化学材料的发展与服装的改变文档格式.docx
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学生姓名:
___张晓明___
序号:
3
电话:
2016年6月11日
摘要:
随着化学的不断发展,许多新的合成材料凭借他们的优越性能代替啦以往的传统材料。
以前服装的材料多依赖于天然的材料,但随着人类的发展天然材料已经不再能满足人们的需要。
随着化学的发展人们能找一些比天然材料更好的材料,用它能做出人们需要的现代服装。
化学材料的发展史:
历史和考古学家告诉我们,兽毛皮和树叶是人类最早采用的服装材料。
大约在公元前5000年埃及开始用麻织布,公元前3000年印度开始使用棉花,在公元前2600多年时我国开始用蚕丝制衣。
公元前1世纪,我国商队通过“丝绸之路”与西方建立了贸易往来。
此时,人类亦开始对织物进行染色。
此后,在历史的服装材料的发展与纺织工业的发展是紧密联系在一起的。
产业革命以后,工业生产及其产品有了长足的进步,纺织品从手工生产到机械生产,化学品染料也开始取代天然染料并不断的更新。
19世纪末20世纪初英国生产出粘胶人造丝,1925年又成功地生产了粘胶短纤维。
1938年美国宜布了尼龙纤维的诞生,1945年二次世界大战结束,生产技术再次快速发展。
美国1950年开始生产聚丙烯脯纤维(腈纶),1953年聚酯纤维(涤纶)问世,1956年又获得了弹力纤维的专利权。
到10世纪60年代初,本书第一章中所介绍的化学纤维,已作为服装材料而被广泛地应用。
随着纺织工业发展和化学纤维的应用,人们认识到各种纤维的不足。
在利用天然纤维与化学纤维混纺互补的同时,在60年代提出了“天然纤维合成化,合成纤维天然化”的口号,也可以说从60年代起世界各国对化学纤维(特别是合成纤维)的改进和研究,已经取得了丰硕的成果。
它们表现在下述几个方面:
1.通过改变纤维断面形状而生产的异形纤维(三角、多角、扁平、中空等),对改善织物光
泽、手感、透气、保暖以及抗起球等有较好的效果。
2.“差别化纤维”广泛应用于服装面料的生产。
“差别”是针对传统的合成纤维而盲的,它们是易染纤维、超细纤维(单纤维线密度小于o.44dtex)、高收缩纤维(用于膨体纱)、三维立体卷曲纤维、有色纤维及模拟纤维(仿丝、仿毛、仿麻)等。
3.利用共聚或复合的方法,即将两种或两种以上的纤维原料聚合物进行聚合,或通过一个喷丝孔纺成一根纤维,生产出性能更加优越的纤维。
如腈氯纶,以及聚酰胺和聚酯制成的复合纤维。
它们都具有两种纤维的特色及更好的综合性能。
4.利用接枝、共聚或在纤维聚合时增加添加剂的方法使纤维具有特殊的功能。
如阻燃纤维、抗静电纤维、抗苗纤维、防蚊虫纤维等。
5.20世纪80年代以后又有不少高性能的新纤维出现,如碳纤维、陶瓷纤维、甲壳质纤维、水溶性纤维及可降解纤维等。
6.天然纤维也有了重大的改进,如彩色棉、环保棉,无鳞羊毛,抗皱免烫丝绸等。
以上不难看出,服装材料已经是品种繁多,形态及性能各异,它们已随着科学技术的发展进入了高科技的21世纪,井已能从多方面满足消赞者的需求。
天然纤维与化学纤维:
植物纤维的主要成分是纤维素,是葡萄糖
--
葡萄糖
分子中碳上的羟基和碳上的羟基分别在环的两面的聚合物,包括约个该糖的单体,燃烧时生成二氧化碳及水,无异味,主要有棉,麻两类。
①棉在显微镜下看到棉纤维呈细长略扁的椭圆形管状,由于空心,故吸湿性、透气性好,可吸汗又保暖,是做内衣的理想材料。
②麻为实心棒状的长纤维,不卷曲,洗后仍挺括,适于做夏布衣裳、蚊帐。
2.
动物纤维
动物纤维主成分为蛋白质,系角蛋白,因为不被消化酵素作用,故无营养价值。
均呈空心管状结构,常用的有丝、毛两类。
①丝纤维细长,由蚕分泌汁液在空飞中固化而成,通常一个蚕茧即由一根丝缠绕,长1000m到1500m,强度高、有丝光、宜做夏季衬衫,是一种高级衣料。
②毛纤维包括各种兽毛,以羊毛为主。
纤维比丝纤维粗短。
构成羊毛的蛋白质有两种,一种含硫较多,称为细胞间质蛋白,另一含硫较少叫做纤维质蛋白。
后者排列成条,前者则像楼梯的横挡使纤维角蛋白连接,两者构成羊毛纤维的骨架,有很好的耐磨和保暖功能,具有柔软、蓬松、保暖、舒适、容易卷曲等优点,适宜做外衣和水兵服。
只是容易发霉、遭虫咬。
现在在羊毛织物内添加了防止虫蛀成分,使羊毛织物依然受人喜爱。
1.
