打开衣柜,我们从市面上购买到的衣物,有多少是天然织物?答案恐怕比大家想的都要低。人造纤维是什么?它是怎么出现的?
纤维是指那些由连续或不连续的细丝组成的物质,其实,所有的纺织原料都可以称为“纤维”。我们一直使用的棉花、蚕丝都可以称为“天然纤维”。人造纤维的构思又是谁提出的呢?这要追溯到1664年,英国科学家罗伯特·虎克在《显微绘图》一书中曾天马行空地幻想过“如果我们能够找出某种方法,制造一种粘性的物质,然后把它通过网筛拉伸成很长的丝,这种丝的性能或许会比蚕丝还好。”可惜由于当时的技术水平落后,这一美好的设想就这样被耽搁了两百年。
19世纪末的欧洲,随着人口的增长和消费水平的提高,人们对纺织品的需求日益增长,而传统的天然纤维如棉、麻、丝、毛等已难以满足市场需求。同时,天然纤维的种植与加工受到气候、土地等自然条件的限制,使得其供应变得愈发不稳定。因此,寻找一种新型、稳定、可再生的纺织原料成为当时社会的迫切需求。
1884年,法国人夏尔多内在研究蚕病的时候思考起了寻找蚕丝替代品的主意。当时的蚕丝产量很大程度上依赖于蚕们的健康状况,一旦它们得了病,很难保证供应。就这样,一个改变纺织业命运的时刻悄然降临。夏尔多内埋头于实验室中,进行着一次前所未有的尝试,目标是创造出一种全新的人造纤维。经过无数次的失败与尝试,世界上第一根人造纤维——粘胶纤维,在夏尔多内的手中诞生了。
夏尔多内发明的人造纤维,其工作原理主要基于化学溶解与再生的过程。他首先将硝化纤维素溶解在特定的化学溶剂中,形成粘稠的溶液。随后,利用特殊的喷嘴或细孔装置,将溶液挤压成细丝状并喷入凝固浴中。在凝固浴中,溶剂被迅速稀释或去除,纤维素分子重新排列并固化成纤维状。最后,经过拉伸、洗涤、干燥等后处理工艺,即可得到具有一定强度和柔韧性的人造纤维。
然而,在人造纤维光鲜亮丽的外表下,潜伏着重重危机。被喜悦冲昏头脑的人们忘记了人造纤维素极其易燃。在一次宴会上,一位穿着人造丝裙子的女士被火星引燃,当营救人员赶到时,那位女士已经不幸身亡。
夏尔多内没有放弃,在努力试验过后,他成功地去除了硝化纤维素中的易燃物质,制造出了安全的人造纤维。不过,这个时候的人造纤维比最高级的天然蚕丝都要贵。直到许多后来者纷纷加入到这个行业来,大家不断用新的创造发明来降低制造成本,令人造纤维迅速地朝价廉物美的方向飞驰。
除了硝化纤维素之外,人造纤维还有许多不同的品种。1899年,德国人奥北布奇首先发明了用铜氨法来生产铜氨纤维,铜氨纤维非常纯净,但铜氨的价格比较贵,在成本上无法与传统的硝酸纤维竞争。1904年,药剂师托登汉发明了从牛奶中提炼酪素蛋白质以制备酪素蛋白质纤维的方法。1938年至1948年,英国、美国、日本相继利用牛奶、花生、大豆、玉米等常见的天然原料合成了蛋白质纤维。人造纤维的发明对纺织业乃至整个社会经济都产生了深远的影响。
(张军)