书城教材教辅中学理科课程资源-感受化学生活
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第6章 服饰与化学(2)

人们为了达到服装纤维的卷缩、弯曲,从而使服装具有良好的保暖性,现在已经研制出了卷缩人造丝,并且逐步发展出了某些合成纤维,特别是腈纶和耐纶等经过膨化加工的膨体纱。这些产品在很大程度上冲击了各种各样的羊毛制品。

实际上,经过膨化加工人造纤维和羊毛等天然纤维还是有很大的不同的。现在人们已经开始思考这个问题:如果能在膨化加工的方法上下功夫,那么在提高含气率上是不是具有某种程度的随意性呢?

但是,这里有一个膨体稳定性的问题。虽然刚使用时,膨体是膨松而且暖和的,可是在穿用的过程中,特别是在承受一定负荷压载的情况下,体积会逐渐压缩减小。抵抗膨体被压缩的是纤维的弹性。就弹性而言,羊毛的弹性也是其他纤维难以伦比的。

此外,与其他纤维不同的是,羊毛纤维有着独特的鳞片结构。鳞片本身不但不能提高含气率,而且也增加了缠结强度,进而提高了羊毛膨体的稳定性。

从上面我们大致可以得出这样的结论:羊毛保暖的原因,主要是羊毛具有能够保存有多量空气(这些空气是热的不良导体)的膨松结构保持稳定。

羊毛制品正由于有着良好的保暖构造,所以它在春、秋、冬三个季节里都是人们喜爱穿的服装。

这是我们讲的羊毛的保暖性,此外,羊毛还具有另一种与众不同的特点。例如,当我们穿着羊毛衫在雪山或暴雨中遇险时,这时最坏的担心就是要被冻死。在这种紧急状态下,能发挥最大威力的是羊毛及其针织物。因为毛制品的憎水性甚至要超过石蜡。

我们知道,石蜡是很难让水附着在上面的,一般,人们把这种难于被水润湿的性质叫做憎水性。

让我们先来看一些证据。日本学者谷口政胜测得了水滴在石蜡上的接触角,将液滴滴在固体上与固体成θ角。θ角的大小可以估计润湿程度,称为接触角。θ>90°时(如水在石蜡上)称为不润湿,θ<90°时(如水在许多矿物的表面上)称为润湿,而在羊毛的平纹细薄织物以及哔叽上的接触角为141°,在各种雨衣表面的接触角为156°±9°。所以羊毛几乎达到了和雨衣一样的润湿效果,因此它很难被“打湿”。

羊毛所独具的这种憎水性,其主要原因在于它的表皮壳脂蛋白质很像石蜡,加之鳞片的凹凸也增大了接触角。因此,我们在冬季登山时,千万不要穿那些经过缩绒(也叫“缩呢”。是改善毛织物外观和手感的一种整理过程,广泛用于呢绒的整理。强烈缩绒时,织物变得非常紧密,织纹完全为绒毛所掩蔽,因而保暖性、柔软性和外观大为改善)加工的西式服装,一定要穿上纯毛织就的毛衣。

用胶水修补锦纶织物

衣裤鞋袜破了如需要修补,一般总离不开缝纫机或针线包。可是各种锦纶织物破损后却例外,可以用一些胶水对它进行粘贴修补。粘补处,不仅较美观,而且还特别牢固。不过这种胶水可不是粘贴信封邮票的普通胶水。

锦纶是一种合成纤维,在商店里人们又常称它尼龙。锦纶家族有不少成员,它们都有一个奇异的特点,就是能溶解在某些有机溶剂中。例如把一块尼龙碎片投入苯酚或甲苯酚溶剂中,它会像蔗糖溶于水一样,变得无影无踪。

人们对锦纶的溶解性做过多种研究,发现苯酚是它最好的溶剂之一。苯酚在常温下是无色的结晶,稍为加热就能熔化为透明的液体。如果按重量比为10∶5∶4∶l的比例,在微热的苯酚溶液中按顺序先后加入甲苯酚、尼龙碎屑等,在充分搅拌之后就可以得到一种黏稠的尼龙胶水。用这种尼龙胶水来修补粘接各种锦纶织物就格外的牢固。

这是因为在粘补时,被粘补的锦纶织物表面的部分分子溶解在尼龙胶水中。随着有机溶剂的挥发,粘接层又会慢慢固化,从而使被粘的锦纶织物与胶水中的锦纶分子相互粘结咬合成一体,所以黏合力很强。

