Что относится к искусственным волокнам
Искусственные волокна
Легкая индустрия давно использует органические и неорганические компоненты для производства тканей. Они недорогие, удобны в использовании. Для этих целей идут отходы дерева, хлопка, смолы, кислоты и прочее. Переработка основана на высокомолекулярных технологиях.
Содержание
Виды искусственных волокон
Все искусственно созданные ткани обладают гигиеничностью. Большое распространение имеют полотна из вискозного, ацетатного, триацетатного волокна. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки.
Вискоза
Изготавливается из комплексного сырья, включающего: древесину различных видов, бамбук. Технология состоит из измельчения, обработки теплом, щёлочью и фильтрация.
Присутствуют следующие достоинства:
Чтобы улучшить структуру волокна, применяют синтетические пропитки.
Ацетат
Образующим волокно веществом, является очищенная целлюлоза. Вырабатывается с помощью специальной технологии, где в реакцию вступают древесина, уксус и серная кислота.
Искусственные волокна имеют следующие преимущества:
Триацетат
Для изготовления искусственного полотна используется хлопковая или древесная целлюлоза, путем сложных химических манипуляций.
Продукт органического соединения обладает положительными свойствами:
Все же плюсов больше, чем минусов, выбирать состав ткани нужно отдельно для каждой ситуации.
Где применяются искусственные волокна
Вискоза. Иногда используется в естественном виде, также его добавляют к другим нитям. Полотно из вискозного волокна можно встретить в бельевом трикотаже, подкладках верхней одежды, декоративных тканях, галантерейных изделиях. Из вискозных нитей получается изящная вышивка. Как ни странно звучит, сырье востребовано для производства искусственного меха. Ворсинки шуб и других изделий создают эффект натуральности материала.
Ацетат. Материя из данного волокна получается нежная, легкая, из нее шьют летние платья, майки, плиссированные юбки. Ацетатные ткани также идут для производства нижнего белья, они безопасны для здоровья и хорошо отстирываются. В мебельной промышленности данное полотно используется в качестве декоративной обшивки.
Триацетат. Входит в число популярных искусственных материалов. Часто дизайнеры используют его из-за легкости и уникальных свойств. Волокно обладает низкой теплоотдачей, поэтому подходит для подкладок в зимнюю верхнюю одежду типа курток, пальто и так далее. Материал прекрасно смотрится в качестве штор разных расцветок, форм, драпированных занавесок, портьер.
Классификация искусственных и синтетических волокон, их преимущества и недостатки
На протяжении столетий человек использовал для создания одежды и других предметов обихода натуральные ткани из шерсти, хлопка, льна, шелка, но со временем возникла необходимость в искусственных материалах, более прочных и надежных. Так появились искусственные волокна, обладающие качественно иными характеристиками по сравнению с органикой.
Под волокном понимается гибкая нить из натуральных или искусственных полимеров, используемая для изготовления текстильной продукции или пряжи.
Виды волокон
Если говорить о натуральных волокнах, то они могут быть минерального, животного или растительного происхождения.
Неорганические волокна создаются с использованием различных химических процессов.
Классификация на группы:
В современной промышленности для создания текстильной продукции широко производятся обе группы. Рассмотрим особенности каждой из них подробнее.
Искусственные волокна
Для получения искусственных волокон используются далеко не все полимеры, а только обладающие линейным строением. Их расплавляют или делают жидкими с помощью специальных растворителей. Получившуюся жидкость пропускают тонкой струей через сито с очень мелким плетением, в результате образуются длинные нити. Также можно добывать полимеры синтетическим способом, а потом укладывать в определенном порядке молекулы.
Самыми популярными искусственными волокнами являются ацетатное и вискозное. В роли исходного полимера выступает вискоза, полученная из древесины или же хлопчатобумажный пух, получаемый из семян хлопка. Для разжижения целлюлозы используют различные виды химических растворов, в зависимости от которых получаются разные волокна (ацетатные, казеиновые, медно-ацетатные, штапельные, вискозные). Искусственные волокна характеризуются сравнительно небольшой гигроскопичностью, но тем не менее они достаточно прочные.
Ацетатное волокно
Как получают ацетатное волокно:
Впервые ацетатную ткань добыл в 1889 году француз Шардоне.
