合成纤维的发现人类的保暖素初中学习大

纤维素虽不能吃,用途却很大。棉麻纤维素可以用来织布做衣。但它的光泽没有蚕丝织品好。这是因为蚕丝是蛋白质,棉麻是纤维素。影响色泽的主要因素还在其结构形状。蚕丝的形状是圆筒状的,而棉纤维则呈扁平卷曲状。因此用一定的工业方法处理棉纱,就可使它有了丝的光泽,这种方法一般称为丝光处理。经丝光处理后的棉纱就称为丝光棉。但是这种布料下水洗上几次就变了,光泽也就失去了。人们在偶然之中发现纤维素也可以做炸药。年,德国出生的瑞士化学家舍恩拜因在他家的厨房里做实验洒了一瓶硫酸和硝酸的混合物。他立刻抓起夫人的棉布围裙去擦,然后把围裙放在火炉上方烘烤。结果,“轰”的一声,围裙着了起来,片刻之间消失得无影无踪。舍恩拜因意识到发明了一种新的炸药。他给这种炸药取名为“火药棉”。由于火药棉威力巨大,而且爆炸时没有烟,这比以前的有烟火药好得多。于是舍恩拜因开始在各国游说他的火药棉秘方,而战火连绵的欧洲对此也十分感兴趣。结果一批批的工厂建起来,但不久,这些工厂就全被炸光了。火药棉太容易爆炸了,稍微受热或碰撞都能引起灾难性的后果。直到年,和阿贝尔把火药棉和硝酸甘油混合,再掺入凡士林并压成线绳状,才使无烟火药真正问世。在火药棉中,将一个硝酸根与葡萄糖中的一个氢氧根连接,这是改造纤维素的一种方法。在这种方法中,所有可被取代的羟基全被消化了。如果只将其部分羟基硝化会如何呢?是不是就不太容易爆炸了呢?试验结果表明它根本就不会爆炸,却很容易燃烧。这种物质被称为焦木素。焦木素溶于乙醇和乙醚的混合物,蒸发后得到一种坚韧的透明薄膜,称为胶棉。胶棉也很容易燃烧,但无爆炸性。在焦木素溶于乙醇和乙醚的混合物中,帕克斯加入一种樟脑一类的物质,然后蒸发,得到坚硬固状物。其加热后会变得柔软而富有韧性,可以塑成各种需要的形状,冷却和变硬之后仍保持这种形状,乒乓球和画图用的三角板等都是这样制得的。可见,纤维素既可以制成棉纱等纤维,也可以做成塑料状的东西,如三角板等。因此,某种物类能否被称为纤维,并不决定于它是由什么东西构成的,只是决定于它的形态。一般地说,人们把细而长的东西称为纤维。一般纤维的直径纵使眼力再好的人也不可能用尺子测出来。像棉花、羊毛、麻之类的天然纤维的长度为其直径的~倍。只要直径之小难以用肉眼测量,而其长度约为直径的倍以上的物质,就是我们所认为的纤维。实际上,对蚕丝和化学纤维而言,长度和直径的比值可能延绵到无穷大。人类很早就开始养蚕取丝了。这项了不起的成就归属于中华民族。多年前中国人就开始养蚕。蚕是蛾的幼虫,只靠桑叶为食,其饲养过程精细而复杂。养蚕对于西方一直是神秘的,直到公元年,有人偷偷地将蚕种带到君士坦丁堡,欧洲才开始生产蚕丝。蚕丝织成的布虽然华丽,但价格昂贵,人们一直试图寻找合适的替代品。年,席尔顿用硝酸纤维素制得了第一种人造丝。这种丝同蚕丝相比,虽然光泽相似,但却不如蚕丝纤细、柔韧。蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质也是一种高分子化合物。人们不仅利用天然高分子制作对人们有用的新的高分子,而且一直试图运用随处可取的无机材料合成高分子。早在20世纪30年代,美国杜邦化学公司的卡罗瑟斯就开始了这一研究。他希望通过一定的方法,使含氨基和羧基的分子缩合成大环结构分子,以便广泛运用于香料制造业。但事与愿违,最后缩合而成的是一种长链分子。然而,明智的卡罗瑟斯并未忽略这一结果。相反,对此进行了深入研究,终于制成了纤维。最初的纤维质量很不好,强度太差。卡罗瑟斯认为这是由缩合过程中生成的水所引起的。水的存在产生了一个相反作用——水解反应,使聚合不能持续很久。如果缩合在低压下进行,反应生成的水很快就被蒸发,然后被清除掉。年,尼龙研制成功,但它的奠基人却没有看到这一天,卡罗瑟斯于年卒于费城。尼龙的强度很高,直径1毫米的细丝就可以吊起千克的东西。尼龙耐污、耐腐蚀的性能也很好。因此,尼龙一问世就受到了全世界的瞩目。二战期间美国陆军收购了全部尼龙产品,用以制造降落伞和百余种军事装备。而年尼龙长筒女袜刚一投放市场就轰动了世界,4天之内万双袜子一抢而空。尼龙是真正投入大规模生产的第一种合成纤维。至此,人类希望用煤、空气和水来制造纤维高分子的愿望完满地实现了。从那以后,各种新型纤维一个接一个地被创造出来。在我国尼龙也被称为锦纶,因为这是在锦州化工厂首次工业化生产的。纤维为什么会有这样奇特的性质呢?这取决于它的内部结构。虽然目前对纤维内部结构的研究仍处于猜测阶段,但是可以肯定的是,纤维是由高分子组成的,它的内部结构极其复杂。人们首先提出了缨状微束结构理论。这一理论认为,由于分子间的强大压力,纤维分子有规则并整齐地排列部分被称为结晶部分(晶区);分子链间其他弯曲的运动比较自由的部分称为非晶部分(非晶区),这部分没有规则排列。制造纤维的一个重要条件是在制造过程中,高分子能够取向并形成结晶。如果不能结晶,就可能成为橡胶或普通塑料之类的东西。在结晶部分中,分子间的相互作用力很大,使得晶块刚硬、难弯曲且强度高。非结晶部分恰好相反。因此,纤维中结晶部分与非结晶部分的比例愈高,纤维也就越硬,愈难弯曲。合成纤维中的尼龙的强度比天然纤维中的棉纱高,原因就在于其结晶度较高。合成纤维的结晶度,也极大影响其共吸湿性。含纤维素丰富的蔬菜富含纤维素的蔬菜人们知道,羊毛的保暖性很好,其原因在于羊毛纤维卷曲而蓬松,能容纳大量空气。同时,羊毛纤维易于吸水,它在吸附水分时能产生所谓吸附热。因此,突然从室内走到寒冷的户外,羊毛纤维在吸附水分的同时放出热量,使人不觉得寒冷。而腈纶纤维由于结晶度高,水分子不易进入结晶内部,因而吸湿性很差,它的导热性也极差,但有较好的保暖性。然而,合成纤维制品也有许多不尽如人意之处。例如,尼龙衣服穿在身上不能吸收皮肤蒸发出来的水分,会使人觉得很不舒服。可见,合成纤维的性能有待于进一步提高。化学链接HUAXUELIANJIE食物纤维食物纤维的营养价值虽然低,但对人体的代谢却有很大的作用,现代医学称为体内清洁器。其功能有:促进减肥、吸收毒素、防治便秘,保护皮肤、降低血脂、控制血糖、保护口腔、防治结石、增加营养等。富含食物纤维的食品虽然有种种好处,但也不可偏食。正确的饮食原则是:减少脂肪的摄入,适当增加蔬菜和水果的比例,保持营养的均衡。


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