服裝中的化學(xué)知識

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不及羊毛了。1.4新型的化學(xué)纖維=1\*GB2⑴異形纖維今天，錦綸等原有的化纖品種已經(jīng)不能滿足人類日益增長的需要了，要求有更多、更好的合成纖維問世。研制新型的化學(xué)纖維，不外兩條途徑：一是采用物理改性技術(shù)，用原有材料經(jīng)過特種噴絲法，制成異形纖維、中空纖維，使之產(chǎn)生新的性能；二是改變纖維的高分子結(jié)構(gòu)，或采用新的化合物，聚合成新的合成纖維。所謂異形纖維是把原來一模一樣的合成纖維制成截面畸形的纖維，象天然纖維那樣呈現(xiàn)下角形、星型、多葉型等，異形纖維的截面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不限于天然纖維那么兒種，五花八門，種類繁多，甚至可以隨心所欲地生產(chǎn)各種截面的化學(xué)纖維。歸納起來，可以分為四類：異形截面纖維、中空纖維、異形中空纖維、復(fù)合異形纖維。這些纖維同一般斷面圓形的纖維相比，具有柔和、素雅、光澤好，纖維的合抱力提高，更蓬松、柔軟，性能更加優(yōu)良的特點(diǎn)。異形纖維的制造并不復(fù)雜，只要把各種高分子聚合物通過特別的畸形噴絲頭，就可以噴出異型纖維了。各種化學(xué)纖維，無論采用什么紡絲形式，都能制成異型纖維。=2\*GB2⑵復(fù)合纖維（混紡）混紡纖維是在合成纖維的基礎(chǔ)上為改善紡織品的功能，將多種纖維混合，利用不同纖維的特點(diǎn)，優(yōu)勢互補(bǔ)，制成各種混紡制品?；旒徔椢锏拿麨榧徔棾刹嫉乃迷厦Q，如兩種以上按比例混紡，比例大者放在前面如25%錦綸～75%粘絲混紡華達(dá)呢，稱粘／錦華達(dá)呢，50%粘膠～40%羊毛10%錦綸混紡凡立丁，稱粘／毛錦呢或三合一等。復(fù)合纖維是由一種原料做紗芯，另一種原料做包芯紗粘合而成單絲的化纖。例如，滌綸和錦綸，各有優(yōu)缺點(diǎn)，滌綸挺括卻不易染色；錦綸染色性好，卻容易起皺。如果以滌綸做紗芯，錦綸做包芯紗，復(fù)合成為錦-滌纖維，就可以兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。用特種噴絲工藝，把兩種不同的原液分別輸進(jìn)同一只噴絲頭，在同一噴絲孔前方一齊壓噴出來，就可以成為左右不同，或外周同內(nèi)芯不同的復(fù)合纖維。如果用腈綸和蛋白質(zhì)人造纖維制成復(fù)合纖維，它的編織物的彈性、手感可同羊毛媲美，能保持永久卷曲，尺寸不走樣，蓬松柔軟度超過羊毛衫，洗后不易松散，也不易起毛結(jié)球。人們還可以根據(jù)需要，采用不問的化纖組成，制成各種復(fù)合纖維，來改進(jìn)纖維的卷曲性、蓬松性、手感、吸濕性、耐磨性、染色性和抗靜電性等性能。1.5合成纖維的改性及特殊功能近年來．化纖新產(chǎn)品日新月異，復(fù)合纖維、超細(xì)纖維、高縮纖維、有色纖維、變色纖維等層出不窮。超細(xì)纖維現(xiàn)在，合成纖維己進(jìn)入超細(xì)纖維時代。通常，化學(xué)纖維般在1.5～15旦（“旦尼爾”的簡稱，是表示纖維粗細(xì)的一種單位，直徑大致為10～50微米）。粗細(xì)在0.6～l旦之間的化纖叫做細(xì)旦纖維，常常用來制造較精細(xì)的織物。超細(xì)纖維就更細(xì)了，通常在0.1～0.5旦之問，200根超細(xì)纖維并列排緊一起，還不到1毫米寬。特殊用途的超細(xì)纖維甚至只有0.001旦細(xì)。錦綸、滌綸、腈綸、氯綸、過氯綸、特氟綸等，都能紡成超細(xì)纖維，用它們編織的織物特別柔軟光滑，精巧細(xì)致，還有美麗的光澤。