穿戴与化学
6.1 纤维与纺织品 第6章 6.2 皮革及其制品 穿戴与化学 6.3 橡胶及其制品 6.4 塑料及其制品 6.5 思考与练习题
6.1 纤维与纺织品 一、纤维的种类和特征 二、纺织品的穿着功能
一、纤维的种类和特征 1.天然纤维
一、纤维的种类和特征 2.人造纤维
一、纤维的种类和特征 2.人造纤维 (1)常见的合成纤维(6大纶)
常见合成纤维的特性 品 种 主 要 特 性 商品名 别名 优 点 缺 点 涤纶 锦纶 腈纶 维纶 丙纶 氯纶 品 种 主 要 特 性 商品名 别名 优 点 缺 点 强度高、弹性好、耐蚀耐磨、挺括不皱、免烫快干、良好的电绝缘性 涤纶 的确凉 吸湿性、透气性不好 耐磨性高、强度高、弹性好、比重小、耐腐蚀、拒霉烂和不怕虫蛀、着色性好、鲜艳夺目 耐光性、保型性较差,表面光滑而有蜡状手感 尼 龙 卡普隆 锦纶 奥纶 开司米 合成羊毛 蓬松、温和、柔软、软化点高、保暖性好 腈纶 弹性、染色性较差,耐热水性不够好 维纶 耐磨、吸湿、透气性均佳,耐化学腐蚀、耐虫蛀霉烂、耐日晒等 人造棉 梅克丽纶帕纶 耐光性、耐热性、染色性、吸湿性和手感较差 丙纶 坚牢、耐磨、耐蚀,又有较高的膨松性和保暖性 耐化学腐蚀性、保暖性、难燃性、耐晒性、耐磨性和弹性 吸湿性小、易产生静电、耐热性差、沸水收缩率大和难以染色 天美纶 罗维尔 氯纶
(2)混纺制品 ①命名。丝的粗细计量单位叫旦(旦尼尔,缩写为D),定义为9000米长的纤维的克数,重1克的为1D。 混纺制品的命名:纺织成布前所用原料名称,如两种以上按比例混纺,则比例大者放在前面。 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/锦花呢或三合一等。 ②重要品种 腈-毛、棉-毛及毛-粘混纺毛线,除保持毛的优良保暖性外,还增加了耐磨性强度。
二、纺织品的穿着功能 1.纤维织品的使用特点 (1)基本要求 ①柔弹性 ②耐磨性③精致性 (2)其它性能①缩水性②熨烫③洗涤④染色⑤保暖性 (1)基本要求 ①柔弹性 ②耐磨性③精致性 (2)其它性能①缩水性②熨烫③洗涤④染色⑤保暖性 2 . 纤维和织品的鉴别 有感官法、化学法和溶解法三种方法。 (1)感官鉴别法 ①光泽。 ②挺括 ③纤维长短
(2)化学法 观察燃烧方式和烟、焰、灰、味 品 种 燃 烧 现 象 燃烧快,与棉同 棉 黄色火焰及蓝烟,灰少,灰末细软呈浅灰色,味似纸 麻 品 种 燃 烧 现 象 棉 黄色火焰及蓝烟,灰少,灰末细软呈浅灰色,味似纸 麻 有烧草味,其余与棉同 丝 燃烧慢且缩成一团,灰呈黑褐色小球,易压碎,有臭味(硫) 羊毛 燃烧时徐徐冒黑烟,显黄焰,起泡,灰多,为发光的黑色脆块(碳化物),有烧发臭 粘胶纤维 燃烧快,与棉同 涤纶 燃烧慢、卷缩、熔化,有黄焰,灰呈黑色硬块,易捻碎,有芳香味 锦纶(尼龙) 燃烧慢,熔化,无烟,亮棕色硬玻璃状灰粒,不易捻碎,有呛鼻气味 维纶 烧时纤维迅速收缩,火焰小呈红色,为灰褐色块,可捻碎,有特臭 腈纶 边烧边熔化,略有黑烟,火焰白而亮,灰为黑色球状,有鱼腥臭 丙纶 烧时边卷缩边熔,无灰,残留物为透明球状,能捻碎,有烧蜡气味 氯纶 难燃,近焰时收缩,离火即熄灭,灰为不规则的黑块,有氯的刺激味
品 种 溶 解 现 象 棉、粘胶纤维 易溶于浓硫酸(脱水及酯化作用)、铜氨溶液 麻 铜氨溶液 丝 酸、碱(氨基酸的两性)、铜氨 羊毛 品 种 溶 解 现 象 棉、粘胶纤维 易溶于浓硫酸(脱水及酯化作用)、铜氨溶液 麻 铜氨溶液 丝 酸、碱(氨基酸的两性)、铜氨 羊毛 氢氧化钠(脂层破坏后进攻蛋白质) 涤纶 苯酚(缩合) 锦纶(尼龙) 苯酚及各种酸(酰胺的碱性) 维纶 酸 腈纶 硫氰化钾溶液、二甲基甲酰胺 丙纶 氯苯 氯纶 二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯苯
3.纺织品保护 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。 “樟脑精”或“精制樟脑”,系以松油为原料经异构化、皂化、脱氢而成,有驱虫作用。 “卫生球”是萘与二氯化苯熔制成的,驱虫能力更强,一度应用很广,现已禁用。 ②防霉与去霉 常用的防霉剂是汞的有机化合物如0.1%醋酸苯汞、甲基丙烯酸苯汞等。 如衣物已生霉则应去霉,办法主要有日晒(紫外线照射)或烤干后刷去,喷酒或沾酒刷净,喷醋擦净。然后再用高效、低毒的山梨酸、尿囊素防霉。
