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Guitar Stories・吉他歷史篇

尼龍弦怎麼發明的:一間「不必賺錢」的實驗室、一根玻璃棒拉出的絲,和沒有註冊的名字 nylon⁠

古典吉他的尼龍弦是怎麼來的?這一課從尼龍本身講起:1926 年杜邦設立基礎研究室,哈佛講師卡羅瑟斯研究巨大分子,1930 年希爾用玻璃棒從聚酯拉出纖維、發現冷拉,聚酯卻在熱水裡融化;1935 年 2 月 28 日做出「纖維 66」,五和十與六和六之爭,工廠、專利、No-Run 到 nylon 的命名,卡羅瑟斯沒看到的成功,以及牙刷、釣魚線、德國貝綸、日本東麗、小提琴合成芯,最後才走上吉他。

吉他故事館・吉他歷史篇器材發明史・第 21 課盧家宏 著
杜邦的展示卡,上面黏著 1939 年 12 月德拉瓦州錫福德工廠生產的第一批尼龍紗;尼龍從這裡走向牙刷、絲襪,後來也成了古典吉他的弦
杜邦的展示卡,上面黏著 1939 年 12 月德拉瓦州錫福德工廠生產的第一批尼龍紗;尼龍從這裡走向牙刷、絲襪,後來也成了古典吉他的弦

古典吉他上那三根透明的高音弦,摸起來滑滑的,彈起來圓潤清亮。很多人知道,二戰後是紐約的製琴師奧古斯丁用尼龍做出了吉他弦,這段故事詳見〈吉他弦的演進:1659 年纏上銀絲的羊腸、軍品店裡的一捲尼龍釣魚線,和迪士尼機器人催生的包膜弦〉。可是尼龍本身是怎麼來的?它其實不是為了吉他、也不是為了絲襪而發明的。故事要從一家化學公司決定養一群「不必賺錢」的科學家開始,經過一根玻璃棒、一次失敗的人造絲、兩個數字的爭論,和一位沒能看到自己成功的化學家。

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1926 年的威明頓:一家化學公司決定養一群「不必賺錢」的科學家⁠

1926 年底,美國德拉瓦州威明頓(Wilmington),杜邦公司(DuPont)化學部的主任查爾斯·斯泰恩(Charles M. A. Stine)向公司的執行委員會提出一個在當時很少見的要求:撥一筆錢,讓公司的化學家做「純科學」。

那個年代的企業研究室,做的多半是解決問題、改良製程,研究要馬上換成產品。斯泰恩卻說,公司應該支持不一定有用的基礎研究。根據美國化學學會(American Chemical Society,簡稱 ACS)的紀念手冊,他的理由有四個:提高公司的聲望、比較容易招到博士、和大學的化學系建立關係,最後,也許會冒出一點實用的東西。

執行委員會考慮了幾個月。科學史研究所(Science History Institute)的《Distillations》雜誌記載,1927 年 3 月,委員會通過了修改過的版本:每個月 25,000 美元,可以請 25 位化學家。新蓋好的實驗室,後來被人叫作「純潔堂」(Purity Hall)。

斯泰恩選了五個方向:膠體化學、催化、化學與物理數據、有機合成,還有聚合。接下來的問題是:要請誰來帶頭?

那時候大概沒有人想得到,這間「不必賺錢」的實驗室,後來會做出一種讓全世界古典吉他換掉羊腸弦的材料。

一個不愛站上講台的哈佛講師⁠

斯泰恩看上的人,是哈佛大學一位年輕的有機化學講師,華萊士·卡羅瑟斯(Wallace H. Carothers)。

ACS 的紀念手冊記載,卡羅瑟斯 1896 年 4 月 27 日生在愛荷華州的伯靈頓(Burlington),家境普通,父親在一所商業學校教書。1915 年他進了密蘇里州一所小小的塔基奧學院(Tarkio College)讀化學。1918 年,學校理科只有一位老師,這位化學家離開了,還在讀大四的卡羅瑟斯,就這樣接手教全校的化學課。

畢業後他到伊利諾大學,1924 年拿到博士。他的指導教授羅傑·亞當斯(Roger Adams)多年後形容他是「全國最好的有機化學家」(the best organic chemist in the country)。

