Синтетичните тъкани са гости от бъдещето. Синтетични влакна. Синтетични полиамидни влакна От какво са направени синтетичните влакна?

Общи сведения за текстилните влакна и конци.

Текстилните влакна се делят на две основни групи: естествени и химически.

Натурални – високомолекулни съединения от растителен и животински произход

Химическите влакна се делят на изкуствени и синтетични.

Суровини за изкуствени влакна:

Това са естествени високомолекулни съединения – дървесна целулоза (чипс от смърч и бор); алгинова киселина от морски водорасли; млечни, пшенични, соеви протеини; остатъци от памучен пух.

Суровини за синтетични влакна:

Това са продукти от преработката на нефт, газ и въглища чрез синтез, когато едно сложно вещество се получава от няколко прости вещества. (синтезът е връзка, от тук идва името на влакната)

Фибрите могат да бъдат:

а) елементарен– не се разделят в надлъжна посока без разрушаване (памучна вата); елементарни влакна с голяма дължина (десетки и стотици метри) се наричат ​​нишки

Б) комплекс– закрепени (усукани, заплетени или залепени заедно)в надлъжна посока (лен, коноп); сложните нишки се състоят от елементарни нишки

В допълнение към естествената коприна, всички филаментни нишки са химически

Наричат ​​се къси парчета изкуствени или синтетични нишки с дължина 35-150 mm „щапелни“ или щапелни влакна.При производството на вискоза е известно, че това са нишки с произволна дължина с остър блясък, много гладки. Но ако вискозен кичур се нареже на скоби и след това се усуче на нишка, тогава той губи своя блясък и гладкост, но също така губи сила. Така се получава щапелно влакно, което след войната получава широко разпространение в Русия. До 1970 г. вискозата се наричаше щапелна

Текстурирани нишки– това са нишки с модифицирани структури, т.е. сложната нишка е особено силно деформирана:

а) навита, като я усуквате и след това фиксирате тази къдря чрез нагряване - вземете еластичнанишка;

б) усукване на нишки с различно свиване и овлажняване; в този случай едната нишка се скъсява по дължина, а другата не се свива, деформира се и образува къдрици, изпъкнали на повърхността под формата на бримки. Така го получават висок звукпрежда.

в) подсилената прежда (нишка) има сърцевина и външна обвивка; друго влакно (памук, вискоза) е навито (сплетено) върху сърцевина от полиамидна (найлонова) нишка; получавам подсилена преждависока механична якост, мекота, пухкавост.

Получаване на изкуствени влакна:

Приготвяне на разтвора:

1. Останките от смърч или борови стърготини се изсушават
2. Третирайте със сода каустик до подуване
3. Масата се разтваря, получава се вискозен разтвор
4. Влакното се образува: под налягане разтворът протича през тръбопровод и се изтласква през матрици в утаена баня с воден разтвор на сярна киселина. (Матрицата е капачка с много малки отвори с диаметър 0,07-0,08 mm.)
5. Когато разтворът взаимодейства със сярна киселина, се образуват твърди, много дълги и много тънки нишки
6. Няколко елементарни нишки се свързват в една сложна нишка чрез въртене и, издърпвайки я, се навива върху калерче

Завършване на резбата:

1. Измийте - отстранете сярната киселина.
2. Избелване
3. Измийте със сапун, за да стане мек и ронлив

По този принцип се произвеждат синтетични нишки.

Химически синтетични влакна.

Синтетичните влакна оказват голямо влияние върху развитието на текстилната промишленост - значително се разширява гамата от тъкани, подобряват се някои от техните свойства, създават се нови видове тъкани чрез използването на смесени влакна, могат да се получат тъкани със зададени свойства, производствените разходи са значително по-ниски от естествените.

Синтетичните влакна включват: найлон, лавсан, нитрон.

Капрон– полиамидни влакна, получени чрез синтез (връзка, композиция, комбинация)– от няколко прости вещества се получава едно сложно от продуктите на преработката на нефт и въглища (от синтетични високомолекулни вещества).

Индустриалното производство е започнато за първи път през 1932 г. в Германия.

В Русия през 1939 г. освобождаването на това влакно изигра огромна роля във Великата отечествена война: те бяха използвани за производство на авиационни гуми за тежки бомбардировачи; без тези гуми самолетите не можеха да излитат, тъй като гумените гуми не издържаха на триене по време на ускорение и изгорени.бяха унищожени.

Ако нямаше найлон, нямаше да има тежки бомбардировачи.

Касова бележка.При получаване на найлоновото вещество течността изтича от матриците в поток под формата на разтопена смола, продухва се със студен въздух и се втвърдява. За да се предотврати свиване, нишките се изтеглят и се обработват с гореща пара.

Характеристика.

Общо отрицателно свойство на всички синтетични влакна е липсата на единна система от пори и дупки, което се отразява негативно на техните хигиенни свойства. Това е най-здравото влакно в света, 10 пъти по-здраво от памука, 20 пъти по-здраво от вълната, 50 пъти по-здраво от вискозата, въпреки че здравината се губи, когато е мокра, така че найлонът и еластичният (вид найлон) не могат да се търкат или усукват, когато измиване.

