人類的生活離不開衣,食,住,行.而衣,食,住,行又離不開物質.在這些物質中,有的是天然存在的,比如我們喝的水,呼吸的空氣;有的是由天然物質改造而成的,如我們吃的醬油,喝的酒,是由糧食加工和經過化學處理得到的.更多的物質不是天然生成的,而是用化學方法由人工合成的,如化肥,農藥,塑料,合成橡膠,合成纖維等.它們形形色色,無所不在,使人類社會的物質生活更加豐富多采.
放眼四顧,在廚房,餐桌,農田,廠礦,我們都會看到各種各樣的化學變化,五光十色的化學現(xiàn)象.可以說,生活中處處有化學.
本部分從應用的角度介紹跟人們生活密切相關的若干專題所涉及的化學知識.
一,塑料化學纖維合成橡膠膠粘劑
一)塑料
顧名思義,塑料是一類具有可塑性的高分子材料.它的主要成分是合成樹脂.合成樹脂的基本原料是乙烯,丙烯,丁二烯,乙炔,苯,甲苯,二甲苯等低分子量有機化合物.它們主要來源于石油,天然氣,煤,電石等自然資源.這些物質有的能直接反應制得合成樹脂,有的要在一定工業(yè)條件下與其他物質先合成各種單體,再由單體合成樹脂.合成樹脂在常溫常壓下一般是固體顆?；蚍勰?也有糊狀的液體.例如,低分子量聚乙烯是蠟狀物,高分子量聚乙烯是乳白色的固體.
塑料的組成
合成樹脂約占塑料總質量的40～100%(有機玻璃是純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂),因此塑料的基本性能主要取決于合成樹脂的性質.為了改善塑料制品的某些性質,便于加工成型,常要在樹脂中加一些輔助劑,主要有填料,增塑劑,穩(wěn)定劑和色料.
(1)填料 根據需要,在樹脂中加入適當的填料,可以提高塑料的強度和使用溫度,還能降低成本.常用的填料有鋸木屑,石棉,碳酸鈣,亞硫酸鈣及云母等.例如,最早人工合成的酚醛樹脂,主要缺點是性脆,加入木屑粉后機械強度有明顯提高.
(2)增塑劑 在樹脂中加入增塑劑來增強可塑性,使塑料柔軟,富有彈性,容易加工.常用的增塑劑有鄰苯二甲酸酯類,癸二酸酯類,磷酸酯類等.
(3)穩(wěn)定劑 穩(wěn)定劑能防止塑料在加工和使用時分解變質,延長使用壽命.穩(wěn)定劑要求在加工成型中不分解,能跟樹脂互溶,在使用環(huán)境和介質中穩(wěn)定.常用的有金屬皂類(如硬脂酸鉛)和環(huán)氧化油等.
(4)色料 為了使塑料制品美觀,漂亮,通常要加入一些有機染料和無機顏料.加入的色料要在加工時穩(wěn)定,分散性好,容易著色,跟塑料中的其他成分不發(fā)生反應.珠光劑和熒光劑常作塑料的色料.
此外,還有防腐劑,潤滑劑,發(fā)泡劑,抗靜電劑等.不是所有的塑料都要加入每一種輔助劑,而要根據塑料品種和使用要求選加輔助劑.
塑料的分類
塑料品種繁多,到目前為止,已投入工業(yè)生產的有400多種,主要品種有近百種.對這么多的塑料通常有兩種分類方法.
按受熱表現(xiàn),分為熱塑性塑料和熱固性塑料.前者加熱到一定溫度就變軟或熔化,具有可塑性,冷卻變硬,固化,這種變化能反復發(fā)生.因此,這類塑料的舊,廢品可以生產再生塑料制品.這類塑料的樹脂呈線型或支鏈結構(見上圖).后者在加熱初期變軟,能制成各種形狀的制品.它在再加熱后固化變硬,再加熱也不能變軟,就是沒有可塑性.這類塑料的樹脂分子在加熱時交聯(lián)而變成網狀結構(如右圖).
根據不同的用途,塑料分通用塑料和工程塑料.前者產量大,價格低,用途廣,主要用于日常生活制品和一般的零件.后者強度高,耐磨,耐腐蝕,尺寸穩(wěn)定性好,常代替木材,鋼鐵及一些有色金屬作工程結構材料,以及在化工和新技術方面有特殊要求的材料.下面是塑料的分類表.

部分通用塑料的性能和用途
聚乙烯 英文簡稱PE,1933年發(fā)明,1939年投入工業(yè)生產.它是乙烯的聚合物.它無毒,容易著色,化學穩(wěn)定性好,耐寒,耐輻射,電絕緣性好.它適合做食品和藥物的包裝材料,制作食具,醫(yī)療器械,還可做電子工業(yè)的絕緣材料等.
聚丙烯 英文簡稱PP,1954年發(fā)明,1957年投入工業(yè)生產.它無毒,制品能在沸水中消毒.它有優(yōu)良的剛性和延伸性,耐沖擊,能反復彎曲,有良好的電絕緣性.它用于食品和藥物的包裝,生產醫(yī)療器械,能制成日常生活用品,電器具和各種管材.合成纖維能制作魚網和濾布.
聚苯乙烯 英文簡稱PS,1839年發(fā)明,1930年投入工業(yè)生產.它透明,無味,無毒,容易著色,堅硬,電絕緣性好,但吸水性差.它用于制作日常生活用品,玩具和裝飾品,適宜生產儀表外殼,車輛燈罩.聚苯乙烯泡沫塑料有隔音,絕熱功能,能作劇場,冷藏庫的墻體隔層材料.
聚氯乙烯 英文簡稱PVC,1872年發(fā)明,1930年投入工業(yè)生產.它化學穩(wěn)定性好,耐酸,堿和有些化學藥品的侵蝕.它耐潮濕,耐老化,難燃.它使用時溫度不能超過60℃,在低溫下會變硬.聚氯乙烯分軟質塑料和硬質塑料.軟質的主要制成薄膜,作包裝材料,防雨用品,農用育秧膜等,還能作電纜,電線的絕緣層,人造革制品.硬質的一般制成管材和板材,管材用作水管和輸送耐腐蝕性流體管,板材用作各種貯槽的襯里和地板.
聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃) 英文簡稱PMMA,1932年發(fā)明,1936年投入工業(yè)生產.有機玻璃的透明度可達91～93%,能透過紫外線.它密度小,耐沖擊,抗碎裂能力超過普通玻璃的10倍.它是制作光學儀器的重要材料,能制作汽車,飛機的風檔,座艙,大型建筑物和住房的天窗,電視機,雷達顯示器的屏幕,儀表外殼,燈罩及各種裝飾品.它還能作假牙,齒托,假肢和人體模型.
酚醛塑料 英文簡稱PF,1872年發(fā)明,1909年投入工業(yè)生產.它有一定的機械強度,有較好的絕緣性能,并有耐熱,耐磨,耐腐蝕等特性.它主要作電絕緣材料,如電燈開關,插頭,插座,電話機外殼等.用聚酰胺,石墨,玻璃等纖維增強的耐高溫酚醛塑料有優(yōu)異的耐熱蝕性能,能制作火箭,導彈等高速飛行器的防熱護層和外殼.
氨基塑料 氨基塑料的主要品種有脲醛和三聚氰胺.脲醛容易著色,耐溶劑.三聚氰胺有銀光感,色澤光亮,艷麗.它耐熱,耐水,耐磨,主要用于生產各種餐具,日用品,還是制作膠合板,纖維板,裝飾板的材料.
聚氨酯塑料 英文簡稱PU,1947年發(fā)明,1953年投入工業(yè)生產.它有韌性,耐磨又耐沖擊.它常制成軟泡沫塑料,這種塑料保暖,透氣,彈性好,是絕熱,隔音,防震的好材料,主要用作服裝襯里,床墊,椅墊等.
ABS塑料 1947年投入工業(yè)生產.該塑料堅韌,質硬,耐磨,耐沖擊,耐化學腐蝕,電絕緣性好,容易電鍍.它在機械工業(yè)上作齒輪,軸承,電機,儀表外殼以及家用電器(冰箱,洗衣機等)的外殼,還可以作紡織用的紗管,飛機上的裝飾板,窗框和隔音板.
聚碳酸酯 英文簡稱PC.1953年發(fā)明,1958年工業(yè)化生產.聚碳酸酯的透光率近90%,有"透明金屬"之稱.它韌性好,抗沖擊,吸水率低,耐高溫和低溫,還能電鍍.能代替某些特種合金,玻璃等作計算機,電視機,收音機等的零件,代替銅,鋁,鋅制作齒輪,杠桿,曲軸等,還可作汽車,探照燈的燈罩和激光唱片的基料.
聚甲醛 英文簡稱P0M,1920年發(fā)明,1962年投入工業(yè)生產.它機械強度大,剛性好,而且特別耐磨,耐疲勞,耐水.它能代替鋼,鋁,鋅作汽車,飛機,電器,遙控裝置的精密零件,還在機械工業(yè)中制作齒輪,軸承,傳送帶等.
聚苯醚 英文簡稱PP0,1964年發(fā)明,1965年投入工業(yè)生產.它吸水性小,耐酸,堿,化學試劑的腐蝕,電絕緣性能好,使用溫度范圍在-40℃～120℃.它適用于制作熱水管道,化工管道,泵的葉輪,葉片,閥門,還能代替不銹鋼做各種化工設備,還可作電機的電極,轉子,機殼和電視機中的調諧片,雷達的波導管等.
聚砜 英文簡稱PSE,1965年投入工業(yè)生產.它無毒,韌性好,電性能優(yōu)良,在使用溫度范圍(-60℃～150℃)內能保持各種機械性能,自熄性好,能電鍍.它適于制作汽車,化工設備的零件,也是人造衛(wèi)星,飛機內一些部件,制品所需的新型復合材料,還可制作貯存食品的容器.
聚酰胺 英文簡稱PA,1935年發(fā)明,1939年投入工業(yè)生產.它有良好的機械強度,彈性模量比金屬低,還有自潤滑性能,導熱系數只有金屬的1/100.它用于制作各種外形復雜或帶金屬嵌件的用品,是制作軸承,齒輪,螺釘,螺帽和各種襯墊的材料.
常用塑料的鑒別
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料品種越來越多,應用范圍更廣,跟人們的關系越來越密切.因此,我們應該知道一些常見塑料的鑒別知識,以便合理地選購,使用,保管和修補塑料制品.現(xiàn)介紹簡單易行的外觀鑒別法和燃燒鑒別法.
(1)外觀鑒別法外觀鑒別法根據各種塑料制品的特征,由看,摸,聽,聞,掂等方法來鑒別塑料.這種方法簡單,方便,但只能作出初步判斷.下面介紹幾種常見塑料制品的識別特征.
聚乙烯塑料在不加著色劑時是乳白色半透明體,手摸有蠟狀滑膩感覺,質輕柔軟.它有韌性,易彎曲,能浮在水面上.聚乙烯薄膜用手抖動,聲音發(fā)脆.
聚丙烯塑料不加著色劑時是乳白色半透明體,比聚乙烯更透明一些.它手感潤滑,但沒有聚乙烯那種滑膩感.它比同體積的聚乙烯輕,能浮在水面上.
聚苯乙烯是無色透明體,表面硬而有光澤.它容易著色,色澤晶亮.聚苯乙烯的制品落地或敲打時發(fā)出類似金屬的清脆聲音.它看上去像玻璃,容易摔碎.在80℃的熱水中能軟化.
聚氯乙烯的硬制品表面堅硬平滑,敲擊時沒有聚苯乙烯那樣的清脆聲,而是悶音.軟制品表面光滑柔軟,有彈性,放在水里會下沉.它在60℃的熱水中易發(fā)軟變形,有時還能聞到特殊的氣味.
有機玻璃外觀像水晶,有光澤,質輕.摩擦時略帶果香味.它的著色制品色澤鮮艷,表面光滑.它的表面硬度低,容易劃痕,劃痕用軟布加牙膏摩擦可以消除.把它放入水里會下沉.
酚醛塑料(電木)多為不透明的棕,灰,黑色固體.它的表面堅硬,質脆易碎,敲擊時發(fā)出類似木板的聲音.它在熱水中不變軟.
脲醛塑料(電玉)的表面光亮,色澤鮮艷,比酚醛塑料更硬,在熱水中不變軟.
賽璐珞的本色制品是半透明體,柔軟而有彈性,摩擦時產生樟腦氣味.它的耐熱性差,在沸水里軟化.它極易燃燒.
(2)燃燒鑒別法不同的塑料,燃燒的難易程度,火焰的顏色,燃燒狀態(tài)和產生的氣味等都不相同.根據以上燃燒特征可以鑒別各種塑料.把一小塊塑料放在鐵板上加熱,如果塑料先變軟后熔融,最后燒焦,這就是熱塑性塑料.如果加熱不經過變軟而變脆,最后燒焦,就是熱固性塑料.然后做燃燒試驗.把要鑒別的一小塊塑料用火柴或酒精燈點燃,仔細觀察塑料燃燒時發(fā)生的各種現(xiàn)象,對照下表中各項內容作出判斷.

塑料工業(yè)的發(fā)展
近些年來,世界各國塑料工業(yè)的發(fā)展有起有伏,但工程塑料的產量一直穩(wěn)步增長,應用范圍越來越廣.目前世界各國都相當重視工程塑料的研究開發(fā)和生產,它預示塑料工業(yè)今后發(fā)展的趨勢.
目前工程塑料品種不少,今后還會研制一些新品種,但發(fā)展的重點是對現(xiàn)有品種的改性和擴大應用范圍.而改性研究開發(fā)的重心已從原有的均聚物轉向開發(fā)有特殊性能的共聚物.例如,ABS塑料是由苯乙烯,丙烯腈和丁二烯三種單體共聚而成的.ABS的開發(fā),是基于丙烯腈有優(yōu)良的耐化學腐蝕性能和表面硬度,丁二烯有無比的韌性,而苯乙烯有良好的加工性能和染色性能.三者共聚就得到有優(yōu)良綜合性能的ABS.又如,制造醫(yī)療器械的聚碳酸酯常因輻照和消毒,容易發(fā)黃和變脆.為了克服這一缺點,人們開發(fā)出聚碳-嵌段共聚物.它能耐γ-射線的輻射,在較低溫度下,有較高的彈性和沖擊強度,并有優(yōu)良的韌性和卓越的耐燃燒性能.
功能塑料是一類具有特殊性能和特殊用途的塑料,它跟醫(yī)療衛(wèi)生,火箭,導彈,宇航技術和原子能工業(yè)的發(fā)展密切相關,因此受到各國的重視.目前,全世界正在研制的功能塑料主要有以下三類.
(1)導電塑料 塑料通常對電有絕緣性,因此它在電氣工業(yè)中廣泛用作電絕緣材料.然而,在有些工業(yè)中,特別是計算機行業(yè),需要大量質輕,容易加工而能導電的塑料,用來保護與屏蔽電磁波的輻射,降低電絕緣體的使用量.
從已問世的導電塑料來看,通常分結構型和復合型兩大類.結構型指高分子由離子或電子導電.這類高分子制備和提純困難,有實用價值的比較少,多屬于半導體材料和光導材料.
目前開發(fā)較多的是復合型導電高分子材料,它是以聚合物為基體,跟各種導電物質(如金屬,炭黑,石墨,纖維等)復合而制得.例如,在聚丙烯中加入導電性填料(如炭黑),抗氧劑,潤滑劑,經混煉成型,再加工就能制得導電聚丙烯塑料.意大利一家公司生產一種導電塑料,它是在不同的聚合基體(如ABS,PC,PPE或PA)中加入防銹的鋼纖維,制得導電塑料.這種塑料用于不同領域中,如電子行業(yè)中制成電器的罩殼,在汽車行業(yè),通訊行業(yè)中制成電器控制器.
(2)耐高溫塑料 耐高溫熱塑性塑料,在應用方面,一直占有其他塑料無法比擬的特殊地位.目前常用耐高溫熱塑性塑料代替鋼材制作食品加工焙烘模具.這種塑料焙烘模具完全符合食品規(guī)范指標,而且不需要任何抗粘涂層,加熱溫度可達220℃,可以在微波爐中使用.例如,一種改性的聚醚亞胺除能加熱到250℃外,還有優(yōu)越的耐水解性,低吸水性,耐燃,高透明度和高機械強度等性能.又如,聚酰亞胺塑料的突出性能是耐高溫,能在260℃以下長期使用,間斷使用溫度可達480℃.它適宜制成在高溫下使用的制件.聚二苯醚在高溫下仍能保持較強的粘結能力,在250℃下加熱3000小時,其粘結能力不受影響.用這種樹脂浸漬過的玻璃纖維可以制作火箭重要部位的外殼.
(3)阻燃塑料 這是具有自熄性和不燃性的塑料.一般的塑料容易起火燃燒.為了克服塑料易燃的弱點,阻燃塑料就應運而生.
