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纤维素是什么材料(纤维素塑料)

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纤维素是什么材料(纤维素塑料)

人类为其自身需要而利用各种天然的物料,人类取天生之物只稍稍加工制成物品,

例如,从古代时候起,人们便把象牙作为制造奢侈品的宝贵材料在南非洲或印度的森林里,人们围住象,无情的消灭他——只是为了取得那珍贵的门牙,

然后,商人们把这些象牙搬运到欧洲并高价出售,象牙是一种洁白,有时微带黄色,坚固而美丽的材料,象牙易于切削,磨光,长时放置也不易变黄,

因此,用象牙来制取文雅精致的装饰品等物件虽然很贵,销路是非常之广的,但是,象牙之取得量琢年减少,于是象牙就变得更昂贵了,而且出产象牙的地方,都掌握在几个资本主义国家的手里这些国家的商人还大大的抬高价格,并握住了其他国家的服饰工业的命脉。

因此,寻求象牙的优良代用品是很重要了,大家都知道,大分子量的物质已经长久地引起化学家们的注意了,这些物质之一就是纤维素,它是木料和其他植物材料组成的基本。

纤维素是无色,不熔和不溶的物质,它的分子是由巨大数量的原子组成的,但它的构造,如像我们过去已经说过,是很简单的——它是由大量重复单位所构成的,纤维素按其化学性质来说是一种高分子醇。

在每一个重复单位中有三个原子圈,每一个原子圈包含着氢原子,碳原子和氧原子。

这就是其他物质与这些原子圈可以作用的地方,假如酸类和它们作用,那么便生成纤维素酯类。

还在1845年,人们已经确定:当纤维素同时用硝酸和硫酸处理时,硝酸与纤维素化合而生成硝酸酯,工业上称为硝酸纤维素。这个材料是危险的:

在干燥的时候,它会爆炸。人们把它当作炸药,所以得到了“火棉”这名称。

但后来指出,在潮湿的状态,它是完全不危险的,人们便开始找寻这种材料的新应用。

化学家们发生了这样的问题:假如水能使硝酸纤维免于爆炸,那么也许会有其它别的物质会使它导出某些可贵的性质吗?这种物质就是樟脑。使樟脑和潮湿的硝酸纤维混和后,

便可进行滚轧,压型,铸型等加工了,加入樟脑后,硝酸纤维便获得了可塑性,制出了这种可塑性的纤维素之后,科学家们便得到了一种完全新型的人造材料,利用它人们解决了象牙的代用问题。

这是1865年的事,但在1877年已经开始工厂式的制造新型材料——赛璐珞塑料了,现在我们已经用惯了。我们把它制成电影片,光莹美丽的梳子,盒子,儿童玩具等,但大多数人未必会看到便起:这种物料起初就是白棉花的纤维素。

在棉花变成硝酸纤维之前经过着许多的变化。

离心机蓝快速的地旋转着。在它的里面同样快速地搅伴着硝酸和硫酸混合物浸润的棉花。最后,反应就完了,使机器停顿,从转蓝里取出白色潮湿的棉花。

初看起来似乎一点儿也没有什么变化,棉花不过在酸里浸湿和膨胀些吧了,但实际上不是这样的,这时已经生成了新的化学产品——硝酸纤维。我们已经说过,干的硝酸纤维是危险的,它容易爆炸。因此要把它弄湿。

但是在里面混有杂质,例如过剩的酸,也是不好的,因为会发生完全不必要的副反应,而使器材和成品弄糟。因此,首先应当立刻着手非常仔细地把硝酸纤维用热水反复洗涤。

但马上发生了新的困难:硝酸纤维潮湿得像浸在水里的海棉一样是不便保藏的,除非想出非常奥妙的干燥方法,然而所有的方法都是危险的。但最后这个困难终于被克服了。

伟大的俄国化学家和卓越的技术工程师门德列也夫简单地解决了这个严重的问题。他建议不去干燥这种精制硝酸纤维,而用酒精来处理它。

酒精带吸了水分,硝酸纤维便干燥了,而酒精后来除去是很容易的,因为它是挥发的要制取赛璐珞时,就用这种潮湿的硝酸纤维来进行加工,这时里面含有15%的酒精,但这并不影响以后的操作。

加工的情形是这样的:保持着棉花和棉短毛的形状不过稍微硬一些的硝酸纤维,应当把它们变成可塑的物料。

那么只好借助于增塑剂了。在二个沉重的滚筒开,调整出一条细逢,樟脑和硝酸纤维就放入滚筒滚辗,滚轧物料的滚筒就像修筑柏油路的压路机的轮轴。从滚筒中轧出来的是柔软均匀的物料.

