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化学老师,传道授业解惑

 
 
 

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蜘蛛的启示  

2012-07-31 06:48:34|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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转载《科学堂》文章  

    三百多年前,英国有一位年轻的科学家对“八卦飞将军”蜘蛛发生了浓厚的兴趣。他经常从早到晚,目不转睛地观察蜘蛛。他看见蜘蛛忙忙碌碌,吐丝织网。刚从蛛囊里拉出的细丝是粘液,迎风一吹,一瞬间变成又韧又结实的蛛丝。这位青年科学家想,要能发明一个机器蜘蛛,“吃”进化学药品,抽出晶莹的丝来纺线织布,那该多好啊!他一头扎进化学实验室,摆弄起瓶瓶罐罐,用各种化学药品做开了试验。他用硝酸处理棉花得到了硝酸纤维素,把它溶解在酒精里,制成粘稠的液体,通过玻璃细管,在空气中让酒精挥发干以后,便成了细丝。这是世界上第一根人造纤维。但是这种纤维容易燃烧、质量差、成本高,没法用来纺纱织布。

    后来,科学家模仿吐丝的蚕儿,将便宜、易得的木材里的木质纤维素溶解在烧碱和二硫化碳里,做成粘液,再在水面下喷丝,拉出千丝万缕。这就是大名鼎鼎的“人造丝”(粘胶纤维)。它的长纤维可以织成人造丝印花绸、人造丝袜。短纤维造出“人造棉”布、“人造毛”呢。它们穿着舒适,和棉麻织物差不多:透气良好,容易吸水,可以染上漂亮的颜色,而且价格低廉,颇受欢迎。这样,人造纤维在问世仅三十年后,就代替了十分之一的棉、麻、丝、毛。

    可是,人们并不满意。人造丝、人造棉潮湿的时候很不结实,洗涤后容易变形,缩水严重。再说,人造纤维虽然扩大了原料的来源,把不能直接纺纱织布的木材、短的棉花纤维、草类利用了起来,可是,资源毕竟有限。于是,人们眼光从天然纤维跳到了矿物上头,石头、煤、石油能不能变纤维呢?

    五十年前,德国出现了用煤、盐、水和空气做原料制成的聚氯乙烯纤维(氯纶)。它的化学成分和最普通的塑料一个样。这是最早的合成纤维。用氯纶织成的棉毛衫裤、毛线衣裤,既保暖又容易摩擦后带静电,穿着它,对治疗关节炎还有好处呢。比氯纶晚几年出世的尼龙(锦纶),比蛛丝还细,但非常结实,晶莹透明,一下子以它巨大的魅力使人们着了魔。用尼龙丝织成的袜子结实耐磨,一双顶四五双普通的棉线袜穿用。曾经很流行的“的确良”(涤纶),挺括不皱,免烫快干,是产量最大的一种合成纤维。晴纶,俗称“合成羊毛”,蓬松耐晒,用它做的毛线,毛毯,针织衣裤,我们都很熟悉。价廉耐用的维尼龙(维纶),织成维棉布,做床单或内衣,吸水、透气性跟棉织品差不多。维纶棉絮酷似棉花,人称“合成棉花”。除了涤纶、锦纶、睛纶、维纶四大合成纤维外,由丙烯聚合而成的丙纶一跃而起,成为合成纤维的新秀。

    丙纶是比重最轻的合成纤维,入水不沉。飞机上的毛毯、宇航员的衣服用它制作,可以减轻升空的负担。如今,化学纤维的年产量已经和天然纤维平起平坐了,而它在国民经济和国防事业上的作用却远远超过了天然纤维。不过,今天规模巨大的“机器蚕”在日夜运转,还多亏了蚕儿吐丝、蜘蛛织网给人们的启示呢!

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