一,服装材料
用于制作穿戴品
的纤维
是指长度比直径大很多倍并有一定柔韧性,经加工可制成各种纺织品
的纤细物质,根据来源,服装材料
的纤维可以分为天然纤维和化学纤维两大类.化学纤维又分为人造纤维和合成纤维两类.人造纤维
是用天然原料,化学方法加工而成;合成纤维用
的是纯粹
的化学原料,用化学方法加工而成.
1, 天然纤维
大自然
是一个绿色化工厂,为人类提供了麻,丝,毛,棉等天然纤维,满足了人们穿着
的需要.这些天然纤维都来自功植物
的有机化合物,主要成分都
是纤维素.天然纤维分植物纤维和动物纤维两类.
1. 植物纤维
植物纤维
的主要成分
是纤维素,
是β--葡萄糖C6H12O6(分子中碳1上
的羟基和碳2上
的羟基分别在环
的两面)
的聚合物,包括约5000个该糖
的单体,燃烧时生成二氧化碳及水,无异味,主要有棉,麻两类.
①棉在显微镜下看到棉纤维呈细长略扁
的椭圆形管状,由于空心,故吸湿性,透气性好,可吸汗又保暖,
是做内衣
的理想材料.
②麻为实心棒状
的长纤维,不卷曲,洗后仍挺括,适于做夏布衣裳,蚊帐.
2. 动物纤维
动物纤维主成分为蛋白质,系角蛋白,因为不被消化酵素作用,故无营养价值.均呈空心管状结构,常用
的有丝,毛两类.
①丝纤维细长,由蚕分泌汁液在空飞中固化而成,通常一个蚕茧即由一根丝缠绕,长达1000m～1500m,强度高,有丝光,宜做夏季衬衫,
是一种高级衣料.
②毛纤维包括各种兽毛,以羊毛为主.纤维比丝纤维粗短.构成羊毛
的蛋白质有两种,一种含硫较多,称为细胞间质蛋白,另一含硫较少叫做纤维质蛋白.后者排列成条,前者则像楼梯
的横挡使纤维角蛋白连接,两者构成羊毛纤维
的骨架,有很好
的耐磨和保暖功能,具有柔软,蓬松,保暖,舒适,容易卷曲等优点,适宜做外衣和水兵服.只
是容易发霉,遭虫咬.现在在羊毛织物内添加了防止虫蛀成分,使羊毛织物依然受人喜爱.
用这些天然纤维纺成纱,织成布,制成衣服既可以保暖,又能防晒.因为天然纤维
的导电传热能力差,加上纤维分子卷曲缠绕,左右勾连,形成许多缝隙洞穴,包藏了不少空气,使热量不宜穿过纤维层.麻,丝毛,棉,同样
是纤维,它们外貌有些相似,但构造有很大
的差别.丝,毛放在火焰里,很快地卷曲起来,发出吱吱声,散出一股臭味;棉,麻燃烧起来像柴草,没有臭味.棉,麻
是植物纤维,它
是碳,氢,氧组成
的葡萄糖,燃烧以后生成二氧化碳和水,所以没有气味.丝,毛
是动物纤维蛋白质,
是由氨基酸组成
的,除了碳,氢,氧外,还含硫和氮,燃烧以后生成
的二氧化硫带有臭味.用这个方法就能把植物纤维和动物纤维区别开来.
2, 人造纤维
1. 人造纤维
的起源
天然纤维
的资源有限,亚麻一年一熟,每10棵亚麻,只能剥到5Kg左右
的亚麻皮;经过晒干去皮,只剩1Kg左右了.10条家蚕只能结10个茧,从10个茧中只能出5克左右蚕丝.羊毛一年剪一次,一只羊每年只能剪10kg左右羊毛.棉花一年收获-次,一亩棉田大约可收60kg皮棉.
蜘蛛在屋檐边,树丛间抽丝做网,捕捉昆虫.这引起了法国科学家卜翁
的注意.他根据前人
的论点,进行人工制丝
的试验——把蜘蛛囊割破,挤出胶液,抽成细丝,制成了历史上第一副人造丝手套.
抽丝试验
的成功,推动人们进一步去研究纤维
的结构.1884年,法国
的席尔顿纳用硝酸处理木纤维,使它变成硝化纤维素,然后将它溶解在酒精或乙醚
的溶刊中,配成粘液,最后通过细孔抽细丝获得成功,并用它制成第一件人造纤维衣服.这种人造丝衣服光滑,耀眼,可以洗涤.
1891年,世界上第一座硝酸纤维工厂建成.该厂从木材中提取纯净纤维素,然后用烧碱,二硫化碳处理,得到一种橙黄色
的粘胶状物质,抽成丝,就
是粘胶纤维.这
是历史上最早批量生产
的人造纤维,以后铜氨纤维,
2. 人造纤维
的分类
人造纤维离不开大自然,得用天然纤维做原料,采用化学
的方法制造而成.由于许多植物纤维如木材,芦苇,棉短绒,甘蔗渣,棉杆,麦秆等纤维较短,不适合直接用于纺织,需经化学加工以改性,得到
的人造纤维主要有人造棉,人造毛和人造丝.
现代人
的许多漂亮
的衣裳,都
是用木材,芦草制成
的人造纤维做
的.人造纤维
是用木材,芦苇,蔗渣,王米芯,麦秆,稻草,竹子等经过清理以后,用化学
的方法,把这些原料中
的粗短纤维再制成适于纺织
的长纤维.人造纤维用这些富含纤维素
的植物作原料,用亚硫酸钙和烧碱等使其水解,蒸煮,漂白做成像纸板一样
的"浆箔",制得纯净
的纤维素;再用氢氧化钠,二硫化碳处理而成"纤维素磺酸酯",制成"粘胶液",最后通过许多微细
的小孔,喷射到含硫酸等
的溶液中,凝固成再生纤维.这就
是人造纤维工厂最早制出
的粘胶纤维,
是连续不断
的丝,叫做人造丝,人造丝可以织出许多漂亮
的人造丝绸缎;这种丝截短后,卷曲度高
的,叫做人造毛;卷曲度低
的,叫做人造棉.人造丝,人造毛,人造棉都
是粘胶纤维,只
是纤维长短,曲直不同罢了.
粘胶纤维穿着舒适,透气性好,人造棉容易染色,织出
的布色彩鲜艳绚丽;人造丝织物轻柔滑软,可制成多种丝绸;人造毛同羊毛可混纺成毛粘绒线,还可同合成纤维混纺,取长补短,改善织物性能.
人造纤维
的吸水性比较好,穿在身上不会感到闷.通常将它们与合成纤维一起做成混纺织品,如涤纶和人造棉
的混纺品叫"棉
的确凉";腈纶和人造毛混纺成花呢和凡立丁等"毛腈"织物.采用混纺
的办法,
是为了取长补短,提高布匹
的质量;人造纤维印染花色容易,吸水性好,缺点
是润湿状态时强力低,因此不经洗不耐穿;合成纤维结实,耐磨,但不易染色,吸水性差.把它们混纺以后,就可以相得益彰,织成既美观又结实耐穿
的衣裳.
3. 人造纤维
的化学制造及特点
⑴人造棉最早出现
是在1891年把含木(质)纤维素(单体为戊糖或木糖,C6H12O5)
的木材,除去木质素后和二硫化碳及氢氧化钠作用,生成纤维素黄原酸盐,经进一步处理而得,主要有:
①粘胶纤维
是将上述黄原酸酯除去杂质后溶于稀碱中,成为粘稠状液体,很象胶水,将此粘胶液喷丝入硫酸及硫酸钠溶液中,纤维素黄原酸酯分解,重新变成纤维素,可成均匀细丝,结构上与棉纤维相同,但为实心棒状,较脆,强度差,由于经多次化学处理,纤维素分子排列较棉纤维松散而零乱,分子之间空隙较大,水分子易钻入,故缩水率大,纤维经向膨胀后(直径可加粗一倍),制品发胀,变厚变硬,不易洗且强度下降,主要性能与棉相近,可作内衣等.
②富强纤维
是将粘胶纤维用合成树脂处理,在整理技术上改进,这些合成树脂(也可用其它化学试剂)如同钩子,在粘胶纤维
的分子间挂接,使其排列整齐,干,湿强度均大增,洗涤性能好,不缩水,因而得"富强纤维"雅号.
⑵人造毛主要分为:①人造羊毛
是将优质粘胶纤维长丝叨短成羊毛
的长度(76～102毫米),外表酷似羊毛,但遇水膨胀,变硬,且不耐磨;②氰乙基纤维
是使纤维素中
的羟基和丙烯腈反应生成,结构式相当于纤维素,这种纤维非常牢固耐磨(为普通纤维
的4倍).