高縮纖維是一種受熱后收縮力特別強(qiáng)的化纖，常規(guī)滌綸受熱后的收縮率為10%．而滌綸高縮纖維的收縮率達(dá)25%以上。這種纖維經(jīng)加熱處理后，由于纖維收縮，織物顯得豐滿致密。它同別的纖維組成復(fù)合纖維，熱處理收縮后，類似泡泡紗，或出現(xiàn)立體感很強(qiáng)的浮雕花紋。它還可用做化纖平絨、燈芯絨、花色起圈呢絨的底布，用來制作仿鹿皮、花色絲綢。有色纖維合成纖維中，像丙綸、氯綸等染色比較困難，至今還缺少理想的染料；而滌綸、維綸等雖有染料可染，卻要耗用很多能源，還會污染環(huán)境。人們在化纖噴紡以前的原液中，添加各種著色劑，再用這種有色原液噴紡出五顏六色的有色纖維，紡織成布后就不必再染色了，一舉數(shù)得。網(wǎng)絡(luò)絲是20世紀(jì)70年代的新品種，這是以15～100根很細(xì)的單絲相互平行并合而成的復(fù)絲。在噴絲過程中，用壓縮空氣將絲條吹松，相互旋轉(zhuǎn)扭合而成。用這種絲制成的織物，表面有一定的毛感，不用上漿，它又叫“免漿絲”。空氣變形紗又叫ATY，是20世紀(jì)80年代國際上崛起的一種長絲新品種。它是利用壓縮空氣對化纖長絲作噴氣變形處理，并使絲束外圈局部起小圈，將它斷裂成許多露頭。這樣，就省卻過去化纖生產(chǎn)過程中將化纖長絲切短后再紡成長紗的工序。用這種紗線織出的織物，十分接近用短纖織出的紗和布。目前，滌綸、錦綸、丙綸、粘膠纖維、醋酸纖維和玻璃纖維等，都有了空氣變形紗，可用來制作仿絹絲、仿棉、仿毛型織物，可以做衣料、家具布、氈毯、汽車用布等，前程似錦。防火纖維棉、毛、麻、絲，都經(jīng)不起火燒，化纖一般也難以防燃。石棉纖維雖能防火．卻穿著不舒服；碳纖維也能防火，可是價格太貴。目前的防火衣服，多數(shù)是采用防火的粘合劑、特種樹脂等噴涂在織物表而制成的。這種防火服雖能防火，卻太笨重。新型的防火纖維是在化纖內(nèi)添加限燃劑制成的。例如在滌綸中加進(jìn)金屬離子阻燃劑，這種防火纖維制成的衣服，像普通衣服一樣輕盈柔軟，遇上烈火卻不會燃燒起來。改性纖維合成纖維的主要缺點(diǎn)之一是吸濕性能差，夏天穿這種衣服，感到濕熱悶粘。人們采用化學(xué)改性的方法，在纖維分子長鏈中接入親水性基因（羥基、磺酸基等）或摻入吸水性鹽類等成分，制成具有良好吸濕性的滌綸、錦綸、腈綸等織物，可用來制作運(yùn)動衣和貼身內(nèi)衣。鍍金屬纖維在茫茫大海上尋找遇難者是十分困難的，伸手不見五指的黑夜尋找失蹤者更是沒有頭緒，但現(xiàn)在有辦法了。在化學(xué)纖維和天然纖維的表面鍍上一層薄薄的金屬——鎳、銅、金等，這就是鍍金屬纖維。它保持了纖維的柔軟、彈性、伸長等特性，可以制成各種紡織品或無紡織物。這種鍍金屬纖維對微波有一定的反射或吸收能力，對超高頻范圍的輻射能反射90%以上，而且不受水分等外界干擾。航海和野外工作者穿上這種鍍金屬纖維做的衣服，如果遇難失蹤了，營救人員就可以用雷達(dá)來確定失蹤者的方位，立即營救。鍍金屬纖維對高頻范圍的微波能吸收，只有0.1%以下的微波輻射能穿過織物，因此長期在微波輻射下的工作人員，穿著用鍍金屬纖維制的工作服，對身體有很好的保護(hù)作用。鍍金屬纖維的紡織物還是一種低壓加熱元件，在6伏、12伏或24伏的低電壓下，會產(chǎn)生顯著的加熱溫度，可以做極地探險人員的蓋被和面罩。用它做加熱墊，放在水族館的熱帶魚魚缸下，即使在嚴(yán)冬季節(jié)，也能保持30℃發(fā)光纖維美國發(fā)明家丹尼爾發(fā)明了一種奇妙的發(fā)光織物。在一個地下展覽館里，大廳的頂部和四壁都粘貼著用發(fā)光織物制成的墻布，它們將大廳的每個角落都灑滿了光輝。這種纖維有一個發(fā)光系統(tǒng)，是由太陽光收集板、光纖導(dǎo)管、發(fā)光織物和其他器件組成的。