阻燃塑料較難引燃,引燃后火焰?zhèn)鞑ケ容^慢,或者火焰移走后能自行停止燃燒.使塑料阻燃的辦法是加入阻燃劑.阻燃劑分反應型和添加型兩類.反應型通常是把含鹵素,磷的多元醇,多元酸和含鹵素的聚異氰酸脂通過縮聚反應接到塑料基體的高分子鏈上,制成阻燃塑料.市場上廣為銷售的鹵素取暖器,里面用的就是含鹵素阻燃劑的阻燃塑料.添加型就是在塑料加工時把諸如水合氧化鋁,三氧化二銻,磷酸酯,有機鹵化物等阻燃劑摻混到塑料中而制得.目前市場上的阻燃塑料中,后者的比重占80%.
隨著對高分子化學的深入研究,許多具有特殊功能的高分子新材料將陸續(xù)問世,它在科研,生產和人們的生活中會顯示越來越重要的作用.
二)化學纖維
化學纖維的分類
化學纖維是用天然的或人工合成的高分子物質經化學,機械加工而制得的纖維.
化學纖維可按原料來源,加工方法,纖維性能等分類,但一般都按原料來源(化學組成)分類.
根據原料來源的不同,各類化學纖維的關系見下表.
由上表可見,人造維和合成纖維是化學纖維的兩個主要分支.人造纖維是利用天然高分子化合物,如纖維素或蛋白質為原料,經過一系列化學處理和機械加工而制得的纖維.合成纖維是以石油,煤,石灰石,天然氣,食鹽,空氣,水以及某些農副產品等不含天然纖維的物質作原料,經化學合成和加工制得的纖維.合成纖維比天然纖維有一些優(yōu)異的性能,它的生產又擺脫自然條件的限制,因而合成纖維有廣闊的發(fā)展前途.
化學纖維的命名
根據我國有關部門規(guī)定,人造纖維的短纖維一律叫"纖"(如粘纖,富纖),合成纖維的短纖維一律叫"綸"(如錦綸,滌綸).如果是長纖維,就在名稱末尾加"絲"或"長絲"(如粘膠絲,滌綸絲,腈綸長絲).關于混紡或交織的織品,就按照組分的多少順序來命名,組分多的排在前,組分少的排在后.如果組分相同,就按天然纖維,合成纖維,人造纖維的順序排列.例如,65%的棉花,35%的滌綸混紡府稠叫棉滌府稠,65%的滌綸,35%的棉花混紡府稠叫滌棉府綢,1/3粘絲,1/3羊毛,1/3滌綸混紡華達呢叫毛滌粘華達呢.根據上述原則,化學纖維的命名匯總于下表.
常見化學纖維的性能和用途
不同的化學纖維,因化學組成不同,性能各異,所以在應用上也是揚長避短,充分發(fā)揮其優(yōu)勢.下面簡單介紹幾種常見化學纖維的性能和用途.
(1)粘膠纖維 它是人造纖維,在1891年發(fā)明,1905年投入工業(yè)生產.它吸濕性好,容易染色,干態(tài)時的強度接近棉纖維.它的缺點是濕態(tài)時強度較低,容易變形.它廣泛用作棉,毛,絲綢廠的原料,常跟棉纖維,滌綸,錦綸等混紡.工業(yè)上用它作制造輪胎的簾子布.
(2)滌綸 它是最常見的合成纖維,在1941年發(fā)明,1953年投入工業(yè)生產.它的最大特點是彈性好,抗皺,保型,強度高,耐磨性比棉高1倍,比羊毛高3倍.熱穩(wěn)定性好,電絕緣性優(yōu)良,不發(fā)霉,不怕蟲蛀.缺點是吸濕性,染色性較差.它主要用于生產各種混紡或交織品,大量用作衣料.目前通過紡織加工,生產各種仿絲,仿毛,仿棉,仿麻織品.這類混紡織品的效果越來越近似于天然纖維織品,在工業(yè)上作絕緣材料,傳送帶,輪胎的簾子線等,在醫(yī)療上用于制造血管,角膜支架,心瓣膜,心血管等.最近,用針織滌綸和硅橡膠試制成人造頭顱骨.
(3)錦綸 它在1935年發(fā)明,1939年投入工業(yè)生產.它的耐磨性比棉纖維高10倍,比羊毛高20倍.它強度高,彈性好,耐腐蝕,不霉,不蛀.缺點是耐光,耐熱性較差.它主要用于生產長絲,是各種針織品和絲綢品的原料.短纖維主要跟羊毛或其他纖維混紡,增強織物的牢度.它在工業(yè)上制作漁網,降落傘,也是生產日用品牙刷,衣刷,繩索的材料.
(4)腈綸 它在1942年發(fā)明,1950年投入工業(yè)生產.腈綸質輕而柔軟,彈性特別好,蓬松而保暖,性能勝過羊毛,還耐熱,耐曬,耐酸腐蝕,不霉,不蛀.缺點是耐磨性差,吸濕,染色性能不夠好.它主要用于生產短纖維,用以代替羊毛純紡,或跟羊毛和其他化纖毛型產品混紡,如腈綸膨體紗,混紡毛線及各種混紡衣料.腈綸長絲能織成綢緞,還是生產工業(yè)用石墨纖維和碳纖維的原料.
(5)維綸 它在1939年發(fā)明,1950年投入工業(yè)生產.它的最大優(yōu)點是吸濕性好,在標準條件下的吸濕率是4.5%～5%.它結實耐磨,比棉纖維高5倍多,還耐酸,耐腐蝕,不蛀.缺點是耐光,耐熱性較差,不容易染色,織物不夠挺括.它的短纖維主要跟棉纖維混紡,少量跟粘膠纖維混紡,制成隱條,隱格.工業(yè)上做帆布,過濾布,輸送帶,包裝材料和勞動保護品,更宜做漁網,艦船繩纜等.
(6)丙綸 它在1954年研制成功,1957年投入工業(yè)化生產.丙綸強度高,耐磨性能僅次于錦綸,彈性好.它密度小,能浮在水面上,吸水率低,還耐酸,堿腐蝕,不霉不蛀.最大的缺點是難染色,容易老化.這一缺點限制它應用在服飾上.它主要用于生產不經傳統(tǒng)的機織,針織或編織等加工制成的無經,無緯之別的紡織品,廣泛用于建筑,水利,裝潢,醫(yī)療和服裝等各個行業(yè).丙綸經改性后能制成抗老化,著色和吸水性好的特色纖維.
(7)氯綸 氯綸于1941年研制成功,1950年投入工業(yè)生產.它的主要特點是難燃,離火后自熄,能耐酸,堿,氧化劑和還原劑,穩(wěn)定性極好,而且保暖性能好,耐曬,耐磨.利用氯綸的耐燃性,常作車廂中的座墊材料,沙發(fā)套,地毯,防火簾,消防隊員和護林隊員穿的工作服,氯綸在工業(yè)上作防腐蝕濾布和倉庫用的復蓋材料等.短纖維織品做內衣,對風濕性關節(jié)炎有一定的輔助療效.
合成纖維的新品種
隨著合成高分子聚合物的改性和加工技術的發(fā)展,化學纖維新品種日新月異,這對改善工業(yè)結構材料,豐富人們的衣著起很大的作用.下面簡要介紹供紡織用的主要化纖新品種.
(1)異形纖維 異形纖維是相對于圓形纖維而言的.它是用有特殊幾何形狀的噴絲板孔擠壓出來的,使截面呈一定幾何形狀的纖維.目前生產的異形纖維主要有三角形,丫形,五角形,三葉形,四葉形,五葉形,扇形,中空形等.異形纖維跟一般的纖維相比,有如下特點.第一是光學效應好,特別是三角形纖維,具有小棱鏡般的分光作用,能使自然光分光后再度組合,給人以特殊的感覺.第二是表面積大,能增強復蓋能力,減小織物的透明度.還能改善圓環(huán)纖維易起球的不足.第三是因截面呈特殊形狀,能增強纖維間的抱合力,改善纖維的蓬松性和透氣性.第四是抗抽絲性能優(yōu)于圓形纖維.它大量用于機織,編織及地毯工業(yè)中.我國利用異形纖維主要生產紡織品和針織品,如生產仿細夏布,波紋綢,仿薄絲,仿絹和毛料花呢等.
(2)中空纖維 中空纖維的內部有孔穴結構.兼有異形截面和孔穴結構的纖維,叫做異形中空纖維.中空和異形中空纖維的最大特點是保暖性大大優(yōu)于同類的一般纖維.中空纖維有光的反射效應,使織物有毛料的膘光感.圓形中空纖維跟毛纖維混紡,能制成高級毛料織物.星形中空短纖維跟各種纖維混紡,織成仿中厚花呢料,它質地輕柔,手感豐滿.異形中空纖維廣泛用于制地毯和毛毯,這些制品富有彈性和蓬松性,不易起球.據報道,鈕扣狀截面異形錦綸纖維用于生產地毯,有可能取得"霸主"地位.
(3)復合纖維 由兩種或兩種以上的成纖聚合物熔體或濃溶液,利用組分,配比,粘度等的差異,分別輸入同一紡絲組件,并在組件的適當部位匯合,在同一噴絲孔噴出,就形成復合纖維.可以制成并列,包芯,海島,天星型等不同品種的復合纖維.復合纖維含有性能不同的兩種或兩種以上的化學組分,在一定程度上能優(yōu)劣互補,填平缺陷.例如,用錦綸和蛋白質人造纖維紡成的并列復合纖維,它的織物彈性好,手感能跟羊毛相比;它的永久卷曲性,尺寸穩(wěn)定性,蓬松柔軟性等方面超過羊毛.又如,用滌綸長絲作內芯,棉纖維作外層制得的復合纖維,具有棉纖維的良好吸濕性,能克服滌綸纖維織物穿著悶熱,不吸汗的缺點,又有滌綸的牢度,因此叫"舒適的確良".用這種復合纖維織成的布,如果在花紋處用酸爛掉外包的棉纖維,露出滌綸芯絲就構成透明的花紋,這就是"爛花的確良".
(4)超細纖維 一般化學纖維的纖度(即粗細)多在1.11～15旦之間,直徑大約10～50微米.超細纖維的纖度通常在0.1～0.5旦之間,直徑一般小于5微米.有些特殊用途的超細纖維甚至細到0.001旦.用超細纖維織成的織物格外精細,特別柔軟光滑,還有獨特的光澤和顏色.因此,有用超細纖維制成的人造革,優(yōu)質針織品和機織品.用超細纖維制作的仿麂皮,有茸毛致密,不易脫落,手感柔軟的優(yōu)點,質量常超過真麂皮.工業(yè)上可用它制作高效能過濾布,用在除塵設備中,使除塵效率提高到99%以上.超細纖維還可以制成有特種用途的合成紙,既用于過濾,又可在光學上作玻璃鏡頭的揩試紙.
(5)變形絲 利用合成纖維受熱塑化變形的特點,在機械和熱的作用下,使伸直的纖維變成卷曲的纖維,叫做變形絲(也叫變形纖維).變形絲分為兩類.一類是以蓬松性為主的,外觀體積蓬松.以腈綸為主要原料的變形絲,叫做膨體紗,用于生產絨線和針織內外衣.另一類是以彈性為主的,叫做彈力絲.彈力絲分高彈和低彈兩種.高彈絲以錦綸為主,多用于生產彈力衫褲,彈力襪等.低彈絲以滌綸為主,主要用于生產外衣和室內裝飾布.丙綸低彈絲常用于制作地毯.
(6)空氣變形絲 利用壓縮空氣,使化學纖維的長絲發(fā)生噴氣變形,絲束外圈局部起小卷,再使它部分斷裂,形成若干端頭露在外面,看上去十分接近用短纖維,按常規(guī)方法紡織,就得到空氣變形絲.
空氣變形絲在生產時省略切短化纖長絲,再紡成長紗的生產過程.由它織成的織物,外觀和手感接近用短纖維織成的織物,還有吸濕性.它可以用來生產仿絹絲,仿棉或仿毛形織物,分別用作衣料,家具布,氈毯或汽車用布.估計到本世紀末,空氣變形絲將會有相當的發(fā)展.
(7)網絡絲 根據需要,有時為了增加化纖織物的耐屈曲強度和改善織物的手感,常用15～100根很細的單絲合并成復絲使用.在復絲或噴絲時用壓縮空氣吹松絲條,并使它們相互旋轉,扭合,形成許多網絡點,這就是網絡絲.網絡絲因有網絡結點,用它織成的織物厚實,表面有仿毛感.網絡絲強度較高,織造時能省去加粘,上漿操作,所以網絡絲又叫"免漿絲".它是國外70年代生產的化纖新品種.
(8)高吸濕纖維 一般合成纖維的吸濕性比較差,用它做衣服,夏天穿著有潮濕悶熱的感覺.為了克服這一缺點,人們研制出有良好吸濕性的合成纖維.吸濕纖維是由普通纖維高聚物經過化學改性或物理改性制得的.化學改性方法就是在普通纖維分子長鏈中接上羥基,磺酸基等親水性基團或接上吸水性鹽類,使纖維有吸濕性.物理改性的主要途徑是使纖維具有無數直徑小于3微米的多孔性中空結構,利用毛細管作用增強吸濕性,起輸濕作用.也可以使纖維表面粗糙化,異型化或超細化來增強纖維的吸濕性.高吸濕纖維主要用來制作運動服和貼身內衣.
(9)高收縮纖維 高收縮纖維是受熱后收縮率特別高的纖維.例如,普通滌綸受熱后的收縮率只有10%,而高收縮滌綸受熱后的收縮率高達50%.國產的人造麂皮所用滌綸的收縮率也能高到40%.它的織物經加熱處理后,由于纖維收縮,織物顯得特別致密豐滿.如果織物的局部使用高收縮纖維,受熱收縮后會出現(xiàn)類似泡泡紗或提花等立體感很強的花紋.用高收縮纖維制作化纖平絨,燈芯絨的起絨底布.底布受熱收縮時能使絨毛更加致密.試驗用純滌綸高收縮纖維和常規(guī)純滌綸纖維混紡或交織,織物經加熱定型后,可以得到各種式樣的波紋純滌綸織物.細支滌綸高收縮長絲,可以用來制作仿麂皮和花色絲綢.
(10)有色纖維 有些合成纖維染色十分困難,為了解決某些纖維不易染色的困難,人們成功地在噴絲以前的原液里加入各種著色劑,使極細的色粒均勻分散在原液里,用這種有色的原液能噴紡出各種顏色的纖維.這種方法著色效果好.在生產高聚物中,在聚合時添加著色劑或給聚體涂復著色劑,同樣能達到著色的目的.我國已生產有色纖維.
(11)高強度模量纖維 強度大于8.8CN/dkex①,模量大于176CN/dkex的合成纖維,叫做高強度模量纖維.例如,美國研制成功的凱夫拉爾(我國叫芳綸——1414)纖維,強度是同質量鋼絲的5倍.它密度小,只有鋼絲的1/6,還能透過微波.它可以做航空器材的增強材料.以粘膠纖維,腈綸,瀝青纖維為原料,經高溫炭化,石墨化,得到的高強度,高模量炭纖維,在原子能,冶金,化工方面有廣泛的應用.
(12)仿真纖維 仿真纖維是指合成纖維通過改性和紡織加工,使它的結構和使用性能接近天然纖維,這種纖維叫做仿真纖維.它包括仿棉,仿絲,仿毛和仿麻纖維.下面以滌綸為例介紹仿真纖維的一般常識.
仿真絲滌綸織物既保持滌綸的優(yōu)點,又改善它的不足之處,使它的產品具有真絲的特色.市售的各種滌綸喬其紗,雙縐,絹紡,錦緞等就是仿真絲滌綸織物.它們手感柔軟,穿著舒適,比天然真絲織物輕,軟,挺,耐洗和耐穿.
仿毛型滌綸織物,一般是通過選用纖維的適當纖度,卷曲度,纖維截面的形狀及混紡比例來達到其織物的剛柔性,蓬松性.
天然麻是截面呈五角形或六角形的中空異形纖維.早期的仿麻型滌綸產品主要有豆形和啞鈴形截面兩種.近年來國際市場上具有麻型手感的滌綸產品很多,不僅形態(tài)逼真,而且色澤鮮艷,穿著舒服.
部分特種合成纖維
特種合成纖維是指有特殊性能和在特殊領域應用的纖維.下面分別介紹幾種特種合成纖維的性能和用途.
(1)阻燃纖維 根據纖維燃燒性能的不同,可分為不燃纖維(如石棉,玻璃纖維),耐熱纖維(聚四氟乙烯,酚醛纖維),阻燃纖維(偏氯綸,氯綸)和可燃纖維(如滌綸,錦綸,腈綸,丙綸).在中,小型火源點燃下產生小火焰燃燒,當撤走火焰時,火焰能較快地自行熄滅,這一類纖維,叫做阻燃纖維.為了防止易燃物質燃燒,大約在200年前,法國化學家蓋·呂薩克研究過阻燃織物.隨著城市現(xiàn)代化建設的發(fā)展,研究阻燃纖維對防止火災有十分重要的意義.因此,近20年來,開發(fā)阻燃合成纖維受到各國的普遍重視.