1926 年,他到哈佛教書,卻發現自己很不喜歡站在台上講課。杜邦找上門時,他一開始並不想去。據維基百科記載,他婉拒時坦白說自己會有一陣一陣「能力降低的神經質發作」(neurotic spells of diminished capacity)。這個陰影,後來一直跟著他。

最後讓他點頭的條件很實際:可以自由研究自己有興趣的題目、有充足的經費買材料和儀器。ACS 的手冊還提到,杜邦開的年薪是 6,000 美元,幾乎是哈佛的兩倍。1928 年 2 月 6 日,卡羅瑟斯走進了剛蓋好的純潔堂。

巨大的分子到底存不存在?⁠

1935 年的德國化學家施陶丁格,他主張聚合物是用化學鍵連成的長鏈,卡羅瑟斯在杜邦的研究證實了這個看法
1935 年的德國化學家施陶丁格,他主張聚合物是用化學鍵連成的長鏈,卡羅瑟斯在杜邦的研究證實了這個看法

卡羅瑟斯想研究的,是一個當時吵得很兇的問題:聚合物到底是什麼?

二十世紀初,化學家已經知道橡膠、纖維素、蛋白質這些東西分子量很大,動不動就四萬以上。可是很多有名的化學家認為,它們其實是許多小分子靠某種說不清楚的力黏在一起,像一團膠體,而不是一條真正的長分子。

1920 年代初,德國化學家赫曼·施陶丁格(Hermann Staudinger)站出來唱反調。他主張聚合物是由小單元用普通的化學鍵一個接一個連成的長鏈,他把這種東西叫作「巨分子」。ACS 的手冊說,這個爭論一直延續到 1930 年代;施陶丁格後來在 1953 年拿到諾貝爾化學獎。

卡羅瑟斯和施陶丁格沒有直接往來,看法卻相同,只是走的路不一樣。施陶丁格分析天然的聚合物;卡羅瑟斯則反過來,自己動手「蓋」:拿兩端各有一個反應基的小分子,用已經很熟悉的化學反應,把它們一個接一個串起來。

ACS 的手冊用了一個很好懂的比喻:這種反應,大致就像把迴紋針一個扣一個,串成一長串。每扣上一個,就會掉出一個小小的副產物,例如水,所以他把這類東西叫作「縮合聚合物」。

問題是,串到一半就串不下去了。他們做出來的聚酯,分子量只有四千以下。卡羅瑟斯想要更長的分子,他判斷,是反應裡產生的那一點點水,卡住了鏈子繼續變長。

1930 年 4 月:一根玻璃棒拉出來的一串絲⁠

1930 年,是卡羅瑟斯團隊收穫最多的一年。那年春天,他的助手阿諾德·柯林斯(Arnold Collins)蒸餾時得到一點不明的液體,放在試管裡幾天後,竟凝成一團會彈的透明固體。這是一種新的合成橡膠,後來變成杜邦的合成橡膠「氯丁橡膠」(neoprene)。

同一個時候,卡羅瑟斯最親近的研究夥伴朱利安·希爾(Julian Hill)在想辦法解決那一點水。他用了一種剛發明不久的儀器「分子蒸餾器」,在低壓下把反應產生的水抽掉,讓鏈子可以繼續長。

ACS 的手冊記載,1930 年 4 月底,希爾在蒸餾器裡做出一批聚酯。他拿一根玻璃棒去碰那團熱熱的東西,往外一拉,拉出了一串細絲;手冊引用的原話形容這是「這一串花綵似的纖維」(this festoon of fiber)。這批聚酯的分子量大約一萬二千,是之前的三倍以上。

更奇妙的事在後面。細絲冷卻以後,再用力往外拉,不但沒有斷,反而變得又強韌、又有彈性。《Distillations》的文章說,冷卻的細絲可以拉長到原來的四倍。這就是後來整個合成纖維工業都要用到的「冷拉」(cold drawing):一拉,原本亂七八糟纏在一起的長分子,就順著同一個方向排整齊了。

ACS 的手冊寫得很直接:第一批合成纖維,就這樣誕生了。科學史研究所的典藏裡,還留著當年示範冷拉技術的照片,說明寫著這是尼龍的「前身」。

會在熱水裡融化的「絲」:聚酯的失敗⁠

一開始大家都很興奮,可是很快就發現,這種「人造絲」不能穿。

ACS 的手冊說,希爾後來做了一大堆不同的聚酯纖維,每一種在科學上都很了不起,實際上卻沒有用:它們全都會在沸水裡融化,還會溶在許多有機溶劑裡。科學史研究所的卡羅瑟斯小傳也提到,這些纖維熔點太低,又容易溶在乾洗用的溶劑裡。換句話說,做成衣服,第一次洗、第一次燙就毀了。