太陽光收集板安裝在大樓頂上。太陽光被采集后，通過光纖導(dǎo)管輸送到需要照明的地方，照射到發(fā)光織物上。發(fā)光織物由特殊的三角形的光學(xué)玻璃纖維織成，它像三棱鏡那樣具有折光作用，使照射來的光線沿著玻璃纖維擴(kuò)散到整幅發(fā)光織物上，并向外輻射開去，使整個房間充滿陽光。奇妙的是，它還可通過選擇器來控制調(diào)節(jié)光線的亮度、發(fā)光的范圍、發(fā)光的位置。而且具有貯能裝置可將陽光轉(zhuǎn)換成電能，并貯存起來，在需要的時候，再把電能轉(zhuǎn)化成光能，供人們使用。軍事裝備纖維20世紀(jì)70年代，美國杜邦公司研制成功的凱芙拉纖維投放市場以后，由于它具自堅韌耐磨、剛?cè)嵯酀?jì)、刀槍不入的本領(lǐng)，很快受到各國軍事部門的青睞。它用來制造胸甲、避彈衣、鋼盔、鋼性裝甲等，被譽(yù)為“防彈新秀”、“裝甲衛(wèi)士”。凱芙拉纖維被廣泛應(yīng)用的有兩種：凱芙拉29型和凱芙拉49型。它們都具有相同的優(yōu)點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度高，比重小，在-70～180℃的溫度之間，性能無重大改變；不燃燒，不溶化，在溫度高達(dá)500℃凱芙拉纖維是軍事領(lǐng)域里綻開的一朵奇花，它不僅在戰(zhàn)場上能拯救成千上萬士兵的生命，而且為現(xiàn)代大型武器輕型化提供了可能性。變色纖維變色纖維是一種用光色性燃料來染色合成的纖維，它可以隨環(huán)境而改變顏色。用它制造軍服，士兵穿上后，在不同的環(huán)境里，衣服顯現(xiàn)不同的顏色：在叢林里，軍裝顯綠色；進(jìn)入草原，軍裝顯草綠色；走進(jìn)黃士高原，軍裝也一片土黃；走進(jìn)湖邊，又同“天水一色”J。這種染料目前很貴，還不能普及?，F(xiàn)在還有一種變色服裝。這種變色纖維被一定波長的光照射以后，能改變光源的顏色，保持24小時之久，用它做衣服，顏色可以天天換，等于一天穿一件新衣服。2紡織品的服用功能2.1基本要求纖維很多，但要用于紡織還必須有良好的服用性能和機(jī)械強(qiáng)度，而這些均由其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定。①柔彈性即織物沒有粗硬感。纖維分子呈鏈狀，可纏繞因而柔順，如聚酯及蛋白質(zhì)纖維（滌綸、羊毛）分子排列較整齊，規(guī)整性好，抗變形能力強(qiáng)，回彈性優(yōu)異，挺括，②耐磨性取決于化學(xué)鏈的強(qiáng)度，也與柔彈性有關(guān)，酰胺基組成的纖維大分子主鏈共價鍵結(jié)合力大，鏈間距離小，從而使錦綸成為耐磨和強(qiáng)度冠軍③精致性即纖維要足夠細(xì)，就人造纖維和合成纖維而言與噴絲孔徑有關(guān)，通?？讖綖?.04毫米．長度與直徑比為1000。2.2其它性能=1\*GB3①縮水性是服裝合身的重要因素，各類纖維的縮水原因：除組成纖維單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)影響外，還由于紡織和染整過程中受的機(jī)械作舊使紗線被拉長，因而有潛在收縮性，下水就會顯示，織品下水后橫向膨脹，縱向則縮短。使用時縮水率大的要下水預(yù)縮。②熨燙性，高溫下化纖制品會熔融和收縮，熨燙溫度一般應(yīng)比軟化溫度低80℃～100℃。混紡制品，以最低燙溫的物料為準(zhǔn)，天然纖維均不耐高溫，150℃以上就開始分解，變成焦黃色。除氯綸不宜燙以外，其它通常用水汽燙較合適，溫度太低也起不到應(yīng)有作用。