⑶人造丝主要分为:①普通人造丝,用粘胶纤维中
的长丝纺成,特点与棉布同,可做衬衫,窗帘,湿时不结实,洗涤易变形;②铜氨纤维,将氢氧化铜溶于浓氨水即得铜氨溶液,加入木质纤维使溶解制成纺丝液,在酸液中喷丝,专用于人造丝制备,质地比粘液纤维好.③乙酸纤维,将纤维和乙酸酐在硫酸
的催化下反应,此时纤维素中
的羟基在上述酐
的作用下,生产乙酸纤维酯聚合物,此酯不溶于丙酮,但它部分水解后,就可溶于丙酮,将此丙酮液压过小孔,通过热空气使溶剂蒸发即得丝状纤维素,本品不能燃烧,为优质人造丝.
3, 合成纤维
合成纤维
是用石油,煤,天然气,石油废气,石灰石,空气,水等非纤维类
的化工原料合成
的纺织品(通常成丝状,如为片状或块状者则为树脂,合成树脂添加各种助剂后
的制成品称为塑料)做原料,经过化学合成和机械加工制成
的,这种纤维才
是真正
的"人造纤维".合成纤维为重要
的高分子聚含物,有优异
的化学性能和机械强度,在生活中应用极广.
1000吨石油炼出汽油以后,分离出
的乙烯和丙烯,可以制造合成纤维1.5吨,用它可织20万米布,做10万件衬衫.
合成纤维具有天然纤维所没有
的一系列优良性能,如强度高,耐磨,耐虫蛀,比重轻,保温性好,并且还耐酸碱
的腐蚀.合成纤维中主要有锦纶,涤纶,腈纶,维纶,丙纶,氯纶,氨纶,芳纶,氟纶等.其中锦纶,涤纶,腈纶被称为现代化纤
的三大支柱.
⑴锦纶,即尼龙,化学名叫"聚酰胺纤维".锦纶
的种类五花八门,为区分锦纶
的不同品种,人们在锦纶后面加上阿拉伯数字,如锦纶-6,锦纶-66,锦纶-610,其中前面一个数字表示胺中
的碳原子数,后面一个数字表示酸中
的碳原子数.锦纶-610
是由6个碳原子
的己二胺和10个碳原子
的癸二酸制成.制造锦纶
的基本原料
是苯,苯酚或环己烷,可大量从石油及蓖麻油,鲸鱼油中得到.锦纶
的最大优点
是耐磨性比一般纤维好得多,强度高,耐疲劳,耐腐蚀.其缺点
是吸湿性较差,不透气,表面容易起球.人们用锦纶与粘胶,羊毛等吸水较好
的纤维混纺成华达呢,粘锦哔叽,锦纶花呢等织品,彼此取长补短.
⑵涤纶,即
的确良,
是从石油或煤
的焦化产品二甲苯,萘中制得对苯二甲酸,从乙烯中得到乙二醇,经适当化学加工得到涤纶树脂,在经由各种处理而得缩聚成聚酯纤维.涤纶
是三大合成纤维中工艺最简单
的一种,价格比较便宜,再加上有结实耐用,弹性好,不易变形,耐腐蚀,绝缘,挺括,易洗快干等特点,为人们所喜爱.
的确良(
的确凉)织物颜色雪白,光洁,质地柔软,耐热性好,虽经多次蒸煮也不会减低强度.
的确良主要用作衣料,但不适合作内衣,因为它不吸水,出了汗,衬衣就湿漉漉
的,而且很闷气.但只要把它同适量
的棉花混纺,就可弥补这些缺点.近年来,市场上出现了针织
的纯
的确良衣料,利用针孔有较大空隙
的特点来增强它
的透气性,效果很好,很受欢迎.
⑶腈纶,
是聚丙烯腈
的简称,它
的外貌统羊毛非常相似,故俗称"人造羊毛",具有质地轻,弹性强,耐腐蚀和不霉不蛀,蓬松耐晒
的特点,在这方面羊毛也有点逊色.但
是,腈纶
的耐污性和尺寸稳定性以及保暖耐穿就不及羊毛了.
4, 新型
的化学纤维
⑴异形纤维 今天,锦纶等原有
的化纤品种已经不能满足人类日益增长
的需要了,要求有更多,更好
的合成纤维问世.研制新型
的化学纤维,不外两条途径:一
是采用物理改性技术,用原有材料经过特种喷丝法,制成异形纤维,中空纤维,使之产生新
的性能;二
是改变纤维
的高分子结构,或采用新
的化合物,聚合成新
的合成纤维.
所谓异形纤维
是把原来一模一样
的合成纤维制成截面畸形
的纤维,象天然纤维那样呈现下角形,星型,多叶型等,异形纤维
的截面远远不限于天然纤维那么儿种,五花八门,种类繁多,甚至可以随心所欲地生产各种截面
的化学纤维.归纳起来,可以分为四类:异形截面纤维,中空纤维,异形中空纤维,复合异形纤维.这些纤维同一般断面圆形
的纤维相比,具有柔和,素雅,光泽好,纤维
的合抱力提高,更蓬松,柔软,性能更加优良
的特点.
异形纤维
的制造并不复杂,只要把各种高分子聚合物通过特别
的畸形喷丝头,就可以喷出异型纤维了.各种化学纤维,无论采用什么纺丝形式,都能制成异型纤维.
⑵复合纤维(混纺)
混纺纤维
是在合成纤维
的基础上为改善纺织品
的功能,将多种纤维混合,利用不同纤维
的特点,优势互补,制成各种混纺制品.混纺织物
的命名为纺织成布
的所用原料名称,如两种以上按比例混纺,比例大者放在前面如25 %锦纶～75%粘丝混纺华达呢,称粘/锦华达呢,50%粘胶～40%羊毛10%锦纶混纺凡立丁,称粘/毛锦呢或三合一等.
复合纤维
是由一种原料做纱芯,另一种原料做包芯纱粘合而成单丝
的化纤.例如,涤纶和锦纶,各有优缺点,涤纶挺括却不易染色;锦纶染色性好,却容易起皱.如果以涤纶做纱芯,锦纶做包芯纱,复合成为锦-涤纤维,就可以兼有两者
的优点.
用特种喷丝工艺,把两种不同
的原液分别输进同一只喷丝头,在同一喷丝孔前方一齐压喷出来,就可以成为左右不同,或外周同内芯不同
的复合纤维.如果用腈纶和蛋白质人造纤维制成复合纤维,它
的编织物
的弹性,手感可同羊毛媲美,能保持永久卷曲,尺寸不走样,蓬松柔软度超过羊毛衫,洗后不易松散,也不易起毛结球.人们还可以根据需要,采用不问
的化纤组成,制成各种复合纤维,来改进纤维
的卷曲性,蓬松性,手感,吸湿性,耐磨性,染色性和抗静电性等性能.
5, 合成纤维
的改性及特殊功能
近年来.化纤新产品日新月异,复合纤维,超细纤维,高缩纤维,有色纤维,变色纤维等层出不穷.
超细纤维 现在,合成纤维己进入超细纤维时代.通常,化学纤维般在1.5～15旦("旦尼尔"
的简称,
是表示纤维粗细
的一种单位,直径大致为10～50微米).粗细在0.6～l旦之间
的化纤叫做细旦纤维,常常用来制造较精细
的织物.超细纤维就更细了,通常在0.1～0.5旦之问,200根超细纤维并列排紧一起,还不到1毫米宽.特殊用途
的超细纤维甚至只有0.001旦细.锦纶,涤纶,腈纶,氯纶,过氯纶,特氟纶等,都能纺成超细纤维,用它们编织
的织物特别柔软光滑,精巧细致,还有美丽
的光泽.
高缩纤维
是一种受热后收缩力特别强
的化纤,常规涤纶受热后
的收缩率为10%.而涤纶高缩纤维
的收缩率达25%以上.这种纤维经加热处理后,由于纤维收缩,织物显得丰满致密.它同别
的纤维组成复合纤维,热处理收缩后,类似泡泡纱,或出现立体感很强
的浮雕花纹.它还可用做化纤平绒,灯芯绒,花色起圈呢绒
的底布,用来制作仿鹿皮,花色丝绸.
有色纤维 合成纤维中,像丙纶,氯纶等染色比较困难,至今还缺少理想
的染料;而涤纶,维纶等虽有染料可染,却要耗用很多能源,还会污染环境.人们在化纤喷纺以前
的原液中,添加各种着色剂,再用这种有色原液喷纺出五颜六色
的有色纤维,纺织成布后就不必再染色了,一举数得.