把这种物料装满在模型里,然后在压力下加热。酒精很快地挥发掉,可以用活性炭把它收集起来,物料逐渐硬化,变成坚实的硬块,将硬块从模型中取出,这种物料现在已经可以称为赛璐珞了,但它还没有加工和修整。

为使它变成光滑和美丽,还需来作进一步的工作,将大块截成薄片以便放在具有光滑表面的二块金属板羊压着抛光。从压机中便得到了平滑光亮的赛璐珞薄片。赛璐珞可以有各式各样的颜色。

赛璐珞容易地锯开而不破裂,它具有很大的强度,且能染成任何美丽的彩色,人们可以把赛璐珞制成像象牙般地洁白,也可以把它变成像玻璃一样的透明。

假如你在滚筒里混和染成各种色彩的赛璐珞小块,那么你便能得到像美丽的大理石或乌拉雨河玉石和孔雀石一样的薄片层。

因此,赛璐珞可以作为服饰工业的优良材料,从赛璐珞可以制得美丽而坚实的梳子,钮扣,盒子,皮带等。

赛璐珞对于制造玩具来说是一种不能代替的材料。从赛璐珞制成的玩具可以染成各色,轻盈。而且易于洗涤。制造也不是的,为此,把二片赛璐珞贴放在模型里,模型上有特殊的孔隙以便通入热蒸汽。

在热蒸汽压之下,材料便软化了。将模型冷却后,便可从模型中取出制成的坚实的制件了。

自从发现赛璐珞的时候起一直到现在为止经过了许多年数,在塑料品种里,赛璐珞就没有淘汰过,但最近几年来,在某些应用范围内,赛璐珞的制造之所以这样发达,

不仅因为它在服饰工业上由代用品变成最重要的材料而占了荣誉的地位,而且在某些生产部门它是不能代替的材料,

用赛璐珞来制造三夹安全玻璃——三层粘成的不碎玻璃——已经有很长的历史了,在这里,赛璐珞是作为每二块普通玻璃之间的透明胶粘剂。

只有最新的,具有巨大透光率的塑料,才开始把它排挤掉!

从硝酸纤维不仅可以制得POM塑料,它还可以制造电影软片,快干喷漆,以及人造皮革——假皮革。

但赛璐珞有着很大的缺点,这些缺点严重地缩小了它的应用范围。赛璐珞是可燃的,所以极易起火,到现在为止,人们还没有克服赛璐珞的这个缺点。

因此,决不能在压力之下把它用铸型法加工,因为这时需要高温,它也不能用于许多工业部门.

科学家研究了纤维素与各种酸类的反应而制得了几种新型的塑料,新型材料的性质与赛璐珞的性质有些不同。

醋酸纤维是最重要的纤维素塑料之一。在接触剂存在时,棉花经醋酸和醋酸酐处理后得到一种材料,可用来制造保护器材用的喷漆,

塑料和人造纤维,人们可以制成透明的醋酸纤维,也可以把它染成各种颜色,醋酸纤维具有十分宝贵的品质——它是不易燃烧的。

它是相当坚硬和耐水,容易染色,而主要是在压力之下用铸型法易于加工,从醋酸纤验证可以制得管子——轴和各种复杂的制件。

所有这些性质使得醋酸纤维能用于很多方面,钢笔杆,各种钮扣,无线电零件,汽车方向盘,梳子,透明的包装盒子,装饰用的彩色带。

钢和铝的代替物件,半透明的制件例如乳白料或各式各样不同颜色的珍珠,不燃的电影片和照相底片,上等人造羊毛——所有这些都是醋酸纤维。

将纤维素用丁酸或丙酸和某些有机物处理后,可得各种纤维素酯,但若在苛性存在时用氯乙烷处理纤维素,则可制得乙基纤维,乙基纤维易容于各种有机溶济中,具有巨大的机械强度和耐水性。

例如,用乙基纤维作浸渍剂和粘胶剂来处理各种纤维,便可制成小船。

在具有小船形状的木块之上,套上浸有乙基纤维溶液的纤物,溶剂挥发后,在木块上留着一层透明的耐水层。这样要重复地操作好几次,一直得到小船应有的厚度为止。

把木块脱去,便得到一双轻而坚固的小船。

研究工作者创造的思想不倦地工作着,思想深入物质的奥秘,终于使人们明白它们,当生活上需要某种材料时,科学家或发明家找到了它们并起初小心的应用,认为它们是近乎相同于物料的代用品,

但当他们研究了物质的全部性质后,就发现在物质的新应用。

生产,实践督促并辅助着科学,同时,科学改进了生产的老方法并提供新的发展的道路同,理论与实际的联系乃是工业进步的保证。

纤维素是什么材料(纤维素塑料)第1张图

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