生產阻燃纖維比較多的是用阻燃劑對纖維進行阻燃整理,使纖維有阻燃性能.阻燃劑大多數是鹵素,磷及其化合物為主要成分的化學藥品.例如,偏氯綸(聚偏二氯乙烯)是改性后的氯乙烯-偏二氯乙烯的共聚物.其中含氯乙烯30～10%,偏氯乙烯70～90%.偏氯綸聚合物在仿絲時,加入少量液態(tài)鹵化苯等軟化劑和熱穩(wěn)定劑,用熔紡法紡入空氣中,然后進入冷水(10℃)槽,再經過拉伸卷繞即得成品.偏氯綸除具有較好的阻燃性,耐熱性和回彈性外,還具有耐磨性和耐濃酸的腐蝕性(僅次于氟綸).
(2)耐腐蝕纖維 這是一類耐化學試劑腐蝕的纖維.聚四氟乙烯(簡稱氟綸)是耐腐蝕纖維的杰出代表.它在濃硝酸,濃硫酸,王水和濃堿中絲毫不受損,在各種有機溶劑中幾乎不膨潤.此外,氟綸的耐熱穩(wěn)定性較好,在200℃加熱四天,強度保持率是97%.它在室外放置15年而無老化現(xiàn)象.它的導電,導熱率低.它還有優(yōu)良的電絕緣性能,阻燃性也是合成纖維家族中的冠軍.氟綸在工業(yè)上主要作耐腐蝕泵和閥門的填料,如作輸送發(fā)煙硫酸的離心泵填料,使用壽命可達100天,如果用石棉作填料,只能用20天.用氟綸編織布制成的濾袋或濾墊,能在高溫和化學腐蝕環(huán)境中使用.據目前已知,氟綸在飛船艙的富氧環(huán)境中是最好的阻燃纖維,可制成太空衫和防火服.人類第一次登月的太陽神——11號太空衫就是用氟綸纖維制作的.在生物醫(yī)學工程中,氟綸的應用也日益擴大,可以用它制作人工血管,心臟瓣膜,人造膀胱等臟器,使用十分安全.
(3)耐輻射纖維 耐各種射線輻照的纖維,如聚酰亞胺纖維是60年代才開發(fā)的功能纖維,它的突出性能是耐輻射.用高能量的γ射線照射8000次,它仍能保持原有的機械性能和電氣性能.聚酰亞胺纖維主要用于宇航,電氣絕緣以及原子能等工業(yè)上,如制作宇宙飛船,人造衛(wèi)星和核動力站所需的各種織物,層壓制品,涂層織物和耐輻射降落傘等.
(4)高強度,高模量碳纖維 碳纖維是有機纖維在1000℃以上碳化,使含碳量在85%以上的纖維.根據性能不同,碳纖維分為高強度,高模量碳纖維,活性炭碳纖維以及離子交換碳纖維.目前碳纖維已發(fā)展成為用途廣泛,性能優(yōu)異的工業(yè)用高性能纖維.聚丙烯腈基和纖維素基碳纖維是目前用量最大的兩種高強度,高模量的碳纖維.它的化學性能類似于塊狀碳,溫度高于400℃時會出現(xiàn)明顯的氧化.它有良好的耐低溫性能,還有耐油,耐輻射,吸收氣體和減速中子的特性.它們本身的用途不大,通常作為負荷傳遞的一種媒介加入到樹脂,金屬,陶瓷中,或用化學氣相沉積法把碳沉積在纖維織物中,制成復合碳纖維,才能使它成為有用的工業(yè)材料.
目前碳纖維的應用已深入到人類活動的各個領域,特別是宇航工業(yè),飛機制造業(yè),汽車工業(yè)和運動器械等方面的應用令人矚目.例如,哥倫比亞號航天飛機的兩只控制火箭噴口都使用碳纖維復合材料.用碳復合材料制成的飛機比鋁制飛機減重15%～30%,成本下降20%.汽車上有20%～60%的部件可用碳纖維增強塑料制造.碳纖維增強塑料可用于制造運動器械,如網球拍,高爾夫球棒,賽艇,賽車等.
(5)離子交換纖維 離子交換纖維跟電解質溶液接觸時,纖維上的離子能跟溶液里的離子作有選擇性的交換.它分陽離子交換纖維,陰離子交換纖維和兩性離子交換纖維.此外,離子交換纖維還有一定的強度,耐化學腐蝕等性能.它多用于鋼鐵,化工,輕工業(yè)生產過程中對廢酸,廢堿,廢液和廢氣的回收,凈化處理.它廣泛用于海水淡化,工業(yè)用軟水的制備,無離子純水的生產以及制鹽工業(yè).
化學纖維的鑒別方法
鑒別化學纖維的方法很多,歸納起來可分成兩類.一類是感觀鑒別法,就是通過人的感覺器官(不需要任何藥品和儀器)憑經驗來鑒別.這種方法簡單易行,但準確度不高,只能作出大體上的判斷(或和其他方法組合使用),可供廣大讀者在選用衣料或需要識別織物的組成時參考.另一類方法是利用纖維的各種不同物理,化學性質,通過試驗來鑒別.這類鑒別的常用方法有燃燒鑒別法,溶劑溶解鑒別法,試劑顯色鑒別法,顯微鏡鑒別法等.這類鑒別法比感官鑒別法準確,可靠.混紡織品,一般需要幾種方法配合使用,進行綜合分析,才能得到確切的結論.下面介紹簡易的感官鑒別法和燃燒鑒別法.
(1)感官鑒別法主要是用眼看織物的顏色和光澤,用手摸織物所得到的感覺,緊攥織物放松后看形成的折痕恢復的難易情況,然后綜合分析這些感官現(xiàn)象,作出初步判斷.
①化纖棉織品目前化學纖維棉織品的主要品種有滌棉布,富纖棉布,粘棉布和維棉布等幾種,它們的主要感官特征見下表.
②化纖毛織品化纖毛織品跟純毛織品比較,一般有下表所列特征.
③化纖絲綢織品較常見的化纖絲綢品主要有人造絲,錦綸長絲和滌絲長絲幾種.除人造絲外,其余的單一織品不多,大多是和蠶絲交織的混紡品.下表介紹它們跟真絲織品的特征比較.
(2)燃燒鑒別法燃燒鑒別法根據纖維燃燒的難易,火焰的顏色,散發(fā)出的氣味以及留下灰燼的狀態(tài),顏色特征等,大體判斷纖維的種類.先在織物上抽出幾根經紗和緯紗,分別用火柴點燃,仔細觀察纖維在燃燒時發(fā)生的各種變化,再根據下表(682頁)判斷.下表介紹幾種主要纖維燃燒時的特征.
化學纖維的洗滌
洗滌化學纖維要科學合理,否則易引起纖維變形,變質,老化以至破損.本書只從化學角度說明洗滌化學纖維織物時應注意的問題.
(1)洗滌劑的選擇商店出售的肥皂和合成洗衣粉有普通的和中性的兩種.普通肥皂和洗衣粉堿性較強,去污效果比較好.洗滌化學纖維織物,上述兩類洗滌劑一般都可以使用.有些品種,如粘膠纖維,腈綸纖維,合成纖維和羊毛的混紡織品等,它們耐堿性較差,不宜用堿性較強的洗滌劑來洗,最好選用堿性較弱或中性洗衣粉洗.
洗滌劑選好后,一般都應嚴格按照使用說明書上的用量和用法去做.洗液濃度大致可以這樣掌握:在普通洗臉盆里放大半盆清水(約兩升),加入滿滿一湯匙(約5～6g)洗衣粉,這時溶液的濃度大約是0.32～0.5%.洗液的量一般以能把衣物浸沒為度.
洗液的溫度要根據化學纖維品種的不同而恰當掌握.合成纖維都是熱塑性的,在高溫下容易收縮,起皺或軟化,不易恢復原狀.因此,洗液的溫度應比天然纖維低,不能用開水泡.常用化學纖維織品的洗滌條件見下表.
合成纖維織物,除腈綸外,一般都怕日光照射.它們受日光中的紫外線照射后容易變色,還會使纖維變脆,降低牢度.所以合成纖維織物一般要放在通風的地方陰干.
(2)特殊污跡的去除方法在洗滌化學纖維織物時,常會碰到用一般的洗滌劑難以清洗的污跡,這時要配合使用乳化,還原,氧化和溶解等化學方法才能清除(參看684頁表).
化學纖維織物的熨燙
衣服洗滌后,一般要熨燙.化學纖維紡織品通常耐熱性能比較差,特別是合成纖維在高溫下熨燙容易使顏色變黃,收縮,變形,甚至粘結發(fā)硬.所以熨燙溫度一定要嚴格控制在纖維的軟化溫度以下.化學纖維混紡織品的熨燙溫度,應該以耐熱性最差的一種
纖維為標準.例如,腈綸和滌綸的混紡織品,腈綸耐熱性比滌綸差,所以這種混紡織品的熨燙溫度不能高于腈綸所能承受的溫度.
主要化學纖維織品的熨燙溫度見下表.
怎樣掌握熨燙的溫度呢 如果使用的是恒溫熨斗,只要把熨斗的溫度調節(jié)到所需要控制的溫度范圍內就可以.一般使用的是普通熨斗,溫度不容易控制,這里介紹一種簡易辨別普通熨斗溫度高低的辦法:把水滴在熨斗的底面上,觀察水滴的變化情況和聽它發(fā)出的聲音,即可粗略辨別熨斗溫度的高低,具體情況見下表.
化學纖維一般以半干熨燙為最好,干的可噴適量水.個別纖維品種因在水中軟化點較低,熨燙時不能噴水,只能于燙,維綸就屬于這種.
合成化學纖維從問世到發(fā)展至今,只不過經歷了30～40年的歷史.但它發(fā)展之快令人震驚,目前全世界大約以每年增加15%的速度向前發(fā)展.預計到本世紀末,化學纖維和天然纖維的比約為3:1,人類的衣著原料將進入化學纖維的時代.
(四)膠粘劑
膠粘劑的應用
凡具有良好的粘接性能,可以把兩個相同或不同的固體材料牢固地連接在一起的物質,叫做膠粘劑或粘合劑,統(tǒng)稱為膠(水).它包括合成樹脂,合成橡膠和無機物中有粘接性能的物質.人們熟知的水泥,石膏等建筑材料就屬于無機膠粘劑.膠水和漿糊是普通的膠粘劑.
在科學技術飛速發(fā)展的今天,合成膠粘劑在整個膠粘劑中占有主導地位,成為國民經濟各部門和日常生活中不可缺少的重要材料.主要表現(xiàn)在:
(1)應用范圍越來越廣 膠粘劑在工業(yè)上的應用始于木材加工業(yè),如生產膠合板.隨著科學的發(fā)展,膠粘劑的品種越來越多,性能不斷改善,它不僅可以粘接木材,玻璃,陶瓷,塑料,橡膠,纖維等非金屬材料,還可以粘接金屬材料.應用行業(yè)從木材加工擴大到機械,建筑,造船,飛機制造,儀器儀表,家用電器,制鞋,服裝,醫(yī)療,直到高新技術的各個領域.
(2)膠粘劑是新材料的重要組成部分 膠粘劑在粘接其他材料時不僅起粘接作用,還能形成新的材料.例如,食品軟包裝袋是由鋁箔和塑料薄膜用膠粘劑復合而制成的;將碎木片粘接壓制成的刨花板和用玻璃纖維與膠粘劑制成的玻璃鋼增強塑料,都是常用的結構材料.
(3)膠粘劑推動高新技術的發(fā)展 人造衛(wèi)星上數以千計的太陽能電池都是用膠粘劑固定的.美國載人宇宙飛船阿波羅的指揮艙,登月艙用的鈦鋁合金蜂窩結構是用耐高溫膠粘劑粘接的.
(4)膠粘劑(膠水)已成為家喻戶曉的日常用品 膠粘劑在家庭中的使用已日趨普遍,從房間的裝飾布置,家具的制作到服裝制作用的熱熔襯布都離不開它.在一些發(fā)達國家及我國的大中城市里已有小包裝商品銷售和設有專門的商店出售,它已成為日常用品之一.
膠粘劑的功能
(1)結構件的粘接 結構件粘接是指那些能夠承受較長時間的負荷和較大應力物體的粘接,比如建筑物,車輛,艦船,飛機,宇宙飛行器等結構件的粘接.適用于粘接結構件的膠粘劑叫結構膠粘劑.結構膠粘劑一般有較高的強度,能承受較大的應力.根據不同的用途,還應具有各種不同的特殊性能.例如制造飛機用的膠粘劑有酚醛-丁腈,環(huán)氧-丁腈和改性環(huán)氧等類型.使用膠粘劑可以減輕飛機的結構質量,增加航速;同時使粘接件表面光滑平整,有利于航行;還具有密封,防腐蝕等性能.
(2)耐高溫粘接和超低溫粘接 一般膠粘劑能耐100℃以下的溫度.無機粘接劑耐高溫性能比有機的好,能耐600℃左右,其中以陶瓷膠粘劑為最佳,通常在150℃時燒結固化,就可以耐1300℃的高溫.
耐超低溫膠粘劑應用最廣的是聚氨酯,它能在-196℃,甚至更低溫度(-269℃)時保持很高的強度和韌性.改性環(huán)氧樹脂也能在超低溫條件下使用.
(3)水下粘接 水下粘接在水壩或橋梁的修建,造船工業(yè)和國防工業(yè)中起很大的作用,它可以把陸地上的預制件在水中和水下的部件連接起來,從而大大簡化施工工藝,加快施工進度.水下膠粘劑大多是雙組分環(huán)氧樹脂.
(4)瞬間粘接 瞬間膠粘劑使用時不需要加熱,加壓,具有固化快,粘接強度大的特點.一個6.45cm2(一平方英寸)的粘接面所承受的拉力足以吊起一輛小汽車.這樣的膠粘劑對連續(xù)化生產流水線起了很大的推動作用.目前最通用的瞬間膠粘劑是α-氰基丙烯酸乙酯.
(5)油面粘接 金屬板材表面常涂有防銹油,一般在粘接前要除去表面的油,工藝比較復雜.油面用膠不需要先在表面除油,簡化了工藝,并有良好的粘接強度.油面膠粘劑有第二代丙烯酸酯,改性聚氨酯及改性環(huán)氧樹脂.
(6)液態(tài)密封堵漏 有些膠粘劑在常溫下是流動性的液體,涂在各種連接或需要密封的部位,形成有彈性的膠層,能代替通常的墊片,起密封作用.液態(tài)密封膠有橡膠型,樹脂型和混合型等.
(7)醫(yī)用粘接 醫(yī)用膠粘劑已成為醫(yī)療方面不可缺少的新材料.例如,α-氰基丙烯酸酯,亞甲基丙二酸酯和改性丙烯酸酯等膠粘劑對人體腎臟的粘合,血管的接合,傷口,食道或膽道的吻合,牙科的粘接和修復,骨胳連接等方面能發(fā)揮很好的作用.
(8)壓敏粘接 壓敏膠俗稱不干膠,通常制成膠粘帶或片狀物.將它粘貼后,稍加一些壓力就能起到粘結作用.這種產品用于商品標鑒和機器銘牌的粘貼,紙箱的封緘,線束的捆扎和高光潔金屬板表面的保護等.壓敏膠有橡膠型和丙烯酸酯型.帶或片的基材有紙,塑粘薄膜,織物(布)和鋁箔等,如牛皮紙膠粘帶,B0PP(雙向拉伸聚丙烯)封箱帶,辦公用透明膠粘帶以及涂有不干膠的各種標簽.
(9)熱熔粘接 熱熔膠粘劑是一種固體,它要在加熱熔化成流體后才能膠粘,粘合冷卻后恢復成固體,形成牢固的粘接件.熱熔膠粘劑由熱塑性聚合物配以增粘劑等配制而成.主要的品種有乙烯-醋酸乙烯酯型,其他品種有聚乙烯型,聚酯型,聚酞胺(尼龍)型,聚氨酯型等.它用于書籍無線裝訂,紙袋封口,紙箱制造,木制品封邊,非織布(原稱無紡布)的制作,熱熔襯墊,制鞋,聚乙烯及聚丙烯塑料粘接,制作道路標志線等.
此外,還有用于電子器件引線的導電粘接,有以銀粉為導體的導電膠.用于光學玻璃粘接的高透明度的光學玻璃膠和對光敏感的光敏固化膠和電子束固化膠等.
膠粘劑的組成
人們最早使用的膠粘劑大多是有粘性的天然物質,如動物性的魚膠和骨膠,植物性的淀粉和糊精.這些膠粘劑組分簡單,性能往往不能滿足實際需要.40年代以來,人們大量采用以合成樹脂,橡膠為膠粘劑的基本組分,一般用它做粘料.膠粘劑的性能主要由它來決定.
為了滿足不同的應用要求,除了主要組分外,往往還要加一些輔料.輔料有用來溶解粘料,調節(jié)粘度的有機溶劑或水,使主要成分硬化的固化劑(或硫化劑),改善主要成分柔軟性,堅韌性的增塑劑和增韌劑,改進粘度,提高膠層韌性和機械強度的填料,提高膠粘劑耐光,耐熱,耐氧化的防老劑,還有防腐劑,增粘劑和偶聯(lián)劑等.
在每種膠粘劑里粘料是必不可少的,而輔料不一定樣樣齊全,要根據粘料,操作工藝及使用要求選配.
