Виготовлена із синтетичного волокна фіолетового. Синтетичне волокно. Застосування хімічних волокон

Час читання: 4 хвилини

Деякі натуральні целюлозні волокна обробляються та переробляються для певних цілей. Відомі волокна, такі як віскоза, ацетат і т. д. отримують шляхом переробки різних природних полімерів.

Перші штучні волокна, які були розроблені та виготовлені, використовували полімери природного походження, точніше целюлозу, яка є сировиною, доступною у великій кількості у рослинному світі.

Целюлоза – це натуральний полімер, який становить живі клітини всієї рослинності. Це матеріал у центрі вуглецевого циклу, а також найпоширеніший і відновлюваний біополімер на планеті.

Бавовняні листи та деревна маса, віскоза, мідноаміачний шовк, целюлозний ацетат (вторинний та тріацетат), поліноза, волокно з високим модулем у вологому стані (ВВМ).

Целюлоза є одним із багатьох полімерів, знайдених у природі.
Дерево, папір та бавовна містять целюлозу. Целюлоза – відмінне волокно.
Целюлоза складається з ланок мономерної глюкози, що повторюються.
Три типи регенерованих целюлозних волокон являють собою віскозу, ацетат і тріацетат, які отримані з клітинних стінок коротких бавовняних волокон, які називаються лінтами.
Папір, наприклад, є майже чистою целюлозою

Віскоза

Спочатку слово "віскоза" застосовувалося до будь-якого волокна, виготовленого на основі целюлози і, отже, містило целюлозні ацетатні волокна. Тим не менш, визначення віскози було описано в 1951 році і тепер включає текстильні волокна і волокна, що складаються з регенерованої целюлози, за винятком ацетату.

Віскоза є регенерованим целюлозним волокном.
Це перше виготовлене людиною волокно.
Вона має зазубрену круглу форму з гладкою поверхнею.
При намоканні віскоза втрачає 30-50% своєї сили.
Віскоза утворюється з природних полімерів, і тому не є синтетичним волокном, а штучним регенерованим целюлозним волокном.
Волокно продається як штучний шовк.
Існує два основних різновиди віскозного волокна, а саме віскозне та мідноаміачне.

Ацетат

Похідне волокно, в якому волокноутворюючою речовиною є ацетат целюлози. Ацетат отримують з целюлози шляхом реакції очищення целюлози з деревної целюлози з оцтовою кислотою та оцтовим ангідридом у присутності сірчаної кислоти.

Характеристики ацетатного волокна:

Розкішне на дотик та зовнішній вигляд
Широкий спектр квітів та блисків
Відмінна драпірованість і м'якість
Щодо швидке висихання
Стійкість до усадки, молі та борошнистої роси

Для ацетату розроблені спеціальні барвники, тому що він не приймає барвники, які зазвичай використовуються для бавовни та віскози.

Ацетатні волокна є виготовленими волокнами, в яких волокноутворювальною речовиною є ацетат целюлози. Ефіри целюлози триацетат та ацетат утворюються шляхом ацетилювання бавовняних лінтів або деревної целюлози з використанням оцтового ангідриду та кислотного каталізатора в оцтовій кислоті.

Ацетатні і триацетатні волокна дуже схожі на вигляд на віскозу з постійною міцністю. Елементи і тріацетати є помірно жорсткими волокнами і мають хорошу еластичність при вигині і деформації, особливо після термообробки.

Стійкість до абразивного зносу ацетату та тріацетату невелика, і ці волокна не можуть використовуватися у застосуваннях, що вимагають високої стійкості до стирання та носіння; проте стійкість цих волокон до тертя чудова. Хоча ацетат та тріацетат є помірно абсорбуючими, їх абсорбція не може зрівнятися з чистими целюлозними волокнами. На дотик ацетатні тканини трохи м'якіші й гнучкіші, ніж триацетат. Тканини обох волокон мають відмінні характеристики драпірування. Тканини ацетату та тріацетату мають приємний зовнішній вигляд і високий ступінь блиску, але блиск цих тканин можна модифікувати шляхом додавання матуючого засобу.

