高分子材料的前世今生初中学习大师

相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言,高分子材料是后起的材料,但其发展的速度及应用的广泛性却大大超过了传统材料,它已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料。高分子材料已广泛渗透于人类生活的各个方面,在人们生活中发挥着巨大的作用。是什么神奇的力量让高分子材料包围了我们的生活?让我们跟随时间的脚步,一起来探秘高分子材料的“武功秘籍”吧。

日常生活中各种高分子材料

“美娇娘”纤维的前世——天然纤维

其实,高分子材料很早就被人们利用起来,制作各种各样的物品。那个时候的高分子材料都是天然高分子,例如棉花、麻、蚕丝、羊毛、石棉等。应用最广泛的是一类可以用作纺织材料的叫做纤维的高分子材料。纤维是指长度比直径大很多倍,并具有一定韧性的纤细物质。它包括天然纤维和化学纤维。之所以称纤维为“美娇娘”,是因为它纤细的身躯拥有各种“柔媚”的气质。棉花、麻、蚕丝、羊毛、石棉都属于纤维,因为它们是自然界中本身存在的,我们把它们叫做天然纤维。

纤维

几种天然纤维

看看你身上穿的贴身衣物是什么纤维做的呢?大部分都是棉纤维做的。棉花简称棉,用它制成的各类棉纤维吸湿和透气性好,柔软而保暖,用途很广,可供缝制衣服、床单、被褥等生活用品,也可用作帆布和传送带的材料,或制成胎絮供保温和作填充材料。一般来说,比较贴身的衣物要求柔软,亲肤,透气性好,所以,大多数贴身衣物都是棉纤维做成的。棉纤维吸湿性好,出汗的时候可以快速吸汗,不会让人感觉特别难受。

各种棉纤维织物

你见过麻绳吗?知道它是用什么做的吗?它是用麻做成的。麻纤维是取之于植物茎秆或叶的润皮纤维,纤维较长也较粗,且粗细不均匀,具有良好的强度。麻纤维是纤维素纤维,是天然纤维中强度最大、伸长最小的纤维,吸湿能力较强,散湿速度快,所以麻类织品在夏季穿着凉爽舒适。大部分麻纤维用于制造包装用织物和绳索,一部分品质优良的麻纤维可供作衣着。

麻布及麻绳

冬天的时候,很多人都会穿羊毛或羊绒织品,因为它的保暖效果非常好。羊毛的产量比棉和麻少得多,但却是极优良的纺织原料。用毛纤维制成呢绒,华丽庄重,深受人们喜爱。在纺织纤维中,只有毛纤维具有压制成毡的性能。毛纤维也是纤制地毯的最好的原料。

羊毛织品

中国是世界上最早发明养蚕、绕丝、织绸的国家。传说远在黄帝时期,就开始驯养野蚕为家蚕,取桑蚕丝织成做衣服的锦帛。在三千多年前的甲骨文中已有蚕、丝、帛等文字记载。在古老的耕织图上,已详尽地记录了古代蚕农育蚕、养蚕、绕丝、织绸的整个过程。中国绚丽多彩的丝绸,大约在公元前4世纪就传入西方,这条沟通中国和欧洲各国的交通商道,就是著名的“丝绸之路”。

中国的丝绸

蚕丝在很早的时候就被我国古代的劳动人民用来制作衣物,它是自然界中最轻、最柔、最细的天然纤维,撤消外力后可轻松恢复原状,均匀柔和,可永久使用,不用翻新。现在有很多蚕丝织品,如蚕丝被,因蚕丝本身特有的透气、透湿性能,使蚕丝被爽而不湿,温而不燥,感觉更加滑爽。

