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合成材料及其发展——课外阅读(6)

2013-05-30 字号:[ ] 编辑:56hx 来源:未知 浏览:

    1937年,卡罗瑟斯用己二胺和己二酸为原料,通过缩合聚反应,制得了聚酰胺。聚酰胺能在熔融状态下拉成细丝,在室温下,这种细丝能拉伸到原来长度的3-4倍。在拉伸以前,聚酰胺的长链分子是不规则的,但在冷拉伸之后,它的分子链会沿着纤维的轴平等排列,这就大大地增加了聚酰胺纤维的强度和弹性。另外,聚酰胺纤维的软化点也符合纺丝工艺的要求。
    卡罗瑟斯把这种聚酰胺纤维叫做尼龙66,其中每一个6表示己二胺中有6个碳原子,第二个6表示己二酸中也有6个硕原子。聚酰2胺纤维的中国商品名为锦纶。
    尼龙66是高分子化学中的一项重大发明,它是世界上第一种合成纤维。杜邦公司为了开发这一产品,投资2700万美元,动员230位化学家和化学工程师参加这项工作。如果把后来使尼龙66实现工业化的过程也算在内,前后一共花了十几年的时间,称得上一项浩大的工程。
    尼龙66首先占有了袜子行业的市场,新型的尼龙袜既薄又轻,而且很结实,比丝袜便宜得多。尼龙绳的强度也可以跟钢丝比美,还可织成渔网,具有强度高、质量轻、耐海水腐蚀等优点。
卡罗瑟斯为发展全世界合成纤维工业奠定了基础,遗憾的是,他本人并没有尝到成功的滋味,没有看到1938年杜邦公司第一座生产尼龙66的工厂的建成。当他在1937年提出最后一份专利申请报告的几个星期这后,这位世界上第一种合成纤维的发明者,竟在1937年4月去世了。
    聚脂是另一种重要的合成纤维,它的中国商品名是涤纶,学名是聚对苯二甲酸乙二酯纤维。它主要用于衣着和室内装饰,短纤维可以与天然纤维或其他化学纤维混纺,长丝可加工成弹力丝,用于制造轮胎帘子线、工业绳索、传动带、过滤布和渔网等。
    聚丙烯腈纤维的中国商品名称为腈纶,它的性能极似羊毛,弹性较好,伸长20%时回弹率仍可保持65%,蓬松卷曲而柔软,保暖性比羊毛高15%,有合成羊毛之称。聚丙烯腈纤维可与羊毛混纺成毛线,或织成毛毯、地毯等,还可与棉、人造纤维或其他合成纤维混纺,织成各种衣料和室内装饰用品。聚丙烯腈纤维加工的膨体毛条可以纯纺,或与粘胶纤维、羊毛混纺,得到各种规格的中粗绒线和细绒线,后者俗称“开司米”。
    聚乙烯醇纤维的中国商品名称是维纶,国际上的商品名称是维尼纶。可与其他纤维混纺,用于衣着。在工业领域用途较广,如制造帆布、防水布、滤布、运输带、包装材料,以及各种胶管、胶布的衬里材料和自行车胎帘子线。
    此外,还有聚氯乙烯纤维(中国商品名氯纶)、聚氨酯纤维(中国商品名氨纶)、聚丙烯纤维(中国商品名丙纶)。
 
合成纤维的新发展
    目前,合成纤维在纺织原料中已占50%以上,合成纤维中的一些大品种(如涤纶)已经拥有40~50种不同瑾和规格。
合成纤维的发展方向之一是差别化,所谓差别化是指同一品种合成纤维朝着多样化和系列化的方向发展,如现在的涤纶仿真丝产品已经更加逼真,而且达到了“青出于蓝而胜于蓝”的程度。
另一个发展方向是产业用合成纤维的产量不断增长,例如用于室内装饰、轮胎帘子线、橡胶带、蓬布、织网、制绳索等用途的合成纤维产量不断增长。还发展了仿羽绒中空纤维以生产防寒服等。
    第三是发展高科技用合成纤维,例如高强度、高模量的超细长丝碳纤维在20世纪90年代成功地在日本东京湾建造的42层高楼的外墙上获得应用。碳纤维还在高性能歼击机、主战坦克、军舰、军用直升机、导弹、弹道导弹发射装置、防弹背心和头盔、特种军服、医用绷带、防毒面具滤材、特种降落伞等方面获得应用。在先进的战斗机上大量使用合成纤维复合材料可达到轻量化、机动化、节能化和高性能化的目的。
    现在,装在沙特阿拉伯的世界上最大的海水和苦咸水的淡装置是由中空纤维分离膜制成的,可将世界上盐含量最高的红海海水(含4.5%NaCl)通过一级分离而淡化至含NaCl小于0.05%。
中空纤维离子交换纤维除了用于制备去离子水以外,还可用于治理含汞污水、电镀含铬水、核电站含低放射物质的循环水,它的吸油作用可用于处理海上漏油。
    由于天然纤维的发展受到自然条件的限制,因此,未来的纺织工业将是合成纤维的天下。未来的时代,将是高分子的时代。人类的明天,将生活在不胜枚举的高分子材料之中。
 

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