Ацетатное волокно широко используется в текстильной промышленности благодаря отличной износостойкости. Ткани из него практически не мнутся, не деформируются после стирки, хорошо сохраняют тепло, тактильно приятны.
К недостаткам можно отнести невысокую гигроскопичность и склонность к накоплению статических электрических зарядов. Из ацетатного волокна производят ткань для детской одежды, белья, платьев и блузок, мужских рубашек. Также применяют его и для изготовления изоляционного материала.
Вискозное волокно
Для получения вискозного полотна целлюлозу обрабатывают раствором сероуглерода и щелочи. Вискоза — тип ткани, мягкий на ощупь, гигроскопичный, воздухопроницаемый. Она равномерно и насыщенно окрашивается и долго сохраняет свои потребительские характеристики.
Наряду с достоинствами вискозное волокно имеет и ряд недостатков: ткани из него сильно мнутся и быстро истираются, что приводит изделия в негодность. Основное применение вискозы – пошив женской одежды, ведь из нее получаются воздушные юбки и невесомые топы.
Полиамидные – стойки к истиранию и устойчивы к растяжению, однако они сильно электризуются и практически не сохраняют тепло. Данный вид используется для изготовления тончайшего кружева, эластичных ниток, белья, канатов.
Интересен тот факт, что полиамидное волокно крайне неустойчиво к термическому воздействию. Так, при нагреве до 160 градусов, оно теряет прочность в два раза.
Полиэфирные волокна
К полиэфирным относятся лавсан, терилен, дакрон. Их общим недостатком является повышенная жесткость и электризуемость. Лавсан применяют для производства бытовых материалов.
Синтетические волокна
С развитием промышленности возникла потребность в новых, более прочных и практичных, тканях, которые будут выдерживать агрессивные среды. Во второй половине 30-х годов прошлого века были созданы методы синтеза волокнообразующих полимеров, а спустя несколько лет появились первые волокна синтетического происхождения.
Виды синтетических волокон:
Самым распространенным синтетическим волокном, используемым для создания тканей, является капрон, добываемый из капролактама. Смолу сперва расплавляют, а потом пропускают через фильеры, после чего стволы смолы охлаждают и добывают из них волокно.
Капрон. Капрон известен своей износостойкостью (по прочности его можно сравнить со сталью), химической устойчивостью, эластичностью. Капрон не подвержен гниению из-за того, что практически не впитывает влагу. Однако капрон не устойчив к термическому воздействию (плавится уже при 250 градусах по Цельсию), а также к влиянию концентрированной кислоты.
Из капрона шьют колготки, шарфы, носки, блузки, изготавливают искусственный мех и ковровые изделия, прочные рыболовные сети, производят специальный материал – каркас для авиа- и автопокрышек, фильтры.
Капроновая смола служит основой для деталей техники, подверженной повышенному износу. Капроновые нити используются в хирургии. Такая нить невероятно легкая, так, всего 1 грамм весят 9 километров волокна.
Нитрон. Не менее прочным и эластичным является нитрон. К его преимуществам относятся низкая теплопроводность и великолепная светостойкость. Нитрон не чувствителен к кислотам, но легко разлагается под влиянием концентрированного щелочного раствора. Из волокна изготавливают искусственный мех с ворсом и ковровое покрытие.
Лавсан, напоминающий шерсть, отличается от нее высокой прочностью. Пошитые из него изделия не нуждаются в глажке. Лавсан устойчив к органическим растворителям, но подвержен действию щелочи и кислоты. Часто лавсановые нити смешивают с другими волокнами, например, хлопком, льном, шерстью, для повышения их потребительских качеств. В промышленности его используют для изготовления декоративной ткани, искусственного меха, трикотажа, электроизоляционных материалов, шин, нефте- и бензиностойких шлангов.
Помимо вышеперечисленных волокон существуют и другие, не так широко применяемые виды узкого назначения (жаростойкие, биологически активные, полупроводниковые, сверхпрочные и т.д.). Так, перлон прочнее проволоки, хлорин не горит и не подвержен воздействию кислот и щелочей. Такие качества незаменимы при создании спецодежды из синтетических и искусственных волокон, прокладок в химических аппаратах, лечебного белья.
Широко известный эластан очень прочный, но подвержен выцветанию и деформации, поэтому его используют не в чистом виде, а в сочетании с другими материалами для повышения их качества.