网络丝
是20世纪70年代
的新品种,这
是以15～100根很细
的单丝相互平行并合而成
的复丝.在喷丝过程中,用压缩空气将丝条吹松,相互旋转扭合而成.用这种丝制成
的织物,表面有一定
的毛感,不用上浆,它又叫"免浆丝".
空气变形纱 又叫ATY,
是20世纪80年代国际上崛起
的一种长丝新品种.它
是利用压缩空气对化纤长丝作喷气变形处理,并使丝束外圈局部起小圈,将它断裂成许多露头.这样,就省却过去化纤生产过程中将化纤长丝切短后再纺成长纱
的工序.用这种纱线织出
的织物,十分接近用短纤织出
的纱和布.目前,涤纶,锦纶,丙纶,粘胶纤维,醋酸纤维和玻璃纤维等,都有了空气变形纱,可用来制作仿绢丝,仿棉,仿毛型织物,可以做衣料,家具布,毡毯,汽车用布等,前程似锦.
防火纤维 棉,毛,麻,丝,都经不起火烧,化纤一般也难以防燃.石棉纤维虽能防火.却穿着不舒服;碳纤维也能防火,可
是价格太贵.目前
的防火衣服,多数
是采用防火
的粘合剂,特种树脂等喷涂在织物表而制成
的.这种防火服虽能防火,却太笨重.新型
的防火纤维
是在化纤内添加限燃剂制成
的.例如在涤纶中加进金属离子阻燃剂,这种防火纤维制成
的衣服,像普通衣服一样轻盈柔软,遇上烈火却不会燃烧起来.
改性纤维 合成纤维
的主要缺点之一
是吸湿性能差,夏天穿这种衣服,感到湿热闷粘.人们采用化学改性
的方法,在纤维分子长链中接入亲水性基因(羟基,磺酸基等)或掺入吸水性盐类等成分,制成具有良好吸湿性
的涤纶,锦纶,腈纶等织物,可用来制作运动衣和贴身内衣.
镀金属纤维 在茫茫大海上寻找遇难者
是十分困难
的,伸手不见五指
的黑夜寻找失踪者更
是没有头绪,但现在有办法了.在化学纤维和天然纤维
的表面镀上一层薄薄
的金属——镍,铜,金等,这就
是镀金属纤维.它保持了纤维
的柔软,弹性,伸长等特性,可以制成各种纺织品或无纺织物.
这种镀金属纤维对微波有一定
的反射或吸收能力,对超高频范围
的辐射能反射90%以上,而且不受水分等外界干扰.航海和野外工作者穿上这种镀金属纤维做
的衣服,如果遇难失踪了,营救人员就可以用雷达来确定失踪者
的方位,立即营救.
镀金属纤维对高频范围
的微波能吸收,只有0.1%以下
的微波辐射能穿过织物,因此长期在微波辐射下
的工作人员,穿着用镀金属纤维制
的工作服,对身体有很好
的保护作用.
镀金属纤维
的纺织物还
是一种低压加热元件,在6伏,12伏或24伏
的低电压下,会产生显著
的加热温度,可以做极地探险人员
的盖被和面罩.用它做加热垫,放在水族馆
的热带鱼鱼缸下,即使在严冬季节,也能保持30℃
的恒温,而且加热十分均匀,不会使鱼缸破裂.这种镀金属纤维
的加热垫,还可以用于温室作物,花卉栽培,汽车司机
的坐垫等等.
发光纤维 美国发明家丹尼尔发明了一种奇妙
的发光织物.
在一个地下展览馆里,大厅
的顶部和四壁都粘贴着用发光织物制成
的墙布,它们将大厅
的每个角落都洒满了光辉.这种纤维有一个发光系统,
是由太阳光收集板,光纤导管,发光织物和其他器件组成
的.太阳光收集板安装在大楼顶上.太阳光被采集后,通过光纤导管输送到需要照明
的地方,照射到发光织物上.发光织物由特殊
的三角形
的光学玻璃纤维织成,它像三棱镜那样具有折光作用,使照射来
的光线沿着玻璃纤维扩散到整幅发光织物上,并向外辐射开去,使整个房间充满阳光.奇妙
的是,它还可通过选择器来控制调节光线
的亮度,发光
的范围,发光
的位置.而且具有贮能装置可将阳光转换成电能,并贮存起来,在需要
的时候,再把电能转化成光能,供人们使用.
军事装备纤维 20世纪70年代,美国杜邦公司研制成功
的凯芙拉纤维投放市场以后,由于它具自坚韧耐磨,刚柔相济,刀枪不入
的本领,很快受到各国军事部门
的青睐.它用来制造胸甲,避弹衣,钢盔,钢性装甲等,被誉为"防弹新秀","装甲卫士".
凯芙拉纤维被广泛应用
的有两种:凯芙拉29型和凯芙拉49型.它们都具有相同
的优点:抗拉强度高,比重小,在-70～180℃
的温度之间,性能无重大改变;不燃烧,不溶化,在温度高达500℃时才开始碳化;不导电;抗腐蚀力强.但它也有缺点,容易受紫外线辐射
的影响,被水浸透后会严吸损害防弹
的性能.
凯芙拉纤维
是军事领域里绽开
的一朵奇花,它不仅在战场上能拯救成千上万士兵
的生命,而且为现代大型武器轻型化提供了可能性.
变色纤维 变色纤维
是一种用光色性燃料来染色合成
的纤维,它可以随环境而改变颜色.用它制造军服,士兵穿上后,在不同
的环境里,衣服显现不同
的颜色:在丛林里,军装显绿色;进入草原,军装显草绿色;走进黄士高原,军装也一片土黄;走进湖边,又同"天水一色"J.这种染料目前很贵,还不能普及.现在还有一种变色服装.这种变色纤维被一定波长
的光照射以后,能改变光源
的颜色,保持24小时之久,用它做衣服,颜色可以天天换,等于一天穿一件新衣服.
二, 纺织品
的服用功能
1,基本要求
纤维很多,但要用于纺织还必须有良好
的服用性能和机械强度,而这些均由其化学结构决定.①柔弹性即织物没有粗硬感.纤维分子呈链状,可缠绕因而柔顺,如聚酯及蛋白质纤维(涤纶,羊毛)分子排列较整齐,规整性好,抗变形能力强,回弹性优异,挺括,②耐磨性取决于化学链
的强度,也与柔弹性有关,酰胺基组成
的纤维大分子主链共价键结合力大,链间距离小,从而使锦纶成为耐磨和强度冠军③精致性即纤维要足够细,就人造纤维和合成纤维而言与喷丝孔径有关,通常孔径为0.04毫米.长度与直径比为1000.
2, 其它性能
①缩水性
是服装合身
的重要因素,各类纤维
的缩水原因:除组成纤维单体
的化学结构影响外,还由于纺织和染整过程中受
的机械作旧使纱线被拉长,因而有潜在收缩性,下水就会显示,织品下水后横向膨胀,纵向则缩短.使用时缩水率大
的要下水预缩.②熨烫性,高温下化纤制品会熔融和收缩,熨烫温度一般应比软化温度低80℃～100℃.混纺制品,以最低烫温
的物料为准,天然纤维均不耐高温,150℃以上就开始分解,变成焦黄色.除氯纶不宜烫以外,其它通常用水汽烫较合适,温度太低也起不到应有作用.③洗涤性,要注意洗涤条件亦取决于纤维
的化学特征:粘胶纤维,腈纶,丝,羊毛(及其与化纤混纺品),不耐碱,宜用中性洗涤剂,温度应在40℃以下,由于湿态时强度低,切忌搓揉拧绞,应自然沥干;涤,锦,维,丙四大纶,洗水不应超过50℃,可用碱性洗衣粉,耐光性差,洗后宜阴干.④染色性,丝毛纤维
是蛋白质分子,有胺基和羧基,容易和酸性或碱性染料作用,故可直接着色,棉麻和人造纤维
是中性
的聚葡萄糖分子或纤维素单体,需用媒染法,即用媒染剂如明矾水解成氢氧化铝,挂上染料后再吸附在纤维上,有
的也可直接上色;合成纤维情况不同,取决于化学结构.③保暖性取决于纤维
的导热系数.对于衣料,如果知道它
的含气率或视比重,就可算出其导热系数,为使服装保温良好,应尽可能保持空气在服装内部不发生流动.
三,服装材料
的鉴别
服装材料
的鉴别有感官法,化学法和溶解法.