Найлоновата нишка може да се превърне в гофрирана нишка - еластична, която може безкрайно да се разтяга и свива, без да променя качествата си (влакното е 100 пъти по-устойчиво на огъване от вискозата, 10 пъти памука, 20 пъти вълната, 50 пъти вискозата)

Големият недостатък на найлоновите влакна е наелектризирането, натрупването на електрически заряди, острият блясък, високата гладкост на повърхността, което причинява лоша адхезия към нишките, което води до изплъзване на бримки на чорапи и трикотаж. Когато носите продукти, изработени от смесени тъкани, найлоновите влакна излизат на повърхността, образувайки хапчета, нарушавайки структурата и външния вид на продуктите и тъй като найлонът е здрав, хапчетата не изчезват по време на носене.

Приложение.Найлонът се използва за производството на тънки леки тъкани за покривала на булки, панделки, риболовни мрежи, парашути, въжета, шнурове, въдица, четина, чорапогащи, шнурове за самолетни и автомобилни гуми, фин лен, тюл, дантела, платове за рокли и костюми, и т.н. Влакната се използват много широко като добавка към други влакна. (за смесени тъкани).

В момента те ще започнат да произвеждат трикотажни продукти от микромолекулни съединения, използвайки нанотехнология от найлонови влакна, което ще позволи да се възстанови разкъсване на чорапогащи за 15 минути, просто свържете скъсаните им краища.

Лавсан– полиестерни влакна.

Диолен - Германия, Терилен - Англия, Дакрон САЩ, Тергал - Франция

През 1967 г. на пилона на Останкинската кула е издигнат червен флаг.

Обикновената материя на такава височина не може да издържи на силни пориви на вятъра. Решено е знамето да е от лавсан. Влакната са получени за първи път в Англия през 1941 г. от петролни продукти и продукти от каменовъглен катран.

Производството и получаването на конци е същото като найлон.

В момента се произвежда в много страни под различни имена. У нас се произвежда под името „лавсан” – съкратено наименование на Лабораторията по високомолекулни съединения на Академията на науките. разработена под ръководството на професор В. В. Кормаш.

Характеристика.Миларовото влакно прилича на вълна, меко е на допир, топло, обемно, 3 пъти по-евтино от вълната, устойчиво на слънчева светлина, не избледнява, еластично, леко, много издръжливо, много еластично, поради това тъканите не изискват гладене, продуктите не се намачкват, (3 пъти повече се мачкат от вълната), устойчиви на мухъл, киселини и основи. Лавсан се използва в чиста форма, но се добавя главно към вълна, вискоза и памук. за подобряване на свойствата им и намаляване на цените.

Продуктите с добавка на лавсан не се мачкат, здравината им се увеличава и придобиват красив външен вид.

Недостатъците включват ниски хигиенни качества и способността им по време на работа да образуват пилинг на повърхността, краищата на счупени влакна се навиват на топки, което придава на продуктите неприятен вид.

Приложение. Dacron се използва за производство на влакна за килими, кожи, тъкани за завеси, рокли, бански костюми, трикотаж, тюл; от моновлакна - мрежа и четина.

Поради отбелязаните отрицателни свойства, често се използва в смес с естествени и химически влакна.

В момента широко се използва 100% лавсан - подложка от полиестер, който се използва в производството на играчки, якета, топли палта и одеяла. Разновидност на пълнежния полиестер е пълнежен полиестер, халафибър, тенсулат - изолация за военни и летни якета, пълнители за възглавници. През 60-те години на 20-ти век беше изключително популярен crimplene, който изобщо не се мачкаше, не изискваше гладене, имаше красива текстура, много ярък цвят, но не позволяваше на въздуха да преминава и не абсорбира добре влагата. Използван кримплен на мъжки и дамски костюми

Сложните лавсанови нишки са усукани и обработени с горещ въздух, което ги прави меки и пухкави. От тях се правят платове за трикотажни спортни костюми и хавлии. бански костюми.

Нитрон– полиакрилонитрилни влакна.

Орлан. acrilan-САЩ, cashmilon-Япония, kurtel-Англия, dralon-Германия

Те започват да се произвеждат у нас през 1963 г

Влакното се формира от полиакрилонитрилни съполимери по сух или мокър метод.

Влакното се пресова през матрици, изтегля се и се подлага на топлинна обработка, (напръскайте с гореща пара), фиксиране на подреждането на макромолекулите.

Произвежда се под формата на фибри. За да им се даде гофриране, те се гофрират в специални машини. Гофрираните нитронови влакна са подобни на външен вид на фините вълнени влакна. Nitron е заместител на вълната, „най-топлата“ химическа нишка в света.

Характеристика.Нитронното влакно има високи топлозащитни свойства, най-топлото от всички химически влакна, с много малко намачкване и свиване, изобщо не избледнява, боядисва се добре, относително висока якост, устойчивост на абразия: 5-10 пъти по-малко от найлон и лавсан; продуктите запазват 80% от първоначалната си сила за година и половина работа.

Влакното е крехко, наелектризирано и назъбено, но влакната изчезват по време на износване.

Продуктите, изработени от нитрон, се перат перфектно в топла вода и сапун, всякакви петна бързо изчезват Продуктите могат да се почистват с бензин или ацетон. Влакното е слабо хигроскопично, поради което хигиенните му свойства са лоши. но топлоизолацията е много висока

Приложение.По светлоустойчивост нитронните влакна превъзхождат всички текстилни влакна, поради което от него се изработват пердета, тюл, сенници и други изделия. По външен вид и някои свойства прилича на вълна, произвежда се под формата на влакна и се използва подобно на вълната: за производство на платове за рокли и костюми, килими от изкуствена кожа, различни плетива, шапки, шалове, одеяла, ръкавици. От конци - пердета и изделия от тюл, риболовни принадлежности.

