摘要:高分子材料就是以高分子聚合物为基体,再加上其他添加剂(或助剂)所制成的材料[1]。 在高分子材料的旗下,主要有“四大金刚”,它们是: 塑料、橡胶、纤维(化纤)和涂料。 高分子聚合物分子结构 而这些构成高分子聚合物的最基本的、最简单的结构单元叫高聚物单体。
你没有听错,我们从内到外,从上到下,穿的大多都是高分子材料,但它们绝非廉价和低端。
啥是高分子材料?
高分子材料就是以高分子聚合物为基体,再加上其他添加剂(或助剂)所制成的材料[1]。
在高分子材料的旗下,主要有“四大金刚”,它们是:
塑料、橡胶、纤维(化纤)和涂料。
其中,
橡胶和涂料大家都比较清楚,汽车轮胎就是橡胶,装修时家里边也都会刷涂料。
本回答着重介绍一下塑料和纤维。
首先,什么是塑料?
按照前面所述,塑料是高分子材料的一种,它是以高分子聚合物为主体,辅以各种添加剂混合而成的材料。
它主要分为通用塑料、工程塑料和特种塑料,应用十分广泛。
塑料中的主体成分——高分子聚合物,
它是由许多相同的、简单的小分子结构单元通过共价键重复连接而成的、具有很高分子量的化合物(分子量通常可达 10⁴~10⁶,所以才叫做高分子)。
而这些构成高分子聚合物的最基本的、最简单的结构单元叫高聚物单体。
比如,
乙烯、四氟乙烯、丙烯、苯乙烯,等等。
一种塑料,就以其高聚物主体来命名;而一种高聚物,就以组成它的单体来命名。
称作:
“聚 + 单体名称”,英文名则写作“P+ 单体英文缩写”。
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS),等等。行业内,还把它们中常见的类型按数字进行分类标识↓。
这种标识,大家都不陌生。
当我们翻看大部分饮料瓶底,会发现上面有 1 号塑料 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的标识。
知道了什么是塑料,纤维就简单了。
说白了,纤维就是塑料通过特殊加工工艺而纺成的丝,又叫化纤。
这个化纤再织成布,就可以做成服装面料,然后就可以用来加工成各式各样的纺织品了。
这,就是大家说的“塑料”衣服的由来。
那么,我们平时用的高分子材料制品,如塑料瓶,化纤服装等,它们是怎么制作而成的呢?
就以前面说的那个造饮料瓶的 1 号塑料 PET 为例来说明吧。
大家千万不要小瞧这个 PET,它既可以制成饮料瓶,还可以制成化学纤维,被我们穿在身上。
具体怎么个事儿,请大家继续往下看。
PET,学名聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET),简称聚酯, 是一种热塑性高分子材料,分子式为(C10H8O4)n,被广泛应用于纤维、薄膜、包装(如饮料瓶)等领域。
它一般为无色透明或者乳白色固体↓
这个 PET 的原料既然是固体,那它又是怎么制成瓶、纺成纤维的呢?
具体是这样的,如下图:
如果我们把模具换成饮料瓶那种形状,就可以制造 PET 饮料瓶↓。
在 PET 熔融塑料注入模具时,注入腔中会通气,让熔融态 PET 塑料紧贴着瓶状模具成型,开模后,就成了塑料瓶毛坯↓。去毛刺后,就可以制成各种饮料瓶。
这就叫塑料的吹塑成型工艺。
同理,如果我们把模具换成多孔的纺丝组件↓,就会得到 PET 纤维。
这就叫塑料纺丝工艺。(我们制得的 PET 纤维,又叫涤纶↓)
当我们制得 PET 纤维(涤纶)↑后,就可以纺成涤纶布料↓
然后,就能根据不同需要制成各种成品衣物了。
除了这种涤纶纤维以外,有没有其他纤维也可以制作服装呢?