部分常用膠粘劑
(1)無機膠粘劑
①硅酸鹽類 這類膠粘劑應用最多的是水玻璃,即硅酸鈉,俗稱泡花堿.它易溶于水,有較好的粘接能力和耐熱性能.它用于紙制品,木材,玻璃等的粘接,也用作耐火材料和鑄造工業(yè)的膠粘劑.水玻璃的缺點是接觸堿液會失去粘接能力.由玻璃釉渣粉和水玻璃調和而成的膠粘劑,用于陶瓷和金屬的粘接.水泥的主要成分是硅酸三鈣,硅酸二鈣和鋁酸三鈣,它是建筑工業(yè)上使用最普遍的膠粘劑.
②磷酸鹽類 這類膠粘劑中應用比較多的是氧化銅-磷酸膠,它是一種雙組分室溫固化的膠粘劑.甲組分是通過300目的灰黑色氧化銅粉末,乙組分是在密度為1.7g/cm3的100mL磷酸中溶有5g氫氧化鋁的磷酸鋁溶液.使用時按甲:乙為3.5～4g:lmL的比例調和到呈粘稠狀,用玻棒能拉成10mm左右的絲為宜.操作時要迅速涂布在清潔和干燥的被粘材料上,粘合后在室溫下放置2～3小時,等它初步凝固,再送到80℃的烘箱里保溫2～4小時,即粘接牢固.這膠的缺點是脆性較大,粘接時以采用套接或槽接為宜,不適用于平面粘接.常用于刀具,鉆頭,管件,砂輪的粘接,也用于汽缸蓋,軸和軸瓦的修復等.
(2)合成膠粘劑
①聚醋酸乙烯酯 聚醋酸乙烯酯乳液是醋酸乙烯的聚合物.它就是市售的白膠.這種膠粘劑能在室溫下自干,化學穩(wěn)定性好,容易跟填料,增塑劑等相互混合,粘接度可自由調節(jié),有較好的早期粘接強度.它可以單獨使用,或者跟脲醛樹脂混合使用.主要用于粘接木器制品,如裝飾板和木材,木材和紙,木材和泡沫塑料,以及人造革的粘合加工.特別是在家具制造,門窗組合等場合使用極為普遍,還可以作卷煙膠.
②環(huán)氧膠粘劑 環(huán)氧膠粘劑的主要組分是環(huán)氧樹脂.它有較高的粘接強度,良好的電絕緣性能和機械性能,適用于受力部位的粘接.環(huán)氧膠粘劑因配方不同,可制得室溫固化和加熱固化兩種膠,主要用來粘接金屬,玻璃,陶瓷,橡膠,木材,塑料等.下面介紹一種室溫固化環(huán)氧膠的用法.取6101環(huán)氧樹脂100分,苯二甲酸二丁酯(增塑劑)15～20分和乙二胺(固化劑)6～8分(按質量計算).先把環(huán)氧樹脂和苯二甲酸二丁酯攪拌均勻,然后加入乙二胺,再攪拌均勻,就能使用.使用時在清潔過的被粘材料表面薄薄地涂上一層膠,疊合后固化.粘接后在稍加壓力(0.1MPa)下室溫固化24小時.加熱固化的環(huán)氧膠,粘接性能比室溫固化的優(yōu)良,可用于結構材料的粘接.室溫固化膠供一般日常粘接.
目前市場上供應的雙組分包裝的環(huán)氧膠有室溫固化型,如SW-3,HY-914,CJ-90,AD-V,CX-212,KD-504和農機2號等牌號.中溫(80℃左右)固化膠有JW-1,J-32等.單組分包裝環(huán)氧膠一般要在150～180℃溫度下加熱固化,牌號有7-2312,SL-4,SY-14,J——19等.
③丙烯酸膠粘劑 第二代的丙烯酸酯膠粘劑(簡稱SGA)在粘接時形成化學鍵,粘接強度比較大,可用于結構件的粘接.膠液雖是雙組分的,但不要調配,只要把膠液分別涂于被粘接的材料上,粘合后幾分鐘內就有一定的強度,并有良好的耐沖擊性能,適合金屬和非金屬(聚烯烴和氟,硅塑料除外)材料的自粘和互粘.市售的品種有SA-200,AB膠,J-39,J-50,SGA-404,丙烯酸酯膠等.此外,丙烯酸共聚物可制成壓敏型膠粘劑,涂在各種基材上制得各種膠粘帶,如聚氯乙烯膠粘帶,聚酯透明膠粘帶,B0PP封箱膠粘帶,表面保護膜等.
④酚醛-丁腈橡膠膠粘劑 它是由酚醛樹脂和丁腈混煉膠溶于溶劑中而制得的.這種膠韌性好,耐油,耐水,耐沖擊,能在-60～150℃的溫度下長期使用,是一種應用比較普遍的結構膠.可用于鋼,不銹鋼,硬鋁等金屬材料或非金屬材料的粘接.膠粘劑中所含組分不同,分子量大小有差別,所以同一種膠粘劑有不同的品種,國內研制和生產的主要品種有J-01,J-03,J-15,JX-9,JX-10,CH-505等.
⑤酚醛-氯丁橡膠膠粘劑 它是由酚醛樹脂和氯丁橡膠混煉膠溶于苯或醋酸乙酯和汽油的混合溶劑中配制而成的.由于初粘力強,又能在室溫下粘接和固化,使用簡便,所以應用較廣,適用于粘接金屬和非金屬材料.市售的商品有鐵錨801強力膠,百得膠,JX-15-1膠,FN-303膠,CX-401膠,XY-401膠,CH-406膠等.
⑥有機硅膠粘劑 它的主要組分是有機硅氧烷.它有優(yōu)良的耐紫外線,耐臭氧,耐化學介質和耐潮濕,還有很好的熱穩(wěn)定性和低溫柔韌性.它能粘接金屬,玻璃,陶瓷等材料,特別能粘接通常不易粘接的硅橡膠,氟橡膠等.主要用于電子工業(yè)中的灌封,電器元件連接部位和接頭處的密封,以防止灰塵和潮氣等的侵害.還可作建筑工程的防水密封材料.有機硅膠粘劑分單組分,雙組分,室溫硫化和加熱硫化等多種,室溫硫化型的主要產品牌號有703,704,D-05,FS-203,GD-400等.
⑦瞬間膠粘劑 它是由α-氰基丙烯酸酯單體和少量穩(wěn)定劑,增塑劑等配制而成的.這類膠組分簡單,不用配料,能在常溫常壓下迅速固化,因此獲得瞬間膠粘劑的美稱.使用時,被粘物表面不需特殊處理,能滿足工業(yè)自動化流水線的需要.它無毒,因而應用范圍廣,不僅適合粘接各種金屬,非金屬材料,還用于醫(yī)療方面的粘結.這種膠的缺點是不適宜于大面積和多孔材料的粘接.常用的是α-氰基丙烯酸乙酯,商品牌號為502膠,醫(yī)用的α-氰基丙烯酸丁酯,商品牌號為504膠.
⑧厭氧膠 該膠的主要成分是甲基丙烯酸雙酯.它在室溫,有空氣時不能固化,排除空氣(即無氧條件)就能迅速固化.根據不同需要,可加入引發(fā)劑,促進劑,增稠劑和染料等組分.它的主要用途是作螺紋的緊固密封和軸承的裝配.對非活性金屬,如不銹鋼,鋅,銀等需加入促進劑以加速固化.它不宜粘接多孔材料和填充較大縫隙.產品分高,中,低檔強度和粘度,牌號有鐵錨300系列,GY-100,200,300系列,Y-150膠等.
此外,還有一些常見品種,如酚醛,酚醛-縮醛,聚氨酯,天然橡膠,丁苯橡膠,氯丁橡膠,丁腈橡膠,聚硫橡膠等.
膠粘劑的選擇
根據被粘材料的性質和使用要求不同,選用膠粘劑的品種也不一樣,下表(701頁)列出部分膠粘劑適合粘接的材料,供選用膠粘劑時參考.
(五)粘接技術簡介
要獲得比較滿意的粘接效果,首先要根據粘接物件的材料性質正確地選擇膠粘劑,其次是合理設計接頭,認真作好表面處理,正確施膠和控制好固化條件.下面介紹接頭的設計形式和常用材料的表面處理方法(參看703～704頁上的表).
接頭的設計(見下圖)
表面處理
表面處理是為了清除被粘物表面的水分,灰塵,油污和疏松的表面氧化膜(即銹),形成新的清潔表面氧化膜,使膠液易浸潤,從而獲得良好的粘接效果.
一般來說,表面處理有脫脂,機械處理和化學處理等多種處理方法.脫脂通常是用丙酮,汽油等有機溶劑擦洗.在沒有有機溶劑或處理的材料量比較少時(如家用),也可以先用溫熱的肥皂水擦洗,后用清水沖洗,干燥.機械處理包括砂紙打磨,噴砂等,這種處理是為了除去銹污,增加膠合面的粗糙度.化學處理主要是通過酸,堿等化學試劑的處理(見703頁上的表),使金屬表面生成一層致密的新的氧化膜.非金屬材料具有浸潤性和活性,根據被粘材料的性質和使用要求,可以用其中的一種或幾種方法配合使用.處理過的材料不宜久藏,要及時粘接.
粘接操作
(1)施膠方法 金屬材料和非金屬材料的施膠方法有刷涂,刮涂,噴涂,浸漬,滾筒涂等.家庭中多用刷涂法.各種施膠方法都要求涂層薄而均勻.施膠后,被粘物必須壓緊,使它們的表面緊貼.如果膠粘劑中含有有機溶劑,施膠后應讓溶劑揮發(fā)到近干后壓緊.膠層中不宜留有氣泡,否則溶劑要影響粘接強度.
每種膠粘劑都有各自最適合的固化條件,必須嚴格按照各種膠的使用說明書規(guī)定的施膠工藝,固化條件進行操作.
粘接操作要注意以下安全事項.
有些膠粘劑有強烈的刺激性氣味,如環(huán)氧膠中的胺類固化劑,酚醛,脲醛中的甲醛等,這些物質對人體有害,使用這類膠粘劑要在通風的地方操作.對被粘材料進行表面處理時,常會接觸有腐蝕性酸或其他藥品,要防止濺到皮膚或衣服上.
膠液應盡量避免沾在手上或衣服上.萬一沾上要立即用水沖洗.有些膠粘劑,如α-氰基丙烯酸酯能使皮膚在1分鐘內粘牢,
①鈉-萘溶液的配制方法是:在2L的三口燒瓶中加入128g升華萘和1L新鮮蒸餾的四氫呋喃,用攪拌器使萘溶解.同時由三口燒瓶的頸口通入干燥的氮,并加入直徑約為3mm的鈉塊23g,攪拌使鈉溶解,在室溫下保持2小時,即得黑褐色的鈉-萘溶液.
不易分開,要是用力硬拉,會使皮膚剝掉.遇到這種情況不能硬拉,可以用雙面刀片小心在膠層處割開,再用有關溶劑揩洗.衣服上先用溶劑揩洗,再用肥皂洗.
(2)塑料的粘接 有些塑料制品在修補和加工都要用到粘接操作,雨衣的制作就是這樣.
塑料常用的粘接方法有熱熔粘接法,溶劑或溶液粘接法和膠粘劑粘接法三種.熱塑性塑料除了利用它受熱熔融的特點進行燙貼粘接外,大多采用溶劑或溶液粘接.通常把后一種方法叫冷補.
常用于熱塑性塑料粘接的溶劑和溶液見下表.
膠粘劑粘接法使用比較普遍.一般來說,環(huán)氧樹脂,聚氨酯等膠能在室溫下粘接各種塑料.特別是聚氨酯,它的膠層比環(huán)氧膠層柔軟,更適合粘接熱塑性塑料.不同塑料對膠粘劑有選擇性,下表介紹部分塑料對膠粘劑的選擇,供使用者參考.
二,洗滌劑
(一)洗滌劑
洗滌劑是具有洗滌去污作用的多組分物質.隨著人們生活水平的提高,洗滌用品不斷推陳出新,諸如"力士"香皂,"奧妙"高效濃縮洗衣粉,"衣領凈","白貓"洗潔精…….按用途分,洗滌劑可分為工業(yè)用洗滌劑(用于紡織工業(yè),金屬表面處理和車輛洗刷)和日用洗滌劑(洗滌日常生活中的絲,毛,棉,麻等織物,餐具器皿和家用設備).按洗滌去除污垢類型來分,洗滌劑分為重垢型洗滌劑(用于洗滌污染程度較重的物品,如汗?jié)n斑斑的內衣)和輕垢型洗滌劑(用于洗滌污染程度較輕的物品,如蔬菜水果).根據原料來源不同,洗滌劑分成皂類洗滌劑(主要以天然油脂為原料)和合成洗滌劑(主要以石油化工產品為原料).
皂類洗滌劑
從廣義上講皂類洗滌劑是脂肪酸跟無機堿,有機堿起皂化反應得到的產物.肥皂是洗滌劑的祖先,遠在5000年前就問世了.我國《禮記》中已記載周朝使用草木灰清潔衣垢的歷史.肥皂發(fā)展至今,種類繁多,大體上分為堿金屬皂,其他金屬皂和有機堿皂.我們在日常生活中所指的肥皂,主要是高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽.其中的鈉皂硬度較高,一般用于制造香皂,洗衣皂,藥皂和工業(yè)皂.鉀皂硬度低,易溶于水,用于制造軟皂和液體皂.
(1)香皂 香皂是兼有護膚,治療,除臭作用的洗滌劑.香皂中含高級脂肪酸(一般用牛油,椰子油和羊油為原料)達80%左右,還有1～2.5%的香精和少量著色劑,1～1.5%用作防止酸敗的泡花堿,以及0.5～1%的殺菌劑.
(2)藥皂 藥皂是洗滌劑,又是消毒殺菌劑.有的藥皂里加入的消毒殺菌劑或中草藥,具有治病的性能.藥皂中的殺菌劑含量為0.5～2%.常用的殺菌劑有三混甲酚(鄰,對,間甲酚的混合物),香芹酚(2-甲基-5-異丙基苯酚),麝香草酚(5-甲基-2-異丙基苯酚)和3,4,5-三溴水楊酰苯胺.
(3)軟皂 軟皂是用氫氧化鉀中和脂肪酸后所得的肥皂,也叫鉀皂.鉀皂比鈉皂易溶于水,較濃的水溶液冷卻后也不固化,能制成液體肥皂.鉀皂常用于理發(fā)店或醫(yī)院.用鉀皂洗汽車或其他油漆表面,干燥后表面清潔光亮.
(4)有機堿皂 它是用乙醇胺,三乙醇胺等有機堿制成的肥皂,主要用來制造固體肥皂,化妝品和擦亮劑等.
(5)特色肥皂 世界上有形形色色的肥皂.有一種營養(yǎng)皂,內含蜂蜜,維生素,谷氨酸等,可用于營養(yǎng)皮膚.德國生產的大理石皂,彩紋美麗,像大理石一樣.還有能夠浮在水面的浮水皂,人們用不著擔心不慎掉入水中尋不見.
合成洗滌劑
合成洗滌劑是多組分的混合物.它的成分是表面活性劑和多種輔助劑.直到本世紀40年代,人們才把洗滌工業(yè)由肥皂轉向合成洗滌劑.迄今研制的表面活性劑品種已達5000多種,因此促進了合成洗滌劑的迅速發(fā)展.更主要的原因是合成洗滌劑擁有肥皂無可比擬的優(yōu)越性,如用量少,洗滌效果好;遇硬水不產生沉淀,在水中溶解快,洗滌省時又省力;在水中不會因水解而產生有損織物的游離堿;還能節(jié)省大量因制皂而消耗的油脂.合成洗滌劑在現(xiàn)代生活中越來越重要,產量已大大超過肥皂.
(1)合成洗滌劑中的表面活性劑
①陰離子表面活性劑 它在水溶液里電離成帶有長鏈親油基和短鏈親水基的離子以及沒有表面活性的金屬陽離子.這種表面活性劑占所有洗滌劑表面活性劑的60%以上.它主要有烷基磺酸鈉(分子式為CnH2n+1SO3Na,n約為14～18),烷基苯磺酸鈉(分子式為,n從10～14)和脂肪醇硫酸鈉.烷基苯磺酸鈉是多種異構體的復雜混合物,它是表面活性劑中產量最大,應用最廣泛的一種.脂肪醇硫酸鈉的分子式是CnH2n+1OSO3Na(n為12～18,烷基是直鏈烷基).它是綜合性能良好,能被微生物降解的表面活性劑,可用于毛,絲織物的洗滌,但成本較高,未能推廣.
②陽離子表面活性劑 陽離子表面活性劑在水溶液里電離成一個帶有長鏈親油基和短鏈親水基的陽離子及沒有表面活性的陰離子(如Clˉ,Brˉ).氯化十八烷基三甲基季胺鹽就屬于這一類[C18H37(CH3)3NCl=C18H37(CH3)3N+Clˉ].一般纖維帶負電荷,陽離子表面活性劑在中性,堿性溶液中會牢固地吸附在織物上,不能發(fā)揮洗滌作用.相反,它能夠洗滌在酸性溶液中帶正電荷的毛絲織物.另外,它是重要的工業(yè)表面活性劑,用于礦物浮選,石油工業(yè)防腐,消毒殺菌和合成纖維工業(yè)中的整理等方面.
