列文虎克的預(yù)言成真
17世紀(jì)60年代,英國生物學(xué)家列文虎克在他的《微物論》著作中預(yù)言:未來,人類也許會(huì)用人工的辦法,像蜘蛛一樣生產(chǎn)出絲。
18世紀(jì)30年代,法國科學(xué)家卜翁看到列文虎克的著作,對蜘蛛的吐絲過程做了研究。通過解剖,卜翁發(fā)現(xiàn)蜘蛛腹內(nèi)有一個(gè)“紡織腺”,專門用于制造和貯存吐絲用的粘液。于是他將上萬只蜘蛛的粘液取來裝入針筒,用力一壓針筒,便可生產(chǎn)出細(xì)絲。他用這種人造蜘蛛絲編織了一副手套。可這蜘蛛絲容易斷,并且一見火就會(huì)熔化,產(chǎn)品實(shí)用性及生產(chǎn)代價(jià)都有問題。
這時(shí)有人注意到了蠶。法國化學(xué)家羅滿對桑葉和蠶絲的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)兩者的成分都有碳、氫、氧3種元素,但蠶絲中還含氮。在桑葉中加一些氮,便有可能制成蠶絲。
1855年,瑞士化學(xué)家奧蒂瑪斯進(jìn)行了這方面的嘗試:將桑葉放在含氮的濃硝酸及濃醨酸混合液中,桑葉很快溶化,形成一種毛茸茸的東西,將其溶解在酒精和乙醚混合液中,果然得到一種粘稠的液體。再將液體裝入針筒,用力一壓,針頭就吐出一根長長的絲。但這種“蠶絲”還是沒有什么實(shí)用價(jià)值。
法國科學(xué)家柴唐納脫是著名生物學(xué)家巴斯德的學(xué)生,他是一位業(yè)余攝影愛好者,1884年的一天,柴唐納脫無意中發(fā)現(xiàn)照片的底片溶解在酒精和乙醚的混合液中,形成一種粘稠的液體。他想起了科學(xué)界關(guān)于發(fā)明人造絲的難題。因?yàn)槟菚r(shí)照片的底片是用硝化不完全的硝化纖維制成的,而用于制造硝化纖維的硝酸含氮,且可溶化桑葉、棉花等。柴唐納脫便用針筒裝上液體,一試,針頭果然噴出一根細(xì)細(xì)的絲!這是世界上第一根真正的人造絲。1889年,柴唐納脫發(fā)明的人造絲在國際博覽會(huì)上展出,得到人們的好評(píng)。此后,人造絲織成的衣服漸漸在上層社會(huì)流行起來。
就在這時(shí)發(fā)生了一件不愉快的事:在巴黎一盛大宴會(huì)上,一位身著人造絲白禮服的公爵夫人不小心碰到一先生的香煙,整件禮服燃燒起來。這位夫人終因燒傷嚴(yán)重,搶救無效而死去。這件事曾一度使柴唐納脫聲名狼藉。后來,法國化學(xué)家夏東奈特發(fā)明了一種方法:將人造絲放在硫氫化銨溶液中浸泡,人造絲就不容易燃燒了,但也沒有原來那么好看了。
德國化學(xué)家布倫內(nèi)和弗梅查利在德國化學(xué)家許維茨的論文中看到,作者在一次實(shí)驗(yàn)中,曾不小心把一杯銅氨溶液打翻,用藥棉去吸取溶液,結(jié)果棉花縮成一團(tuán),并且變得很粘稠。于是,布倫內(nèi)和弗梅查利將一團(tuán)棉花放入銅氨溶液,果然棉花消失了,溶液變稠了。他們又用針筒試驗(yàn),結(jié)果證明這種溶液可以抽成絲,但很容易折斷,根本無法用來織布。這兩位知識(shí)淵博的化學(xué)家,想起了文明古國中國的烹飪技術(shù)中生產(chǎn)粉絲的工藝,即將淀粉裝在有許多小孔的鐵筒里,然后將淀粉擠入一鍋沸騰的水中,這樣經(jīng)過沸水的粉絲條就變硬了。按此思路,他們反復(fù)試驗(yàn),終于找到使絲變堅(jiān)固的溶液——氫氧化納。這樣,經(jīng)過氫氧化納處理的銅氨人造絲就可以織布了。但是,用于制作銅氨人造絲的原料是優(yōu)質(zhì)棉絨,無法滿足大批量生產(chǎn)的需要。
英國化學(xué)家勞魯斯和貝文想到了用木材等做原料制造人造絲。木材等植物中的許多成分不適宜制造人造絲,且木材等植物中的纖維質(zhì)量較差。因此,必須用一種合適的溶劑對木材等植物進(jìn)行處理。勞魯斯和貝文整整找了3年,找到了理想的溶劑——三硫化碳。1892年,勞魯斯和貝文發(fā)明了“粘膠人造絲”,其質(zhì)量不僅比此前的人造絲好許多,而且原料豐富,價(jià)格低廉。
然而,人造絲發(fā)明的“接力棒”的傳遞并沒有到此中止。后來,德國化學(xué)家秀吉貝爾發(fā)明了醋酸人造絲。這種人造絲的質(zhì)量與粘膠人造絲不相上下,在幾十年里二者難分優(yōu)劣。
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