有的。
在化学纤维界,主要有“六大金刚”,它们就是我们通常见到的各种“纶”:
1.涤纶。学名叫聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)纤维,简称聚酯纤维。这个聚对苯二甲酸乙二酯(PET)也用来制作饮料瓶。涤纶最大的特点是它的弹性很强,强度较好,耐酸碱性强,制成的面料牢固、挺括、不易变形,这就是所谓的“免烫”,缺点是吸湿性差,面料上身不那么透气,另外,摩擦易起毛、结球,常用于制作衬衫、T 恤、运动服等,通过混纺或后处理,可制成防水、拒油、抗静电等多功能服饰。 2.锦纶。学名叫聚酰胺(Polyamide,PA)纤维,又称“尼龙”,是世界上最早的合成纤维。锦纶强度高、耐磨性好,此二项指标几乎冠绝化纤领域。但锦纶面料吸湿性和通透性都较差,易产生静电,保形性较差,不如涤纶挺括,但它的贴附性很好,是制做各种贴身衣物的好材料,常用来生产袜子、运动服、内衣等。 3.腈纶。学名叫聚丙烯腈(PAN)纤维。又称“奥纶”“考特尔”“德拉纶”等。腈纶外观呈白色,卷曲、蓬松、手感柔软,酷似羊毛,多用来和羊毛混纺或替代羊毛,又被称为“合成羊毛”。 4.维纶。学名叫聚乙烯醇缩甲醛(Poly(vinyl formal))纤维。又称“维尼纶”“维纳尔”等。维纶洁白如雪,柔软似棉,因而常被用作天然棉花的代用品,人称“合成棉花”。维纶的吸湿性能是合成纤维中最好的,耐磨性、耐光性、耐腐蚀性都较好。 5.氯纶。氯纶的学名叫聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)纤维。氯纶耐化学腐蚀性强,导热性能比羊毛还差,因此有着较好的保温性能。其电绝缘性较高,阻燃性好,但耐热性较差,主要用于制作各种针织内衣、毛线、毡子和家用装饰织物。 6.氨纶。氨纶的学名叫聚氨基甲酸酯(PU)纤维,又称斯潘德克斯(Spandex)弹性纤维或莱卡棉(Lycra)。氨纶具有特别的弹性,强度好,且耐酸碱、耐汗、耐干洗、耐磨。氨纶纤维一般不单独使用,而是少量地掺入织物中,制成弹力织物。
请大家简单了解一下上面的各种“纶”吧↑
要是把这几种“纶”的基本特性、中英文名称和大致用途都熟悉了,你就是一个鉴别纺织材料的高手。
下面这款羽绒服的面料、里料和内胆材料全是涤纶(PET)纤维的。
下面这款服装的面料就是几种化纤和纯棉组成的,里料则全是化纤。
其实,化纤(塑料纤维)并不代表低端、不健康,我们用它们,主要是用它们的功能性和优点。
一般情况下使用它们制成的服装,哪怕直接接触皮肤,也不会产生明显的危害。同时,它们的某些功能性,也是传统的棉麻丝织物不具备的。
冲锋衣要求防水透气防风防污,纯棉面料就做不到;
羽绒服内胆若用棉质的,会因为空隙太大而锁不住羽绒;
瑜伽裤需要弹力贴身,丝袜要紧致显瘦,这也是棉物等纤维无法办到的。
要是运动出汗多,贴身不穿件速干面料(也是化纤)的衣服打底,人会变成雨人、水人;
而且,有些高科技化纤面料,如防风防雨透气高强度的 GORE-TEX、Dry-Tec 等面料,还挺贵。
一件好一点的冲锋衣,从里到外,几乎全是化纤(有的表面还会加上高分子涂层),但是却很不便宜。
………
以上种种,不一而足。
当然,塑料纤维(化纤)还远不止制上面那些用途,我们只要记住一点就行:
在现实生活中,高分子材料尤其是塑料、纤维,几乎是无处不在,我们已经渐渐离不开它们了。
可能有人对使用化纤等高分子材料,尤其是用于服装等纺织品仍有些误解或偏见。
但是,
当前我们的很多问题都只有最合适的解而没有最正确的解。虽然高分子材料也存在这样或那样的一些问题,但它就是当前不少领域最合适的解。
这一点,需要我们去理解和适应,直到它们某一天被另一种更加合适的材料所取代,就像高分子材料取代很多传统材料一样。
你没有听错,我们从内到外,从上到下,穿的大多都是高分子材料,但它们绝非廉价和低端。
啥是高分子材料?
高分子材料就是以高分子聚合物为基体,再加上其他添加剂(或助剂)所制成的材料[1]。
在高分子材料的旗下,主要有“四大金刚”,它们是:
其中,
橡胶和涂料大家都比较清楚,汽车轮胎就是橡胶,装修时家里边也都会刷涂料。
本回答着重介绍一下塑料和纤维。
首先,什么是塑料?
