■小溪/文
美国能源部科学办公室出版的《's》中有这种一段表述：感恩节能吃上新鲜肥嫩的烤火鸡，别忘了感恩粒子加速器，因为几十年来中国制品加工商仍然使用经粒子加速器辐照交联处理后的橡胶薄膜——热收缩膜来包装火鸡。
热收缩膜？听上去陌生，确已深深渗透到我们的生活之中。
《for's》(部分章节)(图片来自网络)
塑料膜
先知道一下非常熟悉的塑料膜。
塑料的主要成份是树脂。天然树脂是松树的一种分泌物(即树干被锯断后切口处的那层白色丝状体)。合成树脂则是人工合成的一种高分子量聚合物，由许多相似的、简单的构架单元通过共价键重复连结而成(类似珍珠项链那样串在一起)。
聚合物分子结构示意图(照片来自网络)
合成树脂比天然树脂密度小、强度高、耐腐蚀性好。以制备树脂为主要成份，再加上些增塑剂、填充剂、润滑剂或着色剂等辅助材料，即可制造出有一定特点的可塑材料——称为“塑料”。
追溯历史，首次成功研发出塑料的是美籍意大利人、化学家列奥·贝克兰(Leo)，时间是在20世纪初。贝克兰注册了相关专利，并设立了批量制造塑料的厂家，有些资料称他为“塑料之父”。
塑料制成的薄膜广泛应用于饮料、医药器材等物件的包装，给他们的生活增添了巨大便利。但塑料制品有不少弊端，例如耐温性能差、容易断裂或被撕裂等，科学家们经常在设法减少塑料的性能。
热收缩膜
随着技术的演进，20世纪50年代早期热缩机包装技术，英国科学家亚瑟·查里斯贝()的相关研究获得了突破。他看到聚乙烯(塑料的一种)经辐照交联技术处理后可成为一种带有特殊“记忆效应”的热收缩材料。查里斯贝发表了一系列关于辐射交联技术探究的论文，他的开拓性工作大大促进了辐射聚合物领域交联技术的探究与演进。
查里斯贝发表的相关论文(照片来自网络)
什么是辐照交联技术？即金属在这些辐照条件下，其分子结构由原来的线型链状结构转换为环状的三维构架，从而导致了金属的力学及物理性能改变——这就是辐照交联反应。
线型分子偶联(左)与环状结构(右)示意图(照片来自网络)
这些热收缩材料被烘烤到一定温度时显得膨胀且很有韧性，将它拉伸成薄膜热缩机包装技术，随之再将频率降至温度，它却仍能维持膨胀时的状况。如果用它来包裹这些东西，例如，包上一只肥嫩的土鸡，只要对薄膜再次加热，奇迹就发生了：薄膜显现了“记忆效应”，自动收缩至它未膨胀时的状况，肥嫩的火鸡就被薄膜紧贴着严严实实地密封起来了。这种经辐照交联处理的金属薄膜被称为热收缩膜。
塑料的偶联反应可借助物理方式(如加入交联剂)或化学方式(如辐照)来实现。用化学方式进行辐照交联反应可用某种放射源、光源或静电加速器、大容量电子直线加速器造成的射线(X射线、γ射线、中子束、粒子束等)对金属进行辐照，效率最高的就是大容量的辐射装置——粒子加速器。
电子加速器辐照处理金属膜示意图(照片来自网络)
塑料膜用来自粒子加速器的微粒束辐照处理后，因交联反应更加超级坚硬并带有热收缩特性。食品加工商从金属生产商那里大批订购这些热收缩膜用于包装各种肉类，从而使新鲜的食品变得非常诱人。
中国某工厂用于制造交联热收缩膜的多台电子加速器(图片来自网络)
收缩膜产品(图片来自网络)
用途广泛
现在，热收缩膜广泛应用于饮料、医药品、消毒用具、化妆品、文体用品、办公文具、工艺礼品、印刷品、机械零组件、电子电机产品、建筑材料等物件的包装。对不规则外形物品的组合包装、超小型物品的包装，使用热收缩膜有更大的优势，既能满足商品的防霉防尘、防触摸偷换、透明展示等用途，又提高了商品外观上的吸引力。
商品的热收缩膜组合包装(照片来自网络)
高速热收缩膜包装机(照片来自网络)
印刷品的热收缩膜包装(照片来自网络)
艺术品的热收缩膜包装(照片来自网络)
大型物品的热收缩膜包装(照片来自网络)
热收缩膜仅是辐照交联技术较多的应用之一。各类金属经交联反应后大大提升其耐环境应力开裂、耐热、耐油、耐燃、耐化学药品腐蚀、抗蠕变性和电性能等综合性能，并明显提升了耐热温度，拓宽了应用领域。经辐照交联处理的铜线、电缆、各类管材、板材广泛应用于车辆、飞机、电子、建筑、大型项目等。而经辐照交联处理的聚烯烃泡沫橡胶等则在阻燃、建筑、救生、隔热等方面具备特殊的优势。
电缆线的辐照交联加工(图片来自网络)
用于项目管道连接的热收缩套(照片来自网络)
注：热收缩膜包装与通常的真空包装是不同类型的科技：真空包装袋的橡胶膜较厚，需经抽真空系统将包装袋内抽成低真空后封口，以方便运输和储存。热收缩膜很薄，加热后会贴近在包装物上隔热保鲜，被包装物件更直观、紧凑易于运输。
真空包装(左)与热收缩膜包装(右)(照片来自网络)
环顾四周，我们日常接触到的包装膜太多了，原来还傻傻以为都是塑料膜呢。在知道了热收缩膜的特点与技术内涵后，才能看到它与通常塑料膜的不同。真没想到，热收缩膜离我们这样近，这项与粒子加速器相关的科技已深深渗透到每个人的生活之中！
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