“一旦我穿过瑜伽裤，我就再也不会穿牛仔裤了。”这是不是不少人的心声？瑜伽裤已经风靡好一阵子了。它倒不是新东西，但最近它不仅出现在健身房和瑜伽馆，几乎进入了我们生活的每个角落。这就是所谓的“运动休闲潮”。很多人喜见这个发展趋势，但也有很多人非常不满，比如整个棉花行业。这是因为这些功能性服装不是由棉制成的，而是由莱卡、聚酯纤维和氨纶等合成纤维制成。随着对运动休闲服的需求增长，对棉花的需求萎缩。
这里有科学技术的历史故事：人造纤维是一次意外发现，合成纤维是不懈努力的结果。这里有一些行业的历史，棉花行业面对挑战，如何反击。这里还记录着人们着装的变迁……19世纪前，这个世界上没有人造纤维。我们有的是棉花、羊毛、亚麻和丝绸：全是天然的。当时棉花占世界纤维消费量的85%。
还有一种小众纤维令人垂涎，那就是丝绸。它是所有纤维中最柔软、最奢华昂贵的。丝绸是蚕吐丝时吐出的细线，每根线都非常细而坚固，就像蜘蛛网一样；当丝线编织在一起时，就会得到既柔软又坚韧的衣服。丝绸具有这些品质，因此很受富人欢迎，被做成了缎子和天鹅绒服装。几乎所有丝绸生产都在亚洲，让丝绸在欧美就更加珍贵了。1884年，法国的夏尔多内（Count Hilaire de Chardonnet）在担任巴斯德助手的期间，成功在实验室中模仿蚕的过程。夏尔多内不仅对丝感兴趣，它还喜欢研究照相。在研究照相底片的过程中，夏尔多内无意中发现，当搅合硝化纤维黏液的玻璃棒从黏液中抽出来的时候，又黏又稠的纤维黏液竟然被拉成了长长细细的丝。他用手去捻了下，发现丝的手感很好，和天然丝相似。于是一个发明的火花在他脑海中闪现：如果我让这种硝化纤维通过拉丝器的小孔，把它挤压抽拉成多根细丝，是不是就得到了很多人造的丝？他这么一试，果然，真的拉出了细长、光亮、美丽的人造丝。这是用化学品来制造的人造丝。它是第一种人造纤维。后来它被称为人造丝（rayon）。据说夏尔多内当时欢呼说“蚕能做的事，人类也能完成了！”这可是一项意外的结果啊！无独有偶，夏尔多内用到的拉丝器（纺绩器），又是科技历上歪打正着的代表之一。它的发明与电灯发明有关，发明人约瑟夫·斯旺（Joseph Wilson Swan）和爱迪生差不多同一时间发明了白炽灯，他俩在法庭外解决了专利权争议，在英国合作开了一家联合公司（Ediswan）。白炽灯的灯泡是用植物纤维炭化以后做的，斯旺在研究改进灯丝过程中，发明了一种抽丝的办法，也就是迫使硝化纤维黏液通过许多小孔，挤压成一缕缕细丝，再将细丝碳化，用来做白炽灯的灯丝。可惜啊，作为灯丝的效果并不好，斯旺还是为自己的发明申请了专利。夏尔多内申请了人造丝的专利，并在法国开办了一家人造丝工厂。当人造丝在巴黎博览会展出时，获得了一片赞美。这种新纤维让服装业欣喜若狂，他们急匆匆地生产人造丝袜并推向市场。不过，早期的人造丝存在很多问题，它不耐热也不耐水，而消费者并不知道这一点。所以当人们看到这种人造丝熨烫时会烧、水洗时会分解，很是意外。不久之后，在英国的克劳斯（Charles Cross）和公司获得粘胶法人造丝生产的专利，该方法于1905年开始商业化生产，至今仍然是生产人造丝的主要方法。考陶尔德公司20世纪初建立于考文垂，1910年在美国设立子公司，名为“美国人造丝公司”，480位雇员每周产出1万磅人造丝。