Синтетическое волокно «Лола» уникально тем, что не горит, а лишь накаляется при температуре 1200 градусов Цельсия, поэтому его используют для пошива огнезащитной одежды.
Основные отличия искусственных и синтетических волокон
Несмотря на то, что обе разновидности волокон имеют ненатуральное происхождение, они различны между собой:
Но, в целом искусственные ткани более близки к природе, нежели синтетические, поскольку, как было отмечено выше, в их основе лежат органические вещества. Так, исходным сырьем для вискозы является целлюлоза, подвергнутая воздействию гидроксида натрия и полимеризованная.
Химический состав синтетических волокон бывает чрезвычайно сложным, в нем зачастую трудно выделить один основной компонент. В этом и состоит основное различие между двумя большими группами химических волокон.
Искусственные волокна
Искусственные волокна классифицируются следующим образом: гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные, белковые.
Гидратцеллюлозные искусственные волокна
Сюда относятся вискоза, лиоцелл, а также медно-аммиачные волокна.
Вискозные ткани изготавливаются исходя из их назначения. Им можно придать внешний вид хлопка, льна, шерсти или шелка. Кроме того, вискоза применяется для прядения вискозных неволокнистых изделий (целлюлозной пленки, целлофана), а также для производства искусственной кожи (кирзы). Вискоза обладает некоторыми достоинствами по сравнению с традиционными натуральными тканями. Так, вискоза лучше впитывает влагу, чем хлопок. Изделия из вискозы обладают приятным шелковистым блеском, при этом легко окрашиваются и обладают высокой светостойкостью (в отличие от шелка). Из недостатков необходимо назвать сильную сминаемость, высокую степень усадки и невысокую прочность (особенно во влажном состоянии). Поэтому стирать вискозу необходимо в щадящем режиме. Отжимать лучше вручную и не сильно, либо вообще не отжимать, а сразу вешать сушиться. Гладить ее рекомендуется в таком же режиме, как и шелк.
Лиоцелл также изготавливается из целлюлозных волокон. Лиоцелл выпускается под различными коммерческими названиями: Tencel, Орцел. Ткани из лиоцелла обладают следующими преимуществами: они приятные на ощупь, прочные, гигиеничные и экологически чистые. Кроме того, они эластичнее и гигроскопичнее хлопка.
Медно-аммиачное волокно вырабатывается из хлопковой целлюлозы. Имеет ограниченное применение в силу больших производственных затрат. Применяется в основном при производстве трикотажа, а в смеси с шерстью – при изготовлении тканей и ковров. В целом свойства медно-аммиачных волокон близки к вискозным. Но их прочность, упругость и эластичность немного выше.
Ацетилцеллюлозные искусственные волокна
К этой группе относятся ацетатные и триацетатные волокна. Такие волокна мягкие и внешне похожи на натуральный шелк. Они хорошо сохраняют форму, не мнутся, светоустойчивы. Но их прочность ниже, чем у вискозы. Из недостатков необходимо отметить невысокую гигроскопичность, низкую устойчивость к истиранию, плохую окрашиваемость и электризуемость.
Ацетатные волокна обладают низкой теплопроводностью. Поэтому их применяют при пошиве теплого белья. Термостойкость у них низкая (80-90 °С). Такие ткани стираются в щадящем режиме при температуре 30 °С.
Триацетатные волокна обладают высокой упругостью. Благодаря этому изделия из них сохраняют плиссе и гофре даже после стирки. Кроме того, их не требуется гладить. В отличие от ацетатных, триацетатные волокна лучше окрашиваются и термостойки (150-160 °С). Поэтому стирать ткани из них можно в обычном режиме при температуре 70 °С. Но гигроскопичность у них еще ниже, чем у ацетатных.
Белковые искусственные волокна
Эту группу представляют казеиновые и зеиновые волокна.
Казеин – сложный белок, который образуется в результате расщепления пептидных связей в процессе свертывания молока.
Зеин – белок растительного происхождения. Содержится в зернах кукурузы.
Белковые волокна обладают мягкостью, низкой теплопроводностью. По показателям гигроскопичности и растяжимости приближаются к шерстяным. Однако их прочность невелика, особенно во влажном состоянии. Кроме того, они обладают низкой термостойкостью. Потому боятся горячей воды. В целом производство белковых волокон широко не распространено в силу их низких механический свойств, а также потому, что сырьем служат ценные пищевые продукты.