③洗滌性，要注意洗滌條件亦取決于纖維的化學(xué)特征：粘膠纖維、腈綸、絲，羊毛（及其與化纖混紡品），不耐堿，宜用中性洗滌劑，溫度應(yīng)在40℃以下，由于濕態(tài)時強(qiáng)度低，切忌搓揉擰絞，應(yīng)自然瀝干；滌、錦、維、丙四大綸，洗水不應(yīng)超過50℃，可用堿性洗衣粉，耐光性差，洗后宜陰干。④染色性，絲毛纖維是蛋白質(zhì)分子，有胺基和羧基，容易和酸性或堿性染料作用，故可直接著色，棉麻和人造纖維是中性的聚葡萄糖分子或纖維素單體，需用媒染法，即用媒染劑如明礬水解成氫氧化鋁，掛上染料后再吸附在纖維上，有的也可直接上色；合成纖維情況不同，取決于化學(xué)結(jié)構(gòu)。3服裝材料的鑒別服裝材料的鑒別有感官法、化學(xué)法和溶解法。3.1感官鑒別法=1\*GB3①光澤，搽棉光亮，富纖色艷，維棉暗，絲織品有絲光。⑦挺括，用手攥緊布迅速松開，毛纖混紡品一般無皺折且毛感強(qiáng)，滌棉皺折少、復(fù)原快，富棉和粘棉皺折多、恢復(fù)慢，維棉則不易復(fù)原且留有折痕。③纖維長短，可抽出絲觀看，并在潤濕后試驗，粘膠濕處易拉斷，蠶絲干處斷，錦絲或滌絲干、濕處都不斷；短絲則為羊毛或棉花，粗的為毛，細(xì)的為棉，如較長且均勻，則為合成短纖維。3.2化學(xué)法化學(xué)法鑒別服裝材料有燃燒法和溶解法兩種。燃燒法主要是觀察纖維的燃燒方式和煙、焰、灰、味等燃燒現(xiàn)象，不同的纖維其燃燒情況是不同的。溶解法鑒別纖維均基于形成纖維的單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，有的機(jī)制尚不清楚。4紡織品加工和保護(hù)4.1加工除了前述的縮水、熨燙等基本性能必須注意外，縫紉亦是加工的重安環(huán)節(jié)，主要考慮：=1\*GB3①縫線，盡管目前在縫膠上有許多改進(jìn)，但日常生活中仍多用線縫，要求其理化性能與衣料品種相同：亦可用滌綸或錦綸線(耐磨、縮水少)。=2\*GB3②襯布，其縮水率應(yīng)和本底布相近，否則下水后起皺。=3\*GB3③圖案，無淪染色或布貼均應(yīng)適應(yīng)本底布結(jié)構(gòu)。4.2保護(hù)根據(jù)紡織品的化學(xué)特征主要辦法有：①防蟲，常用樟腦丸防止衣服被蟲蛀，天然樟腦盛產(chǎn)于我國臺灣及江西，由樟木經(jīng)水蒸氣蒸餾得的樟油精制得，為自色透明晶體，易升華，久置或100℃加熱可揮發(fā)盡，很香，蠢蟲不耐受，因樟腦氣進(jìn)入其細(xì)胞而殺滅之，用樟木箱裝衣物不受蛀。②防霉，霉菌除生長于食物中外，還可分布到衣物上，產(chǎn)生霉斑，分解纖維素，使織物強(qiáng)度顯著降低，工業(yè)上常用的防霉劑是汞的有機(jī)化合物，如醋酸苯汞、甲基丙烯酸苯汞等。③4.3其它加工和保護(hù)問題涉及一些特殊衣料，主要有①絲綢，不易剪裁，薄、軟、滑，故縫制困難，克服辦法是：濕硬法．即噴水使其硬化，因各類絲綢均易吸水，裁剪時將布料攤平，用噴壺均勻噴水使成豐潮濕狀態(tài)且變硬，但應(yīng)注意這類物料濕時伸長，干后收縮，尺寸不宜掌握。苯甲酸法，噴灑苯甲酸的酒精溶液后，再使酒精蒸發(fā)，苯甲酸在衣料中凝固而硬化，裁剪后，苯甲酸可升華除去，綢料恢復(fù)柔滑。=2\*GB3②毛料收藏前注意陰干，晾涼，不可讓熱、潮的衣料入箱，否則纖維分解、變脆，毛衣編好后，初穿時易起小球，系羊毛纖維外露經(jīng)摩擦卷曲造成，千萬不可拉掉，毛織物縮水后無法恢復(fù)，成衣最好干洗，勤曬，拍打去塵和防污。5皮革及塑料制品皮革、橡膠及塑料制品也是一類重要穿戴品，當(dāng)然它們還有更廣泛的應(yīng)用。5.1皮革的結(jié)構(gòu)及特征皮革，包括動物皮和人造革，后者屬于塑料，此處是指動物皮革。