Комбинацията от вълна и нитрон осигурява отлични смесени влакна за красиви, тънки, топли плетени костюми

Характеристики на синтетичните влакна

Синтетични влакна - вискоза, ацетат, триацетат.

Вискоза - (вискозен, лепкав)е концентриран разтвор на природни съединения - хидратирани целулозни влакна

Влакното е получено през 80-те години на 19 век от ботаника Негели, който установява, че памучните влакна се състоят от целулоза. Това откритие доведе до идеята, че е възможно да се произведе влакно, подобно на памука, но от по-евтини целулозни суровини - дървесни остатъци. Опитите за получаване на такова влакно се увенчават с успех през 1892 г., когато американците Cross, Beaven и Beadle патентоват метода за вискоза, който е подобрен и модернизиран.

Касова бележка.Остатъците от смърчови чипове и памучен пух се третират с алкален разтвор (натриев хидроксид), се получава алкална целулоза, която след това се обработва със серовъглерод и полученият растер се пресова през матрици - плочи с малки дупчици - получават се струйки материал, които се втвърдяват и образуват елементарни нишки.

Руски учени предвидиха блестящо бъдеще за вискозните влакна. DI. Менделеев пише през 1900 г.: „Русия изобилства от всякакви растителни продукти...

Фибрите не изтощават почвата и не са подходящи за хранене... ако превърнем отпадъците в продукти от вискоза, ще станем по-богати, отколкото от цялата ни търговия.“

Характеристика.Вискозните влакна са най-универсалните химически влакна, близки са до памука. Влакното има рехава структура, на външен вид наподобява коприна и има отлични хигиенни свойства. („диша“), има повишена хигроскопичност, голяма здравина и се глади добре.

Недостатъкът е острия блясък, но ако влакната на вискозния кълч се нарежат на парчета (телбод), и след това издърпано и усукано на прежда, тогава това щапелно влакно губи своя блясък и силата леко намалява, като същевременно запазва останалите свойства на вискозата. Продуктите се свиват много при пране (до 10%), когато са мокри, те губят до 60% здравина, така че не могат да се търкат или усукват прекалено много.

Приложение.В чист вид и в комбинация с други влакна или нишки произвеждат хастар, рокли, ризи, бельо, декоративни тъкани, горно облекло, ленени трикотажни изделия, трикотажни изделия, текстилни и галантерийни изделия (панделки, плитки, връзки), целофан. Ако разтегнете силно вискозна нишка, горният слой на нишката ще се разтегне повече, а вътрешният слой по-малко, в резултат на това влакното се нагъва; килимите се правят от тези нишки. Ако смесите въздух във въртящия се разтвор на вискоза, получаваме химическа реакция с отделяне на въглероден диоксид, във влакното се образуват кухини, тези кухи вискозни влакна се използват за производството на непотъващи спасителни костюми.Подобреното вискозно влакно е siblon , който малко се мачка, слабо се свива, издръжлив е и лъскав. Изработен е от висококачествена целулоза.

Ацетатни влакна (целулозен ацетат)

За първи път се появява на световния пазар през 1921 г., в резултат на работата на американски учени и технолози под ръководството на Драйфус.

Производството е относително безвредно, характеризиращо се с простотата на технологичния процес и наличието на спомагателни материали.

Касова бележка.Суровината за производство на ацетатни влакна са остатъци от памучен пух или рафинирана дървесна целулоза, обработени с оцетен анхидрит и оцетна киселина: получават се насипни люспи от първичен ацетат. („оцет“ е „acetum“ на латински, откъдето идва името „ацетат“)

За да се получи вторичен ацетат, първичният ацетат се осапунява - добавя се определено количество вода; Получените бели люспи се изстискват, обработват се в смес от ацетон и алкохол, пресоват се през матрици и сместа се изпарява с помощта на топъл въздух, което води до втвърдяване на нишките. Ацетатната тъкан е изтъкана от тези лъскави нишки. В комбинация с други нишки, влакното се използва с коприна, вискоза, вълна и други смесени тъкани.

Характеристика.Ацетатното влакно е слабо хигроскопично, абсорбира малко влага, меко, леко, тънко, еластично, лъскаво, но при температура над 85 градуса губи блясъка си, силно се наелектризира, губи много малко здравина, когато е мокро, но има склонност да образува гънки, когато мокър, страхува се от високи температури и при 140 градуса се разрушава, не е податлив на мухъл, рони се много, мачка се малко, изсъхва бързо (водни канали), светлоустойчив.

Продуктите се гладят влажни от грешната страна, за да се избегне образуването на петна;

не може да се почиства с ацетон, можете да разтворите тъканта

Приложение.В момента производството на ацетатни влакна и нишки рязко е намаляло поради ниското потребителско търсене

През 60-те години на ХХ век се използват платове за дамски рокли, блузи. летни костюми

Триацетатни влакна.

Получава се от първичен ацетат чрез излагането му на химичен състав.

Влакното се образува по същия начин като ацетата, но при ниски температури, което води до някои разлики в техните свойства: има ниска хигроскопичност, по-бяло, висока температура на топене и гладене, може да се избелва и по-лесно да се боядисва,

не изисква гладене, държи добре плисирани и гофрирани гънки дори след измиване, което подобрява процеса на работа; много се рони.