另外,采用尼龙胶水修补,不会留下针脚和明显的补丁痕迹。有些破损较小的衣物,只要粘补得好,几乎可以做到天衣无缝。

与针线补衣裤一样,采用胶粘法打补丁也要掌握一定的技巧。首先胶水的黏度要调得适中,胶水过稀、过稠都不利黏结的操作及修补效果。其次胶水不能用得太多,用胶量一大,修补处就会产生结块、结疤的现象,从而影响织物的柔软性。

如果你的一件尼龙滑雪衫烧了一个小洞需要粘补,那么首先应把衣服洗净晒干,再剪一块颜色和衣服相同或相近的尼龙布片,其大小以略为宽余地盖住破洞为宜,然后用火柴梗或竹针蘸取少许自制的尼龙胶水,均匀地涂在尼龙布片的四周边缘,不要整块全涂满,并尽可能涂得薄一些、窄一些,然后对准破洞贴好压紧。放置数小时后,补丁就牢牢地粘合上了。

洗衣

水洗衣物大家应该是不陌生的,但其中还有许多学问,或许您并不了解。

洗衣服应该先用水浸泡几分钟,揉一二遍以除去汗水中的许多成分。千万不要用热水浸泡,因为汗水中的蛋白质在热水作用下会凝固,结果粘在衣服上难以洗掉。之后针对不同的水质(硬水或软水),不同的衣料选择合适的洗涤剂搓洗。具体的选择在前面曾提到。

比较脏的衣服经冷水浸泡,肥皂搓刷后,虽然表面的多数污物已被洗下,但在织物纤维的间隙中,还吸附着不少污物。常常再冲上一壶滚开水,让它浸泡过后,才用清水洗净,这样洗出来的衣服特别干净。沸水一冲,温度升高,污物在水中的溶解性将大大提高。再则纤维对污物的吸附能力减弱,同时污物与洗涤剂的化学作用大大加强,原先“躲”起来的污物就被拉入水中。要注意的是合成纤维织物决不能用沸水浸泡。合成纤维对高温都很“害怕”,一般都受不了100℃的高温,否则将会收缩变形,甚至黏结在一起。易褪色的衣服,也不宜用沸水浸泡。

比较有效的办法是每次用不太多的水漂洗,每漂洗一次,把衣服拧干,再用清水漂洗第二次。这要比用大量水冲洗一次完事好得多,还节约了水。

洗好衣服最好放在通风阴凉的地方晾干,不要在太阳下暴晒,暴晒使染衣服的染料很快受到汽化而褪色,经过荧光增白剂处理过的白衣服很快变黄。

看来,洗衣服的个个环节都要处处留意,虽然如此,我们生活中衣服上难免沾上奶汁、果汁、油墨等各种各样的污渍,尤其是从事一些特殊职业的人,比如修理机器的工人师傅,这时候怎么办呢?一句话,对症下药。

检修机器衣服上往往会沾许多机油,吃饭时衣服上不小心沾上了肉汤,这时可以请汽油来帮忙:在油迹处用汽油揉洗,便能除掉油迹。这很有点儿“以毒攻毒”的味道,汽油、机油、肉汤都不溶于水,但他们相互之间却可以溶解,这是因为他们的化学成分性质相似,化学上有一个规律,就是“相似相溶”。很多有机化学溶剂,如四氯化碳、苯、乙醚,也能很好地溶解油脂。

如果是纯蓝墨水、红墨水以及水彩颜料染污了衣服,立刻先用洗涤剂洗,然后多用清水漂洗几次,往往可以洗干净。因为他们都是用水溶解的染料做成的。若还留下一点残迹,那是染料和纤维结合在一起了。这时得用漂白粉才能除去。

漂白粉溶解于水释放出次氯酸分子,它能使染料分子汽化成无色的物质。蓝黑墨水、血迹、果汁、铁、锈等的污迹却不同。它们在空气中颜色会越来越深,用漂白粉也不行。

蓝黑墨水是鞣酸亚铁和蓝色染料的水溶液,鞣酸亚铁是没有颜色的,因此刚用蓝黑墨水写的字是蓝色的,在纸上接触空气后逐渐汽化成在水里不溶解的鞣酸铁。鞣酸铁黑色,因此字迹就逐渐地由蓝变黑,遇水不化。

要去掉这墨迹,就要将它转变为可溶的无色鞣酸亚铁。怎么办呢?将草酸的无色结晶溶解在温水里,用来搓洗墨迹。草酸具有还原性,可还原鞣酸铁,使其溶解在水里,要注意,草酸对衣服有腐蚀性,应尽快漂洗干净。