1,感官鉴别法
①光泽,搽棉光亮,富纤色艳,维棉暗,丝织品有丝光.⑦挺括,用手攥紧布迅速松开,毛纤混纺品一般无皱折且毛感强,涤棉皱折少,复原快,富棉和粘棉皱折多,恢复慢,维棉则不易复原且留有折痕.③纤维长短,可抽出丝观看,并在润湿后试验,粘胶湿处易拉断,蚕丝干处断,锦丝或涤丝干,湿处都不断;短丝则为羊毛或棉花,粗
的为毛,细
的为棉,如较长且均匀,则为合成短纤维.
2, 化学法
化学法鉴别服装材料有燃烧法和溶解法两种.燃烧法主要
是观察纤维
的燃烧方式和烟,焰,灰,味等燃烧现象,不同
的纤维其燃烧情况
是不同
的.溶解法鉴别纤维均基于形成纤维
的单体
的化学结构不同,有
的机制尚不清楚.
4.4 纺织品加工和保护
4.4.1 加工
除了前述
的缩水,熨烫等基本性能必须注意外,缝纫亦
是加工
的重安环节,主要考虑:
①缝线,尽管目前在缝胶上有许多改进,但日常生活中仍多用线缝,要求其理化性能与衣料品种相同:亦可用涤纶或锦纶线(耐磨,缩水少).②衬布,其缩水率应和本底布相近,否则下水后起皱.③图案,无沦染色或布贴均应适应本底布结构.
4.4.2 保护
根据纺织品
的化学特征主要办法有:①防虫,常用樟脑丸防止衣服被虫蛀,天然樟脑盛产于我国台湾及江西,由樟木经水蒸气蒸馏得
的樟油精制得,为自色透明晶体,易升华,久置或100℃加热可挥发尽,很香,蠢虫不耐受,因樟脑气进入其细胞而杀灭之,用樟木箱装衣物不受蛀.②防霉,霉菌除生长于食物中外,还可分布到衣物上,产生霉斑,分解纤维素,使织物强度显著降低,工业上常用
的防霉剂
是汞
的有机化合物,如醋酸苯汞,甲基丙烯酸苯汞等.③去霉法,如衣物已生霉则应去掉,办法主要有日晒(紫外线照射)或烤干后刷去,喷洒或沾酒刷净,喷醋擦净,然后再用高效,低毒
的山梨酸,尿囊素防霉.
4.4.3 其它加工和保护问题
涉及一些特殊衣料,主要有①丝绸,不易剪裁,薄,软,滑,故缝制困难,克服办法
是:湿硬法.即喷水使其硬化,因各类丝绸均易吸水,裁剪时将布料摊平,用喷壶均匀喷水使成丰潮湿状态且变硬,但应注意这类物料湿时伸长,干后收缩,尺寸不宜掌握.苯甲酸法,喷洒苯甲酸
的酒精溶液后,再使酒精蒸发,苯甲酸在衣料中凝固而硬化,裁剪后,苯甲酸可升华除去,绸料恢复柔滑.②毛料收藏前注意阴干,晾凉,不可让热,潮
的衣料入箱,否则纤维分解,变脆,毛衣编好后,初穿时易起小球,系羊毛纤维外露经摩擦卷曲造成,千万不可拉掉,毛织物缩水后无法恢复,成衣最好干洗,勤晒,拍打去尘和防污.
4.5 皮革及塑料制品
皮革,橡胶及塑料制品也
是一类重要穿戴品,当然它们还有更广泛
的应用.
4.5.1 皮革
的结构及特征
皮革,包括动物皮和人造革,后者属于塑料,此处
是指动物皮革.
⑴生皮,皮革
的质地首先取决于生皮,常见
的劝物皮有牛皮,羊皮和猪皮,也有其它珍奇动物(如鹿,虎,狐)
的皮,细腻程度及毛色不同,化学结构大体相近.实用中
的生皮包括:①表皮
是皮肤最外层组织,主要由角朊(即蛋白质)细胞组成,根据角朊细胞
的形态,表皮还可细分成若干层,它决定皮
的粗糙程度.②真皮
是含有胶质
的纤维组织,决定了皮
的强韧程度和弹性.化学上它们均为蛋白质.根据加工要求,生皮还有去毛和附毛两种.皮和毛中
的蛋白质主要为角蛋白,不溶于水,酸,碱及一般有机溶剂,有一定硬度和耐摩性.
(2)制革,
是把动物体上剥离
的生皮加工成实用
的皮料,即制革.此过程称为鞣制,即用鞣酸及重铬酸钾对生皮进行化学处理,①鞣酸又称丹宁,
是某些植物如碱肤禾
的树瘤(五倍子)中存在
的一类无定形固体物质,分子结构中含多个羟基,可溶于水,能使蛋白质凝固,当生皮充分润湿并压榨后,它
的每条纤维周围均充满蛋白质,经鞣酸处理后,生皮即得规整.②重铬酸钾在鞣制时加入,经还原Cr6+成为Cr3+,铬离子与氨基酸
的活性基团作用,使皮
的纤维键合,强度大增.鞣制后,本来容易发臭,腐烂
的硬生皮,变成干净,柔软
的皮革.
4.5.2 橡胶
多用于制造胶鞋,雨衣,防酸手套等,工业上制汽车及飞机轮胎.
橡胶
是天然产
的有机物中极重要
的一种,由橡胶树皮割开流出
的橡皮汁乳状液加少许甲酸凝固制得,
是异戊二烯
的聚合物,并有弹性,异戊二烯在橡胶分子中
是由各个单体
的头尾彼此相连
的,因为橡胶分子内含有双键,可和臭氧发生加成作用,生成90%
的羰基戊醛,弹性
是橡胶
的主要特性,可以抽长9倍,这一特性进一步反映了其特定结构:X光研究表明橡胶在通常情况下并不呈晶形,但当抽长达到一定程度时结晶性质即开始出现,这种抽长析晶现象和结构很有关系,平时皱折绞连
的碳链在抽长时不但被拉直,而且拉开形成有序排列.
1939年成功地用硫磺把天然橡胶分子交联在一起,使之成为有实用意义
的橡皮.已证实在100个异戊二烯链中只形成一个交联点,因此硫化后橡胶
的分子量增加不多,但物理性能显著改善,如张力及弹性增大,在有机溶剂中
的溶解度降低,受热后不变软,说明已形成伸缩自由具有优异弹性
的网状结构.如硫加得太多,即变成无弹性
的硬块,这说明硫起桥
的作用,把若干聚异戊二烯链连接起来,形成楼梯式结构.
4.5.3 人造革和塑料
通常人造革由聚氯乙烯制成,办法
是在织物纱线之间用这种合成树脂粘合.原则上任何树脂(包括橡胶)均可制作革.
塑料由树脂及附加成分组成:树脂
是指具有可塑性
的高聚物,由单体(低分子量
的化合物)成链状或网状连结而得,其分子量可达数万.链状聚合时,单体分子首尾相连,形成卷曲和缠绕
的长链,如聚乙烯,网状聚合时,链在横向或纵向交联形成立体结构,分子中
的各个原子之间连接很紧密,如酚醛树脂.除聚合物(合成树脂)外,还有各种添加剂如填料(加玻璃纤维,可增加强度),增塑刹(加邻苯二甲酸二辛酯,可使塑料变软,以制成薄膜或塑料布),润滑剂(高沸点溶剂如高碳酯类),稳定剂(多为还原剂,可使塑料增加对光,热
的稳定性),着色剂(各种染料)等.
塑料有许多优异性能,可塑性,弹性,比重小,耐蚀,绝缘性好和强度高等.
4.5.4 日用功能
皮革,橡胶,人造革和塑料广泛用于穿戴及生活
的其它领域,各有特点.
皮革和人造革二者在应用上有某些共同性:均适合做御寒外衣,但动物皮革较透气,保暖性更好,然而怕水,人造革
的表面不怕受潮;二者均耐磨,坚韧,但动物皮革做成
的皮鞋(及其它皮制品)受潮后易变形,产生折皱,甚至断裂,人造革制
的不怕水但比较气闷.
由于橡胶不透水且轻便,易成型,广泛用来制雨衣,雨靴,水管,热水袋等,橡胶柔软,耐磨,且富弹性,多用于制造运动鞋和皮鞋
的鞋底;长期以来大量橡胶用于制造自行车,汽车,飞机等各种交通工具
的轮胎,对于提高这些交通工具
的速度和运输效率起了很大作用,并且迄今尚无其它材料可替;也由于它独特
的弹性和柔韧,橡胶常用于制作婴儿
的奶嘴,小学生
的橡皮擦,皮筋和松紧带等.