此外，杜邦公司在第一次世界大战期间向美国及其盟军出售无烟火药，从而现金充足。有了这么多钱，杜邦公司就希望通过收购新的化学技术公司来实现业务多元化。其早期采购的产品包括玻璃纸（cellophane）和人造丝。财力雄厚的杜邦公司投入研发，使人造丝更耐用、更不易受热。时机很重要，20年代中期美国正蓬勃发展。妇女刚刚获得投票权，上大学的人数创历史新高。女性时尚正在发生变化，脚踝、小腿，甚至膝盖终于重见天日，但为了端庄，还是需要丝袜来遮。于是人造丝丝袜的需求猛增。一战期间，人造丝工业繁荣，也是因为丝与棉的供应量中断。而后经济大萧条也巩固了人造丝在面料领域的地位。除了英国和美国，意大利、德国、日本等地的人造丝生产商也如春笋般冒出来。在人造丝方面取得成功后，杜邦公司开始对人造纤维进行更多试验。它不确定自己到底在寻找什么，但它知道有可能找到比人造丝更坚固、更耐用的纤维。因此，在接下来的十年里，杜邦公司开发了一种像蜘蛛丝一样坚固的线——尼龙。这要归功于由华莱士·卡罗瑟斯（Wallace Carothers）领导的230多名杜邦科学家和技术人员的11年研究。1928年，卡罗瑟斯被杜邦聘请担任特拉华州的实验室的有机化学研究主任。制造尼龙的化学反应化学家早就知道，无非是通过一种聚合反应来产生长链分子。但运行这个反应可能会得到一团黑乎乎的黏液，这就没有任何应用价值。卡罗瑟斯和他的团队所做的事情是找到了一种运行这种反应的方法，然后可以将其简化为有用的实践。他们认真研究施陶丁格所发现的聚缩反应。1931年前后他们发现，当某种物质分子聚合度大于一定数值后，可以纺成丝，冷却后可以得到具有一定韧性的可以拉长好几倍的纤维状细丝。1933年到1934年，他们合成了上百种尼龙纤维。1935年，他们终于发明了一种柔韧性好、抗拉强度高的合成纤维。1938年10月27日，该公司宣布推出世界上第一种全合成纤维，不需要天然成分。它被称为“尼龙66”（Nylon 66）。夏尔多内发明的人造丝，制造需要植物纤维，而尼龙66不依靠植物纤维。尼龙66利用易从空气、水、煤、石油中提炼的化学元素碳、氢、氮、氧合成，成本低，1939年大规模生产就开始了。杜邦公司发布公告，称“比蜘蛛丝还细、比钢丝还要结实的，具有魅力光泽的尼龙丝”。
杜邦公司在1939年春天的世界博览会上展示了这种新纤维，该博览会的主题是“明天的世界”（The World of Tomorrow）。1939年晚秋，尼龙丝袜首次进入消费市场。它们首先在威尔明顿当地的六家百货公司发售，几个小时内就被抢购一空。随后，它们在美国全国范围内发售，几小时内就售空了四五百万双。两年之内，尼龙丝袜占领了袜子市场30%的份额。当时，尼龙主要威胁的是丝绸行业。棉花还占世界消费量的四分之三。棉花行业并没有预见到，合成纤维会与自己竞争。转眼到了1942年，美国加入第二次世界大战。二战期间，大部分棉田被改用来种植战争所需的粮食，所有士兵服装用的还是棉花。与此同时，几乎所有尼龙都被用来制造降落伞、绳索、血浆过滤器和帐篷等物品。
战争期间，公司被勒令停止生产所有消费尼龙。美国还与其主要丝绸供应国日本交战。因此市场上既没有丝绸、也没有人造丝或尼龙的丝袜，一些女性用笔在腿后部画线，模仿丝袜的接缝。丝袜的黑市交易也很庞大。1945年，当杜邦公司被解除战争义务后，就立即恢复生产尼龙丝袜，但对需求的预计显然不足。1945年9月，当第一双尼龙袜上市时，爆发了所谓的“尼龙骚乱”。尼龙的数量不多，但真正想要它的人却太多。所以每个人都想要它。人们会推推搡搡，把人推倒去抢一双尼龙裤。最大规模的尼龙骚乱发生在1946年6月的匹兹堡。4万人排了超过一英里的队，只为了争夺1.3万双尼龙袜。杜邦公司最终开设了另一家尼龙生产厂，骚乱平息了。
