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作者:[ 牛大人]
首发于海川化工论坛微信公众号
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谁能想到,一滴滑腻的黑色液体竟是你衣橱里时尚单品的远亲?
那滴黏稠、黑亮的原油竟然可以变成你衣橱里的那件标价9999的时髦外套。
这不是现代魔法,而是化学与工业的联姻成果!
截止2023年中国原油加工能力超过9.2亿吨,其中大部分都被用来生产加工成了燃料(能源路线),好让你的小汽车可以愉快的跑起来,还有一部分通过不同的深加工艺(化工路线)用于生产各类下游化学品,进一步提升产业链的价值,合成纤维就是其中重要的化学品类之一,在辽宁、浙江、山东、广东、江苏等省份新建的各大原油加工基地均配置了以合成纤维、精细化工品等为主要产品的生产装置,据国家统计局数据显示,2022年中国规模以上企业产量服装产量为200亿件以上(惊讶不),服装零售规模达2.2万亿元以上,服装成衣作为人类的基本,需求有着非常巨大的市场。
今天,就让我们跟着一滴原油,去看看它是怎样“穿上华丽外衣”的。 本文将带你领略原油变成衣服的奇妙旅程。
## 原油的化学转化 - 原油进入炼油厂,就像参加了一个盛大的舞会,被分成不同的组成部分。有的被精炼成汽油供车辆使用,有的则被转化为制作合成纤维的基础材料---(这玩意儿就是我们衣服的原材料啦)。 原油就像一堆混合了各种化学秘密的宝藏,经过炼油厂的魔法,能变出汽油、柴油,还有造塑料和合成纤维的基础材料。好比是把乱七八糟的混合果汁分离成各种单品果汁,再把某些果汁加工成果冻- 厨师在厨房操作,通过各种调料和烹饪技巧,将原料转变为美食,同样石油加工也是一门艺术。
合成纤维的制造 聚合过程 【衣服的原料】布匹的种类主要有以下几种有天然物质如:棉花 Cotton、麻、亚麻 Linen、黄麻 Jute 、羊毛 Wool 、丝 Silk 、竹纤维 Bamboo fiber ,当然更多的 还是来自于便宜又好用的合成纤维: 1. 聚酯(Polyester)PET:一种广泛使用的合成纤维,如涤纶,耐用且易于保养。 2. 尼龙(Nylon)(PA,代表聚酰胺 聚己二酸己二胺PA 66):一种坚韧的合成材料,常用于制作运动服装。 3. 腈纶(Acrylic) (AC):有时被用作羊毛的替代品,常用于制作低成本的温暖衣物。 4. 氨纶(Spandex)LYCRA:又名弹力纤维,具有很高的弹性,常用于混纺以提供伸展性。 5. 粘胶纤维(Rayon):通常来自木浆或其他植物性纤维,有着类似棉花或丝绸的手感。
请注意,某些材料可能还有商标名或其他名称,以上只是简单的向你介绍一下原料种类。
合成纤维的聚合过程,更是一场化学上的变魔术,将看起来无害的透明液体,通过聚合反应变成长长的合成纤维链条,每一节小珠子都紧紧相连,这就是你衣服里面的涤纶。
想象将一堆小颗糖球串成项链,化工厂就是用这样的手法在聚酯和尼龙上做文章。
合成纤维的制造始于单体的聚合。例如,聚酯纤维的生产需要对双官能团单体如对苯二甲酸(terephthalic acid)和乙二醇(ethylene glycol)进行缩聚反应形成聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)。尼龙的制造则通常以己内酰胺(caprolactam)为单体,通过开环聚合反应生成聚酰胺链(polyamide chain)。
接下来我们进入了一个叫做“纺丝”的过程,这里将液态的化学物质变成可穿的线。如果你觉得吹泡泡很有趣,那么纺丝可是大人版的吹泡泡游戏。纺丝是将化学液变成线的过程。用吸管吹泡泡吹出来的是细密的气泡,而我们的化工装置吹出来的,是细长的纤维。