常用
的塑料有:①聚苯乙烯,
是最早开发并商品化
的,聚苯乙烯较硬,有热塑性和热固性,制作梳,牙刷柄,肥皂盒,包装材料等.②聚乙烯,
是1933年开发
的,聚乙烯较软,可制成膜,制农用薄膜,雨衣,牛奶袋,导线绝缘材料,口杯等.③聚氯乙烯,分软,硬两类,前者增塑剂多〔可达50%),适合制软材如塑料布,软管等,后者可制硬质品如塑料凉鞋,水桶,盆,棍,板.④聚丁二烯,
是丁二烯在金属钠作用下聚合,或与其它含双键
的化合物如苯乙烯共聚而得
的聚合物,构成了一类合成橡胶,可制轮胎,软管等.⑤聚甲基丙烯酸甲酯,很硬,异常坚固,透明,俗有机玻璃.⑥聚碳酸酯,俗称玻璃钢,强度高,硬,透明,像钢板一样坚韧.此外还有有机硅烷,聚四氟乙烯,酚醛树脂(俗称电木),泡沫塑料等.
保护和修补:皮革,橡胶,人造革和塑料在使用时均须注意保护以求延长寿命.主要问题有:空气
的氧化作用,紫外线照射,温度骤变(受热或冷冻),会使皮革,塑料中
的添加剂分解,挥发,功能降低,使橡胶中
的硫键断裂,硫分子和橡胶单体脱开,结果制品变硬,发脆,严甭时会龟裂,甚至折断,就
是发生老化.橡胶不能接触碱,油,皮革可被酸,碱及有机溶剂侵蚀并且遇水发硬,许多塑料如尼纶亦怕酸,碱,这就
是腐蚀性;皮革和人造革中
的蛋白质和纤维易发霉和受虫蛀,这
是其霉变性.
橡胶和塑料有两种修补法:除酚醛树脂(电木)以外,橡胶及日用塑料大多有热塑性,即将其加热会变软甚至熔化,冷却后会复原,如车胎,塑料薄膜,牙刷柄,鞋底等均可用铬铁使已洗净并晾干
的修补处烫至发粘,赶紧对准缝口,趁热用力将接缝挤压密和,待冷却后即粘牢,为防止塑料受热时炭化变黑.烙处应隔以铝箔或玻璃纸,这
是热补.用胶黏剂将破损或断裂
的橡胶及塑料面粘合,
是冷补,其关键
是选择合适
的粘接材料和胶黏剂.
4.6 颜色
的化学
自然界
的色彩都与光联系在一起,光
是大自然
的化妆师.
为什么在白色
的太阳光下,物体会呈现出五颜六色呢 这
是由于太阳光照到物体上时,一部分光被物体表面反射,另一部分被物体吸收,剩下
的穿过物体透射出去.对于不同
的物质反射,吸收和透过
的光
的情况不同,因而不同
的物质具有不同
的颜色.对透明物质而言,物质
的颜色主要取决于该物质对光
的吸收或透过
的程度.如果物质对光谱中各种色光
的透过程度相同,则这种物质就
是无色
的;若物质只能透过某一部分波长
的光,而吸收其它波长
的光,那么这种物质
的颜色就有它所透过
的光来决定.例如,绿色
的玻璃主要透过绿色光,而其它色光几乎全部被吸收,所以这种玻璃就呈现为绿色.节日悬挂
的彩色电灯能呈现彩色,并非因为它们能发出往颜六色
的光,而
是它们
的玻璃灯泡只让某种颜色
的光透过,它们
的发光体与普通电灯
是一样
的.普通窗玻璃能让各种颜色
的光透过,所以,它对阳光
是完全透明
的.对不透明物质而言,物质
的颜色主要决定于该物质对光
的吸收和反射
的程度.当白光照射到不透明物质
的表面时,如果入射光几乎全部被物质吸收,则该物质就
是黑色
的.若入射光全部被物质所反射,则该物质就
是自色
的.如果物质只反射某一部分波长
的光,而吸收其他波长
的光,那么,这种物质
的颜色就由它所反射
的光来决定.
4.6.1 颜料和着色
颜料和染料,都
是用来着色
的物质,可
是,它们毕竟
是两样东西,化学成分不同,性质和用途也不一样.
最早
的颜料
是矿矿物,
是从大自然中取得
的.如①彩陶上
的黑色
是炭,红色却
是一种赤铁矿,人们叫它"红赭石",化学成分主要
是氧化铁.②朱砂,它
的成分
是硫化汞.人造朱砂俗名叫"银朱".我国制造
的银朱印泥,颜色纯正,不会褪色,受到国内外画家
的赞誉.
颜料,如自色颜料白垩粉(碳酸钙),铅白(碱性碳酸铅),黄色和桔红色颜料铬黄(铬酸铅),雄黄(硫化砷),雌黄(三硫化二砷)等,大多
是一此无机物.
颜料不仅大量被用做涂料,而且
是制造墨水,油墨,绘画颜色
的原料,还
是橡胶,塑料,搪瓷和纸张等
的着色剂.现在,人们已经能够用化学方法制造各种颇料,它们比天然颜料更丰富多彩.
有些特别
的颜料会变色,它们在光或热
的作用下,会引起分子结构
的电子变化,从无色变为蓝色,绿色,或由橙色变成蓝色,变色
的速度快得惊人,在1秒钟内就能改变色泽.这种颜料可用来涂军事上
的伪装防护物,工业上可用它来制造变色漆.
4.6.2 天然染料
很早以前人类就开始用一些动物和植物
的色素漂染丝绸和布匹,这些色素就
是最早
的染料.染料
是有颜色
的物质,但有颜色
的物质不一定能做染料,染料必须能把自己
的颜色附着在纤维上,而且耐洗耐晒不易变色.几千年来,人们费尽心机,从动植物机体中和矿石里,只提炼出了10多种天然染料.如3000多年前,我国已经学会从紫草,茜草和靛蓝草里得到赤紫,绛红和蓝色
的染料.人们在植物中提取到
的天然染料还有不少:从木兰属植物
的叶子和蓝檀树(产墨西哥)里,可提取蓝色染料;从巴西木中可以提取红色染料;从地衣中可以提炼紫色染料;从古巴
的黄檀木中可提炼黄色染料;从热带含羞草和金合欢树中可提炼棕色染料;从鞣科植物中可提炼出深赭色
的染料.
从动物中也可提炼出染料,古代
的欧洲
是从动物中提取紫色染料
的.为了取得一点点紫色染料,要潜进地中海海底去采集海螺,提取一种"骨螺紫"—名贵
的紫色染料.从几千个海螺中只能提取到1千克紫色染料,因为来之不易,也只能供王公贵族享用,叫做"帝王紫".'有一种个体微小
的胭脂虫,原产墨西哥,寄生在多刺
的仙人掌上.当地人把这种虫干燥后,制成洋红.从好几万只这种小昆虫里才得到50克红色染料.16世纪初,传到欧洲,成为工业品.到19世纪中叶,天然染料依然很盛行.人们用很多士地种植茜草.那时候.全世界每年要割下10万吨茜草,供人们提炼红色
的茜素.
除了生物染料外,人们还发现了无机染料.我国古代
的炼丹家葛洪,用含硫
的矿石和汞化合物炼就了汞红,翠绿和孔雀蓝,奠定了无机染料
的基石.后来,随着近代化学染料工业
的发展,人们对植物和动物染料等
的分子结构进行研究,相继合成了各种染料,由于人造染料
的质地纯净,色彩缤纷,产量高,成本低,渐渐替代了动植物染料.
4.6.3 人造染料
染料给纺织品,塑料等物品抹上了绚丽
的色彩.今天,人工创造
的妮紫嫣红
的染料,比大自然亿万年来赋子
的五光十色,更加瑰丽多彩.
最早人工合成
的染料,
是从煤焦油中提炼出来
的.
经过对一系列染料
的研究与合成,人们逐渐掌握了颜色与物质结构
的关系.在染料化合物
的分子中都有一类称为"发色基团"
的原子团,还有一类叫'助色基团",发色基团
是物质具有各种颜色
的根源,助色基团可以使原色加深.掌握了这些规律,人们合成并生产了比天然染料颜色更鲜艳,性质更稳定
的染料.现在人造染料
的总数已达几万种,经常生产
的约有2000多种.人造染料主要有苯胺染料,茜素染料,硫化染料和偶氮染料等.
4.6.4 纤维染色
染料大多
是有机物,对于天然纤维和人造纤维有很大
的亲着力.大部分染料都能溶于水,有一部分不溶于水但经过一定
的化学处理(如酸化,还原)后,也溶于水.