卡羅瑟斯和希爾改試另一種組合:用兩端帶胺基的「二胺」去接酸,做成「聚醯胺」。這回熔點很高、也不容易溶了,偏偏還是做不成好纖維。接連碰壁之後,卡羅瑟斯一度把這條研究線停了下來。

這時候,公司裡的風向也在變。1930 年,艾爾默·波頓(Elmer Bolton)接任化學部主管。ACS 的手冊形容,和重視純科學的斯泰恩不同,波頓認為研究應該朝著清楚的用途去做,「杜邦自由自在做基礎研究的日子,正在慢慢消失」。

不過,正是這位講求實用的主管,不肯放棄纖維。他相信,一定做得出能用的合成纖維。

五和十,還是六和六?1935 年 2 月 28 日⁠

1934 年初,聚醯胺纖維的研究重新開工。卡羅瑟斯的團隊把各種酸和各種二胺兩兩配對,一個一個試。

《Distillations》記載,1934 年 5 月 24 日,化學家唐納德·寇夫曼(Donald Coffman)從其中一種聚醯胺拉出了一條纖維,這是後來所說的第一條尼龍纖維。

1935 年 2 月 28 日,團隊用己二酸(adipic acid)和己二胺(hexamethylenediamine)合成出另一種聚醯胺。維基百科記載,動手做的是卡羅瑟斯指導下的化學家傑拉德·貝歇(Gerard Berchet)。因為兩種原料各有六個碳原子,它被叫作「纖維 66」(fiber 66)。這就是今天常聽到的「尼龍 66」,名字裡的兩個 6,說的就是這兩種原料的碳數。

ACS 的手冊說,纖維 66 冷拉以後強韌、有彈性,不怕水,也不怕大多數溶劑,熔點又高,正好補上聚酯所有的缺點。

可是要挑哪一種量產,團隊裡其實有不同意見。《Distillations》的文章說,最後剩下兩個候選:聚醯胺 5,10 和 6,6。卡羅瑟斯比較喜歡 5,10;波頓卻選 6,6,因為它的原料可以從煤焦油提煉的苯比較容易地做出來。那段時間,卡羅瑟斯的健康越來越差,常常不在實驗室,最後是波頓的選擇勝出。

1935 年 7 月,杜邦決定全力量產纖維 66。一個原本只想把分子「串長一點」的基礎研究,就這樣變成了一場大工程。

從實驗室到工廠:連原料都沒有人做過⁠

1943 年美國海軍刊物的圖解〈尼龍紗是怎麼做的〉:從空氣、煤和水做出己二胺與己二酸,變成尼龍鹽,再進高壓釜、從噴絲頭拉成纖維
1943 年美國海軍刊物的圖解〈尼龍紗是怎麼做的〉:從空氣、煤和水做出己二胺與己二酸,變成尼龍鹽,再進高壓釜、從噴絲頭拉成纖維

決定量產,只是第一步。ACS 的手冊說,兩種原料裡,己二酸德國已經有人在生產,己二胺卻還只是實驗室裡的稀奇玩意兒,世界上沒有工廠在做。

杜邦的工程師得從頭想辦法:怎麼大量做出兩種原料、怎麼把熔化的聚合物從一個有很多細孔的「噴絲頭」裡擠出來變成細絲、怎麼設計一座從來沒有人蓋過的工廠。1943 年美國海軍刊物上的一張圖解,把整個流程畫成一路往下的生產線:空氣、煤和水,變成兩種原料,再變成「尼龍鹽」,送進高壓釜,最後從噴絲頭拉出纖維,捲上線軸。

ACS 的手冊記載,到 1938 年杜邦在德拉瓦州錫福德(Seaford)動工蓋第一座尼龍工廠時,前前後後已經有超過 230 位化學家和工程師參與,花了 2,700 萬美元。《Distillations》說,這座工廠的設計產能是一年最多 1,200 萬磅。