想用什么溶剂把墨迹从衣服上去掉就没那么容易了。墨和墨汁都是用烟皂做成的。按照化学成分来说,烟怠就是碳,还找不到一种溶剂能够溶解碳,何况墨汁是极细的碳粒分散在水里,再加上动物胶制成的。碳的微粒附着在衣物纤维的缝隙中,很稳定,一般的氧化剂、还原剂都束手无策。我们祖先的书画墨迹也正因为如此才得以保存千百年,永不褪色。所以,除去墨迹只好采用机械的办法。一沾上墨迹,立即浸在水里,用粘粒搓洗,把墨迹从纤维上粘下来。如果墨迹太浓也很难除尽了。

血液里含有蛋白质和血色素,所以和洗汗衫一样,首先将带有血渍的衣服在冷水里浸泡,然后用加酶洗衣粉搓洗。但一旦放久了,血渍会发黑,就不易被去掉了。这是因为血色素中的铁在空气里被氧化生成了铁锈。果汁沾在衣服上生成褐色的污斑,也是因为其中的铁被空气中的氧氧化了。对付这种情况,就得请草酸帮忙了。草酸将铁锈变成没有颜色的物质,溶解到水里去了。

现在,市场上又出现了一种透明皂,它质地纯正,手感细腻,色泽橙黄,带有清香,呈半透明状。它是采用品质较好的牛油、椰于油、橄榄油等作原料的,在制皂过程,没有将甘油除去,加入了一些透明剂。这种透明皂泡沫多,去污力强,外表美观光滑,深受人们常说肥皂和洗衣粉不能混用,因为肥皂显碱性,洗衣粉显酸性,酸碱中和,两败俱伤,去污本领就会下降。是不是这么回事儿呢?

我们知道,肥皂的主要成分是高级脂肪酸的钠盐,此盐水解后呈碱性,故肥皂显碱性所言不假。

而合成洗涤剂的种类很多,有阴离子型、阳离子型、非离子型三类。其中广泛使用的是阴离子型的十二烷基苯磺酸钠,与肥皂相似,由于制造时加入了过量的碱和本身水解显碱性,而使水溶液显碱性。

非离子型的,在水溶液中不离解,是中性化合物。

惟有阳离子型在水溶液中水解呈酸性。

由此可知,洗衣粉并不都显酸性,大部分均能与肥皂混用,而不降低彼此的活性,惟有阳离子型洗衣粉不能与肥皂混用。

干洗衣物

我们平时穿着的衣物,大部分都是用水和洗衣粉等清洁剂清洗的,但有些衣料湿水后便会缩水、变形或褪色,如羊毛、真丝等天然纤维。对于这类衣物我们就可以选择干洗。

干洗,顾名思义就是不用水洗涤,一般需要以下三个步骤:首先,去渍处理。它是人工用助剂将污染严重的污垢和不溶于干洗溶剂的污渍(如果汁、指甲油、油漆、墨水等)进行预先的处理。

接下来,主洗涤。将预处理过的衣物放进干洗机中,用干洗溶剂进行全面地洗涤并烘干。

最后,后处理,主要目的是去除衣物中残留的干洗溶剂和熨烫整形。

干洗溶剂就是利用油性物质是非极性的,它们只会溶于非极性的有机溶剂,而不溶于极性的水来去除污渍的。可是,干洗溶液也有很多种类,因此在干洗前一定要留意看衣物上的标签,使用适合的干洗溶剂。

干洗具有不缩水,不影响衣物寿命,除菌能力强等优点。然而,所有干洗溶剂都是对人体有害的有机溶剂,或具有一定毒性,或是致癌物质。所以,拿去干洗的衣物要相隔数天才可领回,使残留的干洗溶剂挥发掉。

纤维衣物与静电

合成纤维织物有许多优点,如强度高、易洗涤等,但也有容易集聚静电的缺点。穿着时发出“啪啪”的声响,就是静电的放电现象。

合成纤维易带静电,不仅使衣服容易沾染灰尘,有时还会因放电产生电火花而引起火灾事故。许多要求环境十分清洁的工厂,如制药厂、食品厂以及易爆易燃的化工厂等,都不能使用用合成纤维制作的工作服、窗帘、台布和地毯等。这样一来,合成纤维的应用范围,就大大地受到限制了。

为什么合成纤维容易积聚静电呢?