纤维的今生——化学纤维

你是否有过这样的经历:冬天脱衣服时经常会听到“啪啪”的声音,有时还会看到火花,这是怎么回事呢?原来这是因为一切物体都带有正电和负电,一般情况下,正电和负电可以相互抵消,表现出不带电的样子。但是物体与物体接触或者相互摩擦的时候,正电和负电在外力的作用下变得不平衡,为了保持平衡,就会释放一些电子,放电较多的时候便会产生“啪啪”的声音,甚至出现火花。而我们冬天的时候穿的衣服较多,脱衣服的时候,外面的衣服与里面的衣服相互摩擦,产生了静电,静电被释放,就会出现上述的现象。特别是冬天的毛衣,因为毛衣大多是化学纤维制成的,很容易带上静电,因此现象比较明显。有人问,夏天的时候为什么没有这种现象呢?因为冬天天气比较干燥,空气中的介质较少,带的电不容易被空气传递到其他地方,所以容易积累起来。在天气干燥的早上梳头发,头发容易竖起来,这也是因为静电的缘故。而夏天一般空气比较湿润,身上带的电容易被传递,则不容易产生静电现象。

接触衣物静电

因为天然纤维有一些缺陷,例如抗皱能力差、色差严重、表层光亮程度差、亮度不明显等,而纤维中的另外一类化学纤维在很大程度上弥补了这些缺点,所以在我们的生活中得到了非常广泛的应用。化学纤维是指用天然或合成的高分子化合物,经过化学或物理加工制得的纤维。前者称人造纤维,如黏胶纤维、醋酯纤维等;后者称合成纤维,如聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维等。聚酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚酰胺纤维(锦纶)被称为三大合成纤维,广泛地应用于生产生活中。

头发静电

三大合成纤维

聚酯纤维(涤纶)

涤纶缆绳和涤纶衬衣

聚酯纤维(涤纶)俗称“的确良”,因其具有良好的耐皱性、弹性和尺寸稳定性,有良好的电绝缘性能,耐日光,耐摩擦,不霉不蛀,有较好的耐化学试剂性能,能耐弱酸及弱碱,所以涤纶在我们的生活中一般用来制作男女衬衫、外衣、儿童衣着、室内装饰织物和地毯等,在工业上,高强度的涤纶可以用来制作运输带、消防水管、缆绳、渔网等。

聚丙烯腈纤维(腈纶)

聚丙烯腈纤维有人造羊毛之称。主要性能:具有柔软、膨松、不易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点。耐日光性与耐气候性很好,吸湿差,染色难。主要用于做多种毛料、毛线、毛毯、运动服,也可做人造毛皮、长毛绒、膨体纱、水龙带、阳伞布等。

腈纶毛衣

聚酰胺纤维(锦纶)

聚酰胺纤维的最大优点是结实耐磨,密度小,织物轻,弹性好,耐疲劳破坏,化学稳定性也很好,耐碱不耐酸;最大缺点是耐日光性不好,织物久晒就会变黄,强度下降,吸湿也不好,但比腈纶和涤纶好。一般用于针织和丝绸工业,与羊毛或毛型化纤混纺作华达呢等。工业上一般用作帘子线和渔网,也可作地毯、绳索、传送带、筛网等。

锦纶带子

小贴士

你知道下图所展示的邮票是什么邮票吗?它有什么样的纪念意义呢?请根据每张邮票上的描述与对应的主题连接起来,你能连对吗?

《化学纤维》特种邮票

这是我国在年发行的《化学纤维》特种邮票,这组邮票从几个侧面反映了中国自年以来30年间化纤工业的成就。

邮票按化学纤维纺织品生产的工艺过程,用连续的图案描绘了中国化纤工业所达到的水平,这在中国邮票史上还是第一次。主流程线条粗犷有力,简洁地勾勒出具有代表性的图案,背景处理也恰到好处,取舍得当,起到很好的补充和烘托作用。深暗宁静的背景底色与鲜明有力的主图色调相互配合,具有极强的概括力和装饰效果,各枚邮票均不用边框,加强了图案的连续性,使整套邮票浑然一体。

纤细如丝的纤维看起来弱不禁风,却能为我们的生活带来如此多的便利,既能保暖,又能隔热,真可谓是小身材,大用途!如果说纤维是高分子材料家族中的“美娇娘”,那么接下来我们将要看到一位活泼热辣的“小子”,你知道“他”是如何以小小年纪驰骋于高分子材料的江湖的呢?




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