合成纤维的功用

合成纤维的功用

《圣经》中记载了很多美丽的故事，其中就包括人类的老祖先亚当和夏娃在恶魔的引诱下偷吃伊甸园善恶果之事。亚当和夏娃偷吃禁果之后，羞耻之心油然而生，不过他们只能用无花果叶子编成裙子，遮盖赤裸的身体。这个神话故事说明了这样一个道理：衣服不仅是人类抵御寒冷、保护身体的工具，更是人类文明进步的标志。

以前，人类用棉花、羊毛、麻、丝这些天然纤维来纺纱织布，缝制衣服，这同亚当和夏娃用无花果叶子来遮体在本质上是一回事，用的都是大自然的现成材料。

合成纤维诞生后，一度风靡世界，曾经人们以穿一身尼龙衣服来显示身价。不过到1960年世界总人口达到30亿时，合成纤维却仅仅占所有生产生活用纤维的4%，人们织布制衣依然主要依靠天然纤维。

不过到1990年，全世界合成纤维所占的百分比已达到了45%。当时世界人口猛增至53亿，而棉田和牧场的面积却无法再增加，纤维作物的产量也已经达到了最大值，人们的衣着再也无法仅仅依靠天然纤维去满足了。由此，社会的需要使的合成纤维工业得到了迅猛的发展。据统计，到2000年，世界人口将达到64亿，人均纤维的消费量大幅度增加，天然纤维远远不能满足人类的需求的，唯一的出路是合成纤维。

今天的布店里，到处写的都是“涤纶”、“腈纶”、“锦纶”、“丙纶”等人们十分熟悉的名字。在高分子行业中，有专门的名词命名这些合成纤维，但到了纺织行业及人们日常生活的方便和通俗易懂，一律把各种合成纤维称为“纶”。如今，以上述四大“纶”为主，在加上许多新成员，牢牢占据着衣料市场。它们可以满足人们对衣着的质量、数量、品种等各方面的要求。

被公认为最主要品种的合成纤维是涤纶，它是用聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝织成的。从诞生至今，涤纶在质量、使用性能、使用范围等方面都大有发展。就拿涤纶真丝来说，第一代产品仅仅在外观上同真丝质地十分相似；第二代产品则进一步在染色性、覆盖性、悬垂性等方面有了很大的提高；第三代，在颜色和手感上几可乱真；到了第四代产品，直接从结构和性能上着手改进，吸湿性和穿着舒适性已同真丝一样，而强度却远远高于真丝。

第二大合成纤维是腈纶，它耐酸、氧化剂和一般有机溶剂，但不耐碱。它的制成品蓬松性好、保暖性好、手感柔软、有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。它的保暖性比羊毛高15%左右。腈纶可与羊毛混纺，产品大多用于民用方面，如毛线、毛毯、针织运动服、蓬布、窗帘、人造毛皮、长毛绒等。腈纶还是高科技产品――碳纤维的原料。

纺织业中将由聚酰胺纺出的丝称为锦纶。纺织业中用的主要是尼龙6和尼龙66。锦纶的用途广泛，因为它的强度高，宜于织成袜子，不仅在20世纪70年代流行的“锦纶袜”，当今女性们爱穿的丝袜也全是它制得的。还有家家户户少不了的尼龙绳，细细一根，却能挂很重的东西而不怕断。还有一类叫丙纶，是由聚丙烯纺丝而得到的，虽发展较晚，却异军突起。它原料易得，性能优异，有着很广阔的前景。

除了这四大类“纶”之外，还有维尼纶、氯纶、乙纶等。所有这些合成纤维布的生产都需要纺织机，所以人们也称它们为“化纤布”。

无论棉花、羊毛还是合成纤维到衣服是一个复杂的过程。对于棉花和羊毛而言，先要经过采集和加工；对于合成纤维来说，也要先由石油化工厂制备。然后都要经过纺丝、加捻、整理，机织或针织成衣料。最后设计、裁剪、缝制成服装。虽然合成纤维是人工制造的，但从其制备到织成衣料，却完全模仿了天然纤维的加工过程。如果将也这个过程也“人工”地改造一下，结果如何呢？于是乎，“无纺布”的非织造物应运而生。