План индивидуального гардероба
| Пошаговый план по созданию гардероба: | |
 | Составляем карту гардеробных потребностей |
| | Проводим анализ имеющегося гардероба |
| | Заполняем таблицу распределения одежды |
| | Составляем шопинг-лист |
СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО
Получите мои бесплатные рекомендации по стилю по электронной почте:
Первое синтетическое волокно было получено в 1890 году во Франции, но со временем производство совершенствуется, появляются новые методы – рассмотрим виды, материалы и основные принципы технологии синтеза.
Свойства
Главный элемент состава – волокна. Они являются исходным сырьем, применяются в смешанном и обычном типе. Их качество влияет на процесс создания изделия. Важно знать все технические характеристики – длину, толщину. Тонкая нить способствует образованию пиллинга, а длинная делает пряжу прочной, ровной. Различия бывают по химическому составу и структуре.
Классифицируются они следующим образом:
Искусственные. Их образуют из природных соединений целлюлозного происхождения (дерево, солома). Получают вискозу и ацетат. Они хорошо пропускают воздух и всегда остаются сухими, но сильно мнутся.
Синтетические – это переработанные отходы нефти, каменного угля и природного газа. Имеют способность пропускать воду.
Вещи из таких материалов обладают следующими преимуществами:
Легкие, не впитывают влагу, быстро сохнут.
Низкая стоимость за счет дешевого сырья.
Долговечность и износостойкость, специальные технологии обеспечивают стойкость цвета.
Простая стирка, ткань быстро сохнет.
Используется для изготовления:
Каждый год появляется всё новое сырье, его характеристики зависят от компонентов. Выделяют следующие группы:
1. Гетероцепная – углерод и водород.
Полиуретановые
Создаются химическим методом из растворов, сплавов. Применяют в строительстве, декоре, шьют различную обувь, спортивные вещи, полотно для мебели.
Способность растягиваться в несколько раз, возвращаясь в начальное состояние.
Износостойкие, упругие, дышащие.
При высокой температуре теряют эластичность.
Стирку следует проводить без отжима, при минимальном режиме.
Полиамидные
Органическое сырье (нефть уголь, газ), капрон, нейлон. Применяют в медицине, автопроме, производстве рыболовных сетей, туристического снаряжения. Потребители, которые не совсем понимают, что такое синтетика, и какая это ткань, полагают, что такие изделия имеют лишь слабые стороны, но это не так.
Прочные, не теряют форму.
Не склонны к гниению.
Влага не впитывается.
Стирка должна проходить в деликатном режиме без отжима и сушки с использованием специальных моющих средств.
Полиэфирные
Получается путем переработки нефтяных продуктов и использованной тары. Продукция становится более выгодной из-за низких цен – лавсан, полиэстер. Это самые распространенные и востребованные синтетические волокна (и ткани) в промышленности.
Лекция по дисциплине Основы материаловедения «Искусственные, синтетические, химические неорганические волокна»
ДИСЦИПЛИНА ОП.03 ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ.
РАЗДЕЛ 1. ВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ТЕМА 1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЛОКОН.
Тема занятия: Искусственные волокна. Синтетические волокна. Химические неорганические волокна.
Химические волокна — текстильные волокна, получаемые из природных и синтетических органических полимеров, а также неорганических соединений.
По происхождению или способу производства все волокна делятся на натуральные и химические. Если химические волокна получены из природных полимеров (целлюлоза, белок), их называют искусственными (вискозное, ацетатное и др.).
Если химические волокна получены из полимеров (поликапролактам, полиакрилонитрил и др.), созданных в результате синтеза простых веществ, их называют синтетическими (капрон, нитрон и др.).
По химическому составу все волокна можно разделить на волокна органические (хлопок, шерсть, капрон, лавсан и др.) и неорганические или минеральные (асбестовые, стеклянные, металлические). Современная классификация текстильных волокон в упрощенном виде.
Основным исходным сырьем для получения химических волокон служат древесина, отходы хлопка, стекло, металлы, нефть, газы и каменный уголь.