法律上的保護也在同時進行。Google 專利資料顯示,發明人是卡羅瑟斯的美國專利第 2,130,523 號〈線性聚醯胺及其製造〉(Linear polyamides and their production),1935 年 1 月 2 日申請,1938 年 9 月 20 日核准,專利權人是杜邦。說明書第一句寫著:這項發明「關於新的物質組成,尤其是高分子量的聚醯胺」。

維基百科記載,1939 年 12 月 15 日,錫福德工廠開始商業生產。美國長木花園(Longwood Gardens)的歷史展(Heritage Exhibit),展出過一張卡片,上面黏著一束「錫福德生產的第一批杜邦尼龍紗,1939 年 12 月」,也就是本文最上面那張照片。

卡羅瑟斯沒有看到的那一天⁠

在實驗室之外,卡羅瑟斯的生活看起來很豐富。ACS 的手冊說,他喜歡藝術、音樂、詩、政治和運動,在威明頓交了很多朋友。1936 年,他娶了杜邦專利部門的化學家海倫·斯威特曼(Helen Sweetman);同一年,他成為第一位當選美國國家科學院院士的工業界有機化學家。

可是那個從哈佛時期就跟著他的憂鬱,越來越重。維基百科記載,1937 年 1 月,他的妹妹因肺炎過世。ACS 和科學史研究所的資料都寫道,1937 年 4 月,他結束了自己的生命,那年他才四十一歲。

科學史研究所的小傳說,這件事發生的時候,「正是尼龍這項發現真正的份量開始顯現的時候」。他的女兒在那年 11 月出生,他沒能見到。

一年半以後,1938 年 10 月 27 日,斯泰恩在紐約《先驅論壇報》(Herald Tribune)舉辦的論壇上,向大眾公開宣布杜邦的新纖維。它這時已經有了名字:nylon。

No-Run、Nuron、Nilon:一個沒有註冊的名字⁠

「尼龍」這個名字是怎麼來的?杜邦內部,這種纖維先後叫過好幾個名字。《Distillations》的文章說,有人叫它「人造絲 66」(Rayon 66),有人叫「纖維 66」,還有一個名字叫 Duparon。

維基百科引用杜邦 1978 年的公司刊物《Context》說,原本想取名「No-Run」,意思是絲襪「不會脫絲」。可是尼龍絲襪其實還是會勾破、脫絲,這個名字等於誇大其辭,只好放棄。他們把母音換一換,變成 nuron,再改成 nilon,最後為了讓大家念對,把 i 換成 y,就成了 nylon。

還有一件事很少人注意:杜邦決定不把 nylon 註冊成商標。《Distillations》特別提到這一點。結果這個字很快就成了一般名詞,不管哪一家公司做的,都可以叫尼龍。今天我們在吉他弦包裝上看到「Nylon」,背後就是這個當年刻意不註冊的決定。

吉他之前:一支牙刷和一捲釣魚線⁠

一捆捆做牙刷用的尼龍纖維;1938 年尼龍最早的商品之一,就是牙刷的刷毛
一捆捆做牙刷用的尼龍纖維;1938 年尼龍最早的商品之一,就是牙刷的刷毛

尼龍最早走進一般人生活的,不是衣服,而是牙刷。ACS 的手冊提到,1938 年,已經有少量尼龍被做成 Dr. West 牌牙刷的刷毛。

接著是釣魚線。維基百科記載,杜邦從 1939 年開始販賣尼龍單絲釣魚線。早期的尼龍釣魚線又硬又不好拋,很多釣客還是比較喜歡編織線,之後大約二十年,編織線仍然是最受歡迎的釣魚線。

不過,尼龍單絲有兩個優點:打的結很牢,在水裡又不容易被魚看見,所以還是有一群忠實的使用者。1959 年,杜邦又推出更細、更軟的 Stren 釣魚線。

這一捲捲又圓又均勻、強度又高的單絲,後來會在紐約一家軍品店裡,被一位製琴師拿起來看。那段故事詳見〈吉他弦的演進:1659 年纏上銀絲的羊腸、軍品店裡的一捲尼龍釣魚線,和迪士尼機器人催生的包膜弦〉。從牙刷、釣魚線到吉他弦,其實是同一種東西:一根從噴絲頭擠出來、再經過冷拉的尼龍單絲。

絲襪、降落傘,和一桶舊襪子⁠

二戰期間一整桶回收的舊尼龍絲襪,要重新加工做成降落傘;那幾年尼龍幾乎全部轉作軍用
二戰期間一整桶回收的舊尼龍絲襪,要重新加工做成降落傘;那幾年尼龍幾乎全部轉作軍用

