说起服装面料，早在四千年前，中国人就发明了养蚕缫丝纺织之法，并通过丝绸之路传播到欧洲各地。到了宋代，棉花从印度传入中国，中国人在穿上棉制衣服的同时，汉字中也多了一个“棉”字。

东西方的文化交流让人们所穿服装不断推陈出新，但总体上一直以棉花等天然纤维为主要制作原料。但是，棉花一年只能收获一次，一亩棉田最多不过收一二百斤。想要更多就会形成粮棉争地的局面，影响百姓吃饱肚子。在这样的情况下，世界上很多聪明的科学家开始探索人造纤维和合成纤维的生产途径，让人类的服装面料愈加丰富多彩。

烧死日本美女的“夏尔多内丝”

人造纤维的研制是以生命为代价开始进行的。据日本山田真一编著的《世界发明史话》记载：在一次宴会上，有一位日本美女穿着一种人造纤维长裙来到现场。那身长裙让她的窈窕身姿十分惹人注目，男女嘉宾们禁不住啧啧称赞。正当这位妇女得意洋洋的时候，一位吸烟的男士不小心将火星碰到了她的身上，华服马上变成焰火燃烧起来。在一片呼救声中，赶来营救的人看到的是一位不幸的女子被活活烧死在一团火焰中。这位女人穿的服装是用硝酸纤维素制成，因其具有易燃性才导致了这次事故。这种人造纤维的发明人就是法国摄影家夏尔多内（Count Hilaire de Chardonnet）。

夏尔多内酷爱照相。那个时代的照相底片表面通常涂有一种将硝化纤维素放在酒精和乙醚混合液里溶解制成的火棉胶。1884年的一天，他在处理照相底片时，不小心碰洒了一瓶火棉胶，当时没有在意，在忙完手头的工作开始清理这些胶体时，没有想到往上一拉却形成了很长的细丝。苦追不如偶遇，受到上帝垂青的夏尔多内在无意中发现了一种人造丝的制造方法，这种丝后来被称为“夏尔多内丝”。

精明的夏尔多内找到了发财之法，先是申请了专利，后又在法国贝桑松(Besancon)建立了一家人造纤维工厂，开始大规模生产备受女士青睐的“夏尔多内丝”。硝化纤维素原本是制造火药的主要原料，具有易燃易爆的特性。他想不到的是，用这种纤维素制成的衣服外表光鲜亮丽，内里却潜伏着巨大的危险，最终导致了那位日本女人“惹火烧身”的悲剧。此后，他的工厂因发生数次爆炸事件而被迫停工，加之这种丝的价格持续居高不下，“夏尔多内丝”最终偃旗息鼓。更富戏剧性的是，随着第一次世界大战的爆发，夏尔多内的人造丝工厂被法国政府改造成了火药工厂。“夏尔多内丝”在日本美女被烧死不久就“倒”下了，但是人造纤维的路径却被开辟出来。

多种人造纤维陆续出现

英国化学家克罗斯（Charles Frederick Cross）和比万（Edwand ohn Bevan）在1892年共同研制出了黏胶纤维，他们先用碱来增强纤维素的反应能力，然后与二硫化碳反应生成纤维素黄原酸钠溶液。这是一种金黄色黏稠溶液，黏度很大，因而长期被称为“黏胶”。将黏胶经喷丝头挤入含有硫酸锌的溶液中，就会析出一种纤维素，这就是黏胶纤维。黏胶纤维多用于绸服衬里、大衣和毛毯的纺制，时至今日仍然占有一定的市场。

醋酸纤维也曾经辉煌一时。十九世纪六十年代法国化学家舒岑贝格尔(Paul Schutzenberger)在密闭容器中，将纯净的纤维素和无水醋酸加热到130～140℃，在1～2小时后得到了三醋酸纤维素。这种纤维素在1905年经过美国化学家米尔斯（G.W.Miles）的改良后，摇身一变，生产出了醋酸纤维。醋酸纤维类似真丝，手感柔软，在丝绸工业中很受欢迎。另外，它还有一种选择性过滤能力，能滤除烟气中的苯酚等有毒物质，高档香烟中的过滤嘴就是这种材料制成。

受天然资源有限的制约，黏胶纤维和醋酸纤维不仅产量无法满足人们的消费需求，而且产品也存在不同的缺点，让人类穿好穿暖的目标还无法靠它们实现。人造纤维虽然没有给人类的服装文化带来天翻地覆的巨变，但其在技术上的有益探索为合成纤维的出现创造了条件。从二十世纪三四十年代开始，人造纤维的研制开始以煤焦油、石油等为原料向“合成”的方向发展，多种合成纤维摇曳生姿地登上历史舞台，与人类实现了美好的肌肤之亲。

