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超強(qiáng)的人造纖維的用途是什么?


實驗室k / 2019-01-05

       電影里,僅用一條看似纖細(xì)易斷的蜘蛛絲,超級英雄蜘蛛俠就能在高樓大廈間飛來飛去。當(dāng)然,電影里表現(xiàn)得有些夸張,不過實際上,細(xì)細(xì)的蜘蛛絲也確實十分堅韌,有如鋼鐵一般。而且蜘蛛絲有極強(qiáng)的伸縮性,一般會比原來的長度伸長30%左右,同時它還耐高溫。

       可是,和蠶不一樣,蜘蛛不會主動吐絲,所以,這也就讓人們無法為利用蜘蛛絲而大量養(yǎng)殖蜘蛛。幸好,人們發(fā)明了能夠制造出和蜘蛛絲同樣堅韌的人造纖維的技術(shù),也就沒必要搜集蜘蛛絲了。這些超強(qiáng)的人造纖維神奇在哪里呢?

       日常生活中,人們用到的線和用這些線做成的纖維,開始時極易裂開或抻斷。不過隨著研發(fā)工作的不斷進(jìn)行、技術(shù)的不斷提升,人們不斷地開發(fā)出更強(qiáng)的人造纖維。

       其中,人類很早就開發(fā)使用了“芳族聚酰胺”纖維。用這種纖維做成的5毫米粗細(xì)的一條繩子,就能把三輛汽車?yán)瓌?,還可以再吊起50名小學(xué)生,足見能力之強(qiáng)。怎么樣,連蜘蛛俠的蛛絲都比不上它了吧?

       超強(qiáng)力纖維芳族聚酰胺的用處很多。

       比如,晝夜不停轉(zhuǎn)動的汽車輪胎中就有芳族聚酰胺纖維的身影。正是它,讓汽車輪胎的安全性日新月異;再比如,芳族聚酰胺纖維也存在于防彈衣中。以前的防彈衣,那是用鋼鐵做成的,大而笨重,穿著極為不便,幸好現(xiàn)在有了芳族聚酰胺纖維,防彈衣就變得非常輕便,且防彈效果更佳。

       人造纖維也是化學(xué)纖維,它是以天然聚合物(如纖維素、蛋白質(zhì)等)為原料,經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工而成。其性能通常與天然纖維相似,吸濕性、透氣性和染色性能良好,手感柔軟而富有光澤,所以成為重要的紡織材料。它可以制成各種衣料,只是純度不同而已,可以純紡,也可以與羊毛、絲等天然纖維、合成纖維進(jìn)行混紡。粘膠纖維中的強(qiáng)力絲可用在工業(yè)方面,這是因為它的強(qiáng)度高,抗多次變形性好。再生蛋白質(zhì)纖維可代替羊毛,因為它具有類似羊毛的性質(zhì)。目前,為了改善其他纖維的性質(zhì),人們用蛋白質(zhì)與其他纖維接枝共聚或共混。

       基本上,人造纖維織物是指短纖維和粘膠纖維長絲織物,即人們所熟知的人造棉、人造絲等,也包含部分介于長絲與短纖維之間的中長纖維織物以及富纖織物。就此而言,粘膠纖維的特性大體上決定了人纖織物的性能。

       人造棉、人造絲織物的特點:手感柔軟、染色鮮艷、穿著透氣舒適等。人造纖維織物吸濕性能良好,在化纖中最佳。不過其濕強(qiáng)很低,僅約為干強(qiáng)的50%,且織物有較大的縮水率,所以在裁剪前,應(yīng)預(yù)先進(jìn)行縮水。普通粘膠織物的特點:懸垂性好,而剛度、回彈性及抗皺性差,所以用其制成的服裝保形性差,易生褶皺。粘膠纖維織品具有較好的耐酸堿性、耐日光性及耐其他藥品性。

       人造纖維織物品種有以下幾種。

       人造棉織物:以中長型普通粘膠纖維或富纖或100%棉型為原料制成的織物,如人棉布、富纖布等。其中,由100%粘纖織造而成的平紋織物是人造棉布,它的特點是:布身薄而柔軟、紗支細(xì)、密度小、透氣性好、染色鮮艷,用來做夏服與被面較合適,且價格便宜。用棉型富纖為原料織成的平紋、斜紋等織物,是富纖布,如富纖細(xì)布、富纖斜紋布或富纖華達(dá)呢,它的許多特點與粘纖織物相似,不同之處在于其染色不夠鮮艷,不過其手感好且堅固耐用,做夏裝或童裝面料是比較適宜的。

       人造絲織物:以富纖長絲或粘膠長絲為原料織成的絲綢織物。如有光紡、無光紡、美麗綢、人絲綃、利亞絨等。

       粘膠纖維混紡、交織物:是指合成纖維與粘膠纖維間或短纖維與粘纖長絲間的混紡、交織產(chǎn)品。如高卷曲粘膠紡毛織物、滌粘混紡織品、中空粘膠針織物等。它們均是用高比例的粘纖混合低比例的滌綸纖維而成,或各占50%的比例。像用67%的細(xì)旦高卷曲粘膠與33%滌綸混紡高支紗加工,可得高卷曲粘膠仿毛織物,它的特點是,手感豐潤、毛感強(qiáng)、外觀風(fēng)格類似于凡立丁,用來制作女用衣裙、便衣等較適宜。用人造絲與人造纖紗或棉紗的交織產(chǎn)品制得的羽紗、富春紡,質(zhì)地堅牢,布面柔滑挺實,價格便宜,用作服裝里料較合適。

       總之,優(yōu)良的吸濕性使得人造纖維面料勝于其他化纖面料,不足之處在于其織物下水后會變硬、強(qiáng)力變差,所以洗滌時,揉搓力度要輕。另外,在裁剪時,折邊要留寬一些,同時進(jìn)行碼邊以防紗線滑脫,有“扒絲”現(xiàn)象出現(xiàn)。

       清晨,薄霧散去,常會見到蜘蛛網(wǎng)上掛著晶瑩的露珠。中國研究人員受到這一現(xiàn)象啟發(fā),發(fā)明了一種人造纖維,它能像蜘蛛絲那樣,將空氣中的水分吸附到其表面。他們利用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡觀察蜘蛛網(wǎng),發(fā)現(xiàn)了可凝結(jié)露珠的蜘蛛絲的獨特結(jié)構(gòu):由兩根纖維形成的“主干”上,分布著許多紡錘狀微小凸起,它們均由納米級纖維構(gòu)成??諝庵械乃窒仁窃谥┲虢z表面凝結(jié),接著會在這些微小凸起地方匯集,于是大滴的露珠形成。研究員們用尼龍纖維等材料,仿照蜘蛛絲的這種獨特結(jié)構(gòu),制造出了“吸水蜘蛛絲”。這種新型材料被置于霧氣中,空氣中的水分就會在材料表面凝結(jié)成水珠。

       這種新型材料的用途為從空氣中獲取水分以及工業(yè)過濾等。

       1866年,英國人E.E.休斯首先成功地用動物膠制出了人造蛋白質(zhì)纖維。他先用乙酸溶化動物膠,然后用硝酸酯的水溶液凝固抽絲,再用亞鐵鹽溶液脫硝,通過進(jìn)一步加工,蛋白質(zhì)纖維就產(chǎn)生了,不過沒有進(jìn)行工業(yè)化。1935年意大利人弗雷蒂制成了人造羊毛,它是用牛乳內(nèi)提取的奶酪素制成的。


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