按照前面所述,塑料是高分子材料的一种,它是以高分子聚合物为主体,辅以各种添加剂混合而成的材料。
它主要分为通用塑料、工程塑料和特种塑料,应用十分广泛。
塑料中的主体成分——高分子聚合物,
它是由许多相同的、简单的小分子结构单元通过共价键重复连接而成的、具有很高分子量的化合物(分子量通常可达 10⁴~10⁶,所以才叫做高分子)。
而这些构成高分子聚合物的最基本的、最简单的结构单元叫高聚物单体。
比如,
一种塑料,就以其高聚物主体来命名;而一种高聚物,就以组成它的单体来命名。
称作:
“聚 + 单体名称”,英文名则写作“P+ 单体英文缩写”。
比如,
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS),等等。行业内,还把它们中常见的类型按数字进行分类标识↓。
这种标识,大家都不陌生。
比如,
当我们翻看大部分饮料瓶底,会发现上面有 1 号塑料 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的标识。
知道了什么是塑料,纤维就简单了。
这个化纤再织成布,就可以做成服装面料,然后就可以用来加工成各式各样的纺织品了。
这,就是大家说的“塑料”衣服的由来。
那么,我们平时用的高分子材料制品,如塑料瓶,化纤服装等,它们是怎么制作而成的呢?
大家千万不要小瞧这个 PET,它既可以制成饮料瓶,还可以制成化学纤维,被我们穿在身上。
具体怎么个事儿,请大家继续往下看。
它一般为无色透明或者乳白色固体↓
这个 PET 的原料既然是固体,那它又是怎么制成瓶、纺成纤维的呢?
如果我们把模具换成饮料瓶那种形状,就可以制造 PET 饮料瓶↓。
这就叫塑料的吹塑成型工艺。
同理,如果我们把模具换成多孔的纺丝组件↓,就会得到 PET 纤维。
这就叫塑料纺丝工艺。(我们制得的 PET 纤维,又叫涤纶↓)
当我们制得 PET 纤维(涤纶)↑后,就可以纺成涤纶布料↓
然后,就能根据不同需要制成各种成品衣物了。
除了这种涤纶纤维以外,有没有其他纤维也可以制作服装呢?
在化学纤维界,主要有“六大金刚”,它们就是我们通常见到的各种“纶”:
请大家简单了解一下上面的各种“纶”吧↑
要是把这几种“纶”的基本特性、中英文名称和大致用途都熟悉了,你就是一个鉴别纺织材料的高手。
比如,
下面这款羽绒服的面料、里料和内胆材料全是涤纶(PET)纤维的。
下面这款服装的面料就是几种化纤和纯棉组成的,里料则全是化纤。
其实,化纤(塑料纤维)并不代表低端、不健康,我们用它们,主要是用它们的功能性和优点。
一般情况下使用它们制成的服装,哪怕直接接触皮肤,也不会产生明显的危害。同时,它们的某些功能性,也是传统的棉麻丝织物不具备的。
比如,
冲锋衣要求防水透气防风防污,纯棉面料就做不到;
羽绒服内胆若用棉质的,会因为空隙太大而锁不住羽绒;
瑜伽裤需要弹力贴身,丝袜要紧致显瘦,这也是棉物等纤维无法办到的。
要是运动出汗多,贴身不穿件速干面料(也是化纤)的衣服打底,人会变成雨人、水人;
而且,有些高科技化纤面料,如防风防雨透气高强度的 GORE-TEX、Dry-Tec 等面料,还挺贵。
一件好一点的冲锋衣,从里到外,几乎全是化纤(有的表面还会加上高分子涂层),但是却很不便宜。
………
以上种种,不一而足。
当然,塑料纤维(化纤)还远不止制上面那些用途,我们只要记住一点就行:
可能有人对使用化纤等高分子材料,尤其是用于服装等纺织品仍有些误解或偏见。
但是,
当前我们的很多问题都只有最合适的解而没有最正确的解。虽然高分子材料也存在这样或那样的一些问题,但它就是当前不少领域最合适的解。
这一点,需要我们去理解和适应,直到它们某一天被另一种更加合适的材料所取代,就像高分子材料取代很多传统材料一样。