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第31章 比蚕丝更细的化学纤维

人类进入20世纪后,世界人口不断增长,穿衣问题日益突出,化学纤维的出现和大量生产,为解决人们的穿衣问题作出了巨大的贡献。然而随着人们生活水平的提高,穿衣不再仅仅只是为了蔽体遮羞和保暖御寒,要求化学纤维及其织物舒适美观、风格独特、仿天然和超天然的呼声日益高涨,“回归大自然”成为不可阻挡的服饰潮流。

纤维越细,手感越柔软,风格越飘逸,便越能达到仿天然甚至超天然的奇特效果。我们知道蚕丝是最细的天然纤维,平均表观截面直径约10微米左右,由于其极为纤细,因而手感柔滑、风格优雅,曾被誉为纤维女皇。因此,制造比蚕丝更细、具仿天然,甚至超天然功能的超细纤维迎合了时代的需求,20世纪90年代以来,对它的开发成为风靡世界的热潮。

科学家们通过不断的探索,发现采用特殊的方法可以制造比蚕丝更细、甚至细得多的纤维,由此掀起了一场新的纺织纤维革命。如今,制造截面积仅为蚕丝的万分之一、截面直径仅0.1微米的纤维已成为现实,3.844克这样的纤维,我们就可把地球和月球(相距38.44万千米)联接起来,多么神奇而不可思议!

如此纤细的纤维是如何制造出来的呢?化学纤维的传统制造方法是像蚕吐丝一样,将纺丝原料(即高分子聚合物)从一个个喷丝孔中连续不断地挤出,形成一根根单独的纤维,然后再拉伸变细甚至再卷曲或切短而制得长丝或短丝纤维。用这样的方法要制造比蚕丝更细的纤维很困难,因为对于高度黏稠的高分子聚合物来说,这时由于挤出量过小常无法连续挤出,同时,挤出的纤维细流无法承受接下来的拉伸变细操作而容易断裂。

如何才能解决这个问题,制得比蚕丝更细特别是细得多的纤维呢?科学家们发现,采取特殊的纺丝方法制造极细的纤维是完全可行的。他们采用复合纺丝的方法已成功制造了各种细度的超细长丝,所谓复合纺丝方法即将两种(甚至多种)高分子聚合物采用多层型、分隔型和海岛型等相互间隔的特殊方式同时从一个喷丝孔中挤出制成一根复合纤维,这根复合纤维作为整体经受拉伸变细加工后,再采用机械方法使两种组分材料分开,或者采用溶剂将其中一种材料溶去等方法,使原本为一根的纤维变成几十根甚至几百根纤维,因而纤维最终可以变得很细。

如一根含有145个岛的海岛型纤维,如果将海溶去后,一根纤维即变成145根岛材料纤维,通过这一方法现在已能制得截面积仅为蚕丝的千分之一、直径为0.3微米的超细涤纶长丝。如果要纺制比蚕丝更细的短丝纤维,现在也有很多方法,如有人采用闪蒸纺丝方法,将溶解在有机溶剂中的聚乙烯溶液高压加热后从喷丝孔中喷出,由于压力突然减小,有机溶剂从细流中闪蒸出来,于是将原本一根的纤维细流喷开变成了非常微细的网丝;还有人采用喷射纺丝方法将高分子聚合物熔体从喷丝孔中挤出后立即由高速喷射的气流吹走,把纤维吹得很细。

此外,还可采用混合型纺丝方法,即将两种不相溶的高分子聚合物经加热熔融混合,然后使必要的成分尽可能做成均匀并且沿纤维轴向连续呈分散状态,最后溶去不必要组分可制得很细的超细纤维。你知道吗,截面积为蚕丝的万分之一、直径为0.1微米的超细纤维正是采用混合型这一纺丝方法制成的。

超细纤维不但其出生让人着迷,而且还有许多神奇的功能和用途呢。超细纤维的出世,使人们不再迷恋往昔的纤维女皇,现在超细纤维仿真丝织物不但具有真丝般手感、风骨和光泽,而且还没有蚕丝怕霉变、虫蛀,易起皱发黄和产生汗渍、水印等娇贵毛病,因而用它做高档时装的面料颇受人们欢迎。

采用超细纤维制造的仿麂皮织物手感柔软、穿着舒适,而且具有高雅的白霜感和立体感,还可干洗、湿洗,而且不怕雨淋。超细纤维超高密织物,不但透气、透湿,而且防水性能特别优良,在雨天穿着这样的外套,就用不着担心会被雨淋透全身了。如今,超细纤维不但用在服装领域,用它制作的光学镜片洁净布、空气过滤材料等已在工业上获得应用,而且有人还把它用来研制人工血管呢。

超细纤维王国是一个迷人的世界,人们还在孜孜以求,探索超细纤维王国之谜。

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