К искусственным относят волокна из целлюлозы и ее производных. Это вискозное, триацетатное, ацетатное волокна и их модификации. Сырьем для производства этих волокон служит природная целлюлоза с содержанием α-целлюлозы 90-98%, получаемая из древесины ели, сосны, пихты, бука, хлопкового пуха.
Вискозное волокно вырабатывается из целлюлозы, полученной из древесины ели, пихты, сосны. Различают обычное вискозное волокно и его модификации. Среди модификаций следует отметить следующие: высокопрочное вискозное волокно, вискозное высокомолекулярное волокно и полинозное волокно. Вискозные волокна имеют на поверхности множество часто расположенных продольных полос и сильно изрезанный слоистый поперечник. Это связано с особенностями формирования волокон в прядильном растворе.
Вискозные волокна устойчивы к действию всех органических растворителей. При стирке необходимо учитывать, что в мокром состоянии вискозные волокна теряют около 50-60 % прочности. При высыхании прочность восстанавливается. Горят волокна быстро, желтым племенем, образуют легкий сероватый пепел с характерным запахом жженой бумаги. Из всех искусственных волокон вискозные имеют наибольшее применение при изготовлении тканей.
Триацетатные и ацетатные волокна называют ацетилцеллюлозными. Основным сырьем для их получения служит хлопковая целлюлоза с содержанием α-целлюлозы не менее 98%.
Под микроскопом поперечный срез ацетилцеллюлозных волокон менее изрезанный, чем вискозных, поэтому в продольном направлении они имеют меньше штрихов. Ацетатные и триацетатные волокна обладают поперечным срезом сложного контура с глубокими впадинами, которые возникают в результате испарения растворителя при формовании волокон.
Ацетилцеллюлозные волокна обычно тоньше, мягче, легче вискозных и имеют больший блеск. По гигроскопичности, прочности износостойкости ацетилцеллюлозные волокна уступают вискозным. В мокром состоянии волокна дают трудноустранимые замины, поэтому изделия из них при стирке не рекомендуется кипятить и выкручивать. Гигроскопичность триацетатных волокон в 2,5 раза ниже, чем ацетатных. Особенностью ацетатных волокон является их способность пропускать ультрафиолетовые лучи. При горении ацетатного волокна на его конце образуется оплавленный бурый шарик и ощущается характерный запах уксуса.
Ацетилцеллюлозные волокна применяют для изготовления тканей и тонких трикотажных полотен. Высокая электризуемость, низкие гигроскопичность и воздухопроницаемость, невысокие механические свойства и способность повреждаться при стирке и химической чистке привели к снижению спроса на изделия из ацетатных и триацетатных волокон и сокращению их производства.
ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Искусственные волокна получают из природных веществ органического (целлюлоза, белки) и неорганического (стекло, металлы) происхождения.
Производство вискозного волокна. Сырьем для производства вискозного волокна является древесная целлюлоза в виде листов, полученная варкой древесной еловой щепы в растворе бисульфита кальция. Процесс производства вискозного волокна состоит из следующих этапов: подготовка целлюлозы, получение прядильного раствора, формование волокна, отделка вискозного волокна.
Строение вискозных волокон. При рассмотрении вискозных волокон под микроскопом (см. рис. 8, а, б) на их поверхности видны продольные штрихи, поперечник волокон имеет неправильную, ребристую форму. Такое строение объясняется неодновременным отвердеванием наружных и внутренних слоев волокон в процессе их формования. При отвердевании внутреннего слоя происходит его сжатие, в результате чего поверхностный слой сморщивается и в волокне образуются продольные бороздки. Молекулярные цепи целлюлозы в наружных слоях вискозных нитей ориентированы в направлении нити, что объясняется небольшой вытяжкой нити в процессе формования, а во внутренних слоях не ориентированы, поэтому внутренние слои нитей более рыхлые.
Несмотря на ребристую форму, вискозные волокна гладкие, с сильным блеском, в тканях сильно скользят, раздвигаются и осыпаются.
Строение ацетатного волокна. Ацетатные волокна имеют на поверхности продольные штрихи, более крупные, чем на вискозных нитях (см. рис. 8). Волокна гладкие, чем объясняется скользкость тканей и смещение нитей в них. Ацетатные волокна более тонкие, чем вискозные, поэтому блеск их более приятный, напоминает блеск натурального шелка. Могут быть получены профилированные ацетатные нити, дающие искристый блеск, увеличивающие объемность и сцепляемость, уменьшающие теплопроводность.