人造纤维的起源
天然纤维的资源有限,亚麻一年一熟,每10棵亚麻,只能剥到5Kg左右的亚麻皮;
经过晒干去皮,只剩1Kg左右了。
10条家蚕只能结10个茧,从10个茧中只能出5克左右蚕丝。
羊毛一年剪一次,一只羊每年只能剪10kg左右羊毛。
棉花一年收获-次,一亩棉田大约棉。
蜘蛛在屋檐边、树丛间抽丝做网,捕捉昆虫。
这引起了法国科学家卜翁的注意。
他根据前人的论点,进行人工制丝的试验——把蜘蛛囊割破,挤出胶液,抽成细丝,制成了历史上第一副人造丝手套。
抽丝试验的成功,推动人们进一步去研究纤维的结构。
1884
年,法国的席尔顿纳用硝酸处理木纤维,使它变成硝化纤维素,然后将它溶解在酒精或乙醚的溶刊中,配成粘液,最后通过细孔抽细丝获得成功,并用它制成第一件人造纤维衣服。
这种人造丝衣服光滑、耀眼,可以洗涤。
1891
年,世界上第一座硝酸纤维工厂建成。
该厂从木材中提取纯净纤维素,然后用烧碱、二硫化碳处理,得到一种橙黄色的粘胶状物质,抽成丝,就是粘胶纤维。
这是历史上最早批量生产的人造纤维,以后铜氨纤维、
2.
人造纤维的分类
人造纤维离不开大自然,得用天然纤维做原料,采用化学的方法制造而成。
由于许多植物纤维如木材,芦苇、棉短绒,甘蔗渣,棉杆、麦秆等纤维较短,不适合直接用于纺织,需经化学加工以改性,得到的人造纤维主要有人造棉,人造毛和人造丝。
现代人的许多漂亮的衣裳,都是用木材、芦草制成的人造纤维做的。
人造纤维是用木材、芦苇、蔗渣、王米芯、麦秆、稻草、竹子等经过清理以后,用化学的方法,把这些原料中的粗短纤维再制成适于纺织的长纤维。
人造纤维用这些富含纤维素的植物作原料,用亚硫酸钙和烧碱等使其水解、蒸煮,漂白做成像纸板一样的“浆箔”,制得纯净的纤维素;
再用氢氧化钠、二硫化碳处理而成“纤维素磺酸酯”,制成“粘胶液”,最后通过许多微细的小孔,喷射到含硫酸等的溶液中,凝固成再生纤维。
这就是人造纤维工厂最早制出的粘胶纤维,是连续不断的丝,叫做人造丝,人造丝可以织出许多漂亮的人造丝绸缎;
这种丝截短后,卷曲度高的,叫做人造毛;
卷曲度低的,叫做人造棉。
人造丝、人造毛、人造棉都是粘胶纤维,只是纤维长短、曲直不同罢了。
粘胶纤维穿着舒适,透气性好、人造棉容易染色,织出的布色彩鲜艳绚丽;
人造丝织物轻柔滑软,可制成多种丝绸;
人造毛同羊毛可混纺成毛粘绒线,还可同合成纤维混纺、取长补短,改善织物性能。
人造纤维的吸水性比较好,穿在身上不会感到闷。
通常将它们与合成纤维一起做成混纺织品,如涤纶和人造棉的混纺品叫“棉的确凉”;
腈纶和人造毛混纺成花呢和凡立丁等“毛腈”织物。
采用混纺的办法,是为了取长补短,提高布匹的质量;
人造纤维印染花色容易,吸水性好,缺点是润湿状态时强力低,因此不经洗不耐穿;
合成纤维结实、耐磨,但不易染色,吸水性差。
把它们混纺以后,就可以相得益彰,织成既美观又结实耐穿的衣裳。
3.