Приложение:Изработват платове за вратовръзки (поради ниска якост), тюл, покривки за легла, дантели, поли с волани и плисета, ризи

Характеристики на изкуствените влакна

Литература:

1. Т. Д. Балашова. N.E.Bushueva, I.V.Popikov. Обработка на копринени тъкани; изд. "Лека промишленост", 1986 г., Ленинград.
2. Л. М. Михаловская. Текстилни стоки. Изд. Икономика.; 1990 г., Москва.
3. Л.В.Орленко. Терминологичен речник на облеклото, Legpromizdat; 1996 г., Москва
4. С.И. Столярова, Л. Д. Домненкова. Сервизна работа. Просвещение, 1985г.
5. Под редакцията на I.N. Fedorova. Часове по обслужващ труд в 1U–UH класове. Москва, Образование, 1975 г.

СинтетиченФибрите са фибри, които произвеждат синтеза на прости молекули. Синтетичните влакна включват: лавсан, нитрон, найлон, хлор, винол, полиетилен, полипропилен и други влакна. В зависимост от суровината се получават следните полимери: полиамид, полиестер, полиакрилонитрил, поливинилхлорид, поливинилалкохол, полиуретан.Особеността на създаването на химически влакна е, че процесът на формиране е и неговото предене.

Полиамидни влакна. Най-широко използваният полиамид найлонфибри. Изходната суровина за производството на найлоново влакно е бензенИ фенол(продукти от преработка на въглища). Преработени в химически заводи в капролактан. Капроновата смола се получава от капронолактан. Това е стопилка, която се пресова през процеп от матрицата и излиза под формата на тънки струйки, които се втвърдяват при издухване с въздух. Една машина може да има 60 - 100 матрици. В зависимост от вида на химическото влакно, филерът има различен брой отвори с различни размери. Влакната се разтягат, усукват и се обработват с гореща вода, за да се фиксира структурата. Също така са разработени методи за производство на кухи найлонови влакна, които са профилирани и силно свиваеми. Използва се за производство на тъкани за трикотаж, трикотаж, шевни конци и технически цели. Производствени процеси анидаИ енантаподобно на производството на найлоново влакно.

Имотиполиамидни влакна: лекота, еластичност, висока якост на опън, висока химическа устойчивост, устойчивост на замръзване, устойчивост на микроорганизми и мухъл. Фибрите се разтварят в концентрирани киселини и фенол.

Изгаряневлакна със синкав пламък, образуващи разтопена кафява топка в края.

Отнася се за полиамид коприна- който се използва за производството на леки платове за рокли и блузи и мегалоп- химически модифицирани влакна, хигроскопични, издръжливи, устойчиви на абразия, придават на тъканта повишен блестящ блясък. Полиамидна профилирана резба - трилобаленизползва се за тъкани тип коприна, които са подобни на външен вид на естествената коприна.

Полиестерни влакна. Лавсанпроизведени от петролни продукти. Не променя свойствата си при намокряне.

Имотилавсанови влакна: леки, еластични, устойчиви на молци, устойчиви на гниене, разрушават се от киселини и основи, хигроскопичността е много ниска 0,4%. При мокро топлинна обработка температурата се поддържа 140ºС. Когато се постави в пламъка, лавсанът се топи, след което бавно изгаря с жълт, опушен пламък.

Полиуретанови влакна. Според техните собствени физични и механични свойствасе отнася до еланомери, т.е. има високи нива на еластично възстановяване. Удължение при скъсване 600% - 800%. При премахване на натоварването еластичността се възстановява веднага с 90%, а след минута - 95%. Тези влакна са с ниска хигроскопичност - 1 - 1,5%, топлоустойчиви, абразивоустойчиви и добре багрилни. Използват се за производство на трикотаж, ленти в спортен корсет и медицински еластични изделия.

Полиакрилонитринови влакна(PAN). НитронПроизвежда се от продукти от преработката на въглища, нефт и газ. По-мек и копринен на допир от лавсан и найлон. Силата е повече от половината от найлоновите и лавсанови влакна. Удължение при скъсване 16 - 22%, хигроскопичност 1,5%.

Nitron има редица ценни Имоти: устойчив на минерални киселини, основи, органични разтворители при химическо чистене, устойчив на бактерии, мухъл, молци. По отношение на топлозащитните свойства нитронът превъзхожда вълната. При температура 200 - 250 ° C нитронът омеква. Гори с ярък, опушен пламък с проблясъци.

Поливинилхлоридни влакна (PVC). хлорпроизведени от етилен или ацетилен. Устойчив е на вода, киселини, основи, окислители, не гние и няма блясък.

Според топлоизолация Имотине отстъпва на вълната. Силата при намокряне не се променя и има ниска устойчивост на светло време. Мокра топлинна обработка - при 70%. Недостатък: ниска устойчивост на топлина. Хлорът не гори, не поддържа горенето, а при добавяне към пламъка се усеща миризма на прах и се захваща. Хлорът се наелектризира, поради което се използва за медицинско бельо, както и за производство на релефни копринени тъкани, изкуствена кожа и платове за работно облекло (рибари, лесовъди, пожарникари и др.).

Устойчивостта на агресивни среди, високата механична якост, еластичността и други ценни качества направиха синтетичните влакна незаменими за съвременното текстилно производство.

Синтетични влакна

химически влакна, получени от синтетични полимери. Синтетичните влакна се образуват или от полимерна стопилка ( полиамид, полиестер, полиолефин), или от полимерен разтвор ( полиакрилонитрил, поливинил хлорид, поливинилов алкохол) по сух или мокър метод. Синтетичните влакна се произвеждат под формата на текстилни и кордови нишки, монофилно влакно, и щапелни влакна. Разнообразието от свойства на оригиналните синтетични полимери прави възможно получаването на синтетични влакна с различни свойства, докато възможността за промяна на свойствата на изкуствените влакна е много ограничена, тъй като те са образувани от почти същия полимер ( целулозаили негови производни). Синтетичните влакна се характеризират с висока якост, водоустойчивост, устойчивост на износване, еластичност и устойчивост на химически реагенти.