丝,毛
的纤维
是蛋白质高分子,它由几百个氨基酸分子组成,氨基酸有酸基,也有氨基.酸基显酸性,氨基显碱性,容易同酸性或碱性染料分子结合成盐.因此,丝,毛织品染色比较容易.
棉,麻纤维
是中性
的聚葡萄糖高分子,分子中没有易于和染料分子结合
的基团,所以它需要用媒染剂做媒介,把染料牢牢地固着在纤维上,使棉,麻织物染色.此外,印染织物时间长了还会褪色,这与织物纤维内
的气体有关.炎炎烈日下,当棉纤维还在棉铃中成长时,就已与空气中
的气体原子(多数
是氧原子)结合了.这种结合力极大,比现代任何一种染料
的粘含力都大得多.因此,要想给加工成布
的棉花染色,用染料原子来"驱逐"气体原子
是很困难
的.如果把织物放在不断往外抽气
的真空箱内,织物内
的气体就会被清除得干于净净;再让织物从染料液中通过,织物纤维就能十分有效地"抓住"染料,这样原来需要好多小时印染
的织物,在真空箱里只要零点几秒印染过程就可完成,而且染料可以浸透每个"死角",这就叫"真空印染技术".采用真空印染,不仪能提高运转速度,而且可以简化甚至取消纺织品印染前
的准备工序,直接将织物从织机上取下来即可印染.
20世纪50年代后,新
的绚丽鲜艳
的染料不断涌现出来.成百种活性染料
的出现,引起了染料工业
的一场革命,前程未可限量.它染色范围广,价格不很贵,绸缎,呢绒,哔叽,灯芯绒等都能印染,色彩特别鲜艳.
人造纤维和天然纤维本质上差不多,也很容易染上颜色,因此,人造丝,人造棉像棉,麻,丝,毛一样都披上了绚丽
的色彩.
可
是,合成纤维
的染色情况却大不相同,只有锦纶
的分子同蛋白质有点相似,容易染上颜色.丙纶,涤纶,氯纶等染色就困难了,因为染料,媒染剂都粘附不上它们,所以人们只好在喷丝前将染料混在原料里,喷出带色
的丝,使织物有颜色.
染料工业发展到现在,不仅有给纺织品染色
的染料,还有专门用于生物学和医学研究用
的染料,有液晶染料,激光染料,变色染料,感光染料,半导体染料等,在尖端科学和工业,农业生产中都有广泛
的应用.染料除了染色以外,还有着许多奇妙
的用途.
①在日常生活中,红,蓝墨水,彩色纸,复写纸,圆珠笔等,都要用到染料.②许多染料在不同
的酸,碱溶液中会呈现出不同
的颜色,可用来指示化学反应.③有些人造染料在不同温度下有变色
的本领,人们利用这种特性制造示温涂料.④有此染料经过紫外线照射后,晚上就会闪闪发光.如果用这种染料来书写指路牌,电影院座位
的号码,不用灯光也可以使人一目了然,省了许多麻烦.用这种染料画舞台背景,在灯光和紫外线灯照射下能够使舞台上
的景物千变万化,时而金光灿灿,时而荧光闪闪,使剧情和场景融成一体.在飞机场,码头,大型工地上,发号人员
的衣服和旗子,用发光染料来染色,在晚上指挥工作就很顺利.⑤彩色电影
的胶片上,分别涂有对红光,绿光,蓝光敏感
的感光层三层,在每一层感光层上,都涂有不同
的染料.由于红,绿,蓝
是光
的三种原色,把这三种原色按不同
的比例调配,就可以变化出各种各样
的色彩来.染印法
是洗印电影拷贝
的新技术.它根据彩色套印
的原理,把彩色底片用分色
的方法制成三条浮雕片,再用红,绿,黄三种补色染料染色,然后叠印到空白片上形成彩色图像.⑥人造染料还能给人治病.不少染料
是良药.例如红汞,紫药水,既
是消毒药物,也
是染料.外科医生常用
的消毒剂雷佛奴尔,也
是一种黄色染料;另一种黄色染料苦味酸,也以用来治烧伤.人造染料刚果红,用做止血剂,可以加速伤口
的凝结,人造染料酚酞,常常用来做泻药.阿
的平,百浪多息等既
是染料,也
是药物.
4.7 服装洗涤中
的化学
4.7.1 洗涤机制和洗涤剂
的化学结构
⑴ 冼涤机制
肥皂洗涤机制包括润湿作用和洗涤过程.洗涤剂
的去污作用
是由表面活性剂降低表面张力而产生
的润湿,渗透,起泡,乳化,增溶等多种作用
的综合结果.
肥皂
是一种不很稳定
的化合物.当它与大量水分接触后,能够变成一种粘性
的胶体溶液,它能吸附在固体物上,而微小
的物质如尘垢或其它微粒又能吸附皂液,因此肥皂有吸附性,能将衣物
的污垢吸附下来,这
是肥皂成为优良
去污垢剂
的原因之一.同时肥皂溶于水后,搅动时能使肥皂液起大量泡沫,并且消失缓慢,这种叫做泡沫性.肥皂质量越好,所起泡沫就越多,因为它增加了肥皂液
的表面积,又使肥皂液更有收缩
的力量,所以
去污垢性也就强.如果我们进一步从分子结构
的观点来看,那末,普通
的肥皂其主要成分
是硬脂酸钠盐(C17H35COONa),这种盐
的分子结构中可分为两部分,一端
是(-COONa,羧基部分)能溶于水
的叫"亲水性基",另一端却
是不溶于水(C17H35—烃基)而溶于油
的叫"亲油性基"或叫"憎水性基".当衣物上
的油迹或污垢用水洗时,擦上肥皂,肥皂分子就浸润到衣物
的隙缝空间,肥皂分子中
的"亲油性基"就进入油迹颗粒内,而"亲水性基"则伸入到油迹颗粉外面
的水层中,整个油迹颗粒就完全被肥皂分子所包围而分散在水中,最后经漂洗而除去.另外肥皂与水作用时,一部分肥皂产生了水解作用,生成了碱,碱也能把污垢溶解下来而清除.肥皂所以具有去除污垢
的性能,就
是上述这些性质
的综合而产生
的.
肥皂虽然有优良
的去污作用,但不宜在含较多
的钙盐或镁盐
的硬水中使用.因为肥皂和硬水中
的矿物质如硫酸钙,硫酸镁起变化后,就生成难溶于水
的高级脂肪酸钙盐和高级脂肪酸
的镁盐,因此肥皂在水中不易起泡沫,而且还能使沉淀粘附在衣物上.另外,肥皂也不适用于酸性溶液或含盐量多
的水中洗涤,因肥皂在酸性溶液中要分解成为脂肪酸和盐,肥皂在含盐最较多
的水中会析出四不溶解,从而都失去了肥皂
的洗涤
去污作用.
如果没有润湿作用,想把物体洗净
是不可能
的.润湿作用涉及有关表面
的性质,通常吸附在衣物和皮肤上
的污物如尘埃,煤烟,油渍,汗分泌物,大都
是疏水物质,而洗涤
的受体即棉,麻,丝,毛等动植物及人造纤维,虽然有
的本身亲水,但大都有一层油膜,故表面也多
是疏水
的.要使被吸附
的污垢与衣物表面分离,首先要求洗涤液接触这两者,在其界面形成亲水
的吸附层,使表面张力降低,而削弱其粘附力,洗涤剂分子又会渗进原来全粘在一起
的污垢
的间隙和裂缝中,把它们分散成更小
的颗粒.
⑵洗涤过程,其基本过程为:被洗物—污垢 + 洗涤剂～被洗物 + 洗涤剂—污垢而洗涤
的.
此处
的介质决定于
是水洗还
是干洗,除上述润湿作用外,还有与起泡沫有关,借助揉搓及泡沫
的活动,使污垢从纤维上脱落
的机械作用和使污垢分散,不再回附于纤维
的乳化作用以及污垢可能进入洗涤剂分子
的胶束,最终脱离被洗物
的增溶作用.洗涤剂
的去污作用
是上述由降低表面张力而产生
的多种作用
的结果.
⑵ 洗涤剂
的化学结构
洗涤剂由表面活性剂及若干助剂组成,前者为带有双亲(既亲水又亲油)结构
的表面活性剂,后者则为改善洗涤效果
的各种无机物〔如三聚磷酸钠),有机物(如香精,增白剂,酶制剂)等.