Як ацетат, і триацетат сприйнятливий до атак низки побутових хімікатів. Ацетат і тріацетат піддаються впливу сильних кислот і основ та окислюючих відбілювачів. Ацетат має лише невелику стійкість до сонячного світла, тоді як сонячна стійкість тріацетату вище. Обидва волокна мають хорошу термостійкість нижче їх точок плавлення.

Ацетат та тріацетат не можуть бути пофарбовані барвниками, що використовуються для целюлозних волокон. Ці волокна можуть бути задовільно забарвлені дисперсними барвниками за помірних і високих температур, що дає чіткі, яскраві відтінки. Ацетат і тріацетат швидко висушуються, і їх можна піддавати сухому чищенню.

XIX століття ознаменувалося важливими відкриттями в науці та техніці. Різкий технічний бум торкнувся практично всіх сфер виробництв, багато процесів було автоматизовано і перейшло на якісно новий рівень. Технічна революція не оминула і текстильне виробництво - 1890 року у Франції вперше було отримано волокно, виготовлене із застосуванням хімічних реакцій. З цієї події розпочалася історія хімічних волокон.

Види, класифікація та властивості хімічних волокон

Відповідно до класифікації всі волокна поділяються на дві основні групи: органічні та неорганічні. До органічних відносяться штучні та синтетичні волокна. Різниця між ними полягає в тому, що штучні створюються із природних матеріалів (полімерів), але за допомогою хімічних реакцій. Синтетичні волокна як сировини використовують синтетичні полімери, процеси отримання тканин принципово не відрізняються. До неорганічних волокон відносять групу мінеральних волокон, які одержують із неорганічної сировини.

Як сировина для штучних волокон використовуються гідратцелюлозні, ацетилцелюлозні та білкові полімери, для синтетичних – карбоцепні та гетероцепні полімери.

Завдяки тому, що при виробництві хімічних волокон використовуються хімічні процеси, властивості волокон насамперед механічні можна змінювати, якщо використовувати різні параметри процесу виробництва.

Головними відмінними властивостями хімічних волокон, порівняно з натуральними, є:

висока міцність;
здатність розтягуватися;
міцність на розрив та на тривалі навантаження різної сили;
стійкість до дії світла, вологи, бактерій;
незмінність.

Деякі спеціальні види мають стійкість до високих температур і агресивних середовищ.

ГОСТ хімічні нитки

За Всеросійським ГОСТом класифікація хімічних волокон досить складна.

Штучні волокна та нитки, згідно з ГОСТом, поділяються на:

волокна штучні;
нитки штучні для кордної тканини;
нитки штучні для технічних виробів;
технічні нитки для шпагату;
штучні текстильні нитки.

Синтетичні волокна та нитки, у свою чергу, складаються з наступних груп: волокна синтетичні, нитки синтетичні для кордної тканини, для технічних виробів, плівкові та текстильні синтетичні нитки.

Кожна група включає один або кілька підвидів. Кожному підвиду присвоєно свій код у каталозі.

Технологія одержання, виробництва хімічних волокон

Виробництво хімічних волокон має великі переваги в порівнянні з натуральними волокнами:

по-перше, їхнє виробництво не залежить від сезону;
по-друге, сам процес виробництва хоч і досить складний, але набагато менш трудомісткий;
по-третє, це можливість отримати волокно із заздалегідь встановленими параметрами.

З технологічної точки зору, ці процеси складні і завжди складаються з декількох етапів. Спочатку отримують вихідний матеріал, потім перетворюють його на спеціальний прядильний розчин, далі відбувається формування волокон та їх оздоблення.

Для формування волокон використовуються різні методики:

використання мокрого, сухого чи сухо-мокрого розчину;
застосування різання металевою фольгою;
витягування з розплаву чи дисперсії;
волочіння;
плющення;
гель-формування.

Застосування хімічних волокон

Хімічні волокна мають широке застосування у багатьох галузях. Головною їх перевагою є відносно низька собівартість та тривалий термін служби. Тканини з хімічних волокон активно використовуються для пошиття спеціального одягу, в автомобільній промисловості – для зміцнення шин. У техніці різного роду найчастіше застосовуються неткані матеріали із синтетичного чи мінерального волокна.

Текстильні хімічні волокна

Як сировину для текстильних волокон хімічного походження (зокрема, отримання синтетичного волокна) використовуються газоподібні продукти переробки нафти і кам'яного вугілля. Таким чином, синтезуються волокна, які розрізняються за складом, властивостями та способом горіння.