③非離子型表面活性劑 非離子型表面活性劑在水溶液里不會電離成離子,而以分子或膠束狀態(tài)存在于溶液中,它的疏水基是由含活潑氫的長碳鏈脂肪醇,脂肪酸和脂肪胺提供的,而親水基大都是由醚,多元醇或酯提供的.例如,脂肪醇聚氧乙烯醚[R-(OCH2CH2)-nOH],其中R是C12H35～C18H37的烷基.把這類洗滌劑放在水里,在高溫下會析出表面活性劑,覆蓋在織物上,使織物上的油脂性物質得以溶解.一旦溫度降低,洗滌劑跟水重新結合,把油污帶到水里,達到清洗目的.它的特點是低泡,毒性小,對酸堿,過氧化物,金屬離子比較穩(wěn)定,因而還用于金屬,電子元件的清洗.它的產量約占總洗滌表面活性劑的30%左右.
④兩性離子表面活性劑 兩性離子表面活性劑是攜帶正負兩種離子電荷的表面活性劑.它的表面活性離子的親水基既有陰離子又有陽離子,兼有陰陽離子表面活性劑的優(yōu)點.因此,無論在酸性或堿性條件下,兩性離子表面活性劑都能發(fā)揮溶解去污的本領.這種表面活性劑具有良好的生物降解性能,具有廣闊的發(fā)展前景.但是,這種表面活性劑原料來源困難,成本高,產量不高.兩性離子表面活性劑分氨基酸型和甜菜堿型兩類.比較常見的是氨基酸型表面活性劑.它的一個例子是二甲基甘氨酸氯化氫鹽,分子式是
(2)合成洗滌劑中的輔助劑
①磷酸鹽 三聚磷酸鈉(Na5P3O10)常用作輔助劑.它對Ca2+,Mg2+有很強的絡合性能,從而軟化硬水.對重金屬有色離子(Fe2+,Cu2+,Mn2+等)也能起絡合作用,以提高織物洗滌后的白度.它還對脂肪微粒起分散,乳化作用.
②硅酸鈉 硅酸鈉俗稱水玻璃.它有緩沖作用,即在酸性污垢中pH值幾乎保持不變.硅酸鈉能跟水里的高價金屬離子形成沉淀,對污垢粒子有懸浮,乳化,分散等作用,還有穩(wěn)定泡沫的作用.它是金屬的緩蝕劑,可以有效地抑制三聚磷酸鈉腐蝕洗衣機里的金屬.
③純堿 純堿在水中顯堿性,只適合加入重垢粉狀洗滌劑中,用于洗滌棉織物上的脂肪污垢.它堿性較強,要刺激皮膚,損傷絲,毛纖維織物的強度,所以高檔洗衣粉中不含碳酸鈉.
④硫酸鈉 在一般的合成洗滌劑中硫酸鈉的含量較高,約占20～45%.它主要用作填料,來防止成品結塊,以便加工,還能提高洗滌劑活性物在織物上的吸著量,幫助去污.
⑤羧甲基纖維素鈉鹽(CMC) 羧甲基纖維素鈉鹽是纖維素用氯乙酸處理后得到的產物.它能夠吸附在污垢質點的周圍以及織物的表面上,使污垢質點很好地懸浮并分散在溶液中,不再沉積到織物上,是洗滌劑中不可缺少的抗再沉淀劑.它還能使織物柔軟,提高洗滌液的粘度,起潤濕織物,穩(wěn)定泡沫等作用.
⑥酶制劑 酶制劑有蛋白酶,淀粉酶,脂肪酶等制劑.它們能使蛋白質等大分子有機物變成小分子溶于水的物質,以提高洗滌效果.根據酶的特性,加酶洗衣粉在40℃左右達到最好的洗滌效果,超過70℃就失效了.加酶洗衣粉在冷水中作用緩慢,衣物要浸泡2小時以上.
⑦過氧酸鹽 過氧酸鹽以過硼酸鈉(NaBO4·4H2O)和過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)為代表.隨著洗衣機的普及,它們被適量地加到洗衣粉中,增強洗滌效果.過氧酸鹽在較高溫度下,能放出初生態(tài)氧,對織物起漂白作用,但不影響纖維本身,是良好的洗滌漂白劑.
(3)合成洗衣粉 合成洗衣粉是用合成表面活性劑與助劑配成粘稠的料漿,然后用噴霧干燥方法制成成品.它的主要成分是表面活性劑和各種輔助劑.長期以來,人們認為表面活性劑含量越高,去污力越強,甚至誤以為洗衣粉泡沫越豐富,洗滌效果越好.實際上,在不同的溫度和濃度下,對不同污垢和斑漬類型,不同的洗衣粉有不同的洗滌效果.我國目前生產的普通合成洗衣粉適用于洗滌棉,麻,人造棉,聚酯,尼龍,丙烯腈等纖維織物.這類洗衣粉的pH值在9.5～10之間,堿性較強.它的主要成分是烷基苯磺酸鈉25%,甲苯磺酸鈉2.5%,月桂酸單乙醇酸胺3%,三聚磷酸鈉30%,無水硅酸鈉10%,CMC2%,熒光增白劑0.2%,硫酸鈉27.3%.
下面介紹幾種特殊的洗衣粉.
①加酶洗衣粉 這是一種新產品.它除了含有洗衣粉中的化學成分外,還含堿性蛋白酶.在人體分泌的皮脂中,蛋白質含量高達30%,這些蛋白質比較牢固地附著在衣物上,普通的洗衣粉不容易洗掉.堿性蛋白酶能水解蛋白質的肽鍵,生成水溶性的氨基酸,氨基酸容易被水洗掉.加酶洗衣粉不宜久存,一年左右就失效.
②增白洗衣粉 增白洗衣粉里添加了熒光增白劑.當這種洗衣粉溶解于水時,熒光增白劑被吸附在衣物的纖維上,使光線中肉眼看不見的紫外線部分變成可見光.紫外線的波長是300～400nm,一般可見光的波長是400～800nm.當熒光增白劑吸收紫外線后,就使它轉變成波長是400～500nm的紫,藍,青可見光,能增加洗滌織物的白度和亮度.
③復合洗衣粉 這是用多種表面活性劑配制成的復合洗衣粉.這類產品去污力強,泡沫少,易漂洗,洗滌效果好.它的表面活性劑一般由少量中性離子表面活性劑(如脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚)和烷基苯磺酸鈉復配而成.大家熟識的上海白貓牌洗衣粉和北京的北京牌洗衣粉都屬于這類產品.
④漂白型洗衣粉 漂白型洗衣粉由洗衣粉中添加漂白劑而制成,如加過硼酸鈉,過碳酸鈉等過氧化物.我國目前的添加物是過碳酸鈉.這類洗衣粉在60℃以上的熱水中洗滌時能放出活潑氧,對織物上的污跡產生漂白作用,但不宜在高溫下用來洗滌有色衣物.
(4)其他合成洗滌劑 除了洗衣粉,還有許多其他的合成洗滌劑.餐具洗滌劑的表面活性劑是少量的聚醚,主要成分有三聚磷酸鈉,無水硫酸鈉.這類產品有粉狀和液體兩種,基本無泡,洗滌力主要由無機鹽提供.地毯,軟墊清潔劑又叫地毯香波.它屬于輕垢型洗滌劑,內含焦磷酸等物質.衛(wèi)生清潔劑是隨著現(xiàn)代衛(wèi)生設施的出現(xiàn)而發(fā)展起來的一種日用化學品,其中含表面活性劑,消毒劑.衛(wèi)生設施的污垢常有無機鹽,金屬氧化物和有機物,一般顯堿性,因而有些產品將表面活性劑直接配入稀酸,并加入香料和氧化殺菌劑制成.
新產品的開發(fā)和展望
①由于環(huán)境保護的需要,低磷配方或無磷配方將逐漸取代高磷配方.含磷洗滌劑會使洗滌廢水中含大量的三聚磷酸鈉,引起江河湖泊中含磷量增加,促進藻類繁殖,造成水中缺氧影響水質.為此,在配方中可選用脂肪醇聚氧乙烯醚(AES)等對硬水不敏感的表面活性劑,代替直鏈烷基苯磺酸鈉,減少三聚磷酸鈉的用量.
②用多元活性劑配方代替單一活性劑配方.通過非離子表面活性劑跟陰離子表面活性劑復配所產生的協(xié)同效應生產復配洗衣粉,可以控制泡沫,提高洗滌能力,降低產品成本.
③隨著合成洗滌劑在衣物洗滌中的日益普及,用戶對洗衣粉提出更高的要求.通過化學和生物原理優(yōu)選配方,使洗衣粉向泡沫少,去污力強,兼具殺菌,防腐蝕,無公害的多功能濃縮型洗衣粉發(fā)展.
④開發(fā)冷水型和節(jié)水型配方,以節(jié)省能量和自然資源.
⑤合成洗滌劑類型從單一的粉狀向液體,膏狀,漿狀,氣體噴射型多種外觀形態(tài)轉化,滿足用戶的不同需要.
⑥洗滌制品既向專用型,又向普適型發(fā)展.專用型洗滌劑盡量做到物盡其用,提高同類物品的洗滌效果.普適型洗滌劑的發(fā)展目標是適應各種場合的需要,實現(xiàn)更多功能一體化.
(二)洗滌
洗滌
根據要求將污垢從不同物品上洗脫下來達到清潔目的的過程叫洗滌.洗滌按所用的溶劑不同,分干洗和水洗.干洗就是用揮發(fā)油,三氯乙烷等揮發(fā)性溶劑來洗滌衣物.有些高檔紡織品,水洗易縮水變形或洗不干凈,往往采用干洗的方法.干洗溶劑有石油系溶劑(如斯陶大溶劑,用于洗滌毛織品類汽油溶劑)和合成溶劑(二氯甲烷,三氯乙烷).水洗即在水中洗滌.我們在日常生活中主要是水洗,這里主要介紹水洗的原理.
污垢的種類和性質
衣物的污垢來自空氣的傳播,人體分泌物和工作場所接觸物三個方面.污垢分為油質污垢(油脂,礦物油,脂肪酸,脂肪醇等),固體污垢(塵埃,煙灰,泥土,皮屑,礦物質等)和水溶性污垢(無機鹽,糖類,有機酸等).
污垢和織物間的結合有機械附著(固體污垢散落在織物纖維表面或纖維間),分子間相互吸引(當污垢帶電荷時更容易聚積在織物表面)和化學結合和化學吸附(墨水,血污,鐵銹,蛋白質等)三種情況.棉織物容易吸附極性污垢,毛織物容易吸附油質污垢,合成纖維因帶靜電容易吸塵.
肥皂和洗滌劑表面活性劑的基本性質
肥皂中的高級脂肪酸鈉和合成洗滌劑中的活性物質分子都有長鏈的疏水基(親油基)和短小的親水基(見下圖).
當它們溶于水時,排列在水表面的分子,親水基埋入水下,疏水基越出水面.這種排列使水表面的水分子減少,水的表面張力降低.能降低表面張力的物質,叫做表面活性劑.溶在水里的表面活性劑,會聚集成幾十個分子的膠束(親水基朝外,疏水基朝內的圓柱狀或圓球狀物質).
肥皂和合成洗滌劑的去污原理
肥皂和洗滌劑表面活性劑的表面活性和膠束的性能使它們具有多種作用.第一是潤濕作用,就是洗滌劑溶液很容易潤濕織物纖維,并浸入纖維的微孔中.第二是乳化作用.洗滌劑的親油基溶入油滴,親水基留在水中,能降低油水兩相的表面張力,攪拌后能幫助油乳化.第三是分散作用,就是洗滌劑分子能鉆進固體粒子的縫隙,減弱固體粒子的內聚力,使粒子破裂成微小質點而分散在水中.第四是起泡作用,就是使氣液兩相間表面張力降低而產生大量泡沫.第五是增溶作用,就是活性劑把油溶解在膠束的親油基內,使油性物質的溶解度增大.肥皂和合成洗滌劑能去污,是潤濕,乳化,分散,起泡和增溶等作用的綜合表現(xiàn).去污的基本原理可表示如下(肥皂和合成洗滌劑統(tǒng)稱洗滌劑):
去污過程(見下圖)首先是織物纖維和污垢被洗滌劑潤濕,滲透,織物和污粒上定向吸附著活性物的單分子層.經過機械攪拌或搓洗,污粒脫離到水中,產生乳化,分散,懸浮等現(xiàn)象.還有一部分污垢(油脂,鈣皂,色料)被增溶到活性物的膠束中,被水洗去.
三,化妝品
化妝品的概述
化妝品是指具有清潔,美化人體臉部,皮膚,毛發(fā)以及口腔等處的日常生活用品.它常有令人愉快的香氣,修飾人的容貌,給人以整潔,衛(wèi)生的感受.自從改革開放以來,化妝品的種類在我國市場上豐富多彩,日新月異.
遠在原始共產主義社會,人類就跟化妝品交上"朋友".到18世紀末期,化妝品已發(fā)展成獨立的工業(yè),后來進一步發(fā)展,形成大規(guī)模生產,化妝技術也相應成為一門專門技術.據統(tǒng)計,當今化妝品有幾萬種,每年產值達幾百億美元.我國化妝品工業(yè)起于1905年的"廣生行",它首先在香港辦廠,不久在上海,廣州,營口相繼辦廠.1911年在上海成立中國化學工業(yè)社,它是當時生產化妝品規(guī)模最大的工廠.解放后化妝品生產相當長時期沒有得到發(fā)展,實施改革開放以來才有了蓬勃發(fā)展,目下正積極地爭取早日趕上世界水平.
(1)化妝品的分類 化妝品一般按作用分:清潔面部,皮膚和口腔類(如清潔霜,面膜,牙膏等);保護皮膚,毛發(fā)類(如雪花膏,護發(fā)素,防裂膏等);美化類,如香水,唇膏,染發(fā)劑,眉筆等;用于衛(wèi)生和治療類,如雀斑霜,生發(fā)水等.
(2)化妝品的作用 化妝品能清潔皮膚和毛發(fā)的污垢,保持人體皮膚和毛發(fā)的柔滑滋潤,抵抗惡劣環(huán)境的侵蝕,美化皮膚和毛發(fā)等.但是,化妝品也有消極作用.例如,面膜能有效地清除面部死亡的表皮和毛孔分泌的污垢,但它會刺激皮膚細胞分裂過快,使角質層變厚而老化.許多染發(fā)劑或多或少含有對人體健康不利的化合物,如苯胺類有機化合物,易引起皮膚發(fā)癢,過敏.常用香粉搽面會吸收油脂和水分,久之會使皺紋加深.因此,我們在發(fā)揚化妝品積極作用的同時還得注意抑制它的消極作用.
(3)化妝品的成分 化妝品的成分分基質原料和配合原料兩大部分.基質原料是主要成分,它包括油脂和蠟類原料(如椰子油,蓖麻油),粉類原料(如滑石粉,鈦白粉)和溶劑部分(如酒精,丙酮,甘油).配合部分是起輔助作用的,如使化妝品成型或賦予特定的色,香和特殊作用.配合原料常用的有表面活性劑(如硬脂酸鈉,甲殼素),色素(如天然色素和合成色素),防腐劑(如苯甲酸酯,乙醇),粘合劑(如果膠,阿剌伯樹膠),滋潤劑(如甘油,山梨醇),發(fā)泡劑(如烷基苯磺酸鈉),收斂劑(如堿式氯化鋁)和香精(如天然香精,人工合成香精).
保健化妝品
它是一類除有美化作用外,還具有保健功能的化妝品.例如,在雪花膏中加入從甘蔗提取的乙醇酸,能使膠原和彈性蛋白再生,起支持結締組織作用.又如有機鍺化妝品對皮膚表面有防曬,消炎和抗腐作用.市場上有名的SOD化妝品是在化妝品中加入從動物身上提取的活性酶,它能消除人體分泌的使人衰老的過氧化物,故有防老化妝品的美名.
護膚化妝品
(1)雪花膏 顧名思義潔白如雪,涂在皮膚上像雪花那樣立即消失,能防止皮膚干燥,干裂.它的基礎配方是:硬脂酸20%,多元醇15～18%,水60～70%,氫氧化鉀1%,香精1%.
(2)冷霜 當它涂在皮膚上,由于水分蒸發(fā)有冷的感覺,因此叫冷霜.據說古羅馬時代,它就被人發(fā)明,到今有幾千年歷史了.常用蜂蠟,硼砂和水為原料,可形成水-油型乳化體冷霜.它的基礎配方是:液體石蠟50%,蜂蠟15%,硼砂1%,水34%,再加適量香精和防腐劑.
(3)營養(yǎng)霜 在冷霜或潤膚霜中加入對皮膚有營養(yǎng)的物質,通常就叫營養(yǎng)霜,它能滋補皮膚.常用的營養(yǎng)性物質有維生素A,D,E等,維生素A的用量是5000國際單位/克,維生素D用500國際單位/克,維生素E用0.5克/100克.此外,還可以加其他物質.用鹽酸水解珍珠后得到珍珠水解液,用量是3～5%.把人參在水中回流,得到人參浸出液,用量約5%.加蜂王漿的用量是0.4～0.6%.加雌激素的用量是50000國際單位/100克.加水解蛋白,分子量低于10000的肽用3～10%.加酶的用量是5%.加水果汁要少于5%,黃瓜汁約10%.其他如蘿卜油,蛋黃油,胎盤組織液等都能用作營養(yǎng)霜的營養(yǎng)物.每一種營養(yǎng)霜只加上述營養(yǎng)物質中的一種或兩種.