人造纤维的化学制造及特点
⑴人造棉最早出现是在
1891
年把含木(质)纤维素(单体为戊糖或木糖,C6H12O5)的木材,除去木质素后和二硫化碳及氢氧化钠作用,生成纤维素黄原酸盐,经进一步处理而得,主要有:
是将上述黄原酸酯除去杂质后溶于稀碱中,成为粘稠状液体,很象胶水,将此粘胶液喷丝入硫酸及硫酸钠溶液中,纤维素黄原酸酯分解,重新变成纤维素,可成均匀细丝,结构上与棉纤维相同,但为实心棒状,较脆,强度差,由于经多次化学处理,纤维素分子排列较棉纤维松散而零乱,分子之间空隙较大,水分子易钻入,故缩水率大,纤维经向膨胀后
(
直径可加粗一倍,制品发胀、变厚变硬,不易洗且强度下降,主要性能与棉相近,可作内等。
是将粘胶纤维用合成树脂处理,在整理技术上改进,这些合成树脂(也可用其它化学试剂)如同钩子,在粘胶纤维的分子间挂接,使其排列整齐,干、湿强度均大增,洗涤性能好,不缩水,因而得“富强纤维”雅号。
⑵人造毛主要分为:
①人造羊毛是将优质粘胶纤维长丝叨短成羊毛的长度(76~102毫米),外表酷似羊毛,但遇水膨胀、变硬,且不耐磨;
②氰乙基纤维是使纤维素中的羟基和丙烯腈反应生成,结构式相当于纤维素,这种纤维非常牢固耐磨(为普通纤维的4倍)。
⑶人造丝主要分为:
①普通人造丝,用粘胶纤维中的长丝纺成,特点与棉布同,可做衬衫、窗帘,湿时不结实,洗涤易变形;
②铜氨纤维,将氢氧化铜溶于浓氨水即得铜氨溶液,加入木质纤维使溶解制成纺丝液,在酸液中喷丝,专用于人造丝制备,质地比粘液纤维好。
③乙酸纤维,将纤维和乙酸酐在硫酸的催化下反应,此时纤维素中的羟基在上述酐的作用下,生产乙酸纤维酯聚合物,此酯不溶于丙酮,但它部分水解后,就可溶于丙酮,将此丙酮液压过小孔,通过热空气使溶剂蒸发即得丝状纤维素,本品不能燃烧,为优质人造丝。
合成纤维是用石油、煤、天然气、石油废气、石灰石、空气、水等非纤维类的化工原料合成的纺织品(通常成丝状,如为片状或块状者则为树脂,合成树脂添加各种助剂后的制成品称为塑料)做原料,经过化学合成和机械加工制成的,这种纤维才是真正的“人造纤维”。
合成纤维为重要的高分子聚含物,有优异的化学性能和机械强度,在生活中应用极广。
1000
吨石油炼出汽油以后,分离出的乙烯和丙烯,可以制造合成纤维吨,用它可万米布,衫。
合成纤维具有天然纤维所没有的一系列优良性能,如强度高、耐磨、耐虫蛀、比重轻、保温性好,并且还耐酸碱的腐蚀。
合成纤维中主要有锦纶、涤纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、氨纶、芳纶、氟纶等。
其中锦纶、涤纶、腈纶被称为现代化纤的三大支柱。
⑴锦纶,即尼龙,化学名叫“聚酰胺纤维”。
锦纶的种类五花八门,为区分锦纶的不同品种,人们在锦纶后面加上阿拉伯数字,如锦纶-6、锦纶-66、锦纶-610,其中前面一个数字表示胺中的碳原子数,后面一个数字表示酸中的碳原子数。
锦纶-610是由6个碳原子的己二胺10
个碳原子的癸二酸制成。
制造锦纶的基本原料是苯、苯酚或环己烷,可大量从石油及蓖麻油、鲸鱼油中得到。
锦纶的最大优点是耐磨性比一般纤维好得多,强度高、耐疲劳、耐腐蚀。
其缺点是吸湿性较差,不透气,表面容易起球。
人们用锦纶与粘胶、羊毛等吸水较好的纤维混纺成华达呢、粘锦哔叽、锦纶花呢等织品,彼此取长补短。
⑵涤纶,即的确良,是从石油或煤的焦化产品二甲苯、萘中制得对苯二甲酸,从乙烯中得到乙二醇,经适当化学加工得到涤纶树脂,在经由各种处理而得缩聚成聚酯纤维。
涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种,价格比较便宜,再加上有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点,为人们所喜爱。
的确良(的确凉)
织物颜色雪白、光洁、质地柔软、耐热性好,虽经多次蒸煮也不会减低强度。
的确良主要用作衣料,但不适合作内衣,因为它不吸水,出了汗,衬衣就湿漉漉的,而且很闷气。
但只要把它同适量的棉花混纺,就可弥补这些缺点。
近年来,市场上出现了针织的纯的确良衣料,利用针孔有较大空隙的特点来增强它的透气性,效果很好,很受欢迎。
⑶腈纶,是聚丙烯腈的简称,它的外貌统羊毛非常相似,故俗称“人造羊毛”,具有质地轻、弹性强、耐腐蚀和不霉不蛀、蓬松耐晒的特点,在这方面羊毛也有点逊色。
但是,腈纶的耐污性和尺寸稳定性以及保暖耐穿就不及羊毛了。
今天,锦纶等原有的化纤品种已经