Серед найпопулярніших:

поліефірні волокна (лавсан, кримплен);
поліамідні волокна (капрон, нейлон);
поліакрилонітрильні волокна (нітрон, акрил);
еластанове волокно (лайкра, дорластан).

Серед штучних волокон найпоширеніші - це віскозне та ацетатне. Віскозні волокна одержують із целюлози – переважно ялинових порід. За допомогою хімічних процесів цьому волокну можна надати візуальну схожість із натуральним шовком, вовною або бавовною. Ацетатне волокно виробляють із відходів від виробництва бавовни, тому вони добре вбирають вологу.

Неткані матеріали із хімічних волокон

Неткані матеріали можна отримувати як із натуральних, так і з хімічних волокон. Часто неткані матеріали виробляють із вторинної сировини та відходів інших виробництв.

Волокниста основа, підготовлена механічним, аеродинамічним, гідравлічним, електростатичним або волокноутворюючим способами, скріплюється.

Основною стадією отримання нетканих матеріалів є стадія скріплення волокнистої основи, що отримується одним із способів:

Хімічний або адгезійний (клейовий)- сформоване полотно просочується, покривається або зрошується сполучною компонентом у вигляді водного розчину, нанесення якого може бути суцільним або фрагментованим.
Термічний- у цьому способі використовуються термопластичні властивості синтетичних волокон. Іноді використовуються волокна, з яких складається нетканий матеріал, але в більшості випадків нетканий матеріал ще на стадії формування спеціально додають невелику кількість волокон з низькою температурою плавлення (бікомпонент).

Об'єкти промисловості хімічних волокон

Оскільки хімічне виробництво охоплює кілька областей промисловості, всі об'єкти хімічної промисловості діляться на 5 класів залежно від сировини та галузі застосування:

органічні речовини;
неорганічні речовини;
матеріали органічного синтезу;
чисті речовини та хімреактиви;
фармацевтична та медична група.

За типом призначення об'єкти промисловості хімічних волокон поділяються на основні, загальнозаводські та допоміжні.

Штучні волокна.Серед хімічних волокон за обсягом випуску місце займає штучне віскозне волокно. Основною речовиною для отримання віскозного волокна є деревна целюлоза та дешеві доступні хімічні речовини. Перевагою віскозного волокна є висока економічна ефективність його виробництва та переробки. Так, при виробництві 1 кг віскозної пряжі трудові витрати в 2-3 рази нижчі від витрат на виробництво такої ж пряжі з бавовни і в 4,5-5 разів нижче за виробництво 1 кг вовняної пряжі.

Випускається віскозне волокно різної довжини та товщини. Товщина елементарного волокна віскозного шовку буває від 05 до 02 текс.

Віскозні волокна мають достатню міцність, проте в мокрому стані їх міцність падає до 50-60%. Їх недоліком є здатність сідати, тобто скорочуватися по довжині, особливо після прання виробів.

Ці волокна мають високі гігієнічні властивості, так як вони характеризуються здатністю добре вбирати вологу. Віскозні волокна термостійкі.

При нагріванні вони не розм'якшуються та витримують нагрівання без руйнування до 150°. За більш високих температур (175-200°) настає процес розкладання волокна.

Віскозні волокна з підвищеними властивостями отримали назву полінозних. За своїми властивостями вони наближаються до бавовняного волокна.

На основі бавовняної або деревної целюлози отримують інші штучні волокна - мідноаміачні та ацетатні.

Медноаміачне волокно за своїми властивостями нагадує віскозне волокно. Виробляється воно у невеликих кількостях, тому що його виробництво набагато дорожче, ніж виробництво інших штучних волокон. Застосовується головним чином суміші з вовною.

Ацетатні волокна випускають двох видів: діацетатні та триацетатні. Діацетатні волокна зазвичай називають ацетатними. Ацетатні волокна мають достатню міцність. Їхнє розривне подовження 18-25%. Розривна міцність ацетатного волокна у вологому стані знижується на 40-50%, а триацетатного – на 10-15%. Ацетатне волокно поглинає приблизно 6,5% вологи, а триацетатне - трохи більше 1-1,5%.

