18新利最新登入弹性是如何工作的gydF4y2Ba

弹性在今天是如此普遍，以至于我们几乎不会再去想它。就像回形针和拉链一样，我们只是希望它能起作用，而从未想过它是什么，它是如何制作的，或者在它存在之前人们是做什么的。18新利最新登入以松紧带为例。其实是拿来一双的gydF4y2Ba内衣gydF4y2Ba(最好是干净的)从你的卧室里拿出来，仔细检查一下。你会注意到带子熟悉的拉伸，然后是令人满意的弹跳动作，因为它回到了原来的形状。就像橡皮筋，但不是。当你把手放在橡皮筋上时，你摸到的是生橡胶。当你用松紧带做同样的动作时，你会碰到织物。gydF4y2Ba

信不信由你，今天如此常见的三角裤和四角裤，配有弹性腰带，直到20世纪30年代和40年代才被发明出来。在此之前，人们必须找到其他装置来固定内衣。gydF4y2Ba

怎么花了这么长时间?有些是一种时尚惯性——如果它没坏，就不要修理它——但有些是工业需要。纺织品制造商要么必须调整生产弹性材料的业务，要么必须寻找能够经济供应弹性材料的合作伙伴。不管怎样，制作松紧带看起来和制作其他梭织织物没有什么不同。它需要一台织布机，这种机器可以让纵向的经线与横向的纬线交织在一起。在普通的机织织物中，这些线由天然纤维(如棉花或羊毛)制成的纱线组成。但在弹性纤维中，纱线是用天然或合成橡胶丝绑在一起的。gydF4y2Ba

如今，自动化织布机处理织造过程，但结果是一样的:一种可伸缩的织物，可以融入一系列服装中。到目前为止，我们关注的是四角裤和三角裤中的松紧带，因为它们是一个方便的例子。但从胸罩、腰带到背带裤和松紧带裤，松紧带无处不在。甚至是随手可得的电击绳，或者gydF4y2Ba蹦极gydF4y2Ba它最初是在一家纺织厂生产的。gydF4y2Ba

切开这些可拉伸的物品，你会发现一个共同的元素:细橡胶线或粗橡皮筋，就像你在办公室或厨房里使用的那种。有趣的是，橡皮筋并不是古老的发明。就像包含橡皮筋的腰带一样，橡皮筋是一个时髦的现代成功故事。gydF4y2Ba

在18世纪末和19世纪初，世界变得越来越小。各种大小的船只都载着水手，gydF4y2Ba海盗gydF4y2Ba还有探险者前往各大洲的异国港口。一路上，他们看到了当地原住民所熟悉的奇怪食物、矿物质和其他自然材料。他们在中美洲和南美洲遇到的最奇怪的材料之一是gydF4y2Ba橡胶gydF4y2Ba这是印度语“哭泣的木头”的法语拼写。这里所说的木材指的是橡胶树属的树木和灌木。当在橡胶树的树皮上做切口时，会渗出一种乳白色的物质，即乳胶。南美印第安人发现，让乳胶蒸发后，可以产生一种柔韧的、有弹性的材料，这种材料可以被做成球，可以用来做斗篷，也可以用来做鞋子和瓶子。gydF4y2Ba

从中美洲和南美洲返回欧洲的水手带来了一些原材料，以及由其制成的物品。18世纪末，英国著名化学家约瑟夫·普利斯特利(Joseph Priestley)用这种物质做了实验，发现它能很有效地擦掉铅笔上的斑点。18新利最新登入到1804年普里斯特利去世时，他所谓的“橡胶”在世界各地需求量很大。风险资本家,gydF4y2Ba发明家gydF4y2Ba那些想一夜暴富的阴谋家们争先恐后地将这种有弹性的防水材料改造成实用的商品和服装。不幸的是，橡胶在很小的温度范围内都是稳定的。gydF4y2Ba