От 1931 г., освен бутадиеновия каучук, нямаше синтетични влакна или полимери и единствените известни материали по това време на базата на естествен полимер, целулозата, бяха използвани за производството на влакна.

Революционните промени настъпиха в началото на 60-те години, когато след обявяването на добре известната програма за химизация на националната икономика, промишлеността на нашата страна започна да овладява производството на влакна на базата на поликапроамид, полиестери, полиетилен, полиакрилонитрил, полипропилен и други полимери.

По това време полимерите се смятаха само за евтини заместители на оскъдните естествени суровини - памук, коприна, вълна. Но скоро стана ясно, че полимерите и влакната на тяхна основа понякога са по-добри от традиционно използваните естествени материали - те са по-леки, по-здрави, по-устойчиви на топлина и способни да работят в агресивни среди. Ето защо химиците и технолозите са насочили всичките си усилия към създаването на нови полимери с високи експлоатационни характеристики и методи за тяхната обработка. И постигнахме резултати по този въпрос, които понякога надминаваха резултатите от подобни дейности на известни чуждестранни компании.

В началото на 70-те години в чужбина се появяват удивително силни по своята здравина кевларови влакна (САЩ), малко по-късно - Twaron (Холандия), Technora (Япония) и други, направени от ароматни полимери, наричани заедно арамиди. Въз основа на такива влакна са създадени различни композитни материали, които успешно се използват за производството на критични части на самолети и ракети, както и корда за гуми, бронежилетки, огнезащитни облекла, въжета, задвижващи ремъци, транспортни ленти и много други продукти.

Тези влакна бяха широко рекламирани в световната преса. Въпреки това, само тесен кръг от специалисти знае, че през същите тези години руски химици и технолози независимо създадоха арамидно влакно terlon, което не отстъпва по свойства на своите чуждестранни аналози. И тогава тук бяха разработени методи за производство на влакна SVM и Armos, чиято якост надвишава якостта на кевлара с един и половина пъти, а специфичната якост (т.е. якост на единица тегло) надвишава якостта на високолегирана стомана 10-13 пъти! И ако якостта на опън на стоманата е 160-220 kg/mm2, сега се работи активно за създаване на полимерни влакна с якост до 600 kg/mm2.

Друг клас полимери, подходящи за производство на влакна с висока якост, са течнокристални ароматни полиестери, тоест полимери, които имат свойствата на кристали в течно състояние. Влакната на тяхна основа имат не само предимствата на арамидните влакна, но и висока радиационна устойчивост, както и устойчивост на неорганични киселини и различни органични разтворители. Той е идеален материал за подсилване на каучука и създаване на силно напълнени композити; На негова основа са създадени проби от световоди, чието качество отговаря на най-високото световно ниво. И непосредствената задача е създаването на така наречените молекулярни композити, тоест композитни материали, в които самите молекули на течнокристалните полимери служат като усилващи компоненти.

Молекулите на конвенционалните полимери съдържат освен въглерод и атоми на други елементи - водород, кислород, азот. Но сега са разработени методи за производство на влакна, които всъщност са чист полимерен въглерод. Такива влакна имат рекордна якост (над 700 kg/mm2) и твърдост, както и изключително ниски коефициенти на топлинно разширение, висока устойчивост на износване и корозия, високи температури и радиация. Това им позволява успешно да се използват за производството на композитни материали - пластмаси, подсилени с въглеродни влакна, използвани в най-критичните структурни компоненти на високоскоростни самолети, ракети и космически кораби.

Използването на пластмаса от въглеродни влакна се оказва много икономически изгодно. За единица тегло на продукт, произведен от него, трябва да изразходвате 3 пъти по-малко енергия от продукт, изработен от стомана, и 20 пъти по-малко, отколкото от титан. Един тон въглеродни влакна може да замени 10-20 тона високолегирана стомана. Помпена турбина, изработена от въглеродни влакна и подходяща за изпомпване на минерални киселини при температури до 150°C, е наполовина по-евтина и издържа шест пъти по-дълго. Намалява се и трудоемкостта на производството на части със сложни конфигурации.

Производството на синтетични влакна се развива с по-бързи темпове от производството на изкуствени влакна. Това се обяснява с наличието на суровини и бързото развитие на суровинната база, по-ниската трудоемкост на производствените процеси и особено разнообразието от свойства и високо качество на синтетичните влакна. В тази връзка синтетичните влакна постепенно изместват не само естествените, но и изкуствените влакна в производството на някои потребителски стоки и технически продукти.

През 1968 г. световното производство на синтетични влакна възлиза на 3760,3 хиляди. T(около 51,6% от общото производство на химически влакна). Първото производство на синтетични влакна в индустриален мащаб е организирано в средата на 30-те години. 20-ти век в САЩ и Германия.

Капрон

В нашата страна влакната, направени от полиамидни смоли, се наричат ​​найлон и анид, качеството им е почти същото.