Ацетатні волокна за своїми властивостями займають проміжне положення між штучними та синтетичними волокнами.

На відміну від віскозних ацетатні волокна термопластичні і за нормальної температури 140-150° починають деформуватися.

Застосування ацетатних волокон у суміші з віскозними дозволяє значно знизити зминання виробів. Ацетатні волокна не фарбуються барвниками, що застосовуються для фарбування віскозних волокон, тому застосування ацетатних волокон у суміші з віскозними дозволяє створювати різні колористичні ефекти, облагороджувати лицьову поверхню тканини.

З інших штучних волокон у виробництві тканин використовують скляні та металеві; металеві нитки застосовують для надання тканин різних декоративних ефектів; вони звуться алюніт, люрекс, метлон та інших.

Синтетичні волокна.З синтетичних волокон найбільшого поширення набули поліамідні волокна, яких ставляться капрон, анід, енант та інші волокна. У нашій країні серед поліамідних волокон перше місце посідає капронове волокно. Для його отримання використовують смолу капролактам, яку отримують шляхом хімічного синтезу відносно простих органічних речовин.

Поліамідні волокна мають низку цінних властивостей: високою міцністю на розрив, пружністю та винятковою стійкістю до стирання.

Перевагою поліамідних волокон є висока стійкість до стирання та багаторазових деформацій.

В результаті кожного дня їх використовують мільярди людей. І справді, кожен з нас прагне постати перед оточуючими в найбільш привабливому вигляді за рахунок використання найбільш привабливого одягу, який створюють із найкращих волокон, які тільки існують. Багатьом із нас потрібний біорозкладний шовний матеріал у разі хірургічного втручання. Ми всі живемо в будинках, у яких необхідні волокна для повітряних та водяних фільтрів. Зручна у користуванні обтиральна серветка з волокна допомагає легко прибирати на нашій кухні. І, дійсно, широкий діапазон волокон дозволяє створювати нескінченну кількість застосувань.

Ми використовуємо натуральні та синтетичні волокна. Натуральні волокна використовувалися з незапам'ятних часів. Нещодавно на ринок були представлені нові бамбукові волокна, які починають широко використовуватися.. Ці волокна демонструють протимікробні властивості, їх можна використовувати для створення багатьох текстильних застосувань, а також «зелених» композитів. . Бавовна, шовк, шерсть або льон (можливо, найдавніше волокно у світі) використовуються у всіх сферах нашого повсякденного життя.

Цікаво, що відомі волокна є полімерами. Більшість із них є просто лінійними макромолекулами. Слід віддати належне д-ру Штаудінгера, лауреату Нобелівської премії, який був першим, хто зазначив, щополімери є лінійними ковалентно пов'язаними молекулами і не є агрегатами, як вважалося раніше. Він заклав основи хімії синтетичних органічних полімерів та волокон. Незабаром після цього відкриття піонерські роботи д-ра Каротерса з компанії Du Pont та д-ра Шлаку з компанії BASF представили нам полімерні волокна найлону 6,6 і найлону 6 відповідно. Пізніше, в 1946 р. Вінфілдом та Діксоном була розроблена технологія виробництва поліетилен терефталату ( PET ), та на ринку з'явилися поліефірні штапельні волокна. Найлони та PET є основними полімерними волокнами. Протягом ряду років було розроблено безліч інших полімерів, і щодня синтезується безліч нових макромолекул.. В останні роки спостерігалися значні досягнення у галузі розробки нових полімерів та полімерних волокон. Істотних досягнень було досягнуто в галузі виробництва високоефективних волокон, еластичних волокон та нановолокон, вироблених з біополімерів за рахунок використання технології електропрядіння, а також високоефективних поліефірних волокон. В результаті, у цьому номеріPolymer Reviews ми ставимо своїм завданням інформування читача про сучасний стан справ та оглядовий розгляд цих нових досягнень.

Високоефективні волокна

Останнім часом великі зусилля зосереджуються на виробництві полімерів із надвисоким модулем. Ковалентні зв'язки, присутні у цих полімерах, відповідають за їхню міцність. Проте синтетичні полімери зазвичай не демонструють відповідного потенційного високого модуля. Високий модуль і міцність можуть бути результатом структурної досконалості, такого як прямі, чудово збудовані, стабільні та щільно упаковані ланцюги . Зазвичай є поєднання розширених ланцюгів і високої кристалічної орієнтації.

