運(yùn)用仿生學(xué) 開(kāi)發(fā)新纖維歷史
"春蠶到死絲不斷,留贈(zèng)他人御風(fēng)寒"。然而,你可知道,這蠶絲來(lái)的多么不容易!有人精確地統(tǒng)計(jì)過(guò),春蠶做成一個(gè)繭,吐絲1000米,頭要轉(zhuǎn)動(dòng)30次。但蠶絲的生產(chǎn)要受到桑樹(shù)種植條件的限制,而且一個(gè)蠶一生僅吐一個(gè)繭,一個(gè)繭才有0.5克重絲。因此,多少世紀(jì)以來(lái),人們?cè)谂μ岣咛烊恍Q絲的同時(shí),也希望運(yùn)用仿生學(xué),制造出一種同天然蠶絲相似的纖維來(lái)。 早在1743年,法國(guó)化學(xué)家柳繆爾等人在觀察蠶兒吐絲的秘密,以便仿照這一進(jìn)程用桑葉制出相似的纖維來(lái),但因找不到溶解桑葉的溶劑而失敗。后來(lái),化學(xué)家們測(cè)定蠶絲和桑葉組成的時(shí)侯,發(fā)現(xiàn)二者都含有碳、氫、氧3種元素,而蠶絲卻另有氮。根據(jù)含氮的啟示,1885年,瑞士化學(xué)家?jiàn)W丹瑪斯將纖維素用硝酸處理后,制成了硝酸纖維素。這種含氮的纖維素可以溶解于酒精,配成溶液,通過(guò)細(xì)孔,壓出一道細(xì)流,酒精蒸發(fā)后,就變成了一根根細(xì)絲。這樣一來(lái),人類(lèi)就第一次模仿春蠶吐絲制造出了人造纖維。使硝酸纖維能夠投入生產(chǎn)的,還要?dú)w功于法國(guó)人查頓。他在1885年用自己制得的硝酸纖維織成了一件光耀奪目的襯衣,在巴黎博覽會(huì)上展出,引起了人們很大的興趣。但是,由于這種纖維制造成本太高,又不太結(jié)實(shí),而且容易燃燒,沒(méi)有得到發(fā)展。1891年,英國(guó)化學(xué)家克魯斯和貝文發(fā)明了一種性能比較優(yōu)良的粘膠纖維。1936年,意大利科學(xué)家第一次從牛奶里提煉出乳酪蛋白質(zhì),制成了人造纖維。以后又有人陸續(xù)從大豆、花生和玉米里把蛋白質(zhì)分離出來(lái),制造出了人造纖維。這幾種纖維都用食物作原料,盡管其性能與羊毛類(lèi)似,卻仍不能大規(guī)模生產(chǎn)。 隨著人們對(duì)自然規(guī)律認(rèn)識(shí)的不斷深化,以煤、石油、天然氣產(chǎn)品為原料的合成纖維便逐漸發(fā)展起來(lái)。1913年,德國(guó)科學(xué)家克拉特首先把聚路乙烯樹(shù)脂溶液在熱的氯化苯中試制纖維。1935年,美國(guó)化學(xué)家卡羅塞斯在研究二元酸和二元胺縮聚反應(yīng)時(shí),把已二酸和已二胺加熱,不久就變成了粘稠如糖漿的液體。他于睡前忘記把玻璃棒取出,第二天早晨發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物已凝成固體,他將反應(yīng)物再加熱并用力拉出玻璃棒時(shí),就抽蠶絲般光亮的絲來(lái)。據(jù)此很快發(fā)明了"尼龍66" 纖維,并于1938年開(kāi)始生產(chǎn)。同時(shí),德國(guó)人發(fā)明的氯乙烯纖維和"尼龍6" 纖維,也分別于1938年和1939年投入工業(yè)生產(chǎn)。從此,第一批經(jīng)濟(jì)適用的合成纖維正式問(wèn)世了。以后,相繼開(kāi)發(fā)和投入工業(yè)生產(chǎn)的合成纖維還有腈綸、滌綸、維綸、丙綸等。 1968年,美國(guó)科學(xué)家又對(duì)蠶絲發(fā)生了濃厚的興趣。他們把一束蠶絲與一束尼龍絲切斷,在顯微鏡下觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蠶絲的截面成三角形,尼龍絲則呈圓形;絲綢截面凸凹不平,尼龍絲則光滑平整,而尼龍的圓柱截面則像一塊凸鏡。前者對(duì)光的反射,折射性能都強(qiáng)于后者。絲綢之所以特別光滑柔軟、輕盈幽雅,其奧妙就在這里。他們由此受到啟發(fā),便模仿蠶絲的幾何形狀,將尼龍絲制成丫形斷面結(jié)構(gòu),制成了外貌與蠶絲相似而兼有尼龍防皺、耐磨、快干的新型化學(xué)纖維--"奎納"。日本科學(xué)家又更進(jìn)了一步。他以將滌綸長(zhǎng)絲截面制成了丫形結(jié)構(gòu)后,再投入堿性溶液中。使其表面"腐蝕"成蠶絲一樣的坑坑洼洼,其結(jié)果竟可以與真絲相媲美。 科學(xué)家們從研究春蠶吐絲,運(yùn)用仿生學(xué),開(kāi)發(fā)研制成了一系列新纖維,寫(xiě)下了輝煌的篇章。(童心) 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專(zhuān)稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)" |

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