合成纤维的生产是一项涉及复杂化学工艺的过程,根据所需纤维特性的不同,从选择合适的原料到最终的成纤维产品,整个流程被精确地控制和监管。 - 聚合物得到后,进入到纺丝将高分子溶液或熔体转变为连续的纤维。此过程中,高分子的流动性,通过喷丝板上数千个微细孔喷出,经拉伸与成形,冷却固化后形成细长的纤维束。 - 湿纺采用将聚合物溶液注入凝固浴中形成纤维的方式,而干纺则是将高分子溶液直接注入热空气中快速蒸发溶剂以形成纤维。熔融纺丝则是直接将聚合物熔体通过喷丝板挤出并冷却固化。 - 制成的纤维需经过拉伸以提高分子取向,从而增强其物理力学性质。此外,还可能进行后处理如切割、卷绕集合成束。 - 对纤维进行表面改性或添加不同的助剂可以赋予纤维特定功能,如阻燃、防静电或增加抗紫外线性能。
这些高分子材料因其优异的物理和化学稳定性,广泛应用于服装、家居、医疗及工业等领域,成为现代社会不可或缺的材料之一。 由此可见,合成纤维的制造是一个跨学科、高科技含量的精细化学工程领域。
好了,我们已经有合成纤维了,接下来我们把它纺成纱线和布吧。
将这些合成纤维纺成纱线的过程,可以比作拼积木,但是这些积木细得只有头发丝那么粗,需要有专门的机器帮助整理它们。
-织布时机器的咚咚声就像是打鼓的节奏,各种颜色的纱线在这里跳起了编织舞蹈,最后变成了你可以摸到的布,织布就像妈妈编辫子一样,每根纱线都要整整齐齐地排好队。
纺纱是将各种纤维原料转换为可用作织造和针织的连续线材的过程。在这个阶段,无论是天然还是合成纤维,都要经过梳理以平行排列,消除杂质,并拉伸至适当长度。接着,纤维被扭曲并卷绕成纱锭,这一步骤对增强纱线的强度至关重要。纺纱的技术可能包括环锭纺纱、赛络纺纱或气流纺纱等,每种方法都会对纱线的特性产生独特影响。
经纱线制成后,接下来便是织布。通过将两组垂直的线(经纱和纬纱)交织来形成平面结构的布。经纱在织机上被固定,而纬纱则穿越于经纱之间,通过不同的织法如平纹、斜纹和缎纹,形成各种不同的纹理和手感。先进的织机技术,如喷水织机和剑杆织机,允许更高的生产速度和更复杂的设计图案。
而现代织布机器更是神奇,可以在分分钟就织出你一年要穿衣服的布量!
通过这些精心的工艺,平凡的原料被转化为既美观又实用的纺织品,满足日常生活中对服装的各种需求
- 现在,我们的布匹需要美美的装扮了,就像艺术家在画布上作画,染料让布料焕发了生命,而整理过程确保了这幅画不会因为一场雨就融化掉。 染色过程为布料添加色彩,可以在纤维、纱线或已经编织成布的状态进行。根据所选用的染料和纤维类型,染色工艺可能涉及溶液染色、反应染色或分散染色等技术。每种方法都有其特定的化学反应,确保染料与纤维结合牢固,以提供耐洗和耐光的色彩。谁不喜欢五颜六色的世界?染色就是给穿着素衣的布料来点颜色。
最后,整理工序通过物理或化学方法改变纤维、纱线或织物的特性,以满足特定的性能需求。整理步骤可能包括水洗、定型、烘干和软化处理。特殊的整理效果如抗皱、防缩和防水,则通过施加特殊的涂层或表面处理来实现。整理过程旨在提升织物的性能、舒适度和外观,使之适应市场的多样化需求。就像给衣服做SPA一样,保证衣服布匹的舒适度与耐久性。
哈哈,我们已经有布了,五颜六色的布。这就到了时尚设计师大展身手的时候了,他们把这些材料变成了各式各样的衣服。裁剪、缝纫、装饰――每一步都精细如微型建筑工程。设计师们把布料变成了艺术品。他们以布为纸,以剪裁为笔,将灵感变成流行的款式,缝纫师傅们的巧手则把这些设计变为现实。一些简单的衣服如T恤,更是可以通过自动化机器流水生产。
总结一下,在这个环保意识日益增强的时代,合成纺织品的生产和销售也越来越注重绿色可持续,美丽的背后不可忽视环境成本。随着环保意识的提升,可再生纺织品成为热点。节能减排、循环再利用,已经成为现代纺织行业的发展关键词。
从原油提炼出来的合成纤维,纺织成了流行于世界各地的时尚。它们见证了中国石油加工能力的巨大进步,同时也提醒我们在追求时尚与便利的同时,不可忘记感谢那些对化纤产业作出贡献的各位从业者。看吧,这就是一滴原油通过炼油、聚合、纺丝、织造、染色,最终化身为一件件精致的衣物,陪伴我们的日常生活。它的旅程证明了科技的力量,更告诉我们化学工业是维持现代社会的伟大基石之一。
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