Сравнительно высокая электризуемость ацетатных волокон затрудняет изготовление из них тканей. Изделия из ацетатного волокна при тепловых обработках способны образовывать трудноудалимые заломы и ласы. Ацетатное волокно горит желтым пламенем, распространяя специфический кисловатый запах и образуя наплыв темного цвета, который после охлаждения легко раздавливается пальцами. Если пламя погасить, то волокно медленно тлеет с выделением струйки дыма.
Ацетатные волокна с каждым годом все больше используются для изготовления высококачественных подкладочных и платьевых тканей, верхнего трикотажа.
Качество ацетатного волокна может быть повышено путем модификации, т. е. изменения структуры волокна и введения различных добавок, не образующих с ацетилцеллюлозой химических соединений. Изменение структуры ацетатного волокна может быть достигнуто тепловой обработкой, в результате чего увеличивается степень упорядоченности макромолекул, что повышает прочность, упругость, теплостойкость волокна и снижает его усадку при нагревании.
Строение и химический состав триацетатного волокна. Строение триацетатного волокна примерно такое же, как и ацетатного. Его поперечное сечение также характеризуется крупной ребристостью (см. рис. 8, а), а может быть и профилированным. Штапельное волокно извитое, что повышает его цепкость.
По химическому составу триацетатные волокна, так же как и ацетатные, представляют собой уксуснокислый эфир целлюлозы, у которого все три гидроксильные группы замещены ацетильными. Вследствие этого свойства триацетатного волокна несколько отличаются от свойств ацетатного.
Свойства триацетатного волокна. Триацетатные волокна характеризуются меньшей гигроскопичностью, меньшей потерей прочности при намокании, меньшей стойкостью к истиранию, меньшей усадочностью и несколько большей жесткостью. Эти волокна более свето- и теплостойкие, более упругие. Изделия из них почти не требуют глажения. Этим изделиям можно придавать стойкую складку, хорошо сохраняющуюся в процессе носки и после стирки. При глажении горячим утюгом ласы не образуются.
Триацетатные волокна по сравнению с ацетатными имеют несколько большую разрывную нагрузку. Эти волокна, так же как и ацетатные, обладают большой электризуемостью, которая затрудняет их переработку.
Триацетатное волокно обладает высокой стойкостью к действию микроорганизмов, особенно если его подвергнуть термообработке, потому что с увеличением кристалличности уменьшается возможность проникания микроорганизмов в глубь волокна.
Окрашивается триацетатное волокно только дисперсными красителями при повышенной температуре под давлением. Стойкость окраски у триацетатного волокна выше, чем у ацетатного (особенно к мокрым обработкам). Горит триацетатное волокно примерно так же, как ацетатное.
Триацетатное волокно используется как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами для изготовления блузочных, платьевых, рубашечных, подкладочных, галстучных и костюмных тканей, нетканых материалов, а также для технических изделий. Изделия из триацетатного волокна приятны на вид, обладают хорошим грифом, подобным грифу натурального шелка, мало загрязняются, мягкие, хорошо драпируются, быстро сохнут после стирки.
Полиамидные волокна получают из продуктов переработки нефти и угля. Полиамиды – синтетические гетероцепные волокнообразующие полимеры.
Под микроскопом полиамидные волокна представляют собой гладкие цилиндры с микроскопическими порами и трещинами. B поперечном сечении обычные волокна имеют круглую форму, профилированные волокна могут быть плоскими, трехгранными, многогранными или изрезанными.
Легкость, упругость, исключительно высокие прочность и износостойкость полиамидных волокон способствуют их широкому применению.
Полиамидные волокна не разрушаются микроорганизмами и плесенью, не растворяются органическими растворителями, стойки к действию щелочей любой концентрации.
Трехгранные профилированные полиамидные нити и нити плоского сечения придают изделиям мерцающий блеск.
Полиэфирные волокна в общемировом производстве синтетических волокон занимают первое место. Полиэфиры представляют собой высокомолекулярные соединения, отдельные звенья которых соединены сложноэфирными группами. Из всех известных полиэфиров для получения синтетических волокон и нитей используют полиэтилентерефталат. Среди полиэфирных волокон хорошо известен лавсан.