抑郁症患者与合成纤维

1927年秋天， 杜邦公司化学部主任查尔斯· 斯汀（charles stine）拜访了哈佛大学的化学教师华莱士·卡罗瑟斯（Warlace Carcthers）。他的目的是邀请他加入杜邦，帮助他们寻找一种可以替代丝绸的合成纤维。但卡罗瑟斯毫不犹豫地拒绝了，理由是自己多年患有心理疾病，只能从事简单的学术工作，不适合去搞复杂的科研项目。卡罗瑟斯说的并非托词，当时医生已经确诊他患有严重的抑郁症。

但杜邦公司却认为是他们开出的条件不优厚，在半年后再次提出邀请，声称卡罗瑟斯只要愿意加盟，可以自由地从事他感兴趣的任何科研项目，公司不会出面干涉，最重要的是薪水比第一次招募增加了两倍。最终，自由与高薪打动了抑郁症患者卡罗瑟斯，他答应了斯汀开出的条件，加盟杜邦公司高分子化学基础研究实验室，并成为负责人。

卡罗瑟斯来到杜邦不久，就确定了以煤和石油的副产品为原料，以聚合物为主的研究方向。这是一个伟大而智慧的决定，它让杜邦乃至世界合成纤维研究走上了正确的道路。1930年4月28日，他和助手希尔在实验过程中，发现烧杯中生成一层厚厚的聚脂类黏性液体。他用玻璃棒蘸取了一部分，然后轻轻向上拉起，神奇的一幕出现了——玻璃棒拉出了一条富有弹性和光泽的糨糊状细丝。更令人惊奇的是，这条细丝越拉越长，整个早上团队成员轮换着拉着这条细丝在实验室的走廊中快乐奔跑……

卡罗瑟斯惊喜万分，他认为自己完成了一个伟大的发明。不久，他和希尔向美国化学学会提交了一篇论文，宣布一种性能优于丝绸的超级聚酯诞生。但是他没有想到这种聚酯不耐受高温，而且易溶于洗涤剂，一洗就碎，根本无法代替丝绸成为服装面料。卡罗瑟斯从兴奋的高点重重地跌入谷底，不得不继续进行研发工作。在此后的4年时间，卡罗瑟斯等人进行了数千次化学实验，发明了多种聚合物，但在纤维方面的研究毫无进展。

1934年初，卡罗瑟斯校正了研究方向，开始了“聚酰胺”研究。1935年2月，卡罗瑟斯等人用乙二酸和六亚甲基二胺作原料，通过缩聚反应发现了一种全新的物质，这种物质能在熔融状态下拉出强韧而富有弹性的细丝，更为重要的是它不会在水中或洗涤剂中溶解，作为制造服装的面料不成问题。1938年，杜邦公司建成第一座尼龙生产工厂，开始加工丝袜等用品。尼龙的种类很多，但是用工业化和商品化的标准来衡量，抑郁症患者卡罗瑟斯研制的尼龙是世界上第一种完全依靠化学方法生产的合成纤维。

多种合成纤维陆续出现

“尼龙”一词音译自它的英文商品名称nylon。在中国，由于锦州化纤厂是首家合成聚酰胺纤维的工厂，所以国内又称之为“锦纶”。与羊毛、棉花等天然纤维相比，尼龙耐磨性强、弹性大、强度高、手感好，一根手指粗的尼龙绳就可以吊起一辆满载货物的卡车。因此，这种纤维面世不久就获得“像蛛丝一样细、像钢丝一样强、像绢丝一样美”的赞誉。不过，性能更加优异的合成纤维不断出现，让人们在制作衣裳时有了更多可供选择的面料。

在英国，科学家温费尔德（J.R Whinfield）和狄克逊（JT.Dickson）于1941年用对苯二甲酸和乙二醇做原料进行缩聚反应，成功合成了一种高熔点的聚酯纤维——涤纶。这种合成纤维具有耐冲击、抗晒、耐磨、保型和抗皱等性能，可以做成挺括不皱、外形美观的衣物，目前，在服装面料中，涤纶所占比例高达70%，曾被多家媒体列为20世纪影响人类生活的重大发明之一。

在德国，科学家莱茵（H.Rein）于二十世纪四十年代将聚丙烯腈浸入二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中进行湿法纺丝试验，取得了初步成果。几乎同时，美国杜邦公司的霍乌兹（R.C.Houtz）使用相同的溶剂采用干法纺丝工艺，以聚丙烯腈为原料制得了聚丙烯腈长丝，也就是全新的纤维——腈纶。这种纤维比棉花更耐用、保暖程度也非常好，而且易于染色，不容易发霉，是制作毛衣、毛毯的极好原料，因此有了“人造羊毛”之称。

涤纶、腈纶和锦纶构成了世界三大合成纤维。此外，氯纶、丙纶、维纶和氨纶等几种纤维也陆续出现，加上人造皮革的出现，为人们穿衣戴帽提供了丰富的面料。合成纤维在服装领域迅速发展，呈现出了不可阻挡之势。1996年，全球合成纤维产量超过了棉花，成为解决世人穿衣的第一大原料。

作者：崔玉波（《石油知识》杂志社）

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来源: 《石油知识》杂志