(4)爽身粉 主要在浴后使用,起潤膚,吸汗,消毒等作用.配方通常是:滑石粉75%,碳酸鎂8%,氧化鋅3%,高嶺土8%,硼酸3%,香精1%.
(5)按摩油 它是按摩時的用品.配方是:無水羊毛脂5%,硬化豚脂28%,凡士林60%,液體石蠟6%,香精和防腐劑適量.把上述物質放在一起熔化,充分攪拌后灌裝.
護發(fā)化妝品
護發(fā)品通常是能使頭發(fā)保持天然,健康和美觀的外表,光亮而又不油膩以及用于修飾和固定發(fā)型的用品,還有易于梳理的作用.一般護發(fā)化妝品在出廠前應進行毒性和過敏性試驗,保證使用者安全和健康.
(1)發(fā)油和發(fā)蠟 發(fā)油的效用在于修飾頭發(fā),使它有光澤.通常由礦物油和植物油加香精混合制成.配方中含有蓖麻油10%,杏仁油10%,礦物油80%,香精和色素少量.發(fā)蠟是半固體的油,脂,蠟的混合物,主要能使頭發(fā)定型.發(fā)蠟的主要成分是:液體石蠟30%,凡士林35%,石蠟15%,地蠟15%,松香5%,香精和少量色素.
(2)香波 它是洗發(fā)用的化妝品,生產歷史已有60多年.香波的主要成分是表面活性劑.它能高效地除去頭發(fā)上的污垢和發(fā)屑,還能使頭發(fā)光亮,美觀和順服.目前市場上不下幾十個品種,如透明香波,乳化香波等.常用的肥皂型香波的配方是:橄欖油3%,椰子油21%,氫氧化鉀3.5%,氫氧化鈉1.8%,酒精15%,三聚磷酸鈉3%,水52.2%,香精和色素0.5%.這些物質在65℃攪拌就制成香波.
(3)剃須膏 它的功效是使須毛柔軟,便于剃去,還能減輕皮膚和剃刀口的機械磨擦,不使皮膚損傷.剃須膏分無泡剃須膏和有泡剃須膏兩類.無泡剃須膏使用方便,不用刷子可潤滑皮膚,使用后不用洗去.通常的配方是:硬脂酸18%,羊毛脂3%,硬脂酸甘油酯4%,肉豆蔻異丙酯4%,甘油4%,三乙醇胺1.2%,水65.6%,香精0.2%.有泡剃須膏的優(yōu)點是產生大量泡沫,能使胡須迅速柔軟,對皮膚刺激性小,留在皮膚上不會很快干燥.配方是:硬脂酸30%,椰子油8%,氫氧化鉀6.2%,氫氧化鈉1.3%,甘油15%,中性皂0.5%,羊毛脂1%,水37.5%,防腐劑和香精0.5%.
美容化妝品
它是賦予各種鮮明的色彩,修飾和美化容貌的化妝品,如香粉,胭脂,唇膏,眉筆和指甲油等.香水給人香馥幽雅的香氣,也歸入這一類.
(1)香粉 香粉主要用于面部化妝.好的香粉敷在臉上,能使皮膚透出正常的光澤,發(fā)出令人悅和的幽香.粉末粒度以在10～30um,手感滑軟為好.配方是:滑石粉40%,高嶺土15%,碳酸鈣9%,碳酸鎂16%,氧化鋅15%,硬脂酸鉀5%,香精和色素1%.
(2)香水 香水是用香精和溶劑混合制成的.它有芬芳,濃郁持久香氣的溶液,通常噴灑在衣裳,手帕和頭發(fā)等處.香水中約含香精15～25%.配制用的酒精濃度約為95%,一般要經過精制和去除雜味.香水種類繁多,下面介紹古龍水和花露水.古龍水的配方是:香檸檬油1.2%,迷迭香油0.1%,苦橙花油0.5%,薰衣草油0.05%,檸檬油0.6%,唇形花油0.05%,龍涎香酊(3%)0.5%,橙花水5%,酒精(95%)92%.花露水的配方是:香檸檬油3.0%,苦橙花油0.6%,薰衣草油0.6%,丁香油0.2%,肉桂油0.5%,玫瑰油0.6%,酒精(95%)94.6%.
(3)唇膏 它點輟在嘴唇上,使嘴唇有紅潤健康色彩,達到美容效果.把色素溶解,讓它懸浮在脂蠟基內,就制成唇膏.好的唇膏涂敷容易,油膩不重,色彩保留時間長,色澤均勻,不出油,碎裂,而且無害于皮膚.一般唇膏內約含有2%的染料和10%的色淀顏色,在適量脂蠟基內配成.一般的配方是:洛巴蠟4.5%,蜂蠟21%,單硬脂酸甘油酯10%,蓖麻油44%,無水羊毛脂4%,鯨蠟醇2%,檸櫚酸異丙酯2.5%,溴酸紅2.0%,色淀10%,香精和適量的防氧化劑.
(4)指甲油 它是專門增進指甲美觀的化妝品.優(yōu)良品涂敷容易,成膜快速,光潔度好,耐摩擦和牢固附在指甲上.它的主要成分有成膜物,樹脂,增塑劑,溶劑和顏料等.通常的配方是:硝酸纖維素(1/2秒粘度)11.5%,磷酸三甲酚酯8.5%,鄰苯二甲酸二丁酯13%,乙酸乙酯31.6%,乙酸丁酯30%,乙醇5%,顏料0.4%.
特種化妝品
特種化妝品是有特種功能的化妝品.例如,染發(fā)劑能染頭發(fā),冷燙精能使頭發(fā)卷曲.
(1)染發(fā)劑 基本要求是染色時不影響皮膚,不損害頭發(fā)結構,染色要迅速,色彩鮮艷且牢固.它的種類繁多,市場上多用氧化染料.先用還原劑染料刷在頭發(fā)上,再涂上氧化顯色劑,達到發(fā)色要求后用香波洗去.配方是:還原液是對苯二胺4.3%,甲醛3.0%,亞硫酸氫鈉(95%)4.4%,羥甲基纖維素10%,水77.7%.
氧化顯色劑通常用3～6%的過氧化氫溶液,也有用過硼酸鈉94.7%,檸檬酸2.1%,葡萄糖內酯3.2%.要注意,苯胺類物質有微毒,有的人會過敏.
(2)冷燙精 能使頭發(fā)軟化而再卷曲的化妝品.用冷燙精燙發(fā)的原理是:第一步用堿性還原劑軟化頭發(fā),打開頭發(fā)的鹽鍵和二硫鍵,然后用卷發(fā)器使頭發(fā)變?yōu)槿藗兯Ｍ男螤?第二步依靠酸性氧化劑使頭發(fā)氧化,恢復鹽鍵和二硫鍵,從而使發(fā)型固定下來.還原劑用巰基乙酸(75%)8%,氨水(28%)7%,浸濕劑0.1%,蒸餾水84.9%.氧化劑主要用3～6%過氧化氫水溶液.
冷燙精是堿性化學試劑,久用會使頭發(fā)油脂脫去,因此制造時要加些油脂等潤膚物.
(3)面膜 它是敷在面部皮膚上的一層薄薄物質,作用是使皮膚跟外界空氣隔絕,讓皮膚的溫度上升.在面膜中常摻入維生素等營養(yǎng)物質.這些物質滲入皮膚,能改善皮膚的機能.經過一段時間后除去面膜,皮膚上的皮屑隨著除去,皮膚就整潔一新.面膜種類很多,常用的配方是:低粘度的甲基纖維素8～12%,甘油5～10%,蒸餾水78～87%,香精,色素和適量防腐劑.
(4)摩絲 它是泡沫狀定發(fā)型的化妝品.它能使頭發(fā)烏黑光亮,手感光滑,容易梳理.主要成分是水溶性高分子化合物,作用是在頭發(fā)表面形成很薄的高分子膜,增加頭發(fā)的剛性,使發(fā)型富有立體感,不易變形.這層高分子保護膜能溶于水,可以用水洗去.它的配方是:聚乙烯吡咯烷酮0.5～4%,羥乙基纖維素和羥丙基三甲胺苯胺鹽共聚物0.5%,乙醇15%,去離子水60～65%,噴射劑15%,香精和適量防腐劑.
(5)雀斑霜 它是消除雀斑的化妝品.雀斑是皮膚內黑色素增多而出現(xiàn)的小斑點,婦女比男子多,多發(fā)在身體暴露部分,如面頰,手背等處.氫醌,維生素C,汞制劑等藥物能阻止黑色素生成或促使它分解,因此能作雀斑霜的有效成分.雀斑霜的配方是抗壞血酸——硬脂酸脂1%,聚氯乙烯鯨蠟醇醚4%,單硬脂酸甘油酯1%,羊毛酯5%,十八醇6%,2-辛基月桂醇10%,丙二醇5%,水66%,再加適量香精.
牙膏
牙膏是口腔衛(wèi)生用品,它的前身是牙粉.早在2000年以前,古羅馬就有人用滑石粉刷牙.用牙膏刷牙可使牙齒表面潔白光亮,保護牙齦,防止齲蛀和口臭.牙膏應具有良好清潔作用,無毒性,有香味,能防齲和使用方便.
(1)牙膏的分類牙膏的分類方法較多,按酸堿度可分為中性,酸性和堿性牙膏,按香型可分為留蘭香型,水果香型,沙士型等;按活性成分可分成過氧化物,葉綠素,酶制劑和氟化物藥物牙膏等.
(2)牙膏的成分牙膏是復雜的混合物.它通常由磨擦劑(如碳酸鈣,磷酸氫鈣),保濕劑(如木糖醇,聚乙二醇),表面活性劑(如十二醇硫酸鈉,2-酰氧基鍵磺酸鈉),增稠劑(如羧甲基纖維素,鹿角果膠),甜味劑(如甘油,環(huán)己胺磺酸鈉),防腐劑(如山梨酸鉀鹽和苯甲酸鈉),活性添加物(如葉綠素,氟化物),以及色素,香精等混合而成.
(3)特種牙膏它是有特殊性質的牙膏.含氟牙膏加有活性物氟化鈉,氟化亞錫,對防止齲齒有效.葉綠素牙膏里加入葉綠素,對阻止牙齦出血,防止口臭有特效.加酶牙膏能分解殘留食物,對清潔口腔,防止蟲蛀有效果.
(4)藥物牙膏在牙膏中添加藥物,能治療口腔疾病.市場上出售的黃岑牙膏,草珊瑚牙膏等,它們對牙齦出血,牙齦紅腫,口臭,牙質過敏癥等有明顯減緩和治療作用.
四,食品
(一)食品
食品是能被食用和消化后能產生能量或某一營養(yǎng)物,以促進身體組織發(fā)育和修復調節(jié)功能的物質.能實現(xiàn)上述功能的成分叫營養(yǎng)物.食品學認為,至少應含有一種營養(yǎng)物的物質才能叫食品.研究食品在不同條件下的性質,組成,作用和有關制造方法等學科叫做食品學,研究各種營養(yǎng)物對人體影響的學科叫營養(yǎng)學.
營養(yǎng)要素
人類為了新陳代謝,生長發(fā)育等需要,每天必須攝入足夠的物質.這些物質有糖類,脂肪,蛋白質,無機鹽,維生素和水.人類缺少這些物質,就會引起營養(yǎng)不良,嚴重的會生病.營養(yǎng)物不宜攝入過多,否則也會得營養(yǎng)過多癥,不利于健康.
強化食品
在食品中補充一些人體缺乏或特別需要的營養(yǎng)成分,叫做食品的強化,補充的營養(yǎng)成分叫強化劑,制成的食品叫強化食品.常吃精白米,精白面的人易得腳氣病.在精制米,面食里用維生素B1,尼克酸和鐵進行強化,食用強化后的大米和面能預防腳氣病,還可以治愈腳氣病,增強抵抗力.
合理飲食
合理飲食也叫科學飲食.首先要正確對待營養(yǎng)素的作用,對營養(yǎng)物不可厚此薄彼,吃少了固然會患營養(yǎng)缺乏癥,以至面黃肌瘦,吃多了也會得肥胖癥,影響健康.所以合理飲食就是要葷素,主副食合理搭配.我們一天三頓飯,早餐應吃飽一些,如面包加牛奶;午餐吃得精,盡可能選擇高蛋白,高維生素,高熱量的食品;晚飯不要吃得太飽,盡量吃些易消化食品.此外.還必須加強體育鍛煉來增強體質,如果飽食終日無所事事,即使安排合理飲食,也是徒勞的.
合理烹調
食物烹調的目的是使食物由生變熟,提高食物的消化和吸收率;增強食物的色,香,味以增進食欲;殺滅有害細菌和病毒.合理烹調還應盡量減少食品在烹調中營養(yǎng)素的損失.蔬菜不宜燒煮和用銅鍋炒,以免損失維生素C.煮飯燒粥不加堿,以防維生素B分解.燒肉煮豆不宜先加鹽,那樣會使肉和豆燒不爛.煮肉不宜用大火,而要用文火,使肌溶蛋白,肌肽慢慢溶在水里,這樣菜肴既鮮美又易消化吸收.總之,合理烹調的目的一是好吃,二是應盡量保留營養(yǎng)物,三是容易消化吸收.
二)人體所需的營養(yǎng)素
糖類化合物
它的歸稱是碳水化合物,是一類天天跟人們打交道的化合物,占每天食物量的60～75%.人體熱能的70%來自糖類化合物.人們吃任何糖類化合物后,必須在體內水解成葡萄糖,才能被人體吸收和利用.每克葡萄糖氧化后能產生16.7kJ熱量.當糖類化合物進入體內時,一部分被氧化而供身體熱能消耗,另一部分以糖原形式儲藏在肝和其他部分,供緊急時用.人體中只有淀粉酶而沒有纖維素酶,因此人類只能吃五谷雜糧生存.牛,馬等動物體內既有淀粉酶,又有纖維素酶,因此它們能吃糧食,也能以食草為生.
脂肪
脂肪是在常溫下呈固態(tài)的甘油酯.它是人體必需的營養(yǎng)物質,成年人約占體重的13.2%.每天需攝入約60g脂肪,每克脂肪在人體內能產生37.7kJ熱量,比糖和蛋白質熱量要高一倍多.因此脂肪是人體內儲存和供應能量的重要物質,對人體起保暖作用.人體脂肪有三種不飽和脂肪酸——亞麻油酸,亞麻油烯酸和花生油烯酸.它們是人體不能合成的必需脂肪酸,有促進發(fā)育,減少血小板粘性,保護皮膚和溶解脂溶性維生素等功用.
蛋白質
蛋白質是人體最重要的組成物質,人體肌肉,肝臟,酶直到毛發(fā),無一不是蛋白質.在人體中約有1萬多種蛋白質,占人體細胞干重的80%.蛋白質在人體內起調節(jié)消化,呼吸,血液循環(huán),神經活動等作用,因此它是維持生命的基礎物質.每克蛋白質在體內氧化后能產生16.7kJ熱量,也是人體熱量來源之一.蛋白質約由20種不同氨基酸組成.其中有苯丙氨酸,色氨酸,蛋氨酸,賴氨酸,蘇氨酸,纈氨酸,亮氨酸,異亮氨酸等8種是人體不能合成的,必須靠食物攝入(嬰兒還需組氨酸).這些氨基酸叫必需氨基酸.含以上8種必需氨基酸的蛋白質叫完全蛋白質(如蛋蛋白,酪蛋白,球蛋白),否則叫不完全蛋白質(如玉米蛋白,膠蛋白).成年人每天攝入蛋白質不得少于60g,否則會引起營養(yǎng)缺乏癥,如體重減輕,發(fā)育遲緩,乏力,甚至浮腫等癥狀.所以人們特別應注意攝入蛋白質.
維生素
維生素是維持生命的要素,也是人類維持新陳代謝必需的一類營養(yǎng)物.它在人體內含量甚微,必須由外界食物供應,一般在食物中只占萬分之一.人體缺少維生素,就會得一系列營養(yǎng)性疾病.目前已發(fā)現(xiàn)幾十種維生素,可分兩大類,一類溶于脂肪等有機溶劑中的叫脂溶性維生素,另一類可溶于水的叫水溶性維生素(主要維生素見下節(jié)).
無機鹽
人體中需要的元素靠食物補充.目前化學元素已有109種之多,在自然界約有90多種.人體中已知有幾十種元素,其中氧,碳,氫,氮占人體質量的96%,鈣,磷,鉀,硫,鈉,氯,鎂7種元素占3.95%,上述11種元素叫必需常量元素.剩下錳,鐵,鈷,銅,鋅,鉬,碘,釩,鉻,硒,氟,硅等叫必需痕量元素,在人體中含量不到1%.它們在人體中含量雖少,但作用很大,不可缺少,通常靠無機鹽來補充.無機鹽成為人類營養(yǎng)的要素,就是這個道理.無論常量和微量元素,在人體中都有一定的正常值,超過或少于這個正常值,都會有害健康,通常由人體中專門的酶來管轄它們,多了就排出去,少了從外界吸收再由酶"加工"成需要的物質.有毒元素指那些對人體沒有任何有益作用的元素,即使在人體中含量極低,也會產生毒性,破壞人體正常的新陳代謝,如汞,鉛,鎘等元素.