在接下来的十年里，杜邦公司推出了一系列合成纤维，以与羊毛和棉花等天然纤维竞争。涤纶、腈纶、氨纶（Polyester, acrylic, and spandex）以Dacron、Orlon和Lycra等品牌首次亮相。他们甚至有自己朗朗上口的广告歌曲。这些新纤维问世时感受到了战后美国的氛围，那就是一切向未来看。合成纤维是未来的服装，它们不易起皱，无需熨烫即可穿着，是对天然纤维的革命。到 20世纪50年代，合成纤维已广泛应用于内衣、袜子，甚至男士西装中。早期的人造材料很粗糙且不舒服，许多人仍然喜欢皮肤上棉花的感觉。然而，设计师决定了时尚潮流，而时装设计师还不相信合成纤维也可以很时尚，他们不会去用涤纶代替丝绸。设计师会说“哦，我们不会使用那些东西。”所以杜邦公司想出了一个巧妙的解决方案：向时装设计师投入大量现金，并提供数千个免费样品。纪梵希（Hubert Givenchy）等设计师接受了。他们拿了支票，用合成纤维做了一些衣服。一旦纪梵希推出了涤纶连衣裙系列，西尔斯（ Sears ）也不甘落后。1966年，惊慌失措的美国棉农成功游说国会通过了《棉花研究和推广法案》。棉花种植者联合起来并成立了棉花公司，该公司至今仍致力于推广和研究新技术，以提高棉花的竞争力。首要的努力是直接向消费者宣传棉花，试图让消费者意识到我们称之为棉花的优质纤维。他们通过开发棉质密封材料做到了这一点。在此之前，棉花从未做过广告。它被视为像牛奶、鸡蛋或面包一样的商品。1966年，美国棉农惊慌失措，他们成功游说国会通过了《棉花研究和推广法案》。棉花种植者联合起来并成立了棉花公司，该公司至今仍致力于推广和研究新技术，以提高棉花的竞争力。首要努力是宣传！而在此之前，棉花从未做过广告。它被视为像牛奶、鸡蛋或面包一样的商品。直接向消费者宣传棉花，试图让消费者意识到棉花是优质纤维。然而，棉花还是很快就失去了市场份额。20世纪60年代，棉花在零售和家居行业中的份额为66%。到1975年，这一比例减少了一半，只剩下34%。原来，合成纤维行业终于完善了方法，聚酯等织物更加耐用和舒适。杜邦公司发布了数百万本小册子，教育消费者如何洗涤和熨烫合成纤维而不损坏它们。这解决了几十年来的“哦，这些不如天然纤维好”的问题。到了20世纪70年代，合成纤维占据了主导地位。在迪斯科舞厅，人们选择了紧身、闪亮、闪闪发光的衣服，这些衣服主要是聚酯纤维。1974年，100%聚酯纤维休闲西装问世，这套休闲西装可以游艇上穿，也可以在乡村中穿。1977年，年轻的约翰·特拉沃尔塔 (John Travolta) 在电影《周末夜狂热》(Saturday Night Fever) 中穿上白色休闲套装，使其人气飙升。棉花工业知道它无法在正面竞争中击败合成纤维。天然纤维不能像氨纶那样拉伸，也不能像涤纶那样呈现花哨的染色图案。但棉质的很舒服而且很耐用。因此，该行业专注于激发其核心市场——工作服和蓝色牛仔裤的需求，这些产品在 70 年代非常流行。棉花的进攻越来越猛烈。它是唯一一种拥有市场份额和雄厚财力来反击人造纤维的天然纤维。然后在20 世纪70年代末，棉花进入了合成领域。在棉纱上涂上合成丙烯酸酯，棉质衣服像涤纶一样不起皱。在1979年的广告中，年轻的布莱恩·科兰斯顿 (Bryan Cranston) 推销免烫的“Cotton Ease”衬衫。Cotton Inc. 