两个人在大西洋两岸工作，努力制造一种稳定的橡胶。其中一个是查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)，一个体弱多病的商人，他在费城、纽约市和马萨诸塞州沃本进行了实验。另一位是英国发明家托马斯·汉考克(Thomas Hancock)，他曾与查尔斯·麦金塔(Charles Macintosh)合作生产防水斗篷。汉考克还发明了一种方法，通过将橡胶瓶和生橡胶块切成薄片来制造简单的弹性线。他对这一过程产生的大量废18新利最新登入物感到沮丧，于是在1820年设计并开发了咀嚼机——一种可以咀嚼和搅拌橡胶碎片的机器，直到它们融合在一起成为一块有用的材料。然而，即使是足智多谋的汉考克也无法阐明在极端温度下稳定橡胶所必需的化学步骤。gydF4y2Ba

1839年，固特异第一次发现了宝藏。通过用硫磺慢煮乳胶，他最终发现了一种将橡胶转化为几乎无限用途的耐用材料的方法。他把一些新橡胶寄给了他的妹夫，他的妹夫是一位纺织品制造商，他立即看到了这种橡胶的潜力，将橡胶应用到男士衬衫中，创造出当时流行的褶皱效果。固特异还向英国橡胶公司寄送了样品。最终，一些零件落入了托马斯·汉考克(Thomas Hancock)的手中，他对固特异的硫磺制造技术进行了逆向工程。1843年，汉考克申请了gydF4y2Ba专利gydF4y2Ba为了这个过程，他现在称之为gydF4y2Ba硫化gydF4y2Ba，以罗马火神瓦肯命名。gydF4y2Ba

现在，橡胶热潮终于可以真正开始了。新公司涌现，橡胶制品——从鞋子到床单——涌入市场。1845年，伦敦的斯蒂芬·佩里和托马斯·巴纳巴斯·达夫特从硫化橡胶管上切下窄环，发明了现代橡皮筋。今天，制造橡皮筋的过程大致相同。首先，工人们根据所需的弹性质量将乳胶与一系列化学物质混合，从而制造出橡胶。然后他们挤压生橡胶化合物，使其形成一个长而空心的管子。他们将这种橡胶套套在一个被称为心轴的圆管上，并将材料暴露在高温和高压下。这是gydF4y2Ba硫化过程gydF4y2Ba，它可以固化橡胶，并无限期地稳定它。最后，他们从管子的末端切下狭窄的橡胶带，清洗和干燥，然后包装起来运输。gydF4y2Ba

橡胶线也是用同样的方法制作的，只不过它们是从橡胶片而不是管子上切下来的。这些天然橡胶条被送到纺织制造商那里，他们用天然纤维纱线编织出有弹性的线，制成有弹性的产品。一些制造商还使用合成弹性材料制成的线。gydF4y2Ba

把乳胶转化成可用的橡胶可能是科学上最伟大的成就之一。但在这一突破之后，又出现了另一项突破——人造橡胶的发展gydF4y2Ba石油gydF4y2Ba还有其他矿物质。这些工作大多发生在第二次世界大战期间和之后，当时天然橡胶的战时短缺促使各国政府投资于适当的研究和开发。gydF4y2Ba

所有这些研发导致了三种重要的合成材料:丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和乙烯-丙烯单体。所有这些材料都很柔软，具有很高的柔韧性和弹性，至少在理论上，可以作为通常由天然橡胶制成的产品的直接替代品。然而，它们都缺乏与天然材料相同的抗弯性，即承受多次弯曲循环而不损坏或变质的能力。而这些合成材料非常适合汽车gydF4y2Ba轮胎gydF4y2Ba在其他工业应用中，它们不太受纺织制造商的欢迎，他们仍然更喜欢从天然橡胶中切割的纤维。gydF4y2Ba

1959年，这一切都改变了，当时杜邦公司的两位化学家推出了一种由聚氨酯制成的合成纤维，聚氨酯是一种合成树脂，聚合物单元由聚氨酯基团连接在一起。大多数人都知道聚氨酯是油漆、清漆、粘合剂和泡沫的主要成分。但当聚合物被稀释，然后强行穿过含有微小孔隙的金属板时，它就形成了液体聚合物链，然后可以加热和干燥，形成固体纤维。杜邦公司的化学家称这些纤维为氨纶，该公司将其新产品称为莱卡，目标市场是“女士粉底衣”制造商。gydF4y2Ba