6.2 皮革及其制品 一、皮革 包括动物革和人造革,后者属于塑料。 1.生皮 6.2 皮革及其制品 一、皮革 包括动物革和人造革,后者属于塑料。 1.生皮 常见的动物皮有牛皮、羊皮和猪皮,也有其它珍奇动物(如鹿、虎、狐)的皮。 实用的生皮包括: ①表皮。 ②真皮。化学上均把它们划为蛋白质。
制革就是把动物体上剥离的生皮加工成实用皮料的过程,也称为鞣制,即用鞣酸及重铬酸钾对生皮进行化学处理: 2.制革 制革就是把动物体上剥离的生皮加工成实用皮料的过程,也称为鞣制,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,能使蛋白质凝固。 ②重铬酸钾。使皮的纤维键合,强度大增。 3.人造革 通常的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。
二、皮革制品 ①衣。 ②鞋。 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。人造革制的鞋不怕水但比较气闷。
6.3 橡胶及其制品 橡胶是具有显著弹性的一类高分子化合物。 一、天然橡胶 1.生胶 天然橡胶的组成是异戊二烯的聚合物。这种未经化学处理的橡胶叫做“生胶”。 分子量约为30万左右,它的分子链极为柔顺,有一定弹性,但显示弹性的温度范围不宽,温度较高会变粘,低温会变脆。
2.加工----硫化 把生胶与硫磺一起加热生成硫化橡胶,性能将大为改善。这个过程就叫做“硫化”。 橡胶硫化除了硫化剂硫磺外,还需要添加各种配合剂,如硫化促进剂、防老剂及补强剂(填料)等。
二、合成橡胶 合成橡胶是由分子量较低的单体经聚合反应而成的,其基本成分是丁二烯及异戊二烯分子。 合成橡胶的分类——通用橡胶和特种橡胶两类 合成橡胶的性能和种类因单体不同而异。
通用橡胶 特种橡胶
表7-1 主要橡胶品种的性能及用途 品 种 性 能 特长和主要用途 耐油 耐老化 120 -50~-70 优 劣 良 丁苯橡胶(SBR) 表7-1 主要橡胶品种的性能及用途 品 种 性 能 特长和主要用途 耐热 (℃) 耐寒 弹性 耐油 耐老化 天然橡胶(NR) 120 -50~-70 优 劣 良 高弹性。作轮胎、胶管、胶鞋、胶带 丁苯橡胶(SBR) -30~-60 耐磨、价格低,最大品种的工业用胶。做轮胎、鞋、地板等 顺丁橡胶 (BR) -73 弹性比天然橡胶好,耐磨优。做飞机轮胎、兼改性剂 异丁橡胶 (IBR) 150 -30~-55 次 高度气密性、耐老化、适做内胎、汽球、电缆绝缘层
尚可 氯丁橡胶(CR) 良 优 聚硫橡胶(BR) -7 丁腈橡胶(NBR) 150 -20 -40~-60 硅橡胶 200~250 130 -35~-55 良 优 耐油、不燃、耐老化。制耐油制品、运输带、胶粘剂 聚硫橡胶(BR) -7 尚可 气密性好、做管子、水龙头衬垫等 丁腈橡胶(NBR) 150 -20 高耐油、耐酸碱。做油封、垫圈、胶管、印刷辊等 乙丙橡胶(EPR) -40~-60 耐老化、电绝缘。用作电线包层、气胶管、运输带 硅橡胶 200~250 -50~-100 耐热、耐寒。做高级电绝缘材料、医用胶管、衬垫 氟橡胶 120 -100 耐热、耐寒。用于飞机、宇航、特种橡胶元件
三、橡胶制品 ①防水用具 广泛用来制雨衣、雨靴、水管、热水袋等; ②鞋底 橡胶柔软、耐磨、富弹性,多用于制造运动鞋和皮鞋的鞋底; ③车胎 制造自行车、汽车、拖拉机、飞机等各种交通工具的轮胎; ④小日用品 具有独特的弹性和柔韧性,常用制作婴儿的奶嘴、小学生的橡皮擦、皮筋和松紧带。
胶 鞋
轮 胎
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等 6.4 塑料及其制品 塑料是有可塑性的高分子材料。 全世界投入一定规模生产的塑料品种达300多种,大致可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。 类 别 举 例 通用塑料 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等 工程塑料 聚酰胺、有机玻璃、ABS塑料等 特种塑料 有机硅树脂、环氧树脂和离子交换树脂等
类 别 塑 料 举 例 热塑性塑料 热固性塑料 酚醛树脂、尿醛树脂、环氧树脂 按合成树脂的性质,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。 类 别 塑 料 举 例 热塑性塑料 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、 有机玻璃、赛璐珞 热固性塑料 酚醛树脂、尿醛树脂、环氧树脂
