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【资料】服装中的化学知识.4
yf717774149
2008/04/24
私聊
分析化学
(续)
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。
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