尼龍真正轟動全美,是因為絲襪。ACS 的手冊記載,1939 年 3 月,杜邦先把樣品絲襪賣給威明頓辦公室的員工;1940 年 5 月 15 日全國上市,第一天就賣出將近 80 萬雙。《Distillations》說,當時一雙 1.15 美元,大多數店家中午以前就賣光了。到 1941 年,尼龍已經拿下絲襪市場三成以上。

好景不長。1941 年 12 月美國參戰,尼龍全數轉作軍用。《Distillations》記載,到 1942 年,幾乎所有的尼龍都拿去做降落傘和輪胎簾布,其他還有滑翔機的拖繩、飛機油箱、防彈背心和蚊帳。美國戰時新聞局留下的照片裡,還看得到一整桶回收的舊尼龍絲襪,說明寫著要重新加工做成降落傘。

戰爭結束後,大家搶著要絲襪。《Distillations》記載,1946 年 6 月,匹茲堡大約有四萬人排隊,搶購一萬三千雙尼龍襪。

也就是在這幾年,吉他手面對的是同樣的難題:羊腸弦買不到、品質又不穩。羊腸弦的老問題詳見〈最早的吉他弦:一條羊腸、一個義大利山村,和工業時代以前的製弦手藝〉;尼龍怎麼從戰時的物資,變成塞哥維亞手上的吉他弦,詳見〈吉他弦的演進:1659 年纏上銀絲的羊腸、軍品店裡的一捲尼龍釣魚線,和迪士尼機器人催生的包膜弦〉。

另一種尼龍:德國的貝綸、日本的東麗,和小提琴的合成芯⁠

尼龍 6(上)和尼龍 66(下)的化學結構:德國的貝綸是同一種原料自己串成長鏈,杜邦的尼龍 66 則由兩種各有六個碳的原料交替接起來
尼龍 6(上)和尼龍 66(下)的化學結構:德國的貝綸是同一種原料自己串成長鏈,杜邦的尼龍 66 則由兩種各有六個碳的原料交替接起來

杜邦拿到尼龍 66 的專利,別的國家也沒閒著。維基百科記載,德國法本公司(IG Farben)的化學家保羅·施拉克(Paul Schlack),在 1938 年 1 月 29 日做出了另一種尼龍:用一種叫己內醯胺的原料聚合而成的尼龍 6。它的目的,就是在不侵犯尼龍 66 專利的情況下,做出性質相近的纖維。這種尼龍在德國以「貝綸」(Perlon)的名字上市。

尼龍 6 和尼龍 66 的差別,畫成化學結構就看得出來:尼龍 66 是兩種各有六個碳的原料一左一右交替接起來,尼龍 6 則是同一種原料自己接成一長串。兩者性質很像,維基百科記載,尼龍 66 的熔點約 265°C,尼龍 6 約 220°C。

亞洲也很快跟上。日本東麗(Toray)公司的官方沿革記載,1941 年 5 月,當時還叫東洋嫘縈的東麗,在滋賀成功合成並紡出尼龍 6 纖維;1951 年 6 月,又和杜邦簽下尼龍技術授權。尼龍從此在世界各地都做得出來。

尼龍也慢慢走進其他樂器。英國伯恩茅斯藝術大學塑膠設計博物館(Museum of Design in Plastics)的展覽說明寫道,到 1950 年,尼龍已經成了烏克麗麗的標準弦;網球拍到 1950 年代,也開始用比較耐用、比較便宜的合成弦取代羊腸。

連最講究羊腸聲音的小提琴,最後也接受了。奧地利弦廠托馬斯提克(Thomastik-Infeld)在 1970 年推出 Dominant 小提琴弦,用尼龍細絲做弦芯。

尼龍終於上了吉他:時間、聲音與評價⁠

古典吉他的第六弦繞在琴橋上:尼龍絲芯外面纏著金屬線,奧古斯丁和塞哥維亞當年為低音弦選了銀色的纏線
古典吉他的第六弦繞在琴橋上:尼龍絲芯外面纏著金屬線,奧古斯丁和塞哥維亞當年為低音弦選了銀色的纏線

