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超强的人造纤维的用途是什么?


实验室k / 2019-01-05

       电影里,仅用一条看似纤细易断的蜘蛛丝,超级英雄蜘蛛侠就能在高楼大厦间飞来飞去。当然,电影里表现得有些夸张,不过实际上,细细的蜘蛛丝也确实十分坚韧,有如钢铁一般。而且蜘蛛丝有极强的伸缩性,一般会比原来的长度伸长30%左右,同时它还耐高温。

       可是,和蚕不一样,蜘蛛不会主动吐丝,所以,这也就让人们无法为利用蜘蛛丝而大量养殖蜘蛛。幸好,人们发明了能够制造出和蜘蛛丝同样坚韧的人造纤维的技术,也就没必要搜集蜘蛛丝了。这些超强的人造纤维神奇在哪里呢?

       日常生活中,人们用到的线和用这些线做成的纤维,开始时极易裂开或抻断。不过随着研发工作的不断进行、技术的不断提升,人们不断地开发出更强的人造纤维。

       其中,人类很早就开发使用了“芳族聚酰胺”纤维。用这种纤维做成的5毫米粗细的一条绳子,就能把三辆汽车拉动,还可以再吊起50名小学生,足见能力之强。怎么样,连蜘蛛侠的蛛丝都比不上它了吧?

       超强力纤维芳族聚酰胺的用处很多。

       比如,昼夜不停转动的汽车轮胎中就有芳族聚酰胺纤维的身影。正是它,让汽车轮胎的安全性日新月异;再比如,芳族聚酰胺纤维也存在于防弹衣中。以前的防弹衣,那是用钢铁做成的,大而笨重,穿着极为不便,幸好现在有了芳族聚酰胺纤维,防弹衣就变得非常轻便,且防弹效果更佳。

       人造纤维也是化学纤维,它是以天然聚合物(如纤维素、蛋白质等)为原料,经化学处理和机械加工而成。其性能通常与天然纤维相似,吸湿性、透气性和染色性能良好,手感柔软而富有光泽,所以成为重要的纺织材料。它可以制成各种衣料,只是纯度不同而已,可以纯纺,也可以与羊毛、丝等天然纤维、合成纤维进行混纺。粘胶纤维中的强力丝可用在工业方面,这是因为它的强度高,抗多次变形性好。再生蛋白质纤维可代替羊毛,因为它具有类似羊毛的性质。目前,为了改善其他纤维的性质,人们用蛋白质与其他纤维接枝共聚或共混。

       基本上,人造纤维织物是指短纤维和粘胶纤维长丝织物,即人们所熟知的人造棉、人造丝等,也包含部分介于长丝与短纤维之间的中长纤维织物以及富纤织物。就此而言,粘胶纤维的特性大体上决定了人纤织物的性能。

       人造棉、人造丝织物的特点:手感柔软、染色鲜艳、穿着透气舒适等。人造纤维织物吸湿性能良好,在化纤中最佳。不过其湿强很低,仅约为干强的50%,且织物有较大的缩水率,所以在裁剪前,应预先进行缩水。普通粘胶织物的特点:悬垂性好,而刚度、回弹性及抗皱性差,所以用其制成的服装保形性差,易生褶皱。粘胶纤维织品具有较好的耐酸碱性、耐日光性及耐其他药品性。

       人造纤维织物品种有以下几种。

       人造棉织物:以中长型普通粘胶纤维或富纤或100%棉型为原料制成的织物,如人棉布、富纤布等。其中,由100%粘纤织造而成的平纹织物是人造棉布,它的特点是:布身薄而柔软、纱支细、密度小、透气性好、染色鲜艳,用来做夏服与被面较合适,且价格便宜。用棉型富纤为原料织成的平纹、斜纹等织物,是富纤布,如富纤细布、富纤斜纹布或富纤华达呢,它的许多特点与粘纤织物相似,不同之处在于其染色不够鲜艳,不过其手感好且坚固耐用,做夏装或童装面料是比较适宜的。

       人造丝织物:以富纤长丝或粘胶长丝为原料织成的丝绸织物。如有光纺、无光纺、美丽绸、人丝绡、利亚绒等。

       粘胶纤维混纺、交织物:是指合成纤维与粘胶纤维间或短纤维与粘纤长丝间的混纺、交织产品。如高卷曲粘胶纺毛织物、涤粘混纺织品、中空粘胶针织物等。它们均是用高比例的粘纤混合低比例的涤纶纤维而成,或各占50%的比例。像用67%的细旦高卷曲粘胶与33%涤纶混纺高支纱加工,可得高卷曲粘胶仿毛织物,它的特点是,手感丰润、毛感强、外观风格类似于凡立丁,用来制作女用衣裙、便衣等较适宜。用人造丝与人造纤纱或棉纱的交织产品制得的羽纱、富春纺,质地坚牢,布面柔滑挺实,价格便宜,用作服装里料较合适。

       总之,优良的吸湿性使得人造纤维面料胜于其他化纤面料,不足之处在于其织物下水后会变硬、强力变差,所以洗涤时,揉搓力度要轻。另外,在裁剪时,折边要留宽一些,同时进行码边以防纱线滑脱,有“扒丝”现象出现。

       清晨,薄雾散去,常会见到蜘蛛网上挂着晶莹的露珠。中国研究人员受到这一现象启发,发明了一种人造纤维,它能像蜘蛛丝那样,将空气中的水分吸附到其表面。他们利用光学显微镜和电子显微镜观察蜘蛛网,发现了可凝结露珠的蜘蛛丝的独特结构:由两根纤维形成的“主干”上,分布着许多纺锤状微小凸起,它们均由纳米级纤维构成。空气中的水分先是在蜘蛛丝表面凝结,接着会在这些微小凸起地方汇集,于是大滴的露珠形成。研究员们用尼龙纤维等材料,仿照蜘蛛丝的这种独特结构,制造出了“吸水蜘蛛丝”。这种新型材料被置于雾气中,空气中的水分就会在材料表面凝结成水珠。

       这种新型材料的用途为从空气中获取水分以及工业过滤等。

       1866年,英国人E.E.休斯首先成功地用动物胶制出了人造蛋白质纤维。他先用乙酸溶化动物胶,然后用硝酸酯的水溶液凝固抽丝,再用亚铁盐溶液脱硝,通过进一步加工,蛋白质纤维就产生了,不过没有进行工业化。1935年意大利人弗雷蒂制成了人造羊毛,它是用牛乳内提取的奶酪素制成的。


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