一、常用塑料举例 1.赛璐珞 “赛璐珞”就是“赛过美玉的塑料” 往含氮10.7-11.2%的硝化纤维,加入酒精吸去水分,再加入2-20%的樟脑作增塑剂,便可制成透明的赛璐珞。 赛璐珞本身是无色透明的,加入各种增色剂,可染上各种鲜艳的颜色。 如漂亮的洋娃娃、小孩玩具。 白色的赛璐珞在外貌上酷似象牙,常被用来制作既漂亮又便宜的“象牙”雕刻工艺品。赛璐珞的弹性是塑料中最好的一种,因此,被用作制乒乓球。
强度低,有一定的透气性,不适于包装易挥发的液体或饮料,不宜长时间与汽油、煤油相接触,以免引起膨胀或破裂。 2.聚乙烯 聚乙烯据“四烯”(聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)之首。 优点: 缺点: 无毒、耐酸碱、柔软、质轻,能浮于水面,手摸有蜡感,不怕碰捽和挤压,耐热超过100℃,还具有优良的绝缘性能和耐化学药品性能,广泛适宜于做塑料薄膜包装食品、育秧、育种,以及电缆护套、通讯绝缘材料等。 强度低,有一定的透气性,不适于包装易挥发的液体或饮料,不宜长时间与汽油、煤油相接触,以免引起膨胀或破裂。
3.聚氯乙烯 4.酚醛塑料 聚氯乙烯1966年以前一直位居“合成塑料家族”首位,现在屈居聚乙烯之后,排行“老二”。 优点:有较好的机械强度、耐腐蚀、耐酸碱和一定的难燃性等。 缺点:耐热不超过60℃,耐低温、抗冲击性、韧性较差和一定的毒性 4.酚醛塑料 俗称“电木”或“胶木”。是热固性塑料 优点:绝缘性能非常好,耐高电压,成型后不易变形,机械强度高 ,耐磨、耐水,广泛用来制作电话外壳、电器开头、灯头、接线柱、电子管灯座、仪表外壳、电插头、蓄电池盖板等电气材料。 往电木粉中掺些石棉粉,可制作汽车刹车板。 掺入一些有颜色的细粉填料,可以仿制漂亮的“大理石”。 和玻璃纤维牢固粘合加工成增强塑料,称为“玻璃钢”。 缺点:弹性差、较脆、难加工。废料不能回炉再用。
5.聚四氟乙烯。有“塑料之王”的美称 聚四氟乙烯(Teflon或PTFE),俗称“塑料王”,中文商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。 它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的温度下长期工作,除熔融金属钠和液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水中煮沸也不起变化。 用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐图层等。各种聚四氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封。此外,也可以用于抽丝,聚四氟乙烯纤维--氟纶(国外商品名为特氟纶)。目前,各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用。
6.其它常见塑料 二、塑料的日用功能 1.共性。塑料有许多优异性能,如: ①聚苯乙烯 (制发泡餐具 ) ②聚丁二烯 ③有机玻璃 ④玻璃钢 ⑤泡沫塑料 二、塑料的日用功能 1.共性。塑料有许多优异性能,如: ①可塑性。 ②弹性。 ③比重小。 ④耐蚀。 ⑤绝缘性好。 ⑥强度高。 ⑦成型和着色性能好。
三、皮革、橡胶和塑料制品的维护 1.保养 ①老化。 ②腐蚀。 ③发霉。 2.修补 橡胶和塑料有两种修补法: ①热补。 ②冷补。 关键是选择合适的粘接材料和胶粘剂。如:自行车内胎破洞则用同质地的胶片涂上专用胶水(橡胶溶于汽油中配成)或用化学粘合剂补即可。 有机玻璃用丙酮、二氯乙烷或氯仿;聚氯乙烯则可用四氢呋喃;聚苯乙烯则宜用苯。
第五节 思考题 思考与练习 1. 天然纤维的类型及特性。 2. 人造纤维有哪些类型?它们各自有哪些主要特性? 第五节 思考题 思考与练习 1. 天然纤维的类型及特性。 2. 人造纤维有哪些类型?它们各自有哪些主要特性? 3. 什么是合成纤维?它们有哪些类型?它们各自有哪 些主要特性? 4. 常见纺织品的使用特点主要有哪些?怎样加工、保 养纺织品? 5. 纤维和织物的鉴别方法主要有哪些?怎样鉴别? 6. 常见皮革及其制品的种类和性能。 7. 常见橡胶及其制品的种类和性能。 8. 常见塑料及其制品的种类和性能。 9. 皮革、橡胶和塑料制品的保养和修补知识。