Добре відомо, що найвищі значення модуля пружності, про які повідомляється для лінійних полімерів, зазвичай набагато менше за розрахункові теоретичні значення. Накамае та його колеги 3 виміряли "теоретичний" модуль пружності, який був визначений на основі спостереження за рентгенівською дифракцією, що залежить від напруги в напрямку полімерного ланцюга. Таке теоретичне значення модуля пружності зіставлялося з кінцевим модулем полімеру. Більшість полімерів демонструють модулі пружності при розтягуванні значно нижче тих значень, які є у їх кристалічних ґрат у напрямку ланцюга. Тільки у ультра витягнутого поліетилену з високою молекулярною масою(UHMW PE ), ізотактичного поліпропілену та кевлару модулі, близькі до теоретичних значень. Поліамідні волокна змогли досягати максимально 1/20 свого теоретичного значення.

У випадку з полімерами з гнучким основним ланцюгом, міцна та жорстка полімерна структура може бути отримана за рахунок перетворення високо орієнтованих та розширених конформацій ланцюгів. В результаті були отримані значно вищі властивості пружності на розрив, аналогічні до властивостей ультра витягнутого поліетилену з високою молекулярною масою.. Високий модуль поліетилену було отримано за рахунок прядіння з розчину(прядіння гелю) з понад високим ступенем витяжки. Закаріадіс та його колектив успішно здійснювали витяжку поліетилену з надвисокою молекулярною вагою.200 разів і отримали майже теоретичне значення модуля за такого ступеня витяжки. Кристалічна морфологія поліетилену з надвисокою молекулярною масою, що отримується з розчину ( UHMWPE ), була деформована тонковолокнисті структури при значеннях ступеня витяжки, що перевищують200. Такий високий ступінь витяжки утворюється за рахунок меншої кількості переплетень ланцюга і між- та міжпластинівних сполучних молекул у такій більш упорядкованій морфології кристалів зі складними ланцюгами та повторним входом. Високоефективні поліетиленові волокна в даний час виробляються у промисловому масштабі з використанням методу гелепрядування компанією DSM High Performance Fibers з Нідерландів, спільним підприємством Toyobo / DSM у Японії, а також компанією Honeywell (раніше Allied Signal або Allied Fibers ) із США. Міцність Spectra 1000 досягає значення модуля Юнга124 ДПа та міцності на розрив 3.51 ДПа. За повідомленням Афшарі та Лі, було проведено велику роботу для підвищення термічної стабільності цих волокон.

Компанія Du Pont de Nemours в даний час розробляє товарні волокна та пряжі з M 5. Дуже цікавий мономер, 2,5-дигідрокситерефталева кислота, використовується для виробництва полі-2,6-диимидозопиридинилен-1,4-(2,5-дигидрокси)фенилена ( PIPD ). Унікальною рисою цих полімерів є те, що дві гідроксильні групи (на терефталевій кислоті) можуть утворювати міжмолекулярні зв'язки і, отже, фібрилювання, яке часто є проблемою для арамідних волокон, тут практично виключається. В результаті, у волокон M 5 найвища межа міцності при стиску серед усіх синтетичних волокон, Дослідницька оцінка ультрафіолетової стабільності М5 показала наявність чудових експлуатаційних характеристик у цій галузі. Механічні властивості цього нового волокна роблять його конкурентоспроможним по відношенню до вуглеволокна при виготовленні багатьох застосувань, що мають легкі, тонкі, витримуючі навантаження, жорсткі, сучасні композитні компоненти та структури. Величезні зусилля були для розробки надміцного кевлару, і, останнім часом, волокон PBO . Нещодавно компанія DuPont de Nemours оголосила про плани розширення виробництва кевларових полімерів на своєму підприємстві в Спруансі на 25% до 2010 р. для того, щоб бути в змозі задовольнити зростаючий попит. Завдяки своїй високій міцності на розрив, високому розсіюванню енергії, низької щільності та зниженню ваги, а також зручності кевлар використовується при виробництві куленепробивних жилетів, шоломів, засобів захисту власності., панелей, засобів захисту автомобілів та стратегічного захисного екранування для захисту людського життя.