在广告方面的投资在 80 年代开始获得回报，并在几个方面发挥了作用。一是人们开始在服装中混合天然和合成面料。70年代，在办公室中占据主导地位的是羊毛和合成纤维西装。但到了80 年代，这种称为“休闲星期五”的新事物开始流行。人们开始穿 Docker 裤和更多的棉质裤子。棉质 Polo 衫和棉质正装衬衫搭配卡其色裤子，把三件套留在家里。八十年代棉花卷土重来。到20世纪末，它在纤维市场的份额几乎恢复到近50%。相比之下，涤纶和尼龙合计约为30%。然后，在 1989 年梅西百货感恩节大游行的电视转播中，棉花广告：“触感、感觉、我们生活的面料。”那个广告，一系列的广告，确实打动了美国人的心。即使到了多年以后的今天。合成纤维行业将目光投向了棉花最有价值的市场：蓝色牛仔裤。棉花行业难以接受，因为蓝色牛仔裤长期以来一直是他们的面包和黄油。传统上牛仔布是100%棉，但到了 20 世纪 90 年代中期，服装制造商开始生产含有高达 35%氨纶的女式牛仔裤，以提供弹力品质。这带来了20世纪90 年代末 2000年初的紧身牛仔裤时代。2002年，聚酯纤维的需求首次超过棉花。到 2005年，棉花行业充分意识到消费者希望日常服装更具弹性。紧身牛仔裤取代了紧身裤、打底裤和瑜伽裤，它们几乎完全由人造纤维制成。棉花从未真正打入这个市场，因为它没有伸展性。弹力牛仔裤是天赐之物。你洗它们，它们不会立即缩水。2011年，棉花行业遭遇了酝酿多年的又一次挫折。2006年乙醇的繁荣导致等级和油籽的价格飞涨。因此，许多棉花种植者转而种植这些作物。2010年，当世界上最大的两个棉花生产国中国和巴基斯坦的农作物因恶劣天气而遭到毁坏时，棉花产量的稳步下降最终达到了顶峰。由此造成的短缺导致棉花价格几乎翻了三倍，从每磅70美分涨到每磅2美元以上。为了省钱，服装制造商开始将更多的合成材料混合到传统的棉质服装中，例如基本的白色T恤。服装制造商意识到，美国人并不像他们曾经想象的那样反对合成混合物。因此，当棉花价格最终回落时，这些制造商继续混合合成纤维以降低成本，从那时起，对棉花的需求几乎停滞不前。目前，棉花占纺织品市场的27%。而100 年前这个数字是85%。与此同时，尼龙和聚酯合计占据了60%的市场份额。分析师预计，随着纺织品市场每年数十亿英镑的增长以及运动休闲装变得更加流行，这一份额只会变得更大。但这并不是说棉花和其他天然材料纤维会消失。事实上，所有纤维都有望受益于不断增长的服装市场，因为人们总是需要衣服。有些人总是想要舒适的棉质T恤、厚重的羊毛外套或丝绸睡衣。但是100%棉、羊毛或丝绸服装在未来可能会更加奢侈，因为公司知道他们可以通过混入合成材料来降低成本。非常可能，化学纤维是这场长达数十年的竞争中明显的赢家。上个世纪，人类的着装方式发生了重大变革。休闲服饰的兴起是美国社会不断变化的重要组成部分。在这个阶级中，阶级和穿着的区别并不像在法国宫廷那样重要。事实上，我们今天看到的是一种社会不告诉我们该做什么的文化。我们告诉社会我们要做什么。资料来源：
《趣味科学》金昌海等著
《科学历史的光辉》刘鑫编著
https://sciencehistory.org/stories/magazine/nylon-a-revolution-in-textiles/
https://sciencehistory.org/stories/distillations-pod/the-yoga-pant-problem/