尼龍吉他弦的誕生,是一段紐約的故事:製琴師亞伯特·奧古斯丁(Albert Augustine)、吉他大師塞哥維亞(Andrés Segovia)、杜邦的材料,再加上一位當化學老師的太太蘿絲。這段經過網站已經寫過,詳見〈吉他弦的演進:1659 年纏上銀絲的羊腸、軍品店裡的一捲尼龍釣魚線,和迪士尼機器人催生的包膜弦〉,以及〈安德烈斯·塞哥維亞 Andrés Segovia:把古典吉他帶進音樂廳的人〉。這裡只補上幾件沒寫過的事。

第一件,是年份。各方資料都把尼龍吉他弦的問世放在二戰結束後的 1940 年代後期,也就是羊腸弦最難買、樂手最需要替代品的那幾年。

第二件,是低音弦的聲音。奧古斯丁弦廠的官方歷史說,低音弦是在尼龍複絲做的芯外面纏上金屬;他和塞哥維亞試過以後,選了銀色的纏線,因為喜歡它的聲音。今天大多數古典吉他的低音弦,仍然是鍍銀的銅線或青銅線纏在尼龍絲芯上。

第三件,是樂手的反應。奧古斯丁弦廠的歷史說,塞哥維亞的音樂會把這種弦帶到世界各地,之後巴西的奧爾嘉·科埃略(Olga Praguer Coelho)、巴西的阿布雷烏兄弟(Abreu Brothers),以及英國的朱利安·布林(Julian Bream)等人,也都用奧古斯丁弦。奧古斯丁本人也是紐約古典吉他協會(The New York Society for the Classic Guitar)的創始會員之一,並且出版《吉他評論》(Guitar Review)雜誌。

普朗的文章則說,羊腸弦脆、脾氣大,溫度和濕度一變就走音;戰後的美國是世界工業和技術的龍頭,樂手很快就接受了尼龍,把它看成毫無疑問的「現代產品」。他也提到,到今天還是有人擁護羊腸弦,只是羊腸比較貴。

第四件,是尼龍本身的個性。維基百科提到,尼龍會吸收空氣中的水分,水分會讓它變軟一點。它比羊腸穩定得多,卻不是完全不受天氣影響;加上新弦剛裝上時會持續伸長,換弦後的頭幾天總得常常調音。換句話說,尼龍不是「完美的弦」,而是在聲音、壽命、價格和穩定之間,一個大多數人都能接受的答案。

一張表看懂:從純潔堂到吉他弦⁠

把這一路的時間排在一起,可以看到尼龍從一個基礎研究題目,走到吉他上,大約花了二十年。

年份事件
1926~1927斯泰恩說服杜邦設立基礎研究計畫,每月 25,000 美元
19282 月 6 日,卡羅瑟斯從哈佛到杜邦,研究聚合物
19304 月底,希爾用玻璃棒從聚酯拉出纖維,發現冷拉;同年做出合成橡膠氯丁橡膠的前身
1934初重啟聚醯胺研究;5 月 24 日寇夫曼拉出第一條尼龍纖維
19351 月 2 日申請線性聚醯胺專利;2 月 28 日合成纖維 66;7 月決定量產
19374 月,卡羅瑟斯過世
19381 月 29 日德國施拉克做出尼龍 6;尼龍刷毛牙刷;9 月 20 日專利核准;10 月 27 日公開宣布 nylon
1939杜邦開賣尼龍釣魚線;12 月 15 日錫福德工廠開始商業生產
19405 月 15 日尼龍絲襪全國上市,第一天賣出近 80 萬雙
1941日本東洋嫘縈(東麗)做出尼龍 6 纖維;12 月美國參戰,尼龍轉軍用
1940 年代後期奧古斯丁與塞哥維亞開發出尼龍吉他弦
1950尼龍已是烏克麗麗的標準弦(塑膠設計博物館)
1951東麗與杜邦簽下尼龍技術授權
1959杜邦推出較細較軟的 Stren 釣魚線
1970托馬斯提克推出尼龍絲芯的 Dominant 小提琴弦