Синтетические волокна, полученные из высокомолекулярных соединений, образуются синтезом из более простых, низкомолекулярных, веществ (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.), полученных из каменного угля, нефти или природного газа.
Синтетические волокна впервые были получены еще до второй мировой войны. Развитию производства синтетических волокон способствовали успехи в области синтеза высокомолекулярных соединений, а также их ценные свойства: высокая прочность, упругость, стойкость к действию влаги, диэлектрические свойства и др.
После вытяжки нити замасливают, сушат, подвергают крутке и перемотке.
Капрон получают в виде комплексных нитей линейной плотностью 29,4; 15,6; 6,7; 5; 3,3 текс, в виде моноволокна, т. е. единичных нитей линейной плотностью 2,2 и 1,7 текс.
Своеобразно действие на капрон очень горячей воды и насыщенного пара: размеры и форма нитей, тканей, изделий фиксируются и остаются неизменными при последующих обработках водой или паром более низкой температуры. Однако при обработке паром или горячей водой более высокой температуры, чем температура стабилизации, изделие теряет приданные ему размеры и форму и ему можно придать другие размеры и форму. Капрон очень чувствителен к действию повышенных температур. Уже при температуре выше 65 ‘С он начинает терять прочность, поэтому все тепловые обработки изделий из капрона следует проводить строго по установленным режимам.
Капрон обладает хорошей устойчивостью к действию щелочей и достаточно устойчив к действию кислот. К действию света капрон недостаточно устойчив, но этот недостаток устраняют добавлением в смолу светостабилизаторов.
Из капрона вырабатываются легкие ткани и трикотаж, изящные кружева, ленты, тесьма, искусственный каракуль и др. Штапельное капроновое волокно используется в смеси с шерстью и хлопком для выработки платьевых, костюмных и пальтовых тканей.
В зависимости от назначения лавсановое волокно может быть получено блестящим или матированным, суровым или окрашенным в массе.
Строение лавсанового волокна. Как и капроновые волокна, лавсан имеет гладкую поверхность с круглым поперечным сечением (см. рис. 8, г), вследствие чего он обладает большим блеском и пониженной цепкостью. Изделия из лавсанового волокна пиллингуются. Для устранения этого недостатка лавсановые волокна вырабатывают извитыми и профилированными
Свойства лавсановых волокон. По сравнению с полиамидными волокнами лавсановое волокно обладает меньшей гигроскопичностью, большей устойчивостью к действию воды и высокими теплостойкостью, светостойкостью и хемостойкостью.
По теплопроводности и несминаемости волокно лавсан похоже на шерсть. Изделия из этого волокна имеют шерстеподобный вид.
Волокно лавсан не подвержено повреждению молью, действию плесени и гнилостных микроорганизмов.
В обычных условиях лавсан плохо окрашивается, что объясняется высокой кристалличностью и малыми размерами пор. Наилучший эффект окрашиваемости достигается крашением волокна в массе (до формования волокна) или крашением при повышенной температуре (около 200’С) и повышенном давлении.
Разработан метод получения модифицированного полиэфирного волокна, отличающегося лучшей способностью окрашиваться обычными красителями, применяемыми для крашения природных и искусственных волокон.
Лавсановое волокно не отличается по внешнему виду от других химических волокон. Горит оно слабо, желтоватым пламенем, выделяя черную копоть. После затухания пламени застывает твердый шарик черного цвета.
Волокно лавсан благодаря целому ряду положительных свойств находит широкое применение для изготовления изделий народного потребления и для технических целей.
Штапельное волокно лавсан используют в чистом виде, в смеси с шерстью, хлопком, льном, с разными химическими волокнами. Из пряжи с лавсаном изготавливают разнообразные ткани, нетканые материалы, трикотаж, искусственный мех.
Лавсановые нити используют в основном для изготовления тканей технического назначения, швейных ниток, а также текстурированной нити мэлан (бэлан).
За рубежом из полиэфирных нитей изготовляют ткани (сорочечные, блузочные, галстучные и др.) и трикотажные изделия.
Полиуретановые волокна выпускаются под общим названием спандекс (высокоэластичное). Впервые это волокно получено в 1960 г. в США. Основными разновидностями волокна спандекс являются волокна под фирменными названиями вирен, ликра.