Волокна PBO були запущені у промислове виробництво компанією Toyobo Co . у 1998 р. під торговою назвою Zylon після майже 20 років досліджень у Сполучених Штатах та Японії. Волокна РВО мають видатними властивостями в області модуля пружності при розтягуванні (352 гПа) і міцності на розрив (5.6 гПа) в порівнянні з іншими високоефективними волокнами, що є на ринку. Їхня питома міцність і питомий модуль у 9 і 9.4 разів вищий ніж у сталі. 6,7 На жаль для PBO , Високим експлуатаційним характеристикам супроводжують і суттєві проблеми. Добре відома погана стійкість РВО до впливу ультрафіолетових променів та видимого випромінювання. У РВО також відсутня осьова міцність при стисканні. Міцність волокна РВО на розрив також знижується у високотемпературних та вологих середовищах. Чималі зусилля були докладені для того, щоб здійснити хімічну зміну волокна РВО для підвищення осьової міцності при стисканні.

І волокно кевлар, і волокно РВО розглянуті Афшарі та його колегами у цій статті. Інші високоефективні продукти, такі якволокна Vectran або PVA (Kurray ) тут розглядатися не будуть. Ми сподіваємось зібрати дані для іншої роботи про спеціальні синтетичні волокна в найближчому майбутньому.

Еластичні волокна

Огляд еластичних волокон у цій статті представлений роботою професора Ху та його колег з Гонконзького політехнічного університету..

Цілий ряд компаній виробляє безліч еластичних волокон, які мають еластичність і здатність до відновлення. Їх можна отримувати за допомогою прядіння полімерів із спеціальною молекулярною структурою або модифікованих полімерів. Що стосується пружного подовження, еластичні волокна можна класифікувати як високоеластичні волокна. (подовження 400-800%), середньоеластичні волокна (150-390%), низькоеластичні волокна(20-150%), та мікроеластичні волокна з пружним подовженням менше 20%.

Традиційні еластичні волокна, такі як спандекс або лайкра, добре відомі сегментовані поліуретанові волокна, які виробляються промислово з використанням технології сухого прядіння. Проте , були розроблені багато нових еластичних продуктів, включаючи високо гігроскопічний і спандекс, що вивільняє вологу(компанія AsahiKasei ) або дуже м'який спандекс. І це лише кілька прикладів.

Ще одним цікавим продуктом, який може термоотверждаться з волокнами РЕТ, є спандекс, що легко затвердівається. У поліефірного спандексу погана термічна стабільність, тому його не можна переплітати з поліефірним волокном.. У компанії Asahi Kasei розробили низькотемпературний спандекс, що називається Roica BX , і має не тільки хороше затвердіння, але також може переплітатися з поліефірним волокном і затвердіти при високій температурі.

Ще однією інновацією є волокно із прихованою звивистістю. В компанії Du Pont de Nemours (Вілмінгтон, Делавер) приступили до вивчення першої пряжі із прихованою звивистістю (з поліпропілену) ще на початку шістдесятих років. Нещодавно на ринку набули популярності нові запущені у промислове виробництво продукти із прихованою звивистістю компанії Du Pont, поліефір T-400 та найлон T-800. Компанія Unitica (Хіого, Японія) також запустила у промислове виробництво пряжі з прихованою звивистістю, Z -10 та S -10. Крім того, двокомпонентне волокно з найлону та поліуретану під назвою Sideria , розроблене компанією Kanebo (Японія), дозволяє пристосувати до потрібного ступеня термічну обробку до прихованої звивистості.

XLAT M являє собою волокно, що розтягується на поліолефіновій основі, яке володіє природною стійкістю до впливу агресивних хімічних речовин, високої теплоти та ультрафіолетових променів, і забезпечує переваги в галузі експлуатаційних характеристик, порівняні з перевагами існуючих еластичних волокон. Ця дуже нова та цікава технологія розроблена компанією Dow Chemical , і представлена тут Кейсі, нашим постійним автором.