Найлонът или найлоновите влакна са бяло-прозрачно, много издръжливо вещество. Еластичността на найлона е много по-висока от коприната. Найлонът е полиамидно влакно. Найлонът се произвежда синтетично в нашите фабрики и от нашите материали. Изходна суровина: аминокиселинни производни. Капронът може да се разглежда като продукт на вътрешномолекулното взаимодействие между карбоксилната група и аминогрупата на молекулата на 6-аминохексановата киселина:

По опростен начин превръщането на капролактам в полимера, от който се произвеждат найлонови влакна, може да бъде представено по следния начин:

Капролактамът в присъствието на вода се превръща в 6-аминохексанова киселина, чиито молекули реагират една с друга. В резултат на тази реакция се образува високомолекулно вещество, чиито макромолекули имат линейна структура. Индивидуалните полимерни единици са остатъци от 6-аминохексанова киселина. Полимерът е смола. За да се получат влакна, той се разтопява и преминава през матрици. Полимерните струи се охлаждат от поток от студен въздух и се превръщат във влакна, които при усукване образуват нишки.

След това найлонът се подлага на допълнителна химическа обработка. Здравината на найлона зависи от технологията и грижата за производство. Крайният завършен найлон е бяло-прозрачен и много издръжлив материал. Дори найлонова нишка с диаметър 0,1 милиметра може да издържи 0,55 килограма.

В чужбина синтетичните влакна като найлон се наричат ​​перлон и найлон. Найлонът се произвежда в няколко разновидности; кристално прозрачният найлон е по-издръжлив от непрозрачния найлон с мътен жълтеникав или млечен оттенък.

Наред с висока якост, найлоновите влакна се характеризират с устойчивост на абразия и многократна деформация (огъване).

Найлоновите влакна не абсорбират влагата, така че не губят здравина, когато са мокри. Но найлоновите влакна също имат недостатъци. Не е много устойчив на киселини, найлоновите макромолекули се подлагат на хидролиза на мястото на амидните връзки. Топлоустойчивостта на найлона също е относително ниска. при нагряване силата му намалява и топенето настъпва при 2150C.

Продуктите от найлон и в комбинация с найлон вече са навлезли в ежедневието ни. Облеклото е изработено от найлонови нишки, което струва много по-малко от дрехите, изработени от естествени материали. Найлонът се използва за направата на риболовни мрежи, въдица, филтърни материали и тъкани за въжета. Рамките на автомобилните и самолетните гуми са изработени от кордова тъкан. Гумите с найлонов корд са по-устойчиви на износване от гумите с вискозен и памучен корд. Найлоновата смола се използва за производство на пластмаси, от които се изработват различни машинни части, зъбни колела, лагерни черупки и др. Руската промишленост произвежда изкуствени влакна, които са дори по-здрави от найлон, например ултраздрава ацетатна коприна, която е по-здрава от стоманена тел. Тази коприна може да издържи 126 кг на квадратен милиметър, а стоманената тел - 110 кг.

Лавсан

Лавсан (полиетилен терефталат)представител на полиестерите. Това е продукт на поликондензация на двувалентен алкохол етиленгликол HO-CH2CH2-OH и двуосновна киселина - терефталова (1,4-бензендикарбоксилна) киселина HOOC-C6H4-COOH (обикновено не самата терефталова киселина, а нейният диметилов етер). Полимерът принадлежи към линейните полиестери и се получава под формата на смола. Наличието на полярни O-CO- групи, редовно разположени по веригата на макромолекулите, води до повишени междумолекулни взаимодействия, придавайки твърдост на полимера. Макромолекулите в него са подредени произволно, в

19 век е белязан от важни открития в науката и технологиите. Рязък технически бум засегна почти всички области на производството, много процеси бяха автоматизирани и преминаха на качествено ново ниво. Техническата революция не заобикаля и текстилното производство - през 1890 г. във Франция за първи път се произвеждат влакна, произведени чрез химични реакции. С това събитие започва историята на химическите влакна.

Видове, класификация и свойства на химичните влакна

Според класификацията всички влакна се разделят на две основни групи: органични и неорганични. Органичните влакна включват изкуствени и синтетични влакна. Разликата между тях е, че изкуствените се създават от естествени материали (полимери), но чрез химични реакции. Синтетичните влакна използват синтетични полимери като суровини, но процесите за производство на тъкани не се различават фундаментално. Неорганичните влакна включват група минерални влакна, които се получават от неорганични суровини.

Целулозен хидрат, целулозен ацетат и протеинови полимери се използват като суровини за изкуствени влакна, а въглеродно-верижни и хетероверижни полимери се използват за синтетични влакна.

Поради факта, че при производството на химически влакна се използват химически процеси, свойствата на влакната, предимно механични, могат да бъдат променени, ако се използват различни параметри на производствения процес.

Основните отличителни свойства на химическите влакна в сравнение с естествените са:

• висока якост;
• способност за разтягане;
• якост на опън и дълготрайни натоварвания с различна якост;
• устойчивост на светлина, влага, бактерии;
• устойчивост на гънки.

Някои специални видове са устойчиви на високи температури и агресивни среди.

ГОСТ химически нишки

Според All-Russian GOST класификацията на химическите влакна е доста сложна.

Изкуствените влакна и нишки, съгласно GOST, се разделят на:

• изкуствени влакна;
• изкуствени нишки за кордови тъкани;
• изкуствени нишки за технически изделия;
• технически конци за канап;
• изкуствени текстилни нишки.

Синтетичните влакна и конци от своя страна се състоят от следните групи: синтетични влакна, синтетични нишки за кордови тъкани, за технически продукти, филмови и текстилни синтетични нишки.