氨纶对纺织业有一些有用的特性。这种纤维通常是暗白色的，很容易接受染料。它们几乎不吸收水分，在适度温度下机洗和干燥时保持稳定。但它们最吸引人的特点是极具弹性。氨纶纤维可以被拉伸数百倍于原始长度而不断裂，并迅速恢复到原始长度。这使得它们成为一系列服装的理想材料，在这些服装中，它们通常伴随着其他合成纤维，如尼龙，或天然纤维，如棉花。例如，一件典型的Spanx塑身衣可能含有80%的尼龙、18%的氨纶和2%的棉花。gydF4y2Ba

当氨纶刚被引入时，它就进入了常见的服装领域——胸罩、护身带和健身装备。今天，氨纶可能被认为是现代的弹性材料，是一种关键的结构材料，美国人购买的80%的服装中都含有氨纶[来源:gydF4y2BaPenalozagydF4y2Ba］．从内衣到外套，制造商们把氨纶编织到所有的东西里，包括把氨纶和棉花结合在一起的PajamaJeans等创新设计gydF4y2Ba牛仔布gydF4y2Ba创造合身的，曲线紧身的裤子。gydF4y2Ba

我们所热爱的氨纶的特性是一些有趣的科学的直接结果。接下来，我们将从t台走进化学实验室。gydF4y2Ba

我们已经知道弹性材料可以拉伸并恢复到原来的形状，因为它含有橡胶纤维或橡胶类材料。但是橡胶为什么会有这样的表现呢?科学家们现在知道橡胶属于一组化合物gydF4y2Ba弹性体gydF4y2Ba“弹性”和“聚合物”的混搭。聚合物分子看起来像重复单元的长链。这些单位，或单体，沿着分子的整个长度是相同的，并通过强共价键连接在一起。在大多数聚合物中，碳原子构成了链的主干。gydF4y2Ba

有趣的地方就在这里。许多聚合物含有大而笨重的单体，这意味着分子的各个组成部分聚集在一起。这使得聚合物在室温下变得坚硬而不灵活。其他聚合物的亚基非常紧密地结合在一起，在正常温度下它们有晶体排列。这些聚合物为我们提供了塑料和树脂。然后是弹性体，其排列方式完全不同。在正常情况下，弹性体的长分子不规则地盘绕在一起，就像一团滑动的蛇。当力作用在这些分子上时，它们就会在被拉的方向上变直。想象一下gydF4y2Ba蛇gydF4y2Ba突然对齐，伸展到全身，从头到尾。一旦力被释放，分子就会自发地恢复正常的盘绕排列。gydF4y2Ba

这条分界线gydF4y2Ba塑料gydF4y2Ba高聚物和弹性高聚物是有温度的统称gydF4y2Ba玻璃化转变温度gydF4y2Ba，或TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba．极其灵活的分子的玻璃化转变温度在零下195华氏度(零下125摄氏度)的范围内。刚性或晶体分子的玻璃化转变温度可高达419华氏度(215摄氏度)。例如，TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba聚苯乙烯(用于聚苯乙烯泡沫塑料)和聚甲基丙烯酸甲酯(用于有机玻璃)的温度为212华氏度(100摄氏度)。gydF4y2Ba

天然橡胶是一种被称为聚异戊二烯的聚合物。它由异戊二烯的重复单元组成，异戊二烯是一种由5个碳原子和8个氢原子组成的碳氢化合物。长链形式的聚异戊二烯可以有四种三维形状之一，化学家称之为异构体。天然橡胶几乎完全由这些异构体中的一种组成，即顺式- 1,4聚异戊二烯。gydF4y2Ba

正如我们已经注意到的，天然橡胶在相当窄的温度范围内都是稳定的。当异戊二烯分子开始冷却时，它会结晶。随着加热，它开始失去弹性。如果它与大气中的氧气和臭氧发生反应，分子就会在碳对碳双键处开始分解。在硫化过程中，聚异戊二烯与硫一起加热，这使得相邻的聚合物链通过硫原子连接在一起，形成一个松散的分子网络，克服了未经处理的橡胶的所有缺点。gydF4y2Ba

你不需要知道这些就能享受你的弹力服装和配饰。不过，想想你腰带上的橡皮筋可能来自南美洲的丛林，或者你的塑身衣Spanx归功于杜邦(DuPont)的两位带着口袋保护装置、带着聚合物的化学家，这也挺酷的。gydF4y2Ba