對學吉他的人有什麼意義⁠

  • 古典吉他手上那三根透明的高音弦,和釣魚線、牙刷毛是同一家族的東西:都是從噴絲頭擠出、再經過冷拉的尼龍單絲。冷拉讓分子排整齊,弦才會又強韌又有彈性。
  • 「尼龍 66」的兩個 6,指的是兩種原料各有六個碳原子;尼龍還有 6、610、612 等不同編號,代表不同的原料組合,性質也不一樣。
  • 新的尼龍弦會一直伸長,這是材料本身的性質,不是弦壞了。換弦後前幾天多調幾次音,等它穩定下來就好。
  • 尼龍會吸收空氣中的水分,天氣潮濕或乾燥時音準會跟著變。上台前、錄音前,都要給琴和弦一點時間適應環境再調音。
  • 羊腸弦今天還買得到,有人喜歡它溫暖的聲音。但尼龍便宜、穩定、好買,是大多數人最實際的選擇;先把尼龍弦彈熟,再去比較別的材料。
  • 一項發明常常不是為了原本的目的而生:尼龍出自一間做基礎研究的實驗室,杜邦把它瞄準絲襪,最後卻改變了古典吉他的聲音。學琴也一樣,很多技巧是在練別的東西時順便學會的。
💡 老師小提醒:換古典吉他弦時,把舊的高音弦和新的高音弦放在燈下比一比:新弦表面平滑透明,舊弦在品格壓過的地方會有一道道凹痕。凹痕越多,音準和音色越差,這就是該換弦的時候。

參考資料

  • American Chemical Society(David H. Keifer 撰):The Establishment of Modern Polymer Science by Wallace H. Carothers,International Historic Chemical Landmark 紀念手冊,2000 年 11 月 17 日(斯泰恩的基礎研究計畫、卡羅瑟斯生平與年薪、1928 年 2 月 6 日、施陶丁格的爭論、迴紋針比喻、希爾 1930 年 4 月與玻璃棒、冷拉、聚酯失敗、1935 年 2 月 28 日纖維 66、230 人與 2,700 萬美元、1938 年 10 月 27 日公布、Dr. West 牙刷、絲襪銷售、1937 年 4 月)https://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/whatischemistry/landmarks/carotherspolymers/modern-polymer-science-wallace-h-carothers-historical-resource.pdf
  • Audra J. Wolfe,Nylon: A Revolution in Textiles,Distillations(Science History Institute),2008 年 10 月 3 日(每月 25,000 美元、純潔堂、四倍拉長、1934 年 5 月 24 日寇夫曼、5,10 與 6,6 之爭、內部名稱與不註冊商標、1,200 萬磅、1.15 美元、戰時用途、1946 年匹茲堡)https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/nylon-a-revolution-in-textiles/
  • Science History Institute:Wallace Hume Carothers(科學人物小傳;聚酯怕乾洗溶劑、柯林斯、尼龍份量開始顯現)https://www.sciencehistory.org/education/scientific-biographies/wallace-hume-carothers/
  • Science History Institute Digital Collections:Demonstration of cold-drawing technique for polyester,約 1930 年 https://digital.sciencehistory.org/works/t722h8842
  • Google Patents:US2130523A,Linear polyamides and their production,Wallace H. Carothers,1935 年申請、1938 年 9 月 20 日核准 https://patents.google.com/patent/US2130523A/en
  • Wikipedia:Wallace Carothers(貝歇做出 6-6、婉拒杜邦時的自述、妹妹過世、女兒出生)https://en.wikipedia.org/wiki/Wallace_Carothers
  • Wikipedia:Nylon(名稱由來、1978 年《Context》、1939 年 12 月 15 日錫福德、施拉克 1938 年 1 月 29 日、熔點、吸濕)https://en.wikipedia.org/wiki/Nylon
  • Wikipedia:Nylon 6(法本、貝綸 Perlon、避開尼龍 66 專利)https://en.wikipedia.org/wiki/Nylon_6
  • Wikipedia:Monofilament fishing line(1939 年尼龍釣魚線、1959 年 Stren)https://en.wikipedia.org/wiki/Monofilament_fishing_line
  • Toray Industries:History(1941 年 5 月尼龍 6 合成與紡絲、1951 年 6 月杜邦授權)https://www.toray.com/aboutus/history/
  • Museum of Design in Plastics(Arts University Bournemouth):Friend and Faux – Gut(1950 年烏克麗麗、1950 年代網球拍)https://www.modip.ac.uk/exhibitions/friend-and-faux/gut
  • Wikipedia:Thomastik-Infeld(1970 年 Dominant)https://en.wikipedia.org/wiki/Thomastik-Infeld
  • Augustine Strings:Our History(銀色低音弦、早期使用者、紐約古典吉他協會與《吉他評論》)https://augustinestrings.com/about-6-1
  • Pete Prown,Better guitar through chemistry,Material Intelligence(Chipstone Foundation)(羊腸弦的缺點、樂手視尼龍為現代產品)https://www.materialintelligencemag.org/nylon-collection/better-guitar-through-chemistry
  • Wikipedia:Classical guitar stringshttps://en.wikipedia.org/wiki/Classical_guitar_strings
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本課重點
  • 1926~1927 年杜邦設立基礎研究計畫,1928 年請來哈佛講師卡羅瑟斯研究聚合物,他用小分子一個接一個串成長鏈。
  • 1930 年 4 月希爾用玻璃棒從聚酯拉出纖維,發現冷拉能讓分子排整齊;但聚酯會在沸水中融化,不能做衣服。
  • 1935 年 2 月 28 日做出己二酸與己二胺的「纖維 66」,波頓選了原料較好取得的 6,6;杜邦花 2,700 萬美元、230 多人才把它做成工廠產品。
  • 卡羅瑟斯 1937 年 4 月過世,沒看到 1938 年 10 月 nylon 公開;名字從 No-Run、Nuron、Nilon 演變而來,杜邦沒有註冊商標。
  • 尼龍先成為牙刷毛、釣魚線、絲襪與降落傘;德國有貝綸(尼龍 6)、日本東麗 1941 年做出尼龍 6,後來連烏克麗麗、網球拍、小提琴弦芯都用上尼龍。
  • 尼龍吉他弦在二戰後的 1940 年代後期問世,由紐約製琴師奧古斯丁和塞哥維亞一起開發。
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常見問題