水
水是人體中不可缺少的物質,也是構成人體組織的重要部分.成年人體內水占體重65%左右,兒童可達75%.人體所有器官都含水,如血液占80%,肌肉70%,骨胳3%.水在人體中的作用至關重要,如促進食物消化,運輸養(yǎng)料,調節(jié)體溫,維持酸堿度,保持電解質平衡等.每人每天最低要補充水量1500mL.劇烈運動,高溫下工作的人更應多補充水.人體失水2%,就會感到干渴,少尿,失水10%會出現(xiàn)幻覺,失水14%以上會昏迷直至死亡.因此,及時補充水,保持人體內水的平衡,有益健康.
(三)主要維生素
已知維生素有20多種,人體內大都不能合成,要靠食物供給.主要的維生素有以下幾種.
(1)維生素A 它是1913年美國化學家臺維斯從鱈魚肝中提取得到的.它是黃色粉末,不溶于水,易溶于脂肪,油等有機溶劑.化學性質比較穩(wěn)定,但易為紫外線破壞,應貯存在棕色瓶中.維生素A是眼睛中視紫質的原料,也是皮膚組織必需的材料,人缺少它會得干眼病,夜盲癥等.通常每人每天應攝入維生素A2～4.5mg,不能攝入過多.近年來有關研究表明,它還有抗癌作用.動物肝中含維生素A特別多,其次是奶油和雞蛋等.胡蘿卜,番茄等蔬菜中含多量胡蘿卜素,它是維生素A的前體,在人體中易變?yōu)榫S生素A,因此食用蔬菜同樣可補充維生素A.
(2)維生素B 它是一類水溶性維生素,大部分是人體內的輔酶,主要有以下幾種.
①維生素B1 B1是最早被人們提純的維生素,1896年荷蘭科學家伊克曼首先發(fā)現(xiàn),1910年為波蘭化學家豐克從米糠中提取和提純.它是白色粉末,易溶于水,遇堿易分解.它的生理功能是能增進食欲,維持神經正?；顒拥?缺少它會得腳氣病,神經性皮炎等.成人每天需攝入2mg.它廣泛存在于米糠,蛋黃,牛奶,番茄等食物中,目前已能由人工合成.
②維生素B2 B2又名核黃素.1879年英國化學家布魯斯首先從乳清中發(fā)現(xiàn),1933年美國化學家哥爾倍格從牛奶中提取,1935年德國化學家柯恩合成了它.維生素B2是橙黃色針狀晶體,味微苦,水溶液有黃綠色熒光,在堿性或光照條件下極易分解.熬粥不放堿就是這個道理.人體缺少它易患口腔炎,皮炎,微血管增生癥等.成年人每天應攝入2～4mg,它大量存在于谷物,蔬菜,牛乳和魚等食品中.
③維生素B61930年由美國化學家柯列格發(fā)現(xiàn).它有抑制嘔吐,促進發(fā)育等功能,缺少它會引起嘔吐,抽筋等癥狀.成年人每天攝入量為2mg,它廣泛存在于米糠,大豆,蛋黃和動物肝臟中,目前已能人工合成.
④維生素B121947年美國女科學家肖波在牛肝浸液中發(fā)現(xiàn)維生素B12,后經化學家分析,它是一種含鈷的有機化合物.它化學性質穩(wěn)定,是人體造血不可缺少的物質,缺少它會產生惡性貧血癥.目前雖已能人工合成,但成本高昂,因此仍用生物技術由細菌發(fā)酵制得.人體每天約需12μg(1/1000mg),人在一般情況下不會缺少.
(3)維生素C 維生素C又叫抗壞血酸.1907年挪威化學家霍爾斯特在檸檬汁中發(fā)現(xiàn),1934年才獲得純品,現(xiàn)已可人工合成.它是無色晶體,熔點190～192℃,易溶于水,水溶液呈酸性,化學性質較活潑,遇熱,堿和重金屬離子容易分解,所以炒菜不可用銅鍋和加熱過久.維生素C的主要功能是幫助人體完成氧化還原反應,提高人體滅菌能力和解毒能力.長期缺少維生素C會得壞血病,成人每天需攝入50～100mg.多吃水果,蔬菜能滿足人體對維生素C的需要.據諾貝爾獎獲得者鮑林研究,服大劑量維生素C對預防感冒和抗癌有一定作用.
(4)維生素D 維生素D于1926年由化學家卡爾首先從魚肝油中提取.它是淡黃色晶體,熔點115～118℃,不溶于水,能溶于醚等有機溶劑.它化學性質穩(wěn)定,在200℃下仍能保持生物活性,但易被紫外光破壞,因此,含維生素D的藥劑均應保存在棕色瓶中.維生素D的生理功能是幫助人體吸收磷和鈣,是造骨的必需原料,因此缺少維生素D會得佝僂癥.人體每天應攝取維生素D25μg,但不宜過量,否則易產生副作用.在魚肝油,動物肝,蛋黃中它的含量較豐富.人體中維生素D的合成跟曬太陽有關,因此,適當地光照有利健康.
(5)維生素E 維生素E于1922年由美國化學家伊萬斯在麥芽油中發(fā)現(xiàn)并提取,本世紀40年代已能人工合成.1960年我國已能大量生產.它是無臭,無味液體,不溶于水,易溶于醚等有機溶劑中.它的化學性質較穩(wěn)定,能耐熱,酸和堿,但易被紫外光破壞,因此要保存在棕色瓶中.維生素E是人體內優(yōu)良的抗氧化劑,人體缺少它,男女都不能生育,嚴重者會患肌肉萎縮癥,神經麻木癥等.近年來,科學家還發(fā)現(xiàn)它有防老,抗癌作用.維生素E廣泛存在于肉類,蔬菜,植物油中,通常情況下,人是不會缺少的.
(6)維生素K 維生素K于1929年丹麥化學家達姆從動物肝和麻子油中發(fā)現(xiàn)并提取.它是黃色晶體,熔點52～54℃,不溶于水,能溶于醚等有機溶劑.維生素K化學性質較穩(wěn)定,能耐熱耐酸,但易被堿和紫外線分解.它在人體內能促使血液凝固.人體缺少它,凝血時間延長,嚴重者會流血不止,甚至死亡.奇怪的是人的腸中有一種細菌會為人體源源不斷地制造維生素K,加上在豬肝,雞蛋,蔬菜中含量較豐,因此,一般人不會缺乏.目前已能人工合成,且化學家能巧妙地改變它的"性格"為水溶性,有利于人體吸收,已廣泛地用于醫(yī)療上.
(四)人體和元素
歸根結底,人體也是由化學元素組成的.本世紀70年代,英國地球化學家漢密爾頓發(fā)現(xiàn),人體中除碳,氫,氧外,其他所含元素的豐度曲線跟地殼中相應元素豐度曲線竟很相像.他認為,當環(huán)境中某種元素少于正常豐度時,就會影響人體健康.
鈉和氯在人體中大多數結合在一起,以氯化鈉形式出現(xiàn).血液,淋巴液的咸味就因為它們含有氯化鈉.它的主要作用是調節(jié)細胞內外滲透壓,使細胞膜對體液保持通透性.它們還是酶的激活劑,能增進酶的催化能力.人不吃鹽,食欲就會減退,甚至四肢無力,這就因為氯離子有提高淀粉酶催化的能力.人體每天排尿和排汗中含氯化鈉約4.5g,所以人體每天應補充4～10g食鹽.
在人體內鉀主要以磷酸鹽形式存在.鉀的主要作用是調節(jié)血壓和使心臟正常工作.每天人體大約排出鉀1.8～3g,主要靠吃蔬菜補充,因此,多吃蔬菜對健康是有益的.
人體的無機鹽有8.3%存在于骨胳中,骨和牙齒主要成分是鈣,兩者占人體含鈣量的99%,其余1%在血液中.鈣參與血液的凝固,心臟的收縮,調節(jié)血壓等作用.成人每天應補充0.6～1.0g鈣.缺少鈣會引起神經松弛,抽搐,凝血機制差等疾病.動物骨,雞蛋,魚蝦和豆類中含鈣量較豐富.老年人和兒童應及時補充鈣.為了提高鈣的吸收率,在吃含鈣食品的同時宜服些維生素D或多接受光照.
鎂是近年來才確定的必需痕量元素,它在人體內起重要的催化作用.有趣的是,在人體中鎂跟鈣元素的比約在1:4時才能起調節(jié)血壓,使血壓維持在正常水平.豆類蔬菜和蝦蟹牡蠣中含鎂量較豐富.
人體中含鐵4.2～6.1g,只占0.004%.它是構成血紅色素的主要成分,主要功能是把氧氣輸送到全身細胞,并把二氧化碳排出體外.成人每天應攝入鐵1.5mg,女性應比男性多一些,約2.4mg.長期鐵的攝入量不足會得貧血癥.據統(tǒng)計,當今世界約有15～20%的人有缺鐵現(xiàn)象,美國缺鐵者占人口的60%,因此有34個州規(guī)定每升面粉中應加入8～12.5mg鐵.在日常飲食中動物肝臟,蛋黃,海帶,紫菜,菠菜中含量較高,多吃這些食品有利于補充鐵.茶葉中含有大量丹寧,它會使亞鐵離子沉淀,吃含高鐵食物應忌飲濃茶.
鋅在人體中約占2g.人體中有70多種酶必須靠鋅來激活,有些酶本身就含鋅.碳酸酐酶如果缺鋅,它的活性就受影響,二氧化碳排出受阻.鋅還是人體合成生長激素的原料,兒童缺鋅,生長和發(fā)育都會停滯,嚴重的會成侏儒.缺鋅人的傷口難以愈合.鋅廣泛存在于豆類,瘦肉,米,面中.
人體中許多種酶含有銅,例如酪氨酸酶,抗壞血酸氧化酶等.銅在人體中的作用是促進細胞成熟,催化體內氧化還原反應,促進鐵的吸收和利用,并協(xié)同造血.人體缺銅會出現(xiàn)貧血癥狀.銅在人體中的一個重要作用是協(xié)助DNA的復制.人體缺銅不能生育,就是這個原因.人體缺銅的癥狀是貧血,發(fā)育不良等.在動物肝臟,綠葉蔬菜,軟體動物中都含較豐富的銅,多吃這些食物是必要的.
磷是人體的常量元素,約占體重的1%,它的3/4以磷酸鹽形式分布在骨胳和牙齒中,另外1/4廣泛分布在血液,腦,腺苷三磷酸中,其中腺苷三磷酸(ATP)是人體能量的倉庫.當人吃食物后,經過消化吸收,使其中的化學能轉變成人體組織能吸收的腺苷三磷酸,供人體隨時使用.成人每天需補充磷0.74g,吃含磷食物再攝入維生素D有利于人體對磷的吸收利用.磷多存在于肉,蝦,魚,奶,豆等食品中,一般飲食中磷跟鈣的比以1.5:1.1為宜.
距今1000多年前,我國唐代就知道海藻可治大脖子病,1850年法國科學家查庭發(fā)現(xiàn)人缺碘會得甲狀腺病.已經測定,人體含碘約為20～50mg,在甲狀腺中就占1/5,血液中每升含碘50～120μg.甲狀腺主要分泌甲狀腺素,它能增強人體新陳代謝,不讓全身細胞"偷懶".人體缺碘時甲狀腺會腫大,俗稱大脖子病,人就會無精打采,洋洋欲睡.世界上患這種病的人達2億之多,大都在不食海鹽的地區(qū).我國云貴高原等地過去常發(fā)生這種病,解放后已逐漸消除.成人每天需攝入碘100～150μg,一般食海鹽已能滿足需要.含碘豐富的食物有海帶,海參,紫菜等海生動植物.我國古代用海藻泡酒治大脖子病,就是利用海藻中碘易溶于酒中的性質.
人體中大約含氟0.005%,其中約有2/3在骨胳中,1/3在牙齒內,都以氟化鈣的形式存在于體內.缺氟的人易發(fā)生齲齒,這就是在牙膏中常添加氟化物的原因.我國飲水規(guī)定每升含氟0.5～1.0mg.多了也不好,易得"氟骨病"和"斑釉病".
五)各類食物
(1)糧食類 糧食指稻米,面粉,小米等五谷雜糧,它們是我國人民的主食,是能量的主要來源.糧食類含糖化合物達70～80%,主要成分是淀粉.糧食中脂肪的含量較低,約占2%左右,蛋白質含量7～10%.糧食的外皮中含維生素如B1,B2,B6等較多.因此,食用糙米有利各種維生素B的補充,長期食用精白米會得腳氣病.
(2)豆類 豆類是我國人民常用的營養(yǎng)食品,營養(yǎng)成分因品種而異,平均含糖類化合物25～40%,脂肪18～20%,蛋白質30～40%.豆類所含的蛋白質屬完全蛋白質,其中必需氨基酸組成跟牛奶,雞蛋相似.豆類是素食者所需蛋白質的來源.豆類中的蛋白質較難消化,因此做成豆腐和其他豆制品,或豆?jié){,豆奶,可提高蛋白質吸收率.豆類中維生素B和C都有一定含量.
(3)蔬菜 蔬菜中的主要成分是纖維素,含蛋白質約1%,脂肪0.5%以下,糖類5%以下,但它是人體多數維生素和無機鹽的主要來源.吃蔬菜能增加其他營養(yǎng)品的吸收率.人體不能吸收纖維素,但它進入人體后,能加強腸的蠕動,使大便通暢,科學證明多吃蔬菜可預防腸癌和糖尿病.蔬菜還是人體微量元素的主要來源,鉀,鎂等元素在綠葉植物中含量較豐富,每人每天吃500g蔬菜為宜.
(4)水果 顧名思義,水果是含水量達80%以上的果實,糖類占10～15%,以果糖為主,脂肪和蛋白質都不超過1%.它也是人體許多維生素和微量元素的主要來源.因此多吃水果有益健康,但未成熟的水果中常含有毒的氰,應不吃和少吃,在農村中常有食生水果中毒的報道.另外,還要了解有些水果的特性,做到科學地食用.例如,菠羅必須用鹽水泡后食用,食荔枝不能一次過量,過量易得荔枝病,食橄欖和梅子要預防胃酸過多.
(5)肉類 肉類的主要成分是脂肪和蛋白質,含糖僅1～5%左右,脂肪為30～40%,蛋白質10～20%.各種成分的含量常因肉的品種而異,如雞肉比豬肉含蛋白質要高得多,肥肉里脂肪比瘦肉高得多,肥肉內膽固醇也比瘦肉高.肉類含磷較多,含鈣較少,因此偏食肉類易引起缺鈣.
(6)蛋類 蛋類是含蛋白質最豐富的食物之一,蛋白質含量約為13～15%,都是完全蛋白質,脂肪含量為11～15%,主要在蛋黃內.蛋黃里還含有鐵,磷,鈣和維生素A,B,D等.蛋類的蛋白部分含水分高,蛋白質的含量不及蛋黃高.人們常誤認為蛋白含蛋白質比蛋黃高.無論哪一種蛋都應燒熟吃,因為生蛋易受外來物(包括空氣中的細菌)污染.生蛋里含有一種能消滅維生素H的抗體,吃生蛋易引起維生素H缺乏癥,出現(xiàn)皮膚干萎,皮炎等癥狀.
(7)水產類 水產通常指魚,蝦,蟹,海帶,紫菜等水生動植物,主要是魚類.它含蛋白質15～20%,都是完全蛋白質.魚類脂肪大都是不飽和脂肪酸,易消化吸收.魚肉和骨含鈣,磷,鉀,鐵,鋅等多種必需元素,魚肝中有豐富的維生素A和D.據營養(yǎng)學家研究,食魚有益健腦,降低低密度膽固醇,能提高免疫系統(tǒng)的功能.
(8)奶類 奶類雖含有大量的水(85～88%),但所含蛋白質(3%)都是完全蛋白質.還含脂肪4%,都易吸收.特別是奶類含有維生素A,D和鉀,鋅等元素,有利嬰兒生長.奶類食品不能生食,因為生牛奶每毫升約有400個細菌.奶類食品中含有其他食物難得的色氨酸,它能轉化成5-羥色胺,是促人安睡的化合物,所以睡前服奶能促使嬰兒安睡.當今正掀起牛奶改造熱,改造途徑一是利用微生物發(fā)酵,使它變得易為人體吸收,二是在奶中加入其他營養(yǎng)品,以增加它的營養(yǎng)作用.
五,常見的藥物
(一)藥物
藥物是預防病害和治療疾病或有助于維持人體正常機能的物質.它跟人類的生活息息相關.例如,生病要打針,吃藥,受傷要敷藥,滅菌消毒要用藥.
