Синтетические волокна – это нити из не натуральных, не встречающихся в природе полимерных материалов. Для получения волокнообразующего вещества, первоначальным сырьем служат нефть и сопутствующие газы, каменноугольные смолы.

Для химического производства исходной массы необходимы базовые компоненты: этилен, фенолы, бензол и подобные. Образуемые высокомолекулярные заготовки производятся в виде раствора или расплава. В отдельных случаях требуется защитная среда инертных газов.

Для образования собственно волокна используется фильера. Станок представляет собой емкость с перфорированным днищем, откуда выдавливаются нити с нужным сечением.

Далее расплав охлаждается для затвердения. Из растворов может просто удаляться жидкая составляющая путем выпаривания (сухой способ). При мокром формировании заготовка помещается в среду отвердителей.

Для получения правильной внутренней структуры процесс происходит с вытягиванием. Только в этом случае обеспечивается ориентация молекулярных цепочек по оси, что критично влияет на прочностные свойства продукта. В зависимости от требуемого товарного вида нити режутся или наматываются на катушки.

Классификация волокон

Различаются по химическому составу:

1. Гетероцепные

   волокна — в макромолекулах имеют кроме углерода и другие элементы (N, O, S). Вырабатываются из расплавов смол, поэтому при плавлении в процессе эксплуатации не разлагаются. Вытягивание возможно при нормальной температуре. Обычно используются для промышленных и бытовых тканых изделий.

2. Карбоцепные

   волокна — содержат в молекулах основной цепи исключительно углерод (C). Производятся обычно из ацетоновых растворов и насыщенных гелей. Исключение составляют полнолефиновые составы. Натягивание производится при температуре от 100°C. Чаще всего используются для изготовления монолитных деталей.

Таблица

Гетероцепные

В промышленных объемах изготавливаются описанные ниже полиамидные и полиэфирные волокна.

Полиуретановые волокна

Изготавливаются из диизоцианата и диамина. Торговые названия: спандекс, лайкра, неолан.

По механическим свойствам напоминают резину. Держат нагрузки до 120°C.

Спандекс

Применяются для изготовления эластичных тканей с возможным добавлением иных искусственных нитей.

Достоинства:

• эластичны, с высокой растяжимостью;
• быстро восстанавливаются до первоначальных размеров;
• высокая химическая стойкость.

Недостатки:

• низкая термостойкость;
• при интенсивном освещении желтеют.

Полиэфирные волокна

Готовятся из расплава полиэтилентерефталата. Марки: лавсан (терилен), тесил, дакрон.

Сохраняют ½ прочности при 180°C.

Лавсан

Растворяются в сильных кислотах и феноле. Не переносят нагрева в щелочах.

Достоинства:

• механическая прочность;
• устойчивы к растворителям;
• не разрушаются бактериями, насекомыми, грибками.

Недостатки:

• плохо поддаются окраске;
• легко электризуются;
• склонны к образованию катышков;
• высокая жесткость.

Полиамидные волокна

Торговые марки: капрон (перлон), найлоны (аниды), этант.

Работоспособны при температурах до 90…160°C. С начала 70-х годов прошлого века производятся термостойкие (до 400…600°C) алифатические составы.

Капрон

Не стойки к минеральным кислотам, трихлорэтану, фенолу и подобным соединениям. Слабо гигроскопичны.

Достоинства:

• высокая механическая прочность;
• стойкость к циклическому изгибу, истиранию и низким температурам;
• хорошо переносят большинство химикатов и микрофлору.

Недостатки:

• плохо переносят солнечный свет (кроме специальных модификаций);
• склонны к термоокислению;
• легко электризуются.

Ткани из химических волокон

Odessitochka Химические волокна

Добрый день! Предлагаю Вашему вниманию статью про ткани из химических волокон. В такой формулировке выглядит не очень понятно, но на самом деле, с вещами из таких волокон мы сталкиваемся практически каждый день, сами того не подозревая.

Ткани, которые созданы из химических волокон очень разнообразны. Это искусственные ткани — ацетатный, вискозный шелк, штапельное полотно — и такие синтетические ткани как: капрон, нейлон, лавсан, нитрон, орлон и др.

Многие ткани из химических волокон по своим качествам и внешнему виду не уступают натуральным. Они легкие, прочные и красивые, им не страшна моль и влага, эти ткани мало загрязняются и легко отстирываются, а также хорошо держат форму.

Полиамид (Polyamide) — искусственное волокно, которое обладаетфункциональными характеристиками. Это легкая, «дышащая» быстросохнущая и износостойкая ткань, которая прекрасно сохраняет свою форму и не требует специального ухода. Она может быть гладкой, шероховатой, матовой или блестящей. РА — официальное сокращения полиамида. Полиамид используется преимущественно для изготовления изделий, непосредственно соприкасающихся с телом (нательных).

Из полиамида делаются также шитье и кружева. Свойства: легкий, высокоэластичный, немнущийся, прочный, ноский; впитывает влагу, быстро пропускает ее через себя на поверхность, где она испаряется, не садится; устойчив к воздействию щелочи, не вызывает появления моли, стойкий к воздействию морской воды, не гниет. Оценить разнообразие изделий можно в летнее время на пляже, где все ходят в купальниках и плавках.

Вискоза (Viscose) — искусственное, но не синтетическое волокно, производят из целлюлозы древесины и растений, которая прессуется при помощи фильеры. При этом образуются сплошные или филаментные нити. Свойства: мягкое приятное на ощупь волокно; гигроскопична; высокая влагопоглащаемость, воздухопроницаема; высокая интенсивность цвета.