Увімкнення волокна XLA у тканині розкриває незрівнянні можливості для розробки зручного у користуванні та зносостійкого одягу з покращеною здатністю зберігати форму. У США бачимо волокно Lastol , це нова родова назва для даного еластичного волокна на основі поліолефіну.. 10 " 13 У спеціальній мікроструктурі XLA поєднуються довгі та еластичні ланцюги з кристалічними та ковалентними зв'язками або перехресними зв'язками з формуванням складної мережі. За рахунок використання власної технології Dow по зшивання за допомогою електронного променя здійснюється управління довжиною ланцюга, і кількістю кристаллітів для надання волокну XLA унікального еластичного профілю. Високе розтягування досягається при низьких рівнях зусилля, що дозволяє одягу легко розтягуватися і згинатися, зберігаючи при цьому свою початкову форму.

Іншою технологією майбутнього є волокна із запам'ятовуванням форми. Як зазначає професор Ху: "Завданням на майбутнє є дослідження двосторонніх багатофункціональних і мають багато стимулів полімерів з біонічним запам'ятовуванням форми, які можна буде активувати за допомогою тепла, вологості, хімічних речовин, магнетизму та електрики або за допомогою оптичного стимулу і які будуть мати функції стійкості до впливу ультрафіолетового випромінювання, а також протибактеріальні, антистатичні та перешкоджають утворенню цвілі, а також створення системної, узагальненої та інтегрованої теорії полімерів із запам'ятовуванням форми поряд із застосуванням таких полімерів із запам'ятовуванням форми при виробництві текстилю. Не далекий той день, коли всі ці ідеї будуть втілені в життя в наших лабораторіях та на наших промислових підприємствах..

Волокнисті матеріали, виготовлені електропрядінням

За допомогою традиційних технологій прядіння волокна, таких як мокре прядіння, сухе прядіння, прядіння з розплаву та гелепрядіння можна виробляти полімерні волокна з діаметрами до значень мікрометрового діапазону.. При зменшенні діаметра волокна з мікрометрів до нанометрів можна отримати дуже велике відношення площі поверхні до об'єму. Ці унікальні властивості роблять полімерні нановолокна ідеальними кандидатами для використання у багатьох важливих застосуваннях.. Полімерні волокна можуть генеруватися з електростатично стимульованого струменя полімерного розчину або полімерного розплаву(Мал. 1). Ця технологія, відома як технологія електропрядіння, привертала велику увагу в попередньому десятилітті завдяки тому, що вона забезпечувала можливість повторюваного виробництва полімерного волокна з діаметром в діапазоні від50-500 нм. 15 " 19 Завдяки невеликим розмірам осередків і великої площі поверхні, які спочатку властиві текстильним, матеріалам, виготовленим електропрядінням, ці тканини є багатообіцяючими для виробництва захисного одягу для солдатів (вони дозволять максимально підвищити виживання, відновлюваність та бойову ефективність індивідуальних систем солдатського одягу для боротьби з екстремальними погодними умовами, та в умовах балістичної, ядерної, біологічної та хімічної війни).

Синтетикою називають будь-який продукт, отриманий методом хімічного синтезу, найчастіше синтетичну тканину.

Синтетичні волокна - це волокна, вироблені з полімерів, які зустрічаються у природі, а синтезуються з мономерів. Сировиною для їх виробництва є продукти переробки нафти, кам'яного вугілля та газу. Їх відносять до класу хімічних (поряд із штучними).

Не можна плутати зі штучними волокнами, які також відносяться до хімічних, але виготовляються з натуральної сировини із застосуванням хімічних реагентів.

Історія

З чого роблять тканини, відомо всім – із різних видів волокон. До середини минулого століття ми використовували виключно натуральні тканини: бавовну, льон, шовк тощо. У 1940-1950-х роках навчилися виробляти штучні волокна (віскозу, ацетат).

Виробництво волокон із розплавлених синтетичних полімерів почало розвиватися у країнах із розвиненою промисловістю у 1940-1970-х роках. У цей період такі волокна лише частково замінювали натуральні, використовувалися як добавка.

Першим таким волокном був нейлон. Його винайшов співробітник компанії Дюпон Уоллес Карозерс у 1935 році. Новий матеріал відрізнявся особливою міцністю та малими витратами на виробництво, швидко набув популярності.

З 70-х років минулого століття виробництво синтетики сильно зросло, і полотно із синтетичних волокон стало широко застосовуватися як самостійний матеріал.

Види та властивості

Загальні характеристики та переваги синтетичних волокон та тканин будь-якого виду:

міцність;
стійкість до дії бактерій та мікроорганізмів;
зносостійкість;
незмінність.

Недоліками є те, що волокна погано вбирають воду та сильно електризуються.

Вигляд і назва залежить від того, який продукт був використаний як вихідний (до його назви додається приставка полі-). Тканини, вироблені з таких волокон, мають різні торгові назви (часто в кожній країні є своє). Усі вони поділяються на дві великі групи:

гетероцепні. Макромолекули містять атоми вуглецю та інших елементів. До них відносяться поліамідні, поліуретанові та поліефірні волокна;
карбоцепні. Макромолекули містять лише атоми вуглецю. Решта синтетичних волокон.

Поліамідні

Міцні при розтягуванні, стійкі до стирання та багаторазових вигинів, не піддаються впливу багатьох хімічних речовин, низьких температур, цвілі, бактерій. Мають низький показник термо- та світлостійкості. Найпоширеніші торгові назви: нейлон, капрон, анід.

Поліуретанові

Широко відомі спандекс, лайкра, неолан. Головною перевагою є високий рівень еластичності без втрати міцності. Стійкі до стирання. Еластичне, пружне і стійке до впливу хімічних реагентів волокно має значний недолік - малу теплостійкість.

Полівінілспиртові

Мають міцність і стійкість до стирання і впливу мікроорганізмів, світла кислот і лугів. Торгові назви: винол, куралон, мтілан. Відмінна риса винола – висока гігроскопічність.

Поліефірні (поліестер)

Лавсан. Позитивні якості: пружність, термостійкість, низька теплопровідність і мала ступінь усадки. Недоліки: руйнується при дії кислот та лугів, жорсткий, погано вбирає воду та сильно електризується.

Поліакрилонітрильні

Мають менш високу стійкість до стирання, ніж поліамід і поліефір. Стійкі до впливу мікроорганізмів (і молі), мають формостійкість, вироби з них практично не мнуться. На вигляд дуже нагадують натуральну шерсть. Найбільш відомі нітрон та акрілан.

Поліолефінові

Сировиною для їх виготовлення є поліетилен та поліпропілен. Дуже легкі, міцні та стійкі до зносу, впливу хімічних реагентів та мікроорганізмів. Мають низьку гігроскопічність, нестійкі до впливу температур. Навіть при 50-60 градусах вироби з них дають значне усадження. Витрати виробництва мінімальні.

Застосування

У чистому вигляді деякі види синтетичних волокон не використовуються, в основному їх додають до інших волокон (натуральної бавовни, льону, шерсті), щоб отримати тканини з покращеними характеристиками.

Так, додавання навіть невеликого відсотка еластану чи лайкри зробить тканину еластичнішою. Їх таких тканин та трикотажних полотен виготовляють жіночий та чоловічий повсякденний, спортивний та верхній одяг, панчохи та інші вироби.
З поліакрилонітрильного волокна роблять штучне хутро, трикотажне полотно, килими та підлогові покриття, ковдри.
З поліестерової нитки виготовляють тканини та трикотажі для виробництва одягу, домашнього текстилю та матеріалів технічного призначення. Штапельне волокно додають до бавовни, льону, вовни та отримують міцні матеріали, з яких виробляють всі групи одягу, килимові вироби, штучне хутро. Повсть з поліестеру багато в чому перевершує за якістю натуральна вовняна повсть.

Догляд виробів

Стирають вироби із синтетичних волокон при температурі 30-40 градусів. Поліестер – до 60 градусів. Для білих речей використовують універсальні порошки, для кольорових – спеціальні для тонких та кольорових тканин. Режим прання можна вибирати будь-який залежно від ступеня забруднення та виду тканини. Віджимати можна у пральній машині, кількість обертів зменшити до мінімуму.
Сушити в машині такі вироби не можна, так як складки, що утворюються, потім буде дуже складно розгладити. Переважна сушіння на відкритому повітрі або в приміщенні, що добре провітрюється. Не сушіть синтетику на батареях.
Гладять синтетику на режимі "шовк". Нейлон гладять за мінімальної температури, не зволожуючи.

Публікації про синтетичні тканини