尼龍是誰發明的?

尼龍是美國杜邦公司由化學家華萊士·卡羅瑟斯帶領的團隊做出來的。1930 年希爾發現冷拉,1934 年寇夫曼拉出第一條尼龍纖維,1935 年 2 月 28 日團隊做出後來量產的尼龍 66。相關專利的發明人是卡羅瑟斯、專利權人是杜邦,1938 年核准。

尼龍 66 的「66」是什麼意思?

指它的兩種原料,己二酸和己二胺,各有六個碳原子。德國另外開發的尼龍 6(貝綸)則只用一種原料己內醯胺,所以只有一個 6。

nylon 這個名字是怎麼來的?

杜邦內部先後叫過「人造絲 66」「纖維 66」等名字。據杜邦 1978 年的公司刊物《Context》,原本想取名 No-Run,後來改成 nuron、nilon,最後把 i 改成 y,就成了 nylon。杜邦沒有把 nylon 註冊成商標,所以它成了一般名詞。

尼龍最早用來做什麼?

1938 年最早的商品是牙刷刷毛,1939 年杜邦開賣尼龍釣魚線,1940 年尼龍絲襪全國上市,二戰時幾乎全部轉作降落傘等軍用品。吉他弦是戰後才出現的。

尼龍吉他弦是哪一年出現的?

在二戰結束後的 1940 年代後期,由紐約製琴師奧古斯丁和吉他大師塞哥維亞一起開發出來,低音弦是在尼龍絲芯外面纏上銀色的金屬線。

照片:Daderot/CC0/Wikimedia Commons
Fr. Schmelhaus(ETH-Bibliothek Zürich 典藏)/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons
U.S. Navy(Naval Aviation News,1943 年 11 月 1 日)/Public domain/Wikimedia Commons
MRousse/CC BY-SA 4.0/Wikimedia Commons
美國戰時新聞局(Office of War Information)攝;美國國家檔案館典藏/Public domain/Wikimedia Commons
Innerstream/Public domain/Wikimedia Commons
Nolabob/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons

盧家宏老師
本教材作者盧家宏|華人指彈吉他演奏家

《大海嘯》榮獲 2012 華語金曲獎「年度最佳獨奏專輯」,並入圍第 23 屆金曲獎最佳演奏專輯;著有《指彈吉他訓練大全》;曾擔任上千場大型演唱會的樂手,合作過李宗盛、周杰倫、張惠妹、田馥甄等歌手。擁有 30 年演出與教學經驗,在台北中山區親自一對一教學(台北學吉他・盧家宏吉他音樂教室),也開設線上吉他直播班。

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