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關(guān)于纖維物質(zhì)的化學小知識


實驗室k / 2018-11-30

       唐代詩人孟浩然的《過故人莊》十分膾炙人ロ:

故人具雞黍,邀我至田家。
綠樹村邊合,青山郭外斜。
開軒面場圃,把酒話桑麻。
待到重陽日,還來就菊花。

       這首詩像一幅田園風景畫,讓我們領(lǐng)略到農(nóng)村生活的寧靜和悠閑,其中的“把酒話桑麻”更是與我們的穿戴息息相關(guān)。

衣物

       我們知道,人類最早的服裝都是就地取材,比如樹葉、獸皮,后來有了工具,就摸索出了紡紗織布,這才出現(xiàn)了麻布。后來又知道種桑養(yǎng)蠶,用蠶絲去織造綢緞。我們今天常穿的棉布,出現(xiàn)的年代反而比麻布和綢緞晚得多。難怪古人的詩文中,常常說到桑麻,而很少提到棉花。
       棉、麻、絲、毛,這些天然的纖維物質(zhì)都是來自動植物的有機化合物,它們的主要成分都是纖維素,碳是它們的骨干材料。碳原子和其他元素的原子結(jié)合成一個個小單元,這些小單元又聯(lián)結(jié)成串,好像鐵環(huán)一個套一個連接成長長的鏈條。鏈節(jié)的數(shù)目往往多達好幾百,而分子量高達好幾萬,因此,被稱為高分子化合物。我們生活中接觸到的高分子化合物很多。比如前面講到的淀粉、蛋白質(zhì),后面要說到的日用品里的橡膠、塑料,也都是高分子化合物。纖維的導(dǎo)電、傳熱能力很差,加上纖維分子卷曲纏繞、左鉤右連,形成許多縫隙洞穴,包藏不少流動困難的空氣,使熱量不容易穿過纖維層,這就是衣服能幫助我們保暖防曬的原因。
       外貌相似的纖維,用化學眼光看,它們的構(gòu)造卻有很大的差別,棉、麻燃燒起來像柴草,沒有什么臭味;毛放在火焰里,迅速地卷曲起來,“吱吱”作響,發(fā)出一股刺鼻的臭氣。這就把它們區(qū)別開來:棉、麻是植物纖維,和木材里的木質(zhì)纖維素相似,它們的基本鏈節(jié)是碳、氫、氧三種元素組成的葡萄糖,燃燒后生成二氧化碳和水汽,所以沒有氣味。絲、毛是動物纖維,和指甲、肌肉的蛋白質(zhì)差不多,是由氨基酸組成的,除了碳、氫、氧,還含有硫和氮,那刺鼻的臭氣就是硫燃燒以后生成的二氧化硫造成的。
       我們知道,棉麻織品容易被酸腐蝕,通常保養(yǎng)它們時很重要的一點就是不要讓它們接觸到酸性物質(zhì)。這是為什么呢?這是因為酸能破壞植物纖維。木質(zhì)纖維素和鹽酸接觸后,一個個葡萄糖鏈節(jié)被酸“切”斷,變成葡萄糖。鋸末、刨花經(jīng)過鹽酸處理,可以生產(chǎn)出葡萄糖。有些葡萄糖就是用這種化學方法生產(chǎn)的。
       棉、麻不太怕堿。弱堿和植物纖維作用,會生成一層絲光物質(zhì),大大增強纖維的著色能力,并且能使織物光滑、柔軟又耐褶皺。絲光毛巾、絲光床單的生產(chǎn)過程中有堿處理這一步。但是,強堿不行。苛性鈉能損壞棉、麻織品。絲、毛對酸的耐受力比較強。在化工廠里,為接觸腐蝕性酸溶液或蒸氣的工人做工作服,往往選用毛呢料子,這不是擺闊氣,而是工作的需要。毛料挺括,彈性好,不容易起皺。這是由于組成毛纖維這條長鏈條的有些氨基酸鏈節(jié)有兩個硫原子搭起的“橋”,這些橋好像小彈簧一樣。你按它一下,它很快彈回來,恢復(fù)原狀。熨燙衣服時,纖維受熱變形,毛纖維高分子上的“小彈簧”拉伸開來,只好聽任人們的擺布:哪兒打褶,哪兒起皺,服服帖帖地被熨平了。
       理發(fā)吹風做發(fā)型,和熨燙衣服是一個道理。而化學燙發(fā),保持發(fā)型比較持久,那是首先用化學藥劑“切”斷毛纖維上的“小彈簧”,卷曲成一定形狀后又換用一種化學藥劑,使這些小彈簧就近重新聯(lián)結(jié)起來。


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