Для обеспечения высокой эластичности полимера и гибкости макромолекулы в нее вводят гибкие блоки, в качестве которых используют простые или сложные полиэфиры. Полиэфиры, взаимодействуя с диизоцнанатами, образуют макродиизоцианаты, у которых на конце молекулы содержатся высокореакционно-способные изоцианатные группы (-NСО).
Формование волокна спандекс может производиться мокрым и сухим способами. Волокна получают главным образом в виде комплексной нити линейной плотностью от 2,2 до 500 текс и в виде штапельного волокна линейной плотностью 0,66 текс.
Высокая растяжимость и эластичность волокон спандекс объясняются особым строением макромолекул, напоминающим спиральные пружины, расположенные неориентированно и связанные в отдельных местах жесткими связями.
С волокнами спандекс вырабатывают эластичное трикотажное полотно, ткани для предметов женского туалета (корсеты, пояса и др.) и спортивной одежды (купальники и тренировочные костюмы), чулочно-носочные изделия, эластичные ткани для чехлов, эластичные отделочные кружева, ленты, тесьмы и др.
Производство волокна нитрон. Сырьем для производства волокна нитрон служит акрилонитрил, синтезируемый из пропилена и аммиака.
Выходящие из фильеры струйки попадают в осадительную ванну с водным раствором диметилформамида. При этом растворитель из струек прядильного раствора переходит в водный раствор и струйки затвердевают, превращаясь в нити.
Затем волокно подвергают термофиксации для повышения его теплостойкости и снижения усадочности. Далее жгуты гофрируют и режут на штапельки определенной длины (от 35 до 150 мм). По внешнему виду штапельное волокно нитрон трудно отличить от высококачественной шерсти, а комплексные нити напоминают натуральный шелк. Поверхность нитей гладкая с гантелеобразным поперечным сечением (см. рис. 8, д).
По светостойкости нитрон превосходит все известные в настоящее время волокна, кроме фторлона. Если подвергнуть нитрон воздействию светопогоды в течение года, то его прочность понизится лишь на 20 %, в то время как прочность хлопка снизится за это же время на 95 %.
Стойкость к истиранию нитрона значительно уступает этому показателю полиамидных, полиэфирных и других карбоцепных волокон, а также искусственных нитей и хлопка, поэтому для чулочно-носочных изделий нитрон не используют.
Нитроновое волокно в отличие от полиамидных и полиэфирных волокон горит более интенсивно, вспышками, выделяя большое количество черной копоти. После прекращения горения остается темный наплыв неправильной формы, легко раздавливаемый пальцами.
Себестоимость этого волокна значительно ниже себестоимости полиамидных и полиэфирных волокон.
Нитроновое волокно используется в чистом виде для изготовления высокообъемной пряжи, из которой вырабатываются шерстеподобные ткани (для платьев, юбок и костюмов) и трикотажные изделия (свитеры, жакеты, шарфы и др.), напоминающие изделия из ангорской шерсти.
Широкое распространение находит нитрон в смеси с шерстью для изготовления платьевых и пальтовых тканей и верхнего трикотажа. Кроме того, нитрон используется для изготовления спецодежды, искусственного меха, ковров, одеял, гардин, брезента и других технических изделий.
Химические неорганические волокна подразделяют на стекловолокна (кремниевые) и металлосодержащие.
Кремниевые волокна, или стекловолокна, изготовляют из расплавленного стекла в виде элементарных волокон диаметром 3-100 и очень большой длины. Кроме них изготовляют штапельное стекловолокно диаметром 0,1-20 мкм и длиной 10-500 мм. Стекловолокно негорюче, хемостойко, обладает электро-, тепло-, звукоизоляционными свойствами. Используется для изготовления лент, тканей, сеток, нетканых полотен, волокнистых холстов, ваты технических нужд в различных отраслях хозяйства страны.
Металлические искусственные волокна вырабатывают в нити путем постепенного вытягивания (волочения) металлической проволоки. Так получают медные, стальные, серебряные, золотые нити.
Кроме металлических изготовляют металлизированные нити которые представляют собой узкие ленточки из пленок с металлическим покрытием. В отличие от металлических металлизированные нити более упругие и легкоплавкие.
Металлические и металлизированные нити используют для выработки тканей и трикотажа для вечерних платьев, золотошвейных изделий, а также для декоративной отделки тканей, трикотажа штучных изделий.