“纖維”和“纖維素”隻差一個字,但意義完全不同。纖維是物質的一種狀態,細細的、長長的;纖維素是一種化學物質,是一種高分子化合物。棉花、羊毛、蠶絲、玻璃絲等都是細細的、長長的,都稱為纖維。但隻是棉花中含有纖維素,羊毛和蠶絲是蛋白質,玻璃絲是矽酸鹽。棉花、羊毛、蠶絲是天然纖維;玻璃絲是化學加工製成的,是人造纖維,是由硝化纖維素、黏膠纖維、醋酸纖維素也是化學加工製成的,也是人造纖維。硝化纖木材、蔗渣等原料製成的;尼龍、的確良等是利用由煤、石油化學加工產生的簡單物質合成的高分子化合物,是合成纖維。人造纖維和合成纖維都是經化學加工製成的,都是化學纖維。
尼龍是第一個出現的合成纖維,由美國和英國的科學家們聯合製成。我們又稱它為錦綸。它是一類聚酰胺化合物,它們分子結構中都含有相同的酰胺鍵,因此又稱聚酰胺纖維。
習慣上為了區分聚酰胺纖維的品種,往往在聚酰胺或尼龍的後麵添加一些阿拉伯數字,例如聚酰胺6、聚酰胺66或尼龍66,表示生產這種纖維的單體分子中含有的碳原子數。例如聚酰胺6或尼龍6,就是由6個碳原子的己內酰胺單體聚合成的,聚酰胺66或尼龍66由6個碳原子的己二胺【H_2N(CH_2)_6NH_2】和6個碳原子的己二酸【HOOC(CH_2)_4COOH】聚合成的。
尼龍66是1935年由以美國化學家卡羅澤斯為首的美國、英國科學家們在美國杜邦公司實驗室裏合成的。
他們一開始並不就是為製取合成纖維的,1928年卡羅澤斯受聘到杜邦公司,當時德國對有機化學家斯陶丁格提出的高分子化合物理論展開了激烈爭論,卡羅澤斯支持斯陶丁格的觀點,決心通過實驗證實這理論的正確性,於是進行了多種物質的聚合反應。
1930年,卡羅澤斯用乙二醇【HO(CH_2)_2OH】和癸二酸【H OOC(CH_2)_8COOH】進行縮合聚合反應,得到聚酯。卡羅澤斯的一位同事希爾用攪拌棒從反應器中取出熔融的聚酯時發現它展伸成絲一樣,而且這種纖維狀細絲在冷卻後還能繼續拉伸,拉伸長度可以達到原來的幾倍,經過冷拉伸後纖維的強度和彈性大大增加。
這種現象使他們意識到這種特性可能具有實用價值,這種熔融的聚合物可能用來紡製纖維。他們又對一係列聚酯化合物進行了研究。由於當時所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇縮合聚合成的聚合物,它們易水解,熔點低於100℃,易溶於有機溶劑,不適合作為紡織纖維。於是他們轉向聚酰胺化合物的研究。
幾年時間裏,卡羅澤斯和他的同事們從二元胺和二元酸不同的縮合聚合反應中製備成多種聚酰胺,它們的性能都不太理想。1935年,他們用戊二胺和癸二酸合成聚酰胺,結果表明這種聚酰胺拉製成的纖維強度和彈性都超過了蠶絲,而且不易吸水,很難溶,但是熔點仍較低,所用原料價格很高,還是不適於商品生產。在選擇了己二胺和己二酸縮合聚合成聚酰胺後,也曾被放置在儲櫃裏,隻是在經過冷拉伸測試後才被確定選用。它不溶於普通溶劑,具有263℃的高熔點。
在確定這種聚酰胺作為製造合成纖維的材料後,又遇到原料問題,不可能投入工業生產。因為製造這種聚合物的原料是己二胺和己二酸,當時隻是在實驗室裏製出來的。
1936年,杜邦公司化學家R.威廉姆斯創造了一種新催化劑,使苯酚轉變成己二酸。己二胺再由己二酸製得。這樣,原料隻是苯酚,可來自煤焦油。
1938年10月27日杜邦公司董事長斯廷宣布,在特拉華州西福德建立大規模生產工廠。該廠於1939年1月開始運轉生產。
在生產中,聚酰胺熔融物通過計量泵均勻而定量地從噴絲頭小孔中壓出,形成黏液細流,在空氣中冷卻凝固成細絲。這為後來合成纖維創造了一種新的熔融紡絲法,這與人造纖維中應用的溶液紡絲法不同。溶液紡絲法是先將成纖聚合物溶解在一適當溶劑中製成黏稠的紡絲液,然後,再將黏稠液定量而均勻地從噴絲頭小孔中壓出,在另一溶液或空氣中凝固成絲。采用熔融紡絲法比較簡單,當然需要合成纖維聚合物在高溫下不會分解,具有足夠的穩定性。
尼龍66的製品最初是毛刷,1939年2月用它織成的絲襪在美國金門國際博覽會上展出;1939年4月在紐約世界商品展覽會上展出;1939年10月24日開始在特拉華州杜邦公司總部公開出售,引起轟動,當時混亂的局麵迫使治安機關出動警察維持秩序。1940年5月又在美國各地出售,被視為稀奇物,爭相搶購。