藥物的發(fā)展
人類早期的藥物都來自自然界的植物,動物和礦物.傳說距今4000年前,就有"神農嘗百草,一日遇七十毒"的傳說.這反映古代人民發(fā)現(xiàn)藥物的艱難過程.如今,我國中藥已數以萬計,它們都是勞動人民經過無數次試驗,甚至付出巨大犧牲而得來的.人類依賴天然藥物少說有幾千年之久,直到近代才有所改觀.17世紀末期,德國化學家艾里希首先發(fā)現(xiàn)一些合成染料能殺蟲治病,開創(chuàng)了合成藥物的第一頁.1909年化學家又合成抗梅毒藥606.1935年德國杜馬克發(fā)現(xiàn)紅色的百浪多息能治療細菌性疾病,后來它發(fā)展成為一類抗菌藥——磺胺藥.1940年青霉素正式投產,隨后數以千計的抗生素藥物不斷出現(xiàn).新藥物的發(fā)明,使人類健康大大改善,壽命大大延長.據統(tǒng)計,單抗生素發(fā)現(xiàn)和制造,就使人類的壽命延續(xù)10年,可見藥物的發(fā)展跟人類健康的關系十分密切.
藥物的分類
藥物按來源分有天然藥物和合成藥物兩大類.天然藥物是自然界原先就有,人們不經加工或經簡單加工就能得到的藥物.天然藥物又可分植物性藥物(如麻黃,甘草),動物性藥物(如牛黃,雞內金)和礦物性藥物(如膽礬,瀉鹽).合成藥物是人們用化學方法制造的藥物,如磺胺藥,胃舒平等.藥物還可以按它的作用分類,可分為預防性藥物和治療性藥物.預防性藥物是防止人類機體免受病菌或病毒感染的藥物,一般還可分為消毒劑和殺菌劑.能殺死病毒——病原體的藥物叫消毒劑,能消滅細菌或抑制它們繁殖的藥物叫殺菌劑.在醫(yī)藥上有許多藥物兼有殺菌和消滅病毒兩項作用,因此常把能殺菌,消毒藥統(tǒng)稱為消毒劑.治療藥物是指能減輕或治愈已經發(fā)生的疾病的物質.它還可分為外敷藥和內服藥.外敷藥是人體某一部分或器官受傷而敷治的藥物,如紅汞,碘酊等.內服藥是口服或注射到人體內部治療疾病的藥物,如阿斯匹林和麻黃素.
服藥時間
服藥時間通常分空腹,睡前,飯前,飯時,飯后和定時.空腹指早飯前的清晨,一般要求藥物迅速進入腸內,如驅蟲藥.睡前指睡前15～30分鐘服藥,它要求在睡眠時發(fā)揮藥效,如安眠藥.飯前指吃飯前30～60分鐘用藥,一般是使藥物盡快通過胃進入腸的藥物,如利膽藥,腸丸劑.飯時指吃飯時服用的藥物,一般是消化藥,如胃蛋白酶.飯后指飯后15～30分鐘服用,它能避免刺激胃,減少副作用,如阿斯匹林,奎寧.定時服藥是指在一定時間內服用一次,如磺胺藥,抗生素等,通常分4小時或6小時服藥.
藥品的貯存
按國家規(guī)定,藥品包裝上應注明藥品使用的期限和貯存方法,否則不能出售.對那些容易受潮,風化,氧化,揮發(fā)的藥物通常要密封,如復方甘草片,硼砂和水楊酸.受熱易變質,分解以及易燃的藥物應注意低溫貯藏,如腺苷三磷酸,輔酶A,乙醚和氯乙烷.見光易失效的藥物要用棕色瓶貯存,且要放在陰暗處,如山道年和度冷丁等.
中藥
中藥又名漢藥,是中國醫(yī)學獨有的藥品.中藥大都來自天然動,植物和礦物,其中來自植物的大部分有效成分是生物堿,因此中藥常要經煎煮,把有效成分提取出來,溶在水里成為湯藥.中藥有幾千年歷史,已有丸劑,針劑等,在醫(yī)療上的作用已取得國內外醫(yī)學家的公認.
(二)抗菌和抗病毒藥
抗菌藥和抗病毒藥是能殺滅人體內細菌,病毒,而對正常細胞無多大危害作用的物質.常見的有以下幾種.
(1)抗菌素 抗菌素一般指由細菌,霉菌等微生物在繁殖時產生的有抗細菌性能的一類物質.它是療效好,奏效快,臨床上應用廣的一類藥物.抗菌素已有幾千種,臨床應用不下幾十種,如青霉素和慶大霉素.抗菌素的用量以國際單位計,一般以有效部分1μg為一個單位.抗菌素不能濫用,以免產生抗藥性,而且使用時要防止過敏和毒性反應.
(2)磺胺藥 磺胺藥是僅次于抗菌素的殺菌類藥物,它具有廣譜抗菌作用,能口服,也能注射.雖然它的效果不及抗菌素,但使細菌產生耐藥和致過敏方面優(yōu)于抗菌素.特別是近年來長效磺胺藥的問世,更顯示它的重要性.常用的磺胺藥有磺胺噻唑(ST),磺胺嘧啶(SD),磺胺甲嘧啶(SM1)等.在服磺胺藥時常應補充維生素B.
(3)抗病毒藥 病毒寄生在人體中,長期來多用中藥金銀花,板蘭根來防止感染和治療.近年來常用的西藥有病毒靈(嗎啉雙胍)和抑感靈.病毒靈每片含0.2g,成人每天每次以服0.2～0.4g為宜.據報導,干擾素是抗病毒的有效藥物,因為它價格昂貴,在臨床上不能普遍使用.
(三)抗蟲藥
抗蟲藥指能殺死或驅趕人體內寄生蟲的藥物,一般分抗瘧藥和驅蟲藥.
(1)抗瘧藥抗瘧藥是抵抗瘧疾的藥.瘧疾是由蚊子傳播的,蚊子在吸人血時,把瘧蟲孢子體帶進人體血液而使人發(fā)病.古老殺瘧蟲藥是奎寧,又名金雞納霜,片劑0.3g,針劑0.25mL.合成抗瘧藥更多,常用的是氯喹,先服1.0g,以后2～3天各服0.5g.
(2)驅蟲藥驅蟲藥必須溶解于水,通常制成硫酸鹽,磷酸鹽,以增加藥效.常用驅蟲藥有驅蛔靈和滅絳靈.前者用于驅趕蛔蟲,蟯蟲,成人每次服100mg;后者用于驅各類絳蟲,成人每天2g,分兩次服用.任何抗蟲藥或多或少有毒,對人體都有副反應,反應大小因人而異.例如,奎寧易使孕婦流產,因此孕婦應慎服或不服奎寧.
(四)鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜藥
這類藥對中樞神經有較強烈的生理作用.有的可以使人在較短時間內呼呼入睡,通常叫做安眠藥.有的能使人在短期內失去痛感,叫做鎮(zhèn)痛藥.還有一類能使中樞神經放松而后安定下來,叫做安定藥.
(1)安眠藥 安眠藥一般在睡前半小時或15分鐘服用.常用的是魯米那,水合氯醛和安眠酮.魯米那成人每次服0.03g,肌肉注射成人0.1g/次.水合氯醛口服成人每次1g.安眠酮成人每次0.1g.安眠藥有一定的毒性,要在肝臟中解毒,肝病患者應慎服.特別是常服安眠藥可以成癮,以致累積中毒.服用安眠藥醒后常有頭暈,吃力等副作用,因而盡可能不服安眠藥入睡為好.
(2)安定藥 安定藥是一類對神經活動有抑制作用的藥物.常用的有安定,口服2.5～5mg/次,每天總量不可超過25mg,還可靜脈注射,每次不可超過10mg;異丁榛成人口服每次2.5～5mg,每天不超過10mg.市場上出售的治小兒搔癢和不安癥的小兒寧,每片含異丁榛2.5mg,一般讓小兒臨睡前口服一片.谷維素能改善植物神經,使內分泌恢復平衡,市售每片含10mg,口服1～2片,每日2～3次,服一個療程約3～4個月.
(3)鎮(zhèn)痛藥 鎮(zhèn)痛藥對中樞神經能起強烈抑制作用,使人暫時失去痛感,連續(xù)服用常會產生耐受性和成癮,應該慎重使用.嗎啡鹽酸鹽,它是最古老的鎮(zhèn)痛藥(鴉片).它鎮(zhèn)痛效果佳,藥效迅速,但能產生耐受性,歡快感和成癮.因口服效果差,一般用注射的方法,成人每次5～15mg,每天不能超過60mg,嬰兒禁用.可特因是鴉片中所含的生物堿,它的鎮(zhèn)咳作用很好,口服成人每次15mg,每天不能超過0.1g,它成癮性小,比嗎啡好,但久用也會成癮.度冷丁是人工合成的鎮(zhèn)痛藥,成人口服每次0.1g,每天不能超過0.3g,注射成人每次0.025～0.1g.鎮(zhèn)痛藥一般都有毒性,能上癮,必須少用或慎用.
五)胃腸藥
胃,腸是消化系統(tǒng)的主要成員.兩者所處地位不同,胃處于酸性環(huán)境,腸處于堿性環(huán)境,環(huán)境不同,患病癥狀也不同,用的藥自然不一樣.
(1)助消化藥 當消化器官產生故障時,消化液分泌不足,如胃酸過低,胰液分泌減少,就會發(fā)生飽脹等消化障礙,通常要服助消化藥,增強消化能力,使癥狀消失.人缺少胃酸,可給1%鹽酸,每次5mL,一日三次.如果胃消化功能衰退,可服胃蛋白酶片,每次0.3g,一日三次.常用的多酶片,每片含淀粉酶0.12g,胃蛋白酶0.04g,胰酶0.12g,它是助消化藥,每次1～2片,一日三次.
(2)治潰瘍藥 治潰瘍藥基本上是抑酸劑和解痙治療劑的混合物.潰瘍病的根源是胃酸過多,一切可以中和胃酸的弱堿性制劑,如氫氧化鋁,碳酸氫鈉都能作抑酸劑.另外,解痙劑多為抗膽堿藥物,有解除痙攣,抑制胃酸分泌,達到止痛抑酸的功用.常用的復方胃舒平,每片含氫氧化鋁0.25g,三硅酸鎂0.11g,顛茄流浸膏(解痙劑)0.003g,成人口服2～4片,空腹或睡前服用.胃粘膜素是從豬胃粘膜中提取的,能抗胃酸的多糖質,遇水會膨脹成漿狀,服后可在胃里暫時形成薄膜,保護潰瘍不受胃酸刺激,成人每次2～3g,一日4次.它跟氫氧化鋁同服,效果更好.
(3)導瀉和止瀉藥 導瀉藥能刺激腸壁,使腸增加蠕動,分泌物增多,起軟化糞便,加速排泄的作用.按作用強度分輕瀉劑(排出正常硬度糞便),緩瀉劑(排出稀便)和峻瀉劑(排出水樣便).導瀉劑一般治療便秘,非不得已不必常用,避免引起用藥習慣.止瀉劑主要阻止腸內發(fā)酵,減少腸粘膜的刺激作用,主要用于非細菌性和器質性病變的腹瀉.常用的導瀉劑有一輕松和大黃蘇打片.一輕松每片5mg,成人每次5～10mg,睡前服用.大黃蘇打片是大黃和碳酸氫鈉的混合制劑,每片含0.5g,睡前服1～2片.常用止瀉劑藥有止瀉寧和硅炭銀.前者成人初服2～4片,以后減半,一日3次.硅炭銀每片含活性炭0.06g,白陶土0.3g,氯化銀1.5mg,成人每次1～3片,一日三次.
六)補血藥和止血藥
補血藥主要指提供造血原料,加強造血功能的一類藥物.止血藥指能增強微血管功能,使出血時間縮短,起止血作用的一類物質.常用補血藥有各種鐵劑,如葡萄糖酸鐵,含鐵12%,每片0.3g,每日三次,每次兩片;維生素B12,每毫升含50μg,100μg,500μg不等,肌肉注射,第一周每天一次,每次100μg,第二周隔天一次,維持量為60μg,每日一次.止血藥常用的有安絡血,每針2mL含10mg,每次10mg,一日2～3次;維生素K每次4mg,每天2～3次.
(七)避孕藥
避孕藥是阻止精子或卵子正常發(fā)育成胎的藥物.女用口服避孕藥由抑制排卵來避孕.目前避孕藥種類多,主要成分都是雌激素和黃體素.常用避孕藥有避孕藥1號,每片含炔諾酮0.63mg,炔雌醇0.04g.在月經周期第五天開始,每晚服一片,連服22天,到下次月經周期第五天開始第二月服藥.口服避孕藥2號,每片含甲地紫酮1mg,炔雌醇0.04mg,服法同1號避孕藥.
(八)消毒防腐藥
消毒和防腐藥是對人體或周圍環(huán)境的抗菌或抗病毒的藥物.選擇消毒防腐藥應考慮藥物濃度和作用時間,藥物溶劑以及用藥對象等因素.
(1)環(huán)境消毒藥 這是對環(huán)境和有關手術器皿的消毒藥物.它常能使蛋白質凝固或氧化而使微生物死亡.例如,石炭酸能使細胞的原生質凝固,變性,通常用3～5%的水溶液噴灑房間或用具.漂白精能放出游離氯和新生態(tài)氧,氧化細菌中的蛋白質,起殺菌作用,常用濃度是0.03～0.15%.新潔而滅是陽離子表面活性劑,對革蘭氏陽性和陰性細菌都有殺滅作用,常用0.1%水溶液.注意,新潔而滅不能跟肥皂,硝酸鹽,碘化物等接觸,以防分解失效.洗必泰是外用廣泛殺菌藥,常用0.0002%水溶液(1:5000).
(2)表面消毒藥 這是一類應用最廣的藥物,它能深入細菌內部,與細菌體內的蛋白質起變性和破壞作用,因此能殺菌.它主要用于皮膚和粘膜表面的消毒.酒精是最常用的消毒藥,用于消毒的濃度為70%,這個濃度的酒精殺菌力最強.其次是龍膽紫,常用1～2%的溶液.它的刺激性較小,廣泛用于皮膚,粘膜潰瘍的消毒.碘酊是3.5～5%碘的酒精溶液,殺菌力很強,但有刺激性,主要用于皮膚消毒.紅汞是汞的有機化合物,能使細菌體內蛋白質變性,常用的是2～4%的水溶液,用于傷口和皮膚消毒.紅汞不能跟碘酊合用,因為兩者混合產生有毒的碘化汞沉淀,危害人體健康.
(九)創(chuàng)面用藥
創(chuàng)面藥是在創(chuàng)面抑菌或殺菌的藥物.使用時要選擇殺菌力強,人體不易吸收,對人的正常細胞無毒的物質.使用抗菌素溶液作創(chuàng)面用藥要臨時配制,使用時間不可太長,以免細菌產生抗藥性.高錳酸鉀是強有力的氧化劑,常用0.1%水溶液沖洗創(chuàng)面.雷弗奴爾是對球菌,鏈球菌有特效的創(chuàng)面藥,常用0.1～0.2%的溶液浸泡紗布外敷創(chuàng)口.抗生素溶液,如慶大霉素,新霉素溶液一般用0.2～0.5%的水溶液,用紗布浸泡后敷在創(chuàng)口.
(十)局部涂搽藥
這是一類對一般組織不發(fā)生作用,而對傳入神經末梢有選擇作用的物質.它能使皮膚血管擴張,減輕疼痛和消炎.用涂搽藥一般濃度不能太高,時間不能太長,以防止起泡和潰爛.松節(jié)油是常用的涂搽藥,每100mL含松節(jié)油65mL,樟腦5g,軟肥皂7.5g,局部涂搽.10%氨水用作昆蟲螫傷時的止痛止癢劑.涂搽藥中,中藥很多,效力也好,如金黃散內含多種中藥,能消腫止痛,用于癤癰,丹毒等.傷濕止痛膏,狗皮膏藥等都是用之有效的涂搽藥.
(十一)麻醉藥
麻醉藥分全身麻醉藥和局部麻醉藥兩種.全身麻醉藥由淺入深抑制大腦皮層,使人神志消失.局部麻醉對神經的膜電位起穩(wěn)定作用或降低膜對鈉離子的通透性,阻斷神經沖動的傳導,起局部麻醉作用.
全身麻醉藥用于大型手術或不能用局部麻醉藥的患者.最早使用的全身麻醉藥是笑氣,它性能穩(wěn)定,適合任何方式麻醉,但有易缺氧,麻醉者不夠穩(wěn)定等缺點.后來改用乙醚作全身麻醉藥,它有麻醉狀況穩(wěn)定,肌肉松弛良好,便于手術等優(yōu)點.但它易燃,置放過久會產生過氧化物.使用乙醚時應絕對避火和經檢查無過氧化物.
局部麻醉藥適用于小型手術或局部手術的麻醉藥.使用局部麻醉藥時,需加一點血管收縮劑,如腎上腺素.最常用的局部麻醉劑是普魯卡因鹽酸鹽,用于局麻是0.5～1%的溶液,每次用量不能超過1g,靜脈注射常用0.1%的溶液.其他如丁卡因鹽酸鹽,利多卡因鹽酸鹽,都能用作局部麻醉劑.它們的功能跟普魯卡因大同小異,價格都比普魯卡因鹽酸鹽高,常給普魯卡因過敏者使用.
化學與生活
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