Всяка група включва един или повече подвидове. Всеки подвид има свой собствен код в каталога.

Технология за получаване и производство на химически влакна

Производството на химически влакна има големи предимства в сравнение с естествените влакна:

• първо, производството им не зависи от сезона;
• второ, самият производствен процес, макар и доста сложен, е много по-малко трудоемък;
• трето, възможно е да се получи влакно с предварително зададени параметри.

От технологична гледна точка тези процеси са сложни и винаги се състоят от няколко етапа. Първо се получава суровината, след това се превръща в специален разтвор за предене, след което се образуват влакна и се извършва тяхното финализиране.

Използват се различни техники за формиране на влакна:

• използване на мокър, сух или сухо-мокър разтвор;
• използване на рязане с метално фолио;
• изтегляне от стопилка или дисперсия;
• рисуване;
• сплескване;
• формоване с гел.

Приложение на химически влакна

Химическите влакна имат много широко приложение в много индустрии. Основното им предимство е относително ниската цена и дългия експлоатационен живот. Тъканите, изработени от химически влакна, се използват активно за шиене на специални облекла, а в автомобилната индустрия за укрепване на гуми. В различни видове технологии по-често се използват нетъкани материали от синтетични или минерални влакна.

Текстилни химически влакна

Газообразните продукти от рафинирането на нефт и въглища се използват като суровина за производството на текстилни влакна от химически произход (по-специално за производството на синтетични влакна). Така се синтезират влакна, които се различават по състав, свойства и метод на изгаряне.

Сред най-популярните:

• полиестерни влакна (lavsan, crimplen);
• полиамидни влакна (найлон, найлон);
• полиакрилонитрилни влакна (нитрон, акрил);
• еластанови влакна (ликра, дорластан).

Сред изкуствените влакна най-често срещаните са вискоза и ацетат. Вискозните влакна се получават от целулоза, главно от смърчови дървета. Чрез химически процеси на това влакно може да се придаде визуална прилика с естествена коприна, вълна или памук. Ацетатните влакна са направени от отпадъци от производството на памук, така че абсорбират добре влагата.

Нетъкан текстил, изработен от химически влакна

Нетъканите материали могат да бъдат получени както от естествени, така и от химически влакна. Нетъканите материали често се произвеждат от рециклирани материали и отпадъци от други индустрии.

Свързва се влакнестата основа, приготвена по механичен, аеродинамичен, хидравличен, електростатичен или влакнообразуващ метод.

Основният етап в производството на нетъкан материал е етапът на свързване на влакнестата основа, получена по един от следните начини:

1. Химикал или лепило (лепило)- формованата лента се импрегнира, покрива или напоява със свързващ компонент под формата на воден разтвор, чието нанасяне може да бъде непрекъснато или фрагментирано.
2. Термичен- Този метод се възползва от термопластичните свойства на някои синтетични влакна. Понякога се използват влакната, които изграждат нетъкания материал, но в повечето случаи малко количество влакна с ниска точка на топене (двукомпонентни) се добавят специално към нетъкания материал на етапа на формоване.

Съоръжения за производство на химически влакна

Тъй като химическото производство обхваща няколко области на индустрията, всички съоръжения на химическата промишленост са разделени на 5 класа в зависимост от суровините и приложението:

• органична материя;
• неорганични вещества;
• материали от органичен синтез;
• чисти вещества и химикали;
• фармацевтична и медицинска група.

По предназначение съоръженията за производство на химически влакна се разделят на основни, общи и спомагателни.

Съвременните технологии засегнаха всички сфери на човешкия живот. Най-добрият пример за това как се развиват е текстилната индустрия: човечеството се е научило да произвежда синтетични тъкани.

Вискозата е вид изкуствена тъкан, изработена от целулоза. Този тип платно се получава чрез обработка на дървесни суровини. Синтетичните тъкани се изработват от полимери, получени чрез химични реакции. Суровините за материала са петролни продукти, въглища, газ. По правило спортните облекла или нещата, необходими за използване в екстремни ситуации, са изработени от синтетични тъкани.

Предимства и недостатъци на синтетичните тъкани

Синтетичните материали имат своите предимства и недостатъци. Въпреки изобилието от естествени материи, има редица предимства на синтетичния материал.

• Лекота на тъканта.За разлика от естествените материали, синтетичната тъкан е лека.
• Издръжливост.Дрехите, изработени от синтетичен материал, са по-малко податливи на износване и запазват устойчивостта на цвета добре. Това се постига чрез специална обработка на материята. Ето защо нещата могат да се носят дълго време, без да се страхуват, че ще избледнеят. Някои видове обаче се влошават, когато са изложени на ултравиолетови лъчи.
• Бързо съхнене.Почти всички синтетични материали не абсорбират много влага, а сушенето не отнема много време.
• Цена.Ниската цена на материала се постига благодарение на ниската цена на оригиналния продукт. За предприятията е изгодно да произвеждат такива тъкани, поради което производствените им обеми се увеличават всяка година.

Индустрията се развива всеки ден. Производителите на тъкани могат да променят характеристиките на тъканите, като вземат предвид желанията на големите клиенти.

Най-големият недостатък на такива материали е, че те могат да повлияят негативно на здравето. Синтетичната тъкан се наелектризира поради факта, че натрупва статично електричество. Човек може да има индивидуална поносимост към тази тъкан. Той практически не абсорбира влагата, следователно не е много хигиеничен материал. Синтетиката не диша, така че бельото от полиестер или спандекс не е много удобно за ежедневна употреба.

