合成纤维

合成纤维是以煤、石油、天然气、水、空气、食盐、石灰石等为原料，经化学处理制成的人工纤维。70 年代合成纤维的年产量已占世界纤维总产量的一半。合成纤维的主要品种有：绵纶（聚酰胺）、腈纶（聚丙烯腈）、涤纶（聚酯）、维纶（聚乙烯醇）、丙纶（聚丙烯）和氯纶（聚氯乙烯）等六种，其中前三种产量最大，占整个合成纤维产量的 90％。它们都具有强度高、耐磨、比重小、弹性大、防蛀、防霉等优点。除做衣服以外，在工业或其他方面也很有用处。它们共同的缺点是吸湿性和耐热性较差，染色比较困难。

绵纶是最早出现的合成纤维，尼龙 66 和尼龙 6 先后于 1939 年和 1943 年开始工业化生产。特点是比重大、强度高，具有突出的耐磨性，大多用于制造丝袜、衬衣、渔网、缆绳、降落伞、宇航服、轮胎帘布等。

腈纶又称人造羊毛，比重低于羊毛，强度是羊毛的三倍，手感柔软膨松，耐洗耐晒，可以纯纺或同羊毛混纺，制作衣料、毛毯和工业毛毯。腈纶毛线是市场上最畅销的产品之一。近年来，复合材料需用的碳纤维数量日增，常常采用腈纶纤维作为原丝。

涤纶俗称“的确良”，它兼有绵纶和腈纶的特点，强度高、耐磨，混纺后的棉涤纶和毛涤纶为最常用的衣着用料。在工业上，涤纶还可制作轮胎帘布、固定带及运输带等。涤纶纤维出世较晚，但 70 年代已超过绵纶而居合成纤维首位。维纶还可作医用手术缝合材料等等。

以上各种合成纤维产量大、用途广泛，和人们日常生活关系密切，已为大家所熟悉，被称为通用合成纤维。在制造服装方面，合成纤维除了可制成各种织物和针织品外，还可充当棉絮，具有重量轻、弹性好、不板结、不变形的特点，制成的被辱、座垫、睡袋、沙发和防寒服等可以整洗，并且不怕霉菌和虫蛀，因此在 80 年代合成棉絮的用量已和天然棉絮平分秋色了。

合成纤维棉絮的进一步发展是人造羽绒。取自禽类身上的天然羽毛，由羽片、绒羽和纤羽三部分组成。人们采用粘合法和静电植毛法完全可以仿造出羽毛上的羽轴、羽枝和小羽枝，人造羽绒呈立体结构，富有弹性，膨松保暖。最近，人们对臃肿的天然羽绒和人造羽绒服的热情开始减退，这主要是出现了一种薄型合成絮片的缘故。

在 1983 年以后的奥林匹克冬季滑雪运动会上，一些运动员身穿紧身型滑雪装，人体的曲线美充分显露，腾飞的动作更加潇洒利落，滑跑的速度加快，这要归功于薄型合成纤维絮片。原来这类絮片是由超细纤维或发泡纤维制成的，增加了静止空气的储量，减少了热量的对流和传导，只需原羽绒服的一半厚度就足以保暖了。在宇航服的启发下，一些合成纤维絮片还采用了表面金属蒸发沉积镀层，形成防湿保暖效果极好的辐射屏蔽层。由此可见，通用合成纤维也面临着革命。

在尖端工业中起作用的是特种合成纤维，它们的产量不大，品种却不下数十种，它们具有特殊的物理、机械性能，是天然纤维和通用合成纤维无法达到的。

与“塑料王”氟塑料源出一家的氟纶（聚四氟乙烯），在各种酸碱介质

中耐腐蚀性最好，还可耐 250℃左右的高温，并保持良好的绝缘性，在原子能、航空和化学工业中发挥着重要的作用。

号称“合成的钢丝”的芳纶（芳香族聚酰胺）在 60 年代就打入航空和航天领域，是目前有机合成纤维中强度最大、产量最高的纤维。比强度（同样重量材料得到的强度）是钢丝的五倍，用手指粗的芳纶绳就可以吊起两辆大卡车！有的品种可以在 260℃高温下连续使用上百小时。在飞机上，芳纶被制成降落伞、机轮帘布、电绝缘和过滤结构，或作为增强纤维用于复合材料框架、桁条和舱门等；在航天飞机上，芳纶毡毯用于再返大气层时的热防护；宇航员穿的宇航服中有氟纶防火保暖层和芳纶防辐射及防流星层。美国 1980

年在航空和航天结构上使用了 45 万公斤的芳纶纤维。

芳纶坚韧耐磨，刚柔兼备，现在又发展成最有希望的防弹材料。过去的防弹材料主要是防弹铝板和钢板，都比较笨重，使用起来不灵活。现在用芳纶编织的防弹背心重量轻、结构紧凑、层数多、防护力强，适合于警察和公安人员日常穿用。士兵在战场上感到威胁最大的是弹片和散弹，穿上一种内衬陶瓷板的芳纶避弹衣，就可以保证肺、胸、脊骨等重要部位的安全。芳纶编织层能吸收弹丸 60％的能量，陶瓷板能使弹丸偏离或碰掉。由 80％芳纶纤维和 20％树脂制成的“钢”盔，在与真正钢盔重量大致相等的情况下，安全性提高了两倍以上。据统计，芳纶防弹衣和钢盔最少能防护人的 60～70％关键部位，使伤亡人数至少降低三分之一。

芳纶陶瓷装甲还普遍应用于坦克、装甲车和直升机，可作为主防护装甲和辅助防护装甲。这些装甲有的单独使用芳纶层压板，有的与铝板复合使用，大大轻于传统的装甲钢板。这种新型复合装甲还可用于民航机上，作为防爆的防护板。此外，芳纶增强塑料还可制造鱼雷发射管、雷达天线罩等。

在康复医学中，使用各种人造合成纤维的数量越来越大。氟纶、涤纶和碳纤维是最常用的，如氟纶人造血等，尼龙中空纤维人工肾、碳纤维人工心脏瓣膜等，都具有良好的生物相容性。人工肺的主要部分是数万根空心丙纶纤维管，每根长 30 厘米，直径 250 微米，这样小的孔，连血液也不能渗透进去，但却可以让氧气和二氧化碳进行交换，保障人的正常呼吸。可见，合成纤维和人们的关系是越来越密切了。

合成纤维的发展，只不过四、五十年的历史。 1940 年前，世界棉花产

量为 690 万吨，合成纤维只有 5000 吨。到 1963 年，合成纤维产量急剧增加

到 130 万吨，20 多年增加了 259 倍。现在，人类的衣服原料已进入化学纤维时代。