在非织造物的生产工艺中，取消了纺织机和针织机的使用，“无纺布”也因此而得名。这种工艺的特点是，借助合成纤维不同层间的连接方法，或者用短纤、长纤，直接铺成网形。最先进的非织造物制造方法是将聚合物膜拉伸，成为纤维网，或用化学法、喷气法等直接形成纤维网。

非织造物不仅在制衣业，在其它工业中也有极广泛的应用。早在它诞生初期，就用于包装、过滤、吸附、增强等场合。随着技术的进步、性能的提高和成本的下降，它的应用已扩展到工业、农业的各行各业。在有些场合，非织造物已成为不可替代的产品。例如，园艺业中的“植生带”，就是利用非织造物的光学性质及降解性而发挥其独特作用的。在极薄的、可以被生物降解的非织造物上，用激光均匀打洞，洞边再粘上优质草籽，就制得了植生带。把它铺在土地上，只有那些优质草籽可以接受阳光而生根、发芽、成长；而地面上的其他杂草则被植生带覆盖住而死亡。当优质草已长成绝对优势后，非织造物也就开始被泥土中的微生物分解，消失，不留下一点污染。

人们常用来度量纤维的细度与密度的量是纤度，其单位是“旦”，被定义为9000米纤维长度的克重数。比方说，某种纤维的纤度为10旦，就是指这种纤维长为9000米时，重量为10克。普通纤维的纤度一般为1～10旦。高支数的纤维，纤度在0．4～1旦。而利用当今高科技对纤维进行超微细化，可使其纤度低于0．3旦。纤度的大幅度降低，使纤维发生了质的变化。用低纤度纤维制成的仿麂皮织物、仿真丝织物、人造革，达到了以假乱真的地步。用它们制成的各种高密度织物，如高性能清洁布等，深受广大消费者欢迎。

日本根据本国国土小，人口密集，多地震的基本国情，在多年之前就开展了特种纤维用于建筑的研究。他们以高强碳纤维、芳香族聚酰胺纤维和普通的沥青纤维为原料，用特定方法制成了强度非常高的建筑材料，并用这种材料成功地建造了两幢高达42层的建筑物。日本大成建设公司更是设计了面向21世纪的超高层建筑，称之为“X－SEED400”，其建筑高度达4000米，甚至超过了富士山。这样高的建筑物，其稳固性就是由特种纤维来保证的。

除建筑行业要用到新型纤维之外，军事、航空、航天这些尖端科技领域，都需要新型纤维材料。多年前的海湾战争大家都还记忆犹新吧，多国部队使用的高性能歼击机、主战坦克、军用直升飞机、导弹、弹道导弹发射装置、防弹背心、头盔、降落伞等，无一不是用特种纤维加工制成的。据报道，用芳纶织物制成的复合钢板，抗穿甲弹的能力比相同厚度的普通钢板强10～20倍。最新的波音777客机，大量采用了高强中空的聚丙烯腈碳纤维。而“哥伦比亚”号航天飞机共采用了10多种特种合成纤维，总重量达1吨多。这些特种纤维质轻而强度高，在－70℃～120℃温度范围内，尺寸的稳定性很好，热胀冷缩效应微乎其微。除了以上强度特别大的合成纤维外，高科技合成纤维研究的另一重点是功能型合成纤维。在各种纤维的分子上连接上特殊的基团，这些基团都带有一定功能，再把纤维制成中空形式，就制成了功能纤维。它在能源、环境保护、医学等领域已初露锋芒。例如在“海水提铀”方面，用某种球形离子交换纤维提取铀元素已获成功。日本建成的世界上第一座海水提铀工厂，用的便是这种纤维。又如，人们发现活性碳纤维可以处理含酚废水，还能吸附、浓缩、回收废水中有害的有机溶剂。在医学上，人们已开始试验用中空纤维分离膜来制造人工肾、人工肺、人工肝等人造器官。相信在不久的将来，肾功能衰竭、肝癌、肝硬化等疾病不会再像如今这样可怕。