От друга страна, при лошо време синтетичната тъкан ще бъде изключително полезна - тя може да предпази човек от валежи по-добре от естествената тъкан.

Характеристики на производството

Първият патент за производство на синтетична тъкан е регистриран през 1930 г. Първо се научиха да изолират поливинилхлоридни влакна, след което немски учени успяха да получат полиамид. Този материал стана известен като. Производството му е пуснато на поточната линия едва през 1939 г.

В Съветския съюз синтетичните дрехи започват да се произвеждат едва в края на 60-те години. Първоначално това беше просто евтин заместител на естествената тъкан. Само много години по-късно те намериха правилното приложение за него: те започнаха да произвеждат работно облекло, което се отличаваше с висока устойчивост на износване и можеше да защити човек от неблагоприятни фактори на околната среда.

Изкуствените и синтетичните материали се различават по спецификата на производството, както и по цената на суровините. Синтетиката не изисква големи разходи. При производството на тъкани влакната се синтезират от съединения с ниско молекулно тегло. За да се произведе материал, суровината трябва да се разтопи или разтвори. След това нишката може да се отдели от вискозния материал. Нишката може да бъде единична, сложна или усукана под формата на турникет. Също така от разтопения материал могат да бъдат изработени отделни части от облекло и обувки.

От какво се правят синтетичните тъкани?

Днес има много видове синтетични влакна. Специалистите непрекъснато произвеждат нови разновидности на материала. Въпреки това, за удобство, те са разделени на две групи, всяка от които има свои собствени характеристики.

Синтетика с въглеродна верига

В производството му се използват въглеводороди. Този сорт съчетава следния списък от тъкани:

• полиетилен;
• полиакрилонитрил;
• полипропилен;
• поливинил хлорид;
• поливинилов алкохол.

Хетероверижна синтетика

Този тип плат е направен не само от въглеводороди, но и от други химически елементи. Това могат да бъдат азот, хлор, флуор. Елементите помагат за подобряване на характеристиките на материята.

Тази група включва следните тъкани:

• полиуретан.
• полиамид.

Благодарение на тези вещества, нещата, базирани на хетероверижна синтетика, добавят допълнителни качества към обичайните характеристики, които са незаменими при шиене на работно облекло.

Видове и наименования на синтетични тъкани

И така, текстилната промишленост на този етап от своето развитие позволява производството на различни видове синтетични тъкани. Но как да не се объркате в такъв асортимент и да разберете коя тъкан отговаря на всички необходими критерии? Ето кратки характеристики на най-популярните разновидности на синтетика.

• Лавсан

Има висока устойчивост на износване. Платът не се свива и издържа на силни температурни промени, до + 115 градуса. Запазва формата си дълго време. Материята е твърда на допир и не пропуска вода. Платното най-често се използва при производството на завеси. Много по-рядко се добавя към естествени суровини за производство на костюми - това позволява да се увеличи устойчивостта на износване на продуктите.

• руно

Изработен от синтетични влакна. На външен вид наподобява естествена вълна. Много мека, топла материя. Тя е еластична и дишаща. Материалът е лесен за поддръжка, лесен за пране и почистване. Основното е, че не е необходимо да се суши и глади дълго време, което значително спестява време. Платът често се използва в производството на детски дрехи. Недостатъкът е бързата загуба на форма поради факта, че артикулът се разтяга при ежедневно носене. Поларът може да натрупа статично електричество.

• Полисатин

Изработено с добавка на памук или полиестер. Материалът има редица предимства. Лесно се пере, не се мачка, не губи форма и има лъскава повърхност. Често се използва в производството на спални комплекти, пердета и за тапицерия на мебели. Модното и популярно спално бельо „с 3D ефект“ често се изработва от този вид тъкан.

• Акрил

Това е плат, който прилича на вълна, но е много по-практичен от естествените влакна. Запазва формата си дълго време и не пропуска влагата. Материалът не е изложен на ултравиолетови лъчи, почиства се лесно и не се свива. Използва се и в комбинация с вълна.

Акрилът се използва за шиене на връхни дрехи. В комбинация с вълна се използва и за направата на детски матраци, тъй като тази материя не може да абсорбира вода. Когато се комбинира с естествени влакна, придава на нещата здравина. Акрилът не образува пелети и е в състояние да запази формата си за дълго време. Има обаче и малък недостатък - нещата, изработени от тази тъкан, са силно електрифицирани. Често към конците за плетене се добавя акрил.

• Dyneema и Spectra

В тази група има два вида влакна - полиетилен и полипропилен. Те са най-леките в категорията синтетични тъкани. Такова платно не може да се удави във вода. Устойчив е на топлина. Материята не се разтяга и е устойчива на всякакви климатични промени.

Издържа на температури до +115 градуса. Широко използван в производството на туристически и специализирани облекла, например за рибари, скиори, скални катерачи и ловци. Материалът се използва и за трикотажни изделия. За тази цел обаче трябва да се вземе плат от естествени влакна.

Долен ред

Всяка година производството на продукти от синтетични тъкани нараства поради факта, че суровините са евтини. Функционалните характеристики на продуктите и техният външен вид също са подобрени.

Синтетичните изделия имат високи топлозащитни свойства. Те имат ниска хигроскопичност, висока хидрофобност и са доста издръжливи. Може да не са толкова удобни, колкото естествените влакна. Има много спорове относно тяхната безопасност за здравето. Но горните свойства им позволяват да останат сред обещаващите възможности за използване в текстилната промишленост.