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我們?nèi)粘Ｉ钪幸训教幠芤姷侥猃埖嫩櫽?，早已?xí)以為常了。著名的美國杜邦公司在世界上首先研制出了人造有機(jī)紡織纖維——長鏈聚酰胺纖維，并命名其為“Nylon”，成為英文該類合成纖維的通用商品名稱，這就是“尼龍”的來歷。我曾有不同的譯名，“尼龍”、“尼隆”、“尼倫”、“耐倫”和“錦倫”，現(xiàn)已統(tǒng)一為“尼龍”。這是一種全新的人工合成材料纖維，完全不同于之前的來自動植物的自然材料纖維。

　　1928年，杜邦公司為加強(qiáng)有機(jī)化學(xué)的研究，在威爾明頓建立了實(shí)驗(yàn)室，并由W·卡羅瑟斯（Carothers, Wallace Hume）主持一個(gè)小組研究用聚合方法獲取高分子量物質(zhì)。當(dāng)時(shí)與現(xiàn)在是大不一樣的，現(xiàn)在大家對合成纖維已具有系統(tǒng)化的知識，甚至能實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，如難燃性、耐熱性等來進(jìn)行高分子纖維設(shè)計(jì)；而當(dāng)時(shí)并不是要求W·卡羅瑟斯和他的研究小組開發(fā)一種特殊的產(chǎn)品，人們對拉伸、取向和結(jié)晶化一無所知，而只是進(jìn)行一種探索，是處于先知識，再看看能開發(fā)什么的階段。針對這一新的研究領(lǐng)域，W·卡羅瑟斯和他的團(tuán)隊(duì)，從自然界中存在橡膠和生絲中分子的長纖維的結(jié)構(gòu)入手，思考聚合物應(yīng)該是怎么樣的，如何利用易于從空氣、水、煤或石油作為原材料，用化學(xué)方法合成長絲。1929年，W·卡羅瑟斯發(fā)現(xiàn)并命名反應(yīng)后產(chǎn)物中單體單元與反應(yīng)前單體相比，組成上少一個(gè)小分子的縮聚反應(yīng)；1930年實(shí)驗(yàn)確認(rèn)聚合物能具有比其他材料形成更長纖維的特性；1933年，已在實(shí)驗(yàn)室合成了看起來像生絲一樣的聚合物纖維；以后又在實(shí)驗(yàn)室通過反復(fù)試驗(yàn)摸索、篩選、研究制作方法，從“冷拉”，用玻璃棒絞拌燒杯中的聚合物拉出像蜘蛛網(wǎng)一樣的長細(xì)絲，到成熟的“縮聚”等工序形成，終于完成了合成材料及其制作工藝。就此，W·卡羅瑟斯作為發(fā)明人，于1937年4月9日申請了美國專利，發(fā)明名稱為《合成纖維》，并于1938年9月20日被授予專利權(quán)，美國專利號為US2130948；所申請的英國專利也獲得授權(quán)，英國專利號為GB461236-7。

