines de China también estuvieran hechos de materiales plásticos naturales como bambú, pezuñas y patas. Los peines de Changzhou ganaron medallas de oro en ferias internacionales como Filadelfia, Leipzig y Panamá durante la dinastía Qing. Conocido como el "peine famoso", tras la liberación, con el surgimiento de la nueva industria de materiales sintéticos. Se desarrolló aún más la producción de peinado. No solo se vende bien en todo el país, sino que también se exporta a más de 20 países de Europa, el sudeste asiático, etc., por lo que la verdadera "ciudad peine" del mundo debería estar en China.
3. Síntesis de nitrocelulosa-celuloide
Los grupos hidroxilo de las moléculas de celulosa reaccionan con el ácido nítrico para formar un éster, llamado nitrocelulosa. Está elaborado a partir de nitrocelulosa (en la mayoría de los casos, algodón).
De acuerdo con la proporción de nitrógeno en las moléculas de reacción anteriores a 14,14, el contenido de nitrógeno de la nitrocelulosa producida industrialmente es siempre menor que este valor teórico. En otras palabras, no todos los grupos hidroxilo de las moléculas de celulosa están esterificados con nitrato, sólo algunos de los grupos hidroxilo reaccionan con el ácido nítrico.
La celulosa con un alto grado de nitración tiene un contenido de nitrógeno de 12,6-13,4 (la celulosa con una alta proporción de ácido nítrico se llama algodón de pistola) y es propensa a la combustión y la explosión. Es la principal materia prima de la pólvora sin humo. También se puede utilizar para producir pintura de nitrocelulosa. La nitrocelulosa con un bajo grado de nitrificación y un contenido de nitrógeno de 10-11 se llama celulosa de colodión, y su solución de etanol y éter es el colodión (o colodión) que se usa comúnmente para sellar botellas.
En 1869, J.W. Hyatt (1837 ~ 1920) le dio forma calentando una mezcla de nitrocelulosa, alcanfor y etanol a alta presión y luego endureciéndola a presión normal. Se intentó crear un sustituto del marfil. para bolas de billar. Desarrolló el primer plástico sintético, que es un material resistente con gran resistencia a la tracción, al agua, al aceite y a los ácidos. Puede producir productos de varios colores a bajo costo, abriendo así un camino al desarrollo de la industria del plástico moderna. .
Cabe señalar que F.H. Conrad (F.H. Bracono 1781 ~ 1855) y T.J. Peletz (T.J. Peloze 1807 ~ 65435) fueron los inventores de los sustitutos del marfil. En 1846, C.F. Schonbein de Suiza utilizó una mezcla de ácido sulfúrico y ácido nítrico como agente nitrante para tratar la celulosa y producir un derivado de celulosa, al que Schebein llamó colodión, que podría usarse como explosivo.
En cuarto lugar, el camino hacia el éxito en la creación de productos dentales
Los hermanos Hiet lograron el éxito en productos de celuloide gracias a la experiencia dental de Rubber Trust. En 1870, fundaron Albany Denture Company para producir dentaduras postizas de celuloide. Después de su éxito, registraron una marca comercial en 1871, la llamaron Celluloid y establecieron Celluloid Manufacturing Company en Albany, EE. UU. En 1872 lo tomaron.
A finales de 1800 y principios de 2000, el celuloide se utilizaba de muchas maneras, como en la fabricación de peines, cepillos de dientes, collares, juguetes de películas, parabrisas de automóviles, teclas de piano, películas fotográficas y otros productos de consumo. En 1890, la fotografía en los Estados Unidos popularizó la tecnología cinematográfica y promovió el desarrollo de la industria cinematográfica. Desafortunadamente, gran parte de las primeras fotografías históricas de eventos alguna vez se hicieron con celuloide, ya sea debido al fuego o al desgaste. Aunque el celuloide ha sido reemplazado en muchos aspectos por nuevos materiales poliméricos sintéticos debido a su inflamabilidad, el celuloide continúa produciéndose y utilizándose ampliamente en Europa, la ex Unión Soviética, Estados Unidos y Japón.
En resumen, el celuloide, como primer rey de los plásticos, fue sustituido por polímeros sintéticos, pero todavía se utiliza en el tenis de mesa y el colodión. El celuloide alguna vez se utilizó como producto patentado, como monturas de gafas, portalápices, cristales de seguridad (irrompibles), bolas de billar, etc. Siguiendo la historia del desarrollo del plástico, el hecho de que se inventara el celuloide, especialmente el hallazgo de un sustituto del marfil, es digno de elogio por parte de la comunidad científica y tecnológica.
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Nombre chino: celuloide
Nombre en inglés: celuloide
Nombre en inglés 2: plástico de nitrocelulosa
Apariencia y rendimiento: coloreado o incoloro, transparente u opaco Escamas finas , suave y elástico.
Punto de fusión (℃): Sin datos.
Punto de ebullición (℃): Sin datos.
Densidad relativa (agua = 1): 1,35 ~ 1,60.
Punto de inflamación (℃): Sin datos.
Temperatura de ignición (℃): 180
Solubilidad: insoluble en agua, benceno y tolueno, soluble en etanol, acetona y acetato de etilo.
Usos principales: Se utiliza principalmente para la fabricación de pelotas de tenis de mesa, monturas de gafas, juguetes, portalápices, adornos, etc.
Otras propiedades físicas y químicas:
Peligros para la salud: No hay datos disponibles.
Peligro de explosión: Este producto es inflamable.
Características peligrosas: Se quema fácilmente cuando se expone a llamas abiertas o altas temperaturas. El almacenamiento a largo plazo se calentará gradualmente y, si el calor acumulado no se disipa, provocará una combustión espontánea.
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