表面活性剂有2000种以上,其分子结构具有不对称性,由亲水
的极性基和疏水
的非极性(烃)基两部分组成. 助剂主要有三聚磷酸钠,硅酸钠,硫酸钠等.三聚磷酸钠俗称五钠,为洗涤剂中最常用
的助剂,与水中
的钙,镁离子配位,有利油污分解,防止制品结块(形成水合物而防潮),使粉剂成空心状;硅酸钠俗称水玻璃,除有碱性缓冲能力外,还有稳泡,乳化,抗蚀等功能,亦可使粉状成品保持疏松,均匀和增加喷雾颗粒
的强度;硫酸钠,无水物俗称元明粉,十水物则称芒硝,在洗衣粉中用量约40%,
是一种主要填料;羧甲基纤维素钠简称CMC,可防止污垢再沉积,由于它带有多量负电荷,吸附在污垢上,静电斥力增加;月桂酸二乙醇酰胺有促泡和稳泡作用;荧光增白剂如二苯乙烯三嗪类化合物,配入量约0.1%;过硼酸钠水解后可释出过氧化氢,起漂白和化学
去污作用,多用作器皿
的洗涤剂.
4.7.2 各类洗涤剂
的配方
家庭常用洗涤剂有粉剂,液剂,膏状和块状几类,应用上各有特色.
⑴ 洗衣粉适用于洗涤棉,麻,聚内烯腈等纤维制品
的为重垢型,用于洗涤丝,毛等蛋白质纤维
的为轻垢型(要求中性),还有常规型或通用型.①重垢型按烷基苯磺酸钠含量分为30型(30%),25型,20型三种,②轻垢型国内这类产品尚缺,通常在前述30型
的基础上,降低三聚磷酸钠(到2%～15%),硅酸钠(到1%)
的用量.③其它复配粉即含多种活性物但总量降低,其特点为
去污力强,泡沫少,易漂洗.
(2)液剂,随着生活水平
的提高,这类洗涤液发展迅速,主要包括厨房用液,地毯洗液等.①餐具洗液为轻垢型,亦可用于洗涤蔬菜,水果,但对安全性要求高:主要成份为烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠5%～25%,月桂酸酯硫酸钠2.5%～7%,椰子油酸单二乙醇酰胺或其它酰胺2%～4.5%(稳泡剂)福尔马林0.2%(杀菌剂),pH值接近中性.②洗衣用液剂为重垢型或轻垢型,前者多用于洗涤内衣,通常含有碱性助剂,后者多用于洗涤外衣及毛料,为中性,重垢型
的典型配方为烷基苯磺酸钠10%,壬基酚聚氧乙烯醚2%,二乙醇胺3.6%,焦磷酸钾12%,硅酸钾4%,二甲苯磺酸钾5%(助溶剂),聚乙烯吡咯烷酮0.7%(增稠剂),荧光增白剂及福尔马林各0.2%;轻垢型中无上述碱性
的钾盐,但加入月桂酸二乙醇酸胺(2%),吐温60(1%～4%)及乙醇等,液剂类
的一个显著特点
是淡雅清香,悦目怡人.③地毯清洗剂多用低碱度及易于干燥
的液汁,主要成分为脂肪醇硫酸酯钠(或镁),磺化琥珀酸半酯,焦磷酸钠,胶体二氧化硅及少许溶剂,④软皂即脂肪酸钾.
(3)膏状,即将配方中
的各种液体和固体混介物制成粘稠
的胶体,要求在运输,贮存中不得分层,析晶,结块等,其加工比粉状方便,效能比液状优异,近年来有所发展.重垢型配方如烷基苯磺酸钠25%,乙醇2%,三聚磷酸钠25%,水玻璃7%,纯碱5.3%,羧甲基纤维素钠1%.
(4)块状,泛指各类肥皂,应用方便
是其突出优点,肥皂主成分为高级脂肪酸钠盐,松香(提高肥皂中脂肪酸含量),硅酸钠(有利于成型),滑石粉〔增加固体量防止收缩变形);改性肥皂品种甚多,主要在肥皂基质上加入其它特效助剂,如香皂(加入香精如香草油),增自皂(荧光增白剂),儿童皂(碱性弱,油脂含量高,还加少许干硼酸和羊毛治),药皂(加入苯酚,混合甲酚及硼酸,可杀身上细菌,但不宜洗脸和洗头),酶皂(加入0.2%～0.7%
的酶制剂,如蛋白酶,脂肪酶,淀粉酶等),透明皂(用80%牛,羊油,20%椰子油及甘油和碱制成,碱性较弱,皂质滑,不易龟裂,由于甘油较多故透明),美术皂(用不同颜色
的皂制成花,鸟再嵌入透明皂中),后两者适含洗合成红维.
近20年来,针对不同需要开发
的新品种有:①
加酶洗衣粉,1971年美国卫生组织在确证由1963年在荷兰制成
的加酶洗衣粉无毒后,发展迅速,主用于洗涤含较多蛋白质
的污渍如血渍,粪渍,汗渍等,对医院及野战外科部门尤为重要,应用
的最佳温度为40℃(70℃以上酶失去活性),适宜PH 值为8.5～10.5.②低磷洗衣粉,山于磷酸钠
是植物重要肥料,其废水难于治理,排入江河中造成所谓富营养化,即水藻大量繁殖,水中动物则因缺氧而死亡,近年来随着对环境问题
的重视,广泛开展了磷酸盐代用品
的研究,已提出
的代用试剂有FETA,氨三乙酸,柠檬酸钠,合成分子筛等,效果均不如三聚磷酸钠,只能部分代用③洁厕粉,表面活性剂与三聚磷酸钠及摩擦剂(碳酸钙等)
的混合物,
去污效果好.
4.7.3 其它
去污及消毒方法
⑴ 漂白布,纸张和草帽用亚硫酸溶液还原漂白,其机理
是生色物多含双键,可由加成氢而破坏;深色
的斑及染料可用漂白粉处理,释出
的次氯酸破坏色料
的分子.
⑵ 油渍,润滑油,皮鞋油,油漆,印刷油墨
的污渍可用汽油,四氯化碳,乙醚等有剂溶剂除去;圆珠笔油渍可用苯擦去.
⑶ 墨渍,由于碳很稳定,不易与一般化学试剂作用,通常用吸附力强
的淀粉吸收,也可用1份酒精2份肥皂液搓揉脱除.
⑷ 蓝墨水,还未氧化干涸时,由于鞣酸亚铁可溶于水,立即用水洗即可,如已氧化则先用水浸湿,再用亚硫酸钠,硫代硫酸钠或草酸还原后再用水洗;红墨水则用20%酒精及0.25%高锰酸钾使染料氧化而去渍.
⑸ 血渍,尿渍,汗渍等主成分为蛋白质,宜先用冷水浸泡(如用热水烫煮则蛋白质凝固,粘牢于纤维上),再用
加酶洗衣粉洗涤,这类污渍日久由于阳光和空气作用氧化成尿胆素
的黄斑,可用稀氨水揉搓脱色.
⑹ 菜汤乳汁污渍,先用汽油揉搓去其油脂,再用稀氮水浸洗;果汁,如西红柿汁,先用食盐水刷洗再以稀氨水处理;茶迹,先用浓食盐水搓,羊毛织品则用10%甘油轻揉后再用清水漂洗.
⑺ 锈斑,不同环境
的锈斑组成不同,日常由于工作,劳功时衣服上沾
的铁锈斑为含羟基氧化铁,呈棕黑色,通常用2%草酸溶液或5%～10%柠檬酸溶液浸洗.
⑻ 毛织物上
的油污通常用干洗精去除,市售干洗精为非离子表面活性剂与乙二醇(助溶剂)及四氯乙烯或汽油和少量水
的混合液.
⑼ 首饰污渍指金,银合金受酸,碱,油脂作用失去光彩,甚至形成斑点,可用碳酸氢钠溶液,含皂素及生物碱
的溶液,中药如桔梗
的浸汁或5%～10%
的草酸溶液浸泡后再刷洗.
⑽ 铝制品油污,如饭锅,水壶上
的污渍,主成分为油垢,切不可擦拭或刮挖,可用棉花沾少许醋轻搓,待熏黑部位光洁后,再用中性洗衣粉洗净.
⑾ 厕所污渍,用10%酸(除去尿碱和水锈),硫酸氢钠与松节油或烷基苯磺酸钠混合物可擦除尿碱.
