Искусственные волокна и нити получают из Древесины
Натуральный шелк был очень дорогим материалом. Долгие месяцы странствовали тюки китайского шелка по караванным путям Средней Азии и Ближнего Востока, прежде чем попадали в Европу. И чем дольше они путешествовали, тем дороже стоили. Попытки найти замену натуральному шелку делались с давних времен (см историю "Шелк из паутины"). Впервые предложение о возможности получения искусственных нитей, аналогичных натуральному шелку, высказал английский физик Роберт Гук в 1665 году. Через 70 лет подобное предложение высказал французский физик Реомюр . Однако эти предположения не были реализованы из-за недостаточного развития науки. Попытки технического осуществления этих идей начались только в середине ХIХ века.
В 1853 г англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром. Первый искусственный шелк был получен в 1883 г англичанином Свеном, который продавливал раствор через тонкие отверстия в осадительную ванную, содержащую спирт.
Промышленное реализация этого метода относится к 1891 г, когда в г. Безансон (Франция) инженер И. де Шардоне организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе, однако из-за легкой воспламеняемости, горючести и высокой стоимости растворителей метод не получил широкого развития. Но с этого момента началось быстрое развитие производства искусственных, а затем и синтетических волокон. Первый завод по производству вискозного шелка в России был построен в Мытищах, его производительность в 1913г составила 136т вискозного волокна.
Вискозные волокна
Применяются при производстве тканей, бельевого и верхнего трикотажа, как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами.
Исходным сырьем служит древесная целлюлоза (из 1м2 древесины ели можно получить 1500м вискозной нити).
Международное обозначение VISCOSE - из всех искусственных волокон это самое «естественное», потому что состоит, как хлопок и лен, из целлюлозы. Вискоза пользуется популярностью во всем мире из-за своего шелковистого блеска, возможности окрашивания в яркие тона, мягкости и способности впитывать влагу. Она дает ощущение прохлады в жару.
Обычное вискозное волокно обладает хорошей гигроскопичностью (35-40%), светостойкостью, мягкостью, устойчивостью к истиранию. Но из-за неоднородной, рыхлой и малоупорядоченной структуры обладает рядом недостатков: при увлажнении волокна сильно набухают, что приводит к значительной усадке тканей, потери прочности в мокром состоянии до 50% и снижению устойчивости к истиранию.
Ткани из вискозных нитей сильно сминаются. Действие температуры, светопогоды, микроорганизмов на вискозные волокна аналогично действию на хлопок и лен.
Ацетатное волокно
Основным сырьем является хлопковая целлюлоза. В результате проведения химических реакций природная целлюлоза превращается в новое химическое соединение – ацетилцеллюлозу (химически связанную целлюлозу), поэтому свойства ацетилцеллюлозных волокон существенно отличаются от свойств растительных и вискозных волокон.
Ацетатное волокно
По своему строению ацетатное волокно аналогично вискозному, но имеет более крупные бороздки вдоль волокна.
Ацетатное волокно имеет меньшую, чем вискозное волокно, прочность и меньшую потерю прочности в мокром состоянии. Ацетатное волокно значительно меньше набухает в воде, чем вискозное
Ацетатное волокно обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, пропускает ультрафиолетовые лучи, равномерно и глубоко окрашивается, имеет малую стойкость к истиранию, повышенную электризуемость, малую устойчивость к действию разбавленных кислот и щелочей.
Особенности горения: горит медленно с плавлением желтым пламенем, запах уксусной кислоты, остаток - черный шарик неправильной формы легко раздавливается пальцами.
Синтетические волокна
(нити) - формируют из не существующих в природе, а полученных путем различных химических реакций из каменного угля и нефти
Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 году В 1940 году в промышленном масштабе выпущено наиболее известное синтетическое волокно – полиамидное (США)
Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья, быстрым развитием сырьевой базы и особенно разнообразием свойств и высоким качеством синтетических волокон.
Современные синтетические материалы, значительно более прочны и долговечны, легки, меньше мнутся, быстрее сохнут. Они могут обладать свойством быстро впитывать и отводить конденсат от поверхности тела, предохранять тело от перенагревания или переохлаждения, химического воздействия, облучения и др. Очень важно то, что свойства синтетического волокна и, получаемого из него, материала можно задавать наперед. . Именно поэтому, синтетические волокна очень активно используются для производства современной модной одежды, спортивной одежды и обуви, одежды для экстремальных условий и спецодежды. Как ни парадоксально, использование одежды на основе нового поколения "синтетики" позволяет повысить работоспособность организма в экстремальных условиях. Вот почему, компании с мировыми именами тратят усилия на разработку новых дорогих материалов. Физико-механические и физико-химические свойства волокон химических можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера волокна химические, обладающие разными свойствами. В связи с этим синтетические волокна вытеснили натуральные и искусственные волокна в производстве некоторых товаров народного потребления и технических изделий.
В качестве исходного сырья для получения синтетических волокон используют продукты переработки газа, нефти и каменного угля (бензол, фенол, этилен, ацетилен...).
Гетероцепные волокна содержат в цепи макромолекулы кроме атомов углерода атомы других элементов.
Полиамидные (ПА) волокна
Полиамид (найлон) был самым первым синтетическим волокном. Он был изобретен в США в 1938 году Самыми первыми готовыми изделиями, в которых был использован полиамид, стали в 1940 году чулки. В период с 1960 по 1982гг были основным видом химических нитей. Народное имя «синтетика» долгое время относилось исключительно тканям из полиамидных нитей.
Отличительное свойство полиамидных волокон– высокая устойчивость к истиранию, по показателям которой они превосходят хлопковые волокна в 10 раз, шерстяные в 20 раз, вискозные в 50 раз. Высокая упругость волокон обеспечивает их устойчивость к многократным деформациям. Устойчивость к многократным изгибам ПА волокон в 10 раз превышает устойчивость хлопковых волокон. ПА волокна обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов.
Недостатками ПА волокон являются: малая термостойкость (при температуре 160°С прочность полиамидного волокна снижается на 40-50%) , низкая светостойкость(в результате быстрого "старения" на свету желтеют, становятся ломкими и жесткими), не устойчивы к действию пота. То, что полиамидные волокна не впитывают влагу, является причиной их повышенной электризуемости.
Широко применяются для производства чулочно-носочных и трикотажных изделий, для производства швейных ниток, и галантерейных изделий ( кружева, тесьмы, ленты), канатов, рыболовных сетей, конвейерных лент, корда, тканей технического назначения. А также для выработки различных видов тканей бытового назначения в смеси с другими волокнами и нитями.
Полиэфирные (ПЭ) волокна
Наиболее часто встречаемое обозначение:РЕ.
Занимают лидирующее положение среди химических волокон и нитей — 69% от общего объема производства. Производство полиэфирных волокон и нитей стало быстро развиваться с 1982 года.
ПЭ волокна являются термостойким, по термостойкости превосходят большинство натуральных и химических волокон. Полиэфирные волокна устойчивы к действию светопогоды, растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка. