Сырье для синтетических волокон получают из. Синтетические волокна и их свойства. Виды и свойства
Синтетические волокна
химические волокна, получаемые из синтетических полимеров. Синтетические волокна формуют либо из расплава полимера (полиамида , полиэфира , полиолефина ), либо из раствора полимера (полиакрилонитрила , поливинилхлорида , поливинилового спирта ) по сухому или мокрому методу. Синтетические волокна выпускают в виде текстильных и кордных нитей, моноволокна , а также штапельного волокна . Разнообразие свойств исходных синтетических полимеров позволяет получать синтетические волокна с различными свойствами, тогда как возможности варьировать свойства искусственных волокон очень ограничены, поскольку их формуют практически из одного полимера (целлюлозы или её производных). Синтетические волокна характеризуются высокой прочностью, водостойкостью, износостойкостью, эластичностью и устойчивостью к действию химических реагентов.
С 1931 года кроме бутадиенового каучука, синтетических волокон и полимеров еще не было, а для изготовления волокон использовались единственно известные тогда материалы на основе природного полимера - целлюлозы.
Революционные изменения наступили в начале 60-х годов, когда после объявления известной программы химизации народного хозяйства промышленность нашей страны начала осваивать производство волокон на основе поликапроамида, полиэфиров, полиэтилена, полиакрилонитрила, полипропилена и других полимеров.
В то время полимеры считали лишь дешевыми заменителями дефицитного природного сырья - хлопка, шелка, шерсти. Но вскоре пришло понимание того, что полимеры и волокна на их основе подчас лучше традиционно используемых природных материалов - они легче, прочнее, более жаростойки, способны работать в агрессивных средах. Поэтому все свои усилия химики и технологи направили на создание новых полимеров, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, и методов их переработки. И достигли в этом деле результатов, порой превосходящих результаты аналогичной деятельности известных зарубежных фирм.
В начале 70-х за рубежом появились поражающие воображение своей прочностью волокна кевлар (США), несколько позже - тварон (Нидерланды), технора (Япония) и другие, изготовленные из полимеров ароматического ряда, получивших собирательное название арамидов. На основе таких волокон были созданы различные композиционные материалы, которые стали успешно применять для изготовления ответственных деталей самолетов и ракет, а также шинного корда, бронежилетов, огнезащитной одежды, канатов, приводных ремней, транспортерных лент и множества других изделий.
Эти волокна широко рекламировались в мировой печати. Однако только узкому кругу специалистов известно, что в те же годы российские химики и технологи самостоятельно создали арамидное волокно терлон, не уступающее по своим свойствам зарубежным аналогам. А потом здесь же были разработаны методы получения волокон СВМ и армос, прочность которых превышает прочность кевлара в полтора раза, а удельная прочность (то есть прочность, отнесенная к единице веса) превосходит прочность высоколегированной стали в 10-13 раз! И если прочность стали на разрыв составляет 160-220 кг/мм2, то сейчас активно ведутся работы по созданию полимерного волокна с прочностью до 600 кг/мм2.
Другой класс полимеров, пригодных для получения высокопрочных волокон - жидкокристаллические ароматические полиэфиры, то есть полимеры, обладающие свойствами кристаллов в жидком состоянии. Волокнам на их основе свойственны не только достоинства арамидных волокон, но еще и высокая радиационная стойкость, а также устойчивость к воздействию неорганических кислот и различных органических растворителей. Это идеальный материал для армирования резины и создания высоконаполненных композитов; на его основе созданы образцы световодов, качество которых соответствует высшему мировому уровню. А ближайшая задача - создание так называемых молекулярных композитов, то есть композиционных материалов, в которых армирующими компонентами служат сами молекулы жидкокристаллических полимеров.
Молекулы обычных полимеров содержат, помимо углерода, еще и атомы других элементов - водорода, кислорода, азота. Но сейчас разработаны методы получения волокон, представляющих собой, по сути дела, чистый полимерный углерод. Такие волокна обладают рекордной прочностью (свыше 700 кг/мм2) и жесткостью, а также чрезвычайно малыми коэффициентами термического расширения, высокой стойкостью к износу и коррозии, к воздействию высоких температур и радиации. Это позволяет успешно использовать их для изготовления композиционных материалов - углепластиков, применяемых в самых ответственных конструкционных узлах скоростных самолетов, ракет и космических аппаратов.
Применение углепластика оказывается экономически весьма выгодным. На единицу веса изготовленного из него изделия нужно затратить в 3 раза меньше энергии, чем на изделие из стали, и в 20 раз меньше, чем из титана. Тонна углепластика может заменить 10-20 тонн высоколегированной стали. Турбина насоса, изготовленная из углепластика и пригодная для перекачки минеральных кислот при температурах до 150оС, оказывается вдвое дешевле и служит в шесть раз дольше. Уменьшается и трудоемкость изготовления деталей сложной конфигурации.
Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья и быстрым развитием сырьевой базы, меньшей трудоёмкостью производственных процессов и особенно разнообразием свойств и высоким качеством синтетических волокон. В связи с этим синтетические волокна постепенно вытесняют не только натуральные, но и искусственные волокна в производстве некоторых товаров народного потребления и технических изделий.
В 1968 мировое производство синтетических волокон составило 3760,3 тыс. т (около 51,6% от общего выпуска химических волокон). Впервые выпуск синтетических волокон в промышленном масштабе организован в середине 30-х гг. 20 в. в США и Германии.
Капрон
Волокно из полиамидных смол называют в нашей стране капрон и анид, качеством своим они почти не отличаются один от другого.
Капрон или капроновое волокно бело-прозрачное, очень прочное вещество. Эластичность капрона на много выше шелка. Капрон относится к полиамидным волокнам. Капрон изготовляется синтетическим путем на наших фабриках и из наших материалов. Исходное сырье производные аминокислот. Капрон можно рассматривать как продукт внутримолекулярного взаимодействие карбоксильной группы и аминогруппы молекулы 6-аминогексановой кислоты:
Упрощенно превращение капролактама в полимер, из которого производят капроновое волокно, можно представить следующим образом:
Капролактам в присутствии воды превращается в 6-аминогексановую кислоту, молекулы которой реагируют друг с другом. В результате этой реакции образуется высокомолекулярное вещество, макромолекулы которого имеют линейную структуру. Отдельные звенья полимера являются остатками 6-аминогексановой кислоты. Полимер представляет собой смолу. Для получения волокон её плавят, пропускают через фильеры. Струи полимера охлаждаются потоком холодного воздуха и превращаются в волоконца, при скручивании которого образуются нити.
После этого капрон подвергается дополнительной химической обработке. Прочность капрона зависит от технологии и тщательности производства. Окончательно выделанный капрон бело-прозрачный и очень прочный материал. Даже капроновая нить, диаметром 0,1 миллиметра выдерживает 0,55 килограммов.
За рубежом синтетическое волокно типа капрон именуется перлон и нейлон. Капрон вырабатывается нескольких сортов; хрустально-прозрачный капрон более прочен, чем непрозрачный с мутно-желтоватым или молочным оттенком.
Наряду с высокой прочностью капроновые волокна характеризуются устойчивостью к истиранию, действию многократной деформации (изгибов).
Капроновые волокна не впитывают влагу, поэтому не теряют прочности во влажном состоянии. Но у капронового волокна есть и недостатки. Оно малоустойчиво к действию кислот макромолекулы капрона подвергаются гидролизу по месту амидных связей. Сравнительно невелика и теплостойкость капрона. при нагревании его прочность снижается, при 2150С происходит плавление.
Изделия из капрона, и в сочетании с капроном, стали уже обычными в нашем быту. Из капроновых нитей шьют одежду, которая стоит намного дешевле, чем одежда из натуральных природных материалов. Из капрона делают рыболовные сети, леску, фильтровальные материалы, кордную ткань. Из кордной ткани делают каркасы авто- и авиапокрышек. Шины с кордом из капрона более износоустойчивы, чем шины с вискозным и х/б кордом. Капроновая смола используется для получения пластмасс, из которых изготавливают различные деталь машин, шестерни, вкладыши для подшипников и т.д. Российская промышленность вырабатывает искусственное волокно еще более прочное, чем капрон, например сверхпрочный ацетатный шелк, который своей прочностью превосходит стальную проволоку. Этот шелк на один квадратный миллиметр выдерживает 126 кг, а стальная проволока - 110 кг.
Лавсан
Лавсан (полиэтилентерефталат) представитель полиэфиров. Это продукт поликонденсации двухатомного спирта этиленгликоля HO-CH2CH2-OH и двухосновной кислоты - терефталевой (1,4-бензолдикарбоновой) кислоты HOOC-C6H4-COOH (обычно используется не сама терефталевая кислота, а ее диметиловый эфир). Полимер относится к линейным полиэфирам и получается в виде смолы. Наличие регулярно расположенных по цепи макромолекулы полярных групп О-СО- приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий, придавая полимеру жесткость. Макромолекулы в нем расположены беспорядочно, в в
Современные технологии коснулись всех сфер жизнедеятельности человека. Лучшим примером того, как они развиваются, может служить текстильная промышленность: человечество научилось производить синтетические ткани.
Вискоза – разновидность искусственных тканей, изготовленных из целлюлозы. Данный вид полотна получается при переработке древесного сырья. Синтетические же ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря химическим реакциям. Сырьем для материала являются нефтепродукты, уголь, газ. Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для использования в экстремальных ситуациях.
Преимущества и недостатки синтетических тканей
Синтетический материал имеет свои достоинства и недостатки. Несмотря на все обилие натуральных тканей, существует ряд преимуществ синтетического материала.
- Легкость ткани. В отличие от природных материалов, синтетическая ткань обладает незначительным весом.
- Долговечность. Одежда из синтетического материала менее подвержена износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Это достигается за счет специальной обработки материи. Вот почему вещи можно носить долго, не боясь, что они полиняют. Однако некоторые виды портятся под воздействием ультрафиолетовых лучей.
- Быстрая сушка. Практически все синтетические материалы не впитывают в себя много влаги, и сушка не занимает много времени.
- Стоимость. Низкая цена материала достигается за счет невысокой стоимости исходного продукта. Предприятиям выгодно изготавливать такие ткани, вот почему с каждым годом увеличиваются объемы их производства.
Отрасль развивается с каждым днем. Производители ткани могут изменять характеристики полотна с учетом пожеланий крупных клиентов.
Самый большой минус подобных материалов в том, что они могут негативно влиять на здоровье. Синтетическая ткань электризуется из-за того, что накапливает статическое электричество. У человека может быть индивидуальная переносимость данной ткани. Она практически не впитывает влагу, следовательно, является не слишком гигиеничным материалом. Синтетика не способна пропускать воздух, поэтому белье из полиэстера или спандекса не слишком комфортно при каждодневном использовании.
С другой стороны, в непогоду синтетическая ткань будет крайне полезна – она сможет защитить человека от атмосферных осадков лучше, чем натуральная.
Особенности производства
Впервые патент на изготовление синтетической ткани был зарегистрирован в далеком 1930 году. Сначала научились выделять поливинилхлоридные волокна, затем немецкие ученые смогли получить полиамид. Такой материал стали называть . Производство его было поставлено на конвейер только в 1939 году.
В Советском Союзе одежду из синтетики начали производить только в конце 60-х годов. Вначале она являлась просто дешевым заменителем натуральной ткани. Только спустя много лет ей нашли должное применение: начали изготавливать спецодежду, отличавшуюся высокими характеристиками износостойкости и способную защитить человека от неблагоприятных факторов среды.
Искусственные и синтетические материалы отличаются по специфике производства, а также по стоимости исходного сырья. Синтетика не требует больших затрат. При изготовлении ткани происходит синтез волокна из низкомолекулярных соединений. Чтобы произвести материал, нужно сырье расплавить или растворить. После уже из тягучего материала можно выделить нить. Нитка может быть одиночной, комплексной либо закрученной в виде жгута. Также из расплавленного материала могут изготавливаться отдельные части одежды и обуви.
Из чего делают синтетический текстиль?
Сегодня существует множество видов синтетических волокон. Специалистами постоянно производятся новые разновидности материала. Однако для удобства их подразделяют на две группы, каждая из которых обладает своими особенностями.
Карбоцепная синтетика
При ее производстве используют углеводород. Данная разновидность объединяет следующий список тканей:
- полиэтиленовые;
- полиакрилонитрильные;
- полипропиленовые;
- поливинилхлоридные;
- поливинилспиртовые.
Гетероцепная синтетика
Данный вид ткани производится не только из углеводорода, но и из других химических элементов. Это могут быть азот, хлор, фтор. Элементы способствуют улучшению характеристик материи.
В указанную группу входят следующие ткани:
- полиуретановые.
- полиамидные.
Благодаря указанным веществам вещи на основе гетероцепной синтетики добавляют к обычным характеристикам дополнительные качества, незаменимые при пошиве спецодежды.
Виды и названия синтетических тканей
Итак, текстильная промышленность на данном этапе своего развития позволяет получать самые разные виды синтетической материи. Но как не растеряться в таком ассортименте и выяснить, какая ткань отвечает всем необходимым критериям? Приведем краткие характеристики наиболее популярных разновидностей синтетики.
- Лавсан
Обладает высокими показателями износостойкости. Ткань не садится, способна выдержать сильные температурные изменения, вплоть до + 115 градусов. Длительное время держит форму. Материал на ощупь жесткий, не пропускает воду. Полотно чаще всего используют при изготовлении гардин. Намного реже его добавляют в натуральное сырье для производства костюмов – это позволяет увеличить износостойкость изделий.
- Флис
Изготавливается из синтетического волокна. По внешнему виду напоминает натуральную шерсть. Очень мягкий, теплый материал. Обладает эластичностью и способен пропускать воздух. Материал прост в уходе, легко стирается и чистится. Главное - его не нужно долго сушить и гладить, что значительно экономит время. Часто ткань используют при производстве детской одежды. Недостатком является быстрая потеря формы из-за того, что при повседневной носке вещь растягивается. Флис способен накапливать статическое электричество.
- Полисатин
Производится с добавлением хлопка или полиэстера. Материал имеет ряд преимуществ. Он легко стирается, не мнется, не теряет форму, имеет блестящую поверхность. Зачастую он используется при производстве постельных комплектов, гардин, для обивки мебели. Модное и популярное постельное белье «с эффектом 3D» нередко производят из данного типа ткани.
- Акрил
Это ткань, внешне напоминающая шерсть, однако она намного практичнее натурального волокна. Длительное время сохраняет форму, не пропускает влагу. Материал не подвержен ультрафиолетовым лучам, просто чистится, не садится. Его используют и в сочетании с шерстью.
Акрил используется для пошива верхней одежды. В сочетании с шерстью из него также производят детские матрасы, т. к. данная ткань не способна впитывать воду. При совмещении с натуральными волокнами он придает вещам прочность. Акрил не образует катышков и способен длительное время держать форму. Однако есть у него и небольшой недостаток - вещи из данного полотна сильно электризуются. Акрил часто добавляют в нитки для вязания.
- Дайнема и спектра
В данной группе различают два типа волокон - полиэтиленовые и полипропиленовые. Они являются самыми легкими в категории синтетических тканей. Такое полотно невозможно утопить в воде. Оно обладает термостойкостью. Материал не поддается растягиванию, устойчив к любым погодным изменениям.
Выдерживает температуру до +115 градусов. Широко применяется при производстве туристической и специализированной одежды, например для рыболовов, горнолыжников, скалолазов, охотников. Также материал используется для и чулочно-носочной продукции. Однако для этой цели обязательно берется ткань из натуральных волокон.
Итог
Каждый год производство изделий из синтетических тканей растет вследствие того, что исходное сырье стоит дешево. Также улучшаются функциональные характеристики изделий и их внешний вид.
Синтетические вещи обладают высокими теплозащитными свойствами. Они имеют низкую гигроскопичность, высокую гидрофобность и довольно прочны. Возможно, они не настолько комфортны, как натуральные волокна. Немало споров ведется и по поводу их безопасности для здоровья. Но вышеуказанные свойства позволяют им оставаться в числе перспективных вариантов для применения в текстильной промышленности.
Современные технологии коснулись всех сфер человеческой жизнедеятельности. Пожалуй, текстильная промышленность - самый яркий пример науки, поставленной на службу бытовой повседневности. Благодаря химическому синтезу человек научился получать волокна с заданными свойствами. Следует различать ткани искусственные и синтетические.
Синтетику производят из полимеров, полученных путем определенных химических реакций. Сырьем для нее служат нефтепродукты, природный газ или каменный уголь. Из синтетических тканей с особыми свойствами изготавливают спецодежду, защитную одежду для экстремальных условий, спортивную форму.
Искусственные волокна производят путем физической обработки сырья. Наиболее известным примером такой ткани является вискоза, получаемая из целлюлозы (древесины).
Ткани из синтетических волокон обладают рядом преимуществ и недостатков по сравнению с натуральными материалами.
Общие свойства синтетических волокон
Несмотря на все свое разнообразие, большинство искусственных материалов обладают общими особенностями. К достоинствам синтетических тканей относятся следующие качества.
- Долговечность . Искусственные ткани имеют повышенную износостойкость, не подвержены гниению, порче вредителями и плесневыми грибками. Специальная технология отбеливания и последующего окрашивания волокна обеспечивает стойкость цвета. Некоторые группы синтетических тканей неустойчивы к воздействию солнечных лучей.
- Легкость . Одежда из синтетики весит намного меньше, чем ее натуральные аналоги.
- Быстро сохнут. Большинство синтетических волокон не впитывают влагу или имеют водоотталкивающие свойства, то есть обладают низкой гигроскопичностью.
- Благодаря масштабному промышленному производству и дешевизне исходного сырья большинство искусственных тканей имеют низкую стоимость. При производстве получают высокую производительность труда и низкую себестоимость, что стимулирует развитие отрасли. Многие производители регулируют технологические характеристики материала в соответствии с пожеланиями крупных заказчиков.
Недостатки обуславливаются тем фактором, что искусственный материал может плохо влиять на живой организм.
- Синтетика накапливает статическое электричество (электризуется).
- Возможно возникновение аллергии, индивидуальная непереносимость химических компонентов.
- Большинство искусственных тканей плохо впитывают влагу - соответственно, не впитывают пот и обладают низкими гигиеническими свойствами.
- Не пропускают воздух - это также имеет значение для производства одежды и белья.
Некоторые свойства синтетических тканей могут иметь как положительный, так и отрицательный смысл в зависимости от того, как применяется материал. Например, если ткань не пропускает воздух, это негигиенично для Но верхняя спецодежда из такого материала будет весьма уместна для защиты от неблагоприятных погодных условий.
Производство синтетических тканей
Первые патенты на изобретение синтетических волокон относятся к периоду 30-х годов прошлого столетия. В 1932 году в Германии освоили выпуск поливинилхлоридного волокна. В 1935 году в лаборатории американской компании DuPont синтезировали полиамид. Материал получил название "нейлон". Промышленное производство его начали в 1938 году, а год спустя он получил широкое применение в текстильной промышленности.
В СССР курс на широкое внедрение достижений химической науки был взят в 60-х годах. Первоначально синтетику воспринимали как дешевый заменитель натуральных тканей, затем ее стали использовать для изготовления спецодежды и защитных костюмов. По мере развития научной базы стали создавать ткани с различными свойствами. Новые полимеры обладают неоспоримыми преимуществами по сравнению с натуральными тканями: они легче, прочнее и более устойчивы к воздействиям агрессивных сред.
Ткани искусственные и синтетические различаются по методу изготовления и показателям экономики производства. Сырье для производства синтетики намного дешевле и доступнее, поэтому именно эта отрасль промышленности получила приоритет в развитии. Макромолекулы волокна синтезируют из низкомолекулярных соединений. Современные технологии обеспечивают получение материала с заранее заданными характеристиками.
Нити формируют из расплавов или растворов. Они могут быть одиночными, комплексными или в виде жгутов для получения волокон определенной длины (затем из них производят пряжу). Кроме нитей, из исходной синтетической массы формируют пленочные материалы и штампованные изделия (детали обуви и одежды).
Разновидности синтетики
В настоящее время изобрели несколько тысяч химических волокон, и каждый год появляются новые материалы. По химической структуре все виды синтетических тканей делятся на две группы: карбоцепная и гетероцепная. Каждая группа подразделяется на подгруппы, обладающие сходными физическими и эксплуатационными свойствами.
Карбоцепная синтетика
Химическая цепочка макромолекулы карбоцепных синтетических тканей состоит в основном из атомов углерода (углеводородов). В группе выделяют следующие подгруппы:
- полиакрилонитрильную;
- поливинилхлоридную;
- поливинилспиртовую;
- полиэтиленовую;
- полипропиленовую.
Гетероцепная синтетика
Это ткани из синтетических волокон, в молекулярный состав которых, кроме углерода, включены атомы других элементов: кислорода, азота, фтора, хлора, серы. Такие включения придают исходному материалу дополнительные свойства.
Виды синтетических тканей гетероцепной группы:
- полиэфирные;
- полиамидные;
- полиуретановые.
Лайкра: полиуретановые синтетические ткани
Названия, применяемые торговыми корпорациями: эластан, лайкра, спандекс, неолан, дорластан. Полиуретановые нити способны к обратимым механическим деформациям (наподобие резины). Эластан способен растягиваться в 6-7 раз, свободно возвращаясь в исходное состояние. Имеет низкую температурную устойчивость: при повышении температуры до +120 °С волокно теряет свою эластичность.
Полиуретановые нити не применяют в чистом виде - их используют в качестве каркаса, навивая вокруг другие волокна. Материал, содержащий такую синтетику, обладает эластичностью, хорошо растягивается, упругий, устойчивый к истиранию, прекрасно пропускает воздух. Вещи из тканей с добавлением полиуретановых нитей не мнутся и сохраняют первоначальную форму, устойчивы к свету, долго сохраняют первоначальный цвет. Ткань не рекомендуется сильно отжимать, перекручивать, сушить в растянутом виде.
Капрон: полиамидная синтетика
Свое название материал получил благодаря амидной группе, входящей в состав ткани. Капрон и нейлон - наиболее известные представители этой группы. Основные свойства: повышенная прочность, хорошо держит форму, не подвержен гниению, легкий. В свое время капрон заменил шелк, применяемый для изготовления парашютов.
У синтетических волокон полиамидной группы низкая устойчивость к повышенным температурам (начинает плавиться при +215 °С), они желтеют на свету и под воздействием пота. Материал не впитывает влагу и быстро сохнет, накапливает и плохо удерживает тепло. Из него производят женские колготки и леггинсы. В состав ткани капрон и нейлон вводят в количестве 10-15%, что повышает прочность натуральных материалов без ухудшения их гигиенических свойств. Из таких материалов производят носки и
Другие торговые названия синтетических материалов полиамидной группы: анид, перлон, мерил, таслан, джордан и хеланка.
Велсофт - толстая ткань с ворсом, составляет конкуренцию махре. Из него шьют детскую одежду, халаты и пижамы, вещи для дома (полотенца и пледы). Материал приятен на ощупь, хорошо пропускает воздух, не мнется, не садится, не линяет. Устойчив к стирке, быстро сохнет. Набивной рисунок не выцветает со временем.
Лавсан: полиэфирные волокна
Полиэфирная синтетика обладает повышенной упругостью, износостойкостью, ткани из нее не садятся, не мнутся и хорошо держат форму. Основное достоинство по сравнению с другими группами синтетических тканей - повышенная термостойкость (выдерживает свыше +170 °С). Материал жесткий, не впитывает влагу, не собирает пыль, не выгорает на солнце. В чистом виде его используют для изготовления штор и занавесок. В смеси с применяют для изготовления плательных и костюмных тканей, а также материала для пальто и Полиэфирное волокно обеспечивает устойчивость к истиранию и сминанию, а натуральные нити обуславливают гигиеничность, которой не обладают синтетические ткани. Названия тканей из полиэфирных материалов: лавсан, полиэстер, терилен, тревира, тергаль, диолен, дакрон.
Флис - синтетическая мягкая ткань из полиэстера, по виду похожа на овечью шерсть. Одежда из флиса мягкая, легкая, теплая, воздухопроницаемая, эластичная. Материал легко стирается, быстро сохнет и не нуждается в глажке. Флис не вызывает аллергию, поэтому широко применяется для изготовления детской одежды. Со временем ткань растягивается и теряет форму.
Полисатин изготавливают из полиэстера в чистом виде или в комбинации с хлопком. Материал плотный, гладкий и слегка блестящий. Быстро сохнет, не садится, не изнашивается, не линяет. Применяют для изготовления постельного белья, изделий для дома (штор, скатертей, обивки для мебели), домашней одежды, галстуков и шарфов. Очень популярное сегодня постельное белье с 3D-рисунком изготавливают именно из полисатина.
Акрил: полиакрилонитрильные материалы
По механическим свойствам близок к волокнам шерсти, поэтому акрил иногда называют «искусственной шерстью». Синтетика устойчива к солнечным лучам, она термостойкая, прекрасно держит форму. Не впитывает влагу, жесткая, электризуется, истирается.
Применяют в комбинации с шерстью для производства ткани для мебели, детских матрасов, пошива верхней одежды и изготовления искусственного меха. Акрил не образует катышков, что делает его незаменимой добавкой в шерстяную пряжу для вязания. Вещи из комбинированной пряжи меньше растягиваются, они более прочные и легкие.
Торговые названия полиакрилонитрильных материалов: акрилан, нитрон, кашмилон, дралон, долан, орлон.
Спектра и дайнема: полиолефиновые волокна
В этой группе различают полиэтиленовые и Наиболее легкие из всех видов синтетики, полиолефиновые материалы не тонут в воде, отличаются низкой гигроскопичностью и хорошими теплоизоляционными свойствами, растяжимость волокна практически равна нулю. Имеют низкую температурную устойчивость - до +115 °С. Применяются при создании двухслойных материалов, для пошива спортивной и рыбацкой одежды, фильтровальных и обивочных материалов, брезента, ковров. В комбинации с натуральными волокнами - для производства нижнего белья и чулочно-носочных изделий.
Торговые названия: спектра, дайнема, текмилон, геркулон, ульстрен, найден, мераклон.
Поливинилхлоридные синтетические ткани
Материал отличается высокой устойчивостью к химически агрессивным веществам, низкой электропроводностью и неустойчивостью к температурным воздействиям (разрушается при 100°С). После температурной обработки дает усадку.
В чистом виде из него изготавливают защитную спецодежду. С его помощью получается плотная синтетическая ткань - искусственная кожа, также изготавливают искусственный мех и ковровые покрытия.
Торговые названия: тевирон, хлорин, виньон.
Поливинилспиртовые волокна
К этой группе относятся винол, мтилан, винилон, куралон, виналон. Они обладают всеми достоинствами синтетики: прочные, износоустойчивые, устойчивы к свету и температурным воздействиям. По растяжимости и упругости имеют средние показатели. Отличительная особенность - хорошо впитывают влагу, изделия из синтетических тканей этой группы обладают высокой гигроскопичностью, сравнимой со свойствами хлопковых изделий. Под воздействием воды винол удлиняется и немного усаживается, его прочность понижается. По сравнению с другим химическими волокнами, он менее устойчив к химическим воздействиям.
Винол применяется для изготовления одежды, нижнего белья, в комбинации с хлопком и вискозой - для производства чулочно-носочных изделий. Материал не скатывается, не вытирается, имеет приятный блеск. Недостаток изделий из винола - они быстро загрязняются.
Мтилан используют для производства хирургических нитей.
Комбинация различных волокон дает интересные технологические характеристики. Яркий пример - широко известная на сегодняшний день микрофибра. Изготавливают ее из комбинации нейлоновых и полиэфирных волокон. Микрофибра не скатывается, не линяет, обладает повышенной гигроскопичностью, при этом быстро сохнет. Ее используют для производства трикотажных и нетканого полотна. В зависимости от толщины волокна и его модификации варьируют мягкость и износостойкость конечного продукта. Микроволокно не смешивают с другими волокнами, уход за изделиями чрезвычайно прост - они не боятся стирки, химчистки и температурных воздействий. Благодаря множеству воздушных пор, ткань способствует поддержанию оптимальной температуры тела, но в то же время прекрасно защищает от ветра. Из микрофибры изготавливают спортивную и верхнюю одежду, домашний текстиль, салфетки и губки для клининга.
Как видим, химически синтезированные волокна широко применяются в производстве товаров легкой промышленности. Из них изготавливают спортивную и спецодежду, ткани для мебели и декорирования интерьера помещений, весь спектр повседневной одежды: от нижнего белья до материалов для пальто и искусственного меха. Современные ткани обладают рядом достоинств, недоступных их предшественникам: они могут быть гигроскопичными, «дышащими» и хорошо сохранять тепло. Комбинация различных волокон в одной нити, а также создание многослойных тканей позволяют производителям полностью удовлетворять запросы современного мира.
Синтетические волокна обладают рядом свойств, которых нет у натуральных волокон: высокая механическая прочность, упругость, стойкость к действию химических веществ, малосминаемость, плохая сыпучесть, плохая усадка. Все эти свойства относятся к положительным, поэтому синтетические волокна добавляют к натуральным, чтобы получить ткани с улучшенным качеством.
– Отрицательными свойствами синтетических волокон являются пониженная гигроскопичность, низкая воздухопроницаемость, высокая электризуемость при носке, поэтому не рекомендуется носить одежду из этих тканей детям и людям с повышенной чувствительностью к синтетическим волокнам.
Наиболее распространенные синтетические волокна:
Полиэфирные волокна (полиэстер, лавсан, кримплен и др.).
Полиамидные волокна (капрон, нейлон).
Полиакрилонитрильные волокна (нитрон, акрил).
Эластановое волокно (лайкра, дорластан).
Полиэфирные волокна - полиэстер , лавсан, кримплен. Ткани из них мягкие и гибкие, но очень прочные. Они практически не мнутся, хорошо закрепляют форму при нагревании, держат складки и плиссе, не выгорают на солнце, не поражаются молью и микроорганизмами. Их недостаток - низкая гигроскопичность. При горении полиэфирные волокна плавятся без запаха, образуя твердый шарик.
Полиамидные волокна - нейлон, капрон , дедерон - самые прочные из всех синтетических волокон. Ткани из этих волокон жестковаты на ощупь, имеют гладкую поверхность, прочны на разрыв, устойчивы к истиранию, не выцветают и мало мнутся, не поражаются молью и микроорганизмами. Из недостатков можно отметить плохую впитываемость и чувствительность к высоким температурам. Полиамидное волокно, как и полиэфирное, не горит, но плавится без запаха, образуя мягкий шарик.
Полиакрилонитрильные волокна - акрил, нитрон - имеют вид объемных извитых волокон, поэтому ткани из них очень напоминают шерсть. Они обладают теми же свойствами, как и ткани из полиэфирного волокна, очень чувствительны к высокой температуре: быстро плавятся, приобретая коричневый цвет, затем горят коптящим пламенем с образованием твердого шарика.
Эластановое волокно - лайкра, эластан, спандекс - чаще всего используется в смеси с другими волокнами. Эластановые волокна очень эластичны при растяжении, способны увеличивать свою длину в семь раз, а затем сокращаться до первоначального размера. Ткани с эластаном применяют при изготовлении облегающей одежды: брюк, джинсов, трикотажа, чулочно-носочных изделий. Такая одежда прилегает к фигуре и не стесняет движений. Изделия с эластаном хорошо растягиваются, мало мнутся и отличаются прочностью.
Уход за синтетическими тканями - рекомендуется стирка в машине при температуре 40°С. Не переносит горячего утюга (может расплавиться!)
Признаки определения искусственных и синтетических тканей
|
Свойства искусственных волокон
Искусственные волокна. Среди химических волокон по объему выпуска первое место занимает искусственное вискозное волокно. Основным веществом для получения вискозного волокна служит древесная целлюлоза и дешевые доступные химические вещества. Достоинством вискозного волокна является высокая экономическая эффективность его производства и переработки. Так, при производстве 1 кг вискозной пряжи трудовые затраты в 2-3 раза ниже затрат на производство такой же пряжи из хлопка и в 4,5-5 раз ниже производства 1 кг шерстяной пряжи.
Выпускается вискозное волокно различной длины и толщины. Толщина элементарного волокна вискозного шелка бывает от 0,5 до 0,2 текс.
Вискозные волокна обладают достаточной прочностью, однако в мокром состоянии их прочность падает до 50-60%. Их недостатком является способность усаживаться, т. е. сокращаться по длине, особенно после стирки изделий.
Эти волокна обладают высокими гигиеническими свойствами, так как они характеризуются способностью хорошо впитывать влагу. Вискозные волокна термоустойчивые.
При нагревании они не размягчаются и выдерживают нагрев без разрушения до 150°. При более высоких температурах (175-200°) наступает процесс разложения волокна.
Вискозные волокна с повышенными свойствами получили название полинозных. По своим свойствам они приближаются к хлопковому волокну.
На основе хлопковой или древесной целлюлозы получают другие искусственные волокна - медноаммиачные и ацетатные.
Медноаммиачное волокно по своим свойствам напоминает вискозное волокно. Производится оно в небольших количествах, так как его производство гораздо дороже, чем производство других искусственных волокон. Применяется главным образом в смеси с шерстью.
Ацетатные волокна выпускают двух видов: диацетатные и триацетатные. Диацетатные волокна называют обычно ацетатными. Ацетатные волокна обладают достаточной прочностью. Их разрывное удлинение 18-25%. Разрывная прочность ацетатного волокна в мокром состоянии снижается на 40-50%, а триацетатного - на 10-15%. Ацетатное волокно поглощает примерно 6,5% влаги, а триацетатное - не более 1-1,5%.
Ацетатные волокна по своим свойствам занимают промежуточное положение между искусственными и синтетическими волокнами.
В отличие от вискозных ацетатные волокна термопластичны и при температуре 140-150° начинают деформироваться.
Применение ацетатных волокон в смеси с вискозными позволяет значительно снизить сминаемость изделий. Ацетатные волокна не окрашиваются красителями, применяемыми для крашения вискозных волокон, поэтому применение ацетатных волокон в смеси с вискозными позволяет создавать различные колористические эффекты, облагораживать лицевую поверхность ткани.
Из других искусственных волокон в производстве тканей используют стеклянные и металлические; металлические нити применяют для придания тканям различных декоративных эффектов; они носят название алюнит, люрекс, метлон и др.
Синтетические волокна. Из синтетических волокон наибольшее распространение получили полиамидные волокна, к которым относятся капрон, анид, энант и другие волокна. В нашей стране среди полиамидных волокон первое место занимает капроновое волокно. Для его получения используют смолу капролактам, которую получают путем химического синтеза из относительно простых органических веществ.
Полиамидные волокна обладают рядом ценных свойств: высокой прочностью на разрыв, упругостью и исключительной устойчивостью к истиранию.
Преимуществом полиамидных волокон является высокая стойкость к истиранию и многократным деформациям.