4.8 服装与饰品
的污染
4.8.1 服装产生
的污染
从环境科学
的观点来看,在人体着装状态下,衣物就在人体周围构成一种特殊人工生态环境,简称服装环境.关于衣物
的污染问题,在过去,人们一般认为来自两个方面:其一
是人体
的分泌物,如汗,油脂等
的内部污染;其二
是外界环境中
的污染物,如油污和灰尘等
的外部污染,这两种污染可以通过织物结构变化和防污整理加工获得不同程度
的防止和限制.近年来,随着服装消费科学和卫生学
的不断研究和发展,人们逐渐认识到了衣服
的第三种污染源,即在生产制造过程中所使用
的纺织材料和化学加工剂对服装
的污染,即就
是纤维纱线及织物
的结构不合理性和染料,助剂及整理剂
的有毒性造成了衣物
的污染,污染
的结果
是刺激使用者
的皮肤,导致皮肤过敏或接触变态反应,更有甚者物质进入体内,引起病变,对人体健康非常不利,目前许多国家已从纺织,化学,医学等几个方面共同探索控制和减少服装污染
的途径,改善人体
的服装环境问题,提高其消费安全性.
据调查,城市道路由于汽车尾气排放,使道路上含有大量一氧化碳,臭氧化合物,二氧化硫,氮气化合物,二氧化碳,铅化合物,烟和油雾.高峰期间含铅废气笼罩着整个街道.此外还有大量灰尘,尘埃微粒
是细菌和病毒
的载体和庇护所.人们不管
是行路,骑车还
是乘公车,每天都要往返穿梭在马路上,服装
的污染
是严重
的,建立和养成进家后换下衣服和鞋
的习惯
是必要
的.
4.8.2 纺织材料对皮肤
的刺激作用
纺织材料对皮肤
的刺激一般包括物理刺激和化学刺激,前者主要表现为纺织材料对皮肤
的挤压,摩擦和刺入等作用,后者主要
是纤维
的化学性质对皮肤
的刺激.纤维对皮肤
的化学刺激以合成纤维最为明显,纤维制造过程中使用
的化合物通过与皮肤
的直接接触或通过皮肤微弱呼吸作用,对人体表皮产生影响,甚至导致炎症,有些人在夏天穿化纤衣服会引起皮炎即
是如此.儿童由于皮肤幼嫩,更不适合穿着化纤衣物,从健康
的角度出发,儿童穿棉织品
的衣服比穿化纤衣服要卫生得多,因为化纤衣服不易吸水,透气性差〔儿童
的神经系统发育尚末完善,他们
的植物神经较兴奋,易激动,出汗多,对气候忽冷忽热
的变化适应性差,穿这种衣服更有碍健康.由此可见,给小孩选择衣料
是有讲究
的,若缺乏这方面
的知识,就会给孩子们
的键康带来不良
的影响.
此外,织物结构
的不合理性会使织物表面有凹凸不平,粗涩及质地硬之感.当一根纱线加捻过粗时,它在织物中就会同纤维一样刺激皮肤而使织物
的风格降低.此外,织物经上浆,树脂整理后,导致硬挺度和弹性模量
的提高,对皮肤
的刺激亦将变大.一般纤维
的直径在30～40微米以上就会使皮肤感到不适.
4.8.3 化学加工剂对皮肤
的刺激作用
纺织品化学加工剂主要包括纺织物染色时使用
的染料和助剂,织物整理时使用
的各种整理剂,添加剂及洗涤剂等,如为了防止缩水,多采用甲醛树脂处理;为增白多采用荧光增白剂处理;为挺括,一般作上浆处理.而上述这些化学物质对皮肤均有刺激作用.此外在服装储藏,运输过程中,为防蛀,防霉所放
的防虫剂和消毒剂,均对皮肤有着刺激作用.国外学者经研究认为这些化合物从服装向皮肤转移
的方式包括:服装与皮肤接触时产生
的固体物
的直接转移;从服装逸出
的气化物
的直接转移;以汗做媒介
的液相直接转移等几种污染方式:
⑴ 染料对皮肤
的刺激
服装中
的染料对于人体皮肤可引起一次性化学刺激,接触变态反应光毒性皮炎.这些染料大多有偶氮
的结构,其中以分散染料居多.另外,其它结构有醌类,喹啉类
的分散染料.还原染料及酸性染料亦会对皮肤产生过敏和刺激.染料引起
的皮炎发作时间因人而异,最短4小时,最长6天,停止穿用该服装后,一般会逐渐消失.
⑵ 含甲醛整理剂
甲醛
是一种过敏源,当从纤维上游离到皮肤
的甲醛量超过一定限度时,对其有抗体
的人就会产生变态反应皮炎,多分布在人体
的胸,背,肩,肘弯,大腿及脚部等.
某些衣物也
是达成生活中甲醛污染
的原因之一,因纺织品中含有染料,增白剂及增塑剂等残留物.其中危害最突出
的是甲醛.当穿着这种衣物时,遇到较高
的温度就会释放出游离
的甲醛.甲醛浓度低时,可对过敏体质
的人,特别
是儿童产生不良影响.最常见
的是皮肤过敏(红肿,出现泡疹,丘疹等),有时还出现咳嗽,多痰,头痛,恶心等等.另外,用含有金属铬
的染料,偶氮染料,分散染料染过
的织物,也可引起过敏反应.
甲醛
是一种潜在
的致癌物质,可致鼻癌.有些国家对纺织品中甲醛含量已有卫生要求,特别
是做儿童衣物
的纺织品,对其中化学物质
的卫生要求尤为严格.
⑶ 柔软整理剂
柔软整理剂虽然可以减轻服装对皮肤
的物理刺激,但
是可能会引起体质异常
的人患变态反应性皮炎.
⑷ 其他整理剂
一般内衣,袜子等都要用有机汞或其他化合物等进行卫生整理,它们有可能对皮肤产生刺激和接触变态反应.另外,某些含氟,溴元素
的旧织物整理剂亦可能引起皮炎.为防止缩水,多采用甲醛树脂处理:为增白,多采用荧光增自处理;为挺括一般作上浆处里,而这些化合物对皮肤都具有刺激作用.
⑸ 洗涤剂和消毒剂
洗净剂包括洗衣粉,洗涤剂和餐具洗涤剂.洗涤剂使用不当或漂洗不净会引发表皮发炎,对婴幼儿尤为明显,许多洗涤剂中含有镍元素.它
是一种过敏性元素,会导致皮炎.干洗剂中
的化学除垢品亦有引起皮肤过敏
的可能.洗衣粉,洗发剂和消毒剂等都
是家庭常用
的洗洁剂,洗衣粉
的种类繁多,主要成分
是烷基苯磺酸钠,
是属于毒性较小
的物质,但由于用它洗衣服时能残留其上,通过穿衣服,特别
是内衣,将化学品吸附于皮肤,会刺激皮肤,引起皮肤过敏等疾患,使皮肤发红,发痒,故至红肿.洗衣粉经过皮肤进人体内,被体液吸收后,能抑制人体中多种酶
的活动,从而降低机体抵抗各种疾病
的能力.长期过多
的使用洗涤剂,还会损伤人
的神经中枢系统.
再使用洗洁剂时应注意下列问题:一
是尽量少用;二
是成人衣裤使用洗衣粉后,要用自来水冲洗干净;三
是婴儿
的尿布,内衣,内裤最好不用洗衣粉.
另外,调查结论显示,男衬衫大多数采用15种不同化学物质进行处理,这些衣服犹如一张贴在皮肤上
的膏药,通过汗液和体温作用,释放出多种物质,从而引起人体疾病,衣服上
的许多毒物,甚至比饮食更快起作用.针对上述现代服装
的众多缺点,服装界近年来推出了系列
的"环保时装",特别
是香港时装市场上出现
的以有色棉为原料织出
的花布作服装面料,因为它不需要印染加工,减少了环境污染,同时也避免产生大量
的有害化学物质
的残余物,减少了对身体
的危害.
一般家用
的洗涤灵,洁厕剂,洗衣粉,漂白粉等,使用率非常高,并且经常被混合使用,然而专家警告,洁厕剂绝对不能与漂白粉等消毒剂一起混合使用.因为比如会发生氯气中毒.
⑹ 衣服干洗后也要晾
目前大部分干洗店在干洗时都
是用一种高氧化物化学药品作为活性溶剂,这种化学品会对人体
的神经系统,肾脏系统有较大
的影响.在干洗过程中,这种化学物品被衣服纤维吸附,待衣服干燥时从衣物内释放到空气中,从而影响近处
的人体,对儿童影响更大.从衣店取出
的衣物,如直接放入衣柜中挂起也不科学.因为衣柜内空气不流通会使其中充满浓度高
的化学品,从而污染了其它衣物.正确
的方法
是,衣物刚从干洗店取来,应该挂在阳台等通风处,让衣服中释放出来
的化学品随风飘散,当闻不到气味时,才能存放在衣柜中或
是穿在身上.
