不斷進步的防雨技術

● 文 /許秀華 ●插畫/玖月

防雨利用的是疏水性

如今，下雨時，我們可以穿雨衣或打雨傘。塑料和化纖工業的發展，為我們提供了優質的防水面料。而在古代，人們只能將自然界現成的一些材料加以巧妙利用。箬笠，取自禾本科植物箬葉的葉片；蓑衣，則取自蓑草或者棕葉。兩者的防雨效果都不盡如人意，穿戴久了，身體仍然不免被雨水打濕。箬笠、蓑衣的質量不輕，遇水會變得更重。

箬笠、蓑衣之所以能防雨，利用的是其材料的疏水性質。什么材料疏水、什么材料親水，用一個簡單的方法就可以判斷。把一滴水滴到材料表面，如果水滴團成一個球，那么，該材料就是疏水的；如果水滴沿著材料的表面蔓延開來，那么，材料就是親水的。疏水的材料不容易被水打濕，親水的材料很容易被水浸潤。自然界里的疏水材料在水生植物中最常見，比如出淤泥而不染的荷葉。如果像菠菜葉子那樣很容易被水浸潤，那荷葉在水中就很容易腐爛。

從天然植物材料到塑料

很久以前，人們就已經知道松香、琥珀和蟲膠這些天然的樹脂具備一定的疏水性，可以用于防水。比如，我國明代就在密實的紡織品上面涂一層桐油，做出雨衣和雨傘，輕便且防水性好。那時的雨衣應該比蓑衣更接近“衣”的樣子。

而在歐洲，1869年前后，英國攝影師亞歷山大·帕克斯將攝影中采用的膠棉（一種天然纖維素）硝化，并用樟腦作為增塑劑，做出了一種可彎曲的硬性材料，并將其稱為“帕克辛”。這是世界上最早發明的塑料。他用帕克辛做出了梳子、紐扣等。后來，美國印刷工人約翰·海厄特發現，在硝化纖維中加入樟腦，硝化纖維竟變成了一種硬而不脆、柔韌性相當好的材料，在熱壓的作用下可成為各種形狀的制品。他將這種材料命名為“賽璐珞”。遺憾的是，賽璐珞不耐熱且易燃，這限制了它的應用范圍。

1907年，美籍比利時人列奧·亨德里克·貝克蘭做出了世界第一種完全合成的塑料，并用自己的名字將其命名為“貝克萊特”，又稱酚醛塑料。酚醛塑料絕緣、耐熱、穩定、耐腐蝕、不可燃，被貝克蘭稱為“千用材料”，廣泛應用于各個領域。1940年5月20日的《時代》周刊將貝克蘭稱為“塑料之父”。

第一次世界大戰后，化學技術的進步催生了聚苯乙烯和聚氯乙烯的發明，這就是今天廣泛采用的塑料的雛形。比起早期的酚醛塑料，這些新型塑料無色、無味、無臭，表面光滑，不僅可以用于制作管道、家電等硬性的塑料外殼，也能用于制造包裝袋和塑料雨具等軟性的物品。

1939年，杜邦公司又推出了塑料行業的明星——聚酰胺，即尼龍。它被稱為“由煤炭、空氣和水合成，比蜘蛛絲細，比鋼鐵堅硬，優于絲綢的纖維”。

之后，合成橡膠、亞克力（有機玻璃）、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等各種新型塑料紛至沓來。今天，我們身邊的塑料已經無所不在，防水已經是塑料最平常的功用了。

“白色污染”成難題

塑料制品具有質輕、防水、耐用、生產技術成熟、成本低的優點，在全世界被廣泛應用且呈逐年增長趨勢。然而，凡事有利必有弊。塑料污染同樣成為困擾現在和未來的重大環境問題。聯合國環境規劃署2018年的一份報告稱，全世界總計生產的90億噸塑料制品中，被循環利用的只有9%，另外約12%被焚燒，其余79%最終堆積在垃圾填埋場或進入自然環境中。2019年，我國塑料制品生產量高達8 184萬噸，約占全世界塑料制品需求量的1/4，而每年用于“白色污染”的治理經費達1 850萬元左右。現在，人們已經開始研發生物降解塑料，希望能解決“白色污染”問題。

同學們，假如能夠選擇，你們是要一個青箬笠、綠蓑衣的世界，還是要一個被塑料包圍的世界呢？