根據(jù)專利說明書記載，該專利涉及新的合成材料，具體揭示了合成線型縮聚聚酰胺和它的長絲，纖維、線、織物等及其制備。也就是，一是制備一種新的有價(jià)值的能形成纖維的合成材料；二是將這種材料制備成長絲纖維和帶；三是將所說的長絲、纖維等制成線和織物。說明書明確了一些定義，“合成”是指形成長絲的聚酰胺完全是通過人工方法從單體或分子量相對比較小的初始反應(yīng)物制備形成的，而非任何自然形成的；“線型”是指這些聚酰胺僅從二官能團(tuán)反應(yīng)物獲得的，是端、端相連形成鏈狀的，而非三維聚合結(jié)構(gòu)。“聚酰胺”是指包含多個(gè)酰胺鏈的聚合物。說明書揭示的技術(shù)解決方案是，將每個(gè)氨基和一個(gè)脂族碳原子相連的二伯二胺與基團(tuán)等分子量基本平衡的每個(gè)羧基和一個(gè)脂族碳原子相連的二羧酸在形成聚酰胺溫度下接觸形成銨鹽，并且繼續(xù)這樣的加熱，脫去諸如水等反應(yīng)副產(chǎn)品直到形成聚合物，該聚合物能制成連續(xù)的，由特定X射線照片顯示沿纖維軸向排列規(guī)整的長絲。說明書就不同原材料制備各種尼龍例舉了8個(gè)實(shí)施例，其中的一例是，將戊撐二胺、癸二酸、二甲苯酚（沸點(diǎn)為218-222℃），按14.8：29.3：44的比例混合配料，置于配備有電導(dǎo)管，通過蒸餾回輸溶劑的裝置、導(dǎo)入氮的裝置、溫度計(jì)和粘度計(jì)的容器中，借助于沸萘（218℃）蒸氣將上述混合料加熱13小時(shí)，在該過程中以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔測量電導(dǎo)率和粘度。電導(dǎo)率快速下降，粘度穩(wěn)步提升，在13小時(shí)末，特征粘度為0.62，導(dǎo)電率從初始的0.0028歐姆（mhos）降到最終的0.000053歐姆。此時(shí)能觀察到小部分產(chǎn)品在酒精中沉淀而分離出來，該產(chǎn)品在隨后熔融表明它能拉成強(qiáng)度很好的纖維。然后，邊攪拌邊將全部反應(yīng)物倒入到大量酒精中。聚酰胺以白色粒狀粉末沉淀，通過過濾，用酒精清洗，再干燥。其后用金屬塊加熱的加熱器將其在空氣中在195-196℃溫度下熔化。分析可知上述產(chǎn)品化學(xué)式為[-NH-(CH2)5NH-CO-(CH2)8-CO-]x。接著該產(chǎn)品以如下方法制備成長絲，在周圍設(shè)有電加熱器的圓柱容器中以234℃加熱，在該容器底部設(shè)有0.47mm直徑的孔；容器頂部與一管子相連，通過該管子以3磅（lbs）標(biāo)準(zhǔn)下通入氮。底孔擠出的長絲收集在圓周線速度為每分鐘82英尺馬達(dá)驅(qū)動的滾筒上,并繼續(xù)傳遞和收集在圓周線速度為每分鐘164英尺的滾筒上，這樣實(shí)現(xiàn)了冷拉100%。形成的纖維在外表上像絲一樣有光澤。通過尼科耳棱晶，它顯示很強(qiáng)的具有平行消光的雙折射，用X射線檢測表現(xiàn)為明亮的纖維衍射式樣，而在紡絲前同樣的材料只表現(xiàn)為晶狀粉衍射式樣。進(jìn)一步對該纖維試驗(yàn)，施加應(yīng)力，冷拉長度增到452%時(shí)斷裂，此時(shí)，纖維度為0.63但尼爾（測量絲的纖維度單位，長9千米重1克為1但尼爾）；張力為50.5公斤/平方毫米。而在斷裂前中等拉長的情況下，這些纖維的彈性的恢復(fù)是非常顯著的。在其他物理性能方面，這纖維幾乎不受溫度影響，抗普通有機(jī)溶劑（除熱醋酸，甲酸或苯酚外），能浸泡在沸騰的甲苯中一個(gè)星期而無明顯變化，還非?？勾髿飧g和不受高溫影響，在110℃大氣中存儲一個(gè)月沒有什么變化?？傊摾频睦w維光澤度好，耐腐蝕、強(qiáng)度高并超過其他種類纖維。

　　杜邦公司積極推動該專利實(shí)施。鑒于當(dāng)時(shí)長筒絲襪普遍存在抽絲缺陷，杜邦公司決定首先將尼龍纖維投入襪類市場，耐磨、耐熱、耐化學(xué)性的尼龍絲襪立即被消費(fèi)者熱追，被視為珍奇之物爭相搶購；尼龍也很快被用于制造降落傘，飛機(jī)輪胎簾子布等軍、民用品；使其成為第二次世界大戰(zhàn)中極具價(jià)值的商品。

　　尼龍的誕生促進(jìn)了聚合物研究工作的開展，為合成纖維工業(yè)奠定了基礎(chǔ)，也使紡織品的面貌煥然一新。但是，W·卡羅瑟斯自己卻陷入了嚴(yán)重的抑郁癥，長期的工作壓力，惟恐研究不能給公司帶來效益，再加上他愛戴的姐姐突然去世，于1937年4月29日在費(fèi)城的旅館房間里服用氰化物自殺，此時(shí)僅在上述專利申請三周后，年僅41歲。他是一位卓越的美國化學(xué)家。他研究了高分子量物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生成它們的聚合反應(yīng)，不僅導(dǎo)致了尼龍和氯丁橡膠的發(fā)明，也促進(jìn)了合成纖維和合成橡膠工業(yè)的興起和發(fā)展