Добавление в хлопковую основу вискозы (ее выделяют из целлюлозы, затем химической обработкой делают более мягкой) обеспечивает более высокую скорость впитывания влаги, чем у хлопка. Кроме того, вискоза не создает статического электричества, и одежда не липнет к такому белью. Качественное изделие может содержать не более 40 % вискозы.

Микро Модал (Micro Modal). Модал — это модернизированное вискозное прядильное волокно, которое вырабатывается из целлюлозы. При использовании различных технических методов получаются продукты с различными характеристиками. Микро увеличивает прочность нитей. Свойства: комфортность в носке — очень приятно к телу, хорошие гигиенические показатели (влага быстро выходит изнутри на поверхность), сохраняет форму, высокая интенсивность цвета, простота в уходе.

Понравилась заметка? Поделись!

Натуральные волокна растительного происхождения

Хлопок

Хлопком называют волокна, растущие на поверхности семян однолетних растений хлопчатника. Он является основным видом сырья текстильной промышленности. Собранный с полей хлопок-сырец (семена хлопчатника, покрытые волокнами) поступает на хлопкоочистительные заводы. Здесь происходит его первичная обработка, которая включает в себя следующие процессы: очистку хлопка-сырца от посторонних сорных примесей (от частиц стеблей, коробочек, камней и др.), а также отделение волокна от семян (джинирование), прессование волокон хлопка в кипы и их упаковку. В кипах хлопок поступает на дальнейшую переработку на хлопкопрядильные фабрики.

Хлопковое волокно представляет собой тонкостенную трубочку с каналом внутри. Волокно несколько скручено вокруг своей оси. Поперечный срез его имеет весьма разнообразную форму и зависит от зрелости волокна.

Для хлопка характерны относительно высокая прочность, теплостойкость (130—140 °С), средняя гигроскопичность (18-20%) и малая доля упругой деформации, вследствие чего изделия из хлопка сильно сминаются. Хлопок отличается высокой устойчивостью к действию щелочей. Стойкость хлопка к истиранию невелика.

Лняное волокно

Льняное волокно получают из стебля травянистого растения – льна. Для получения волокна стебли льна замачивают с целью разъединения лубяных пучков друг от друга и от соседних тканей стебля путем разрушения пектиновых (клеящих) веществ микроорганизмами, развивающимися при намокании стебля, а затем мнут для размягчения древесной части стебля. В результате такой обработки получают лен-сырец, или мятый лен, который подвергают трепанию и чесанию, после чего получают техническое льняное волокно (трепаный лен).

Элементарное волокно льна имеет слоистое строение, что является результатом постепенного отложения целлюлозы на стенках волокна, с узким каналом посередине и поперечными сдвигами по длине волокна, которые получаются в процессе образования и роста волокна, а также в процессе механических воздействий при первичной обработке льна. В поперечном сечении элементарное волокно льна имеет пяти- и шестиугольную форму с закругленными углами.

Краткая характеристика методов получения

В промышленности химические волокна вырабатывают в виде:

• штапельных волокон (резаных длиной 35—120 мм);
• жгутов и жгутиков (линейная плотность соответственно 30—80 и 2—10 г/м);
• комплексных нитей (состоят из многих тонких элементарных нитей);
• мононитей (диаметром 0,03—1,5 мм).

Первая стадия процесса производства любого химического волокна заключается в приготовлении прядильной массы (формовочного раствора или расплава), которую в зависимости от физико-химических свойств исходного полимера получают растворением его в подходящем растворителе или переводом его в расплавленное состояние.

Полученный вязкий формовочный раствор тщательно очищают многократным фильтрованием и удаляют твердые частицы и пузырьки воздуха. В случае необходимости раствор (или расплав) дополнительно обрабатывают — добавляют красители, подвергают «созреванию» (выстаиванию) и др. Если кислород воздуха может окислить высокомолекулярное вещество, то «созревание» проводят в атмосфере инертного газа.

Вторая стадия заключается в формовании волокна. Для формования раствор или расплав полимера с помощью специального дозирующего устройства подается в так называемую фильеру. Фильера представляет собой небольшой сосуд из прочного теплостойкого и химически стойкого материала с плоским дном, имеющим большое число (до 25 тыс.) маленьких отверстий, диаметр которых может колебаться от 0,04 до 1,0 мм.

При формовании волокна из расплава полимера тонкие струйки расплава из отверстий фильеры попадают в специальную шахту, где они охлаждаются потоком воздуха и затвердевают. Если формирование волокна производится из раствора полимера, то могут быть применены два метода: сухое формирование, когда тонкие струйки поступают в обогреваемую шахту, где под действием циркулирующего теплого воздуха растворитель улетучивается, и струйки затвердевают в волокна; мокрое формирование, когда струйки раствора полимера из фильеры попадают в так называемую осадительную ванну, в которой под действием различных содержащихся в ней химических веществ струйки полимера затвердевают в волокна.

Во всех случаях формирование волокна ведется под натяжением. Это делается для того, чтобы ориентировать (расположить) линейные молекулы высокомолекулярного вещества вдоль оси волокна. Если этого не сделать, то волокно будет значительно менее прочным. Для повышения прочности волокна его обычно дополнительно вытягивают после того, как оно частично или полностью отвердеет.

После формования волокна собираются в пучки или жгуты, состоящие из многих тонких волокон. Полученные нити при необходимости промывают, подвергают специальной обработке — замасливанию, нанесению специальных препаратов (для облегчения текстильной переработки), высушивают. Готовые нити наматывают на катушки или шпули. При производстве штапельного волокна нити режут на отрезки (штапельки). Штапельное волокно собирают в кипы.