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化学世界奇观
1.4.14 合成纤维的先驱——尼龙

合成纤维的先驱——尼龙

尼龙,又名“卡普隆”、“锦纶”,化学名称是聚酰胺纤维。大家对尼龙并不陌生,在日常生活中尼龙制品比比皆是,但是知道它历史的人可能就很少了。尼龙是世界上首先研制出的一种合成纤维。

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尼 龙

美国杜邦公司选择来源丰富的苯酚进行开发实验,到1936年在西弗吉尼亚的一家所属化工厂采用新催化技术,用廉价的苯酚大量生产出已二酸,随后又发明了用已二酸生产已二胺的新工艺。杜邦公司首创了熔体纺丝新技术,将聚酰胺66加热融化,经过滤后再吸入泵中,通过关键部件(喷丝头)喷成细丝,喷出的丝经空气冷却后牵伸、定型。1938年7月完成试验,首次生产出聚酰胺纤维。同月用聚酰胺66作牙刷毛的牙刷开始投放市场。10月27日杜邦公司正式宣布世界上第一种合成纤维诞生了,并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙,这个词后来在英语中变成了聚酰胺类合成纤维的通用商品名称。

杜邦公司从高聚物的基础研究开始历时11年,耗资2200万美元,有230名专家参加了有关的工作,终于在1939年底实现了工业化生产。遗憾的是,尼龙的发明人卡罗瑟斯没能看到尼龙的实际应用。

尼龙的合成奠定了合成纤维工业的基础,尼龙的出现使纺织业的面貌焕然一新。用这种纤维织成的尼龙丝袜既透明又比真丝袜耐穿,1939年10 月24日杜邦公司在总部所在地公开销售尼龙丝长袜时引起轰动,被视为珍奇之物争相抢购,混乱的局面迫使治安机关出动警察来维持秩序。人们曾用“像蛛丝一样细,像钢丝一样强,像绢丝一样美”的词句来赞美这种纤维。到1940年5月尼龙纤维织品的销售遍及美国各地。由于尼龙的特性和广泛的用途,尼龙的产量在最初10年间增加了25倍,到1964年占合成纤维的一半以上,至今聚酰胺纤维的产量保持在一定数量级上,虽然产量已不如聚酯纤维多,但仍是三大合成纤维之一。

尼龙的合成是高分子化学发展的一个重要里程碑。在杜邦公司开展这项研究以前,国际上对高分子链状结构理论的激烈争论主要是缺乏实验事实的支持。卡罗瑟斯的研究表明,聚合物是一种真正的大分子,可以通过已知的有机反应获得。参加缩聚反应的每个分子都含有两个或两个以上的活性基团,这些基团通过共价键互相连接,而不是靠一种不确定的力将小分子简单聚集到一起,从而揭示了缩聚反应的规律。卡罗瑟斯通过对聚合反应的研究把高分子化合物大体上分为两类:一类是由缩聚反应得到的缩合高分子;另一类是由加聚反应得到的加成高分子。尼龙的合成有力地证明了高分子的存在。使人们对斯陶丁格的理论深信不疑,从此高分子化学才真正建立起来。