=1\*GB2⑴生皮，皮革的質(zhì)地首先取決于生皮，常見的勸物皮有牛皮、羊皮和豬皮，也有其它珍奇動物（如鹿，虎，狐）的皮，細(xì)膩程度及毛色不同，化學(xué)結(jié)構(gòu)大體相近。實用中的生皮包括：=1\*GB3①表皮是皮膚最外層組織，主要由角朊（即蛋白質(zhì)）細(xì)胞組成，根據(jù)角朊細(xì)胞的形態(tài)，表皮還可細(xì)分成若干層，它決定皮的粗糙程度。②真皮是含有膠質(zhì)的纖維組織，決定了皮的強(qiáng)韌程度和彈性。化學(xué)上它們均為蛋白質(zhì)。根據(jù)加工要求，生皮還有去毛和附毛兩種。皮和毛中的蛋白質(zhì)主要為角蛋白，不溶于水、酸、堿及一般有機(jī)溶劑，有一定硬度和耐摩性。(2)制革，是把動物體上剝離的生皮加工成實用的皮料，即制革。此過程稱為鞣制，即用鞣酸及重鉻酸鉀對生皮進(jìn)行化學(xué)處理，①鞣酸又稱丹寧，是某些植物如堿膚禾的樹瘤（五倍子）中存在的一類無定形固體物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)中含多個羥基，可溶于水，能使蛋白質(zhì)凝固，當(dāng)生皮充分潤濕并壓榨后，它的每條纖維周圍均充滿蛋白質(zhì)，經(jīng)鞣酸處理后，生皮即得規(guī)整。②重鉻酸鉀在鞣制時加入，經(jīng)還原Cr6+成為Cr3+，鉻離子與氨基酸的活性基團(tuán)作用，使皮的纖維鍵合，強(qiáng)度大增。鞣制后，本來容易發(fā)臭，腐爛的硬生皮，變成干凈、柔軟的皮革。5.2橡膠多用于制造膠鞋、雨衣，防酸手套等，工業(yè)上制汽車及飛機(jī)輪胎。橡膠是天然產(chǎn)的有機(jī)物中極重要的一種，由橡膠樹皮割開流出的橡皮汁乳狀液加少許甲酸凝固制得，是異戊二烯的聚合物，并有彈性，異戊二烯在橡膠分子中是由各個單體的頭尾彼此相連的，因為橡膠分子內(nèi)含有雙鍵，可和臭氧發(fā)生加成作用，生成90%的羰基戊醛，彈性是橡膠的主要特性，可以抽長9倍，這一特性進(jìn)一步反映了其特定結(jié)構(gòu)：X光研究表明橡膠在通常情況下并不呈晶形，但當(dāng)抽長達(dá)到一定程度時結(jié)晶性質(zhì)即開始出現(xiàn)，這種抽長析晶現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)很有關(guān)系，平時皺折絞連的碳鏈在抽長時不但被拉直，而且拉開形成有序排列。1939年成功地用硫磺把天然橡膠分子交聯(lián)在一起，使之成為有實用意義的橡皮。已證實在100個異戊二烯鏈中只形成一個交聯(lián)點(diǎn)，因此硫化后橡膠的分子量增加不多，但物理性能顯著改善，如張力及彈性增大、在有機(jī)溶劑中的溶解度降低、受熱后不變軟，說明已形成伸縮自由具有優(yōu)異彈性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如硫加得太多，即變成無彈性的硬塊，這說明硫起橋的作用，把若干聚異戊二烯鏈連接起來，形成樓梯式結(jié)構(gòu)。5.3人造革和塑料通常人造革由聚氯乙烯制成，辦法是在織物紗線之間用這種合成樹脂粘合。原則上任何樹脂（包括橡膠）均可制作革。塑料由樹脂及附加成分組成：樹脂是指具有可塑性的高聚物，由單體（低分子量的化合物）成鏈狀或網(wǎng)狀連結(jié)而得，其分子量可達(dá)數(shù)萬。鏈狀聚合時，單體分子首尾相連，形成卷曲和纏繞的長鏈，如聚乙烯，網(wǎng)狀聚合時，鏈在橫向或縱向交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)，分子中的各個原子之間連接很緊密，如酚醛樹脂。除聚合物（合成樹脂）外，還有各種添加劑如填料（加玻璃纖維，可增加強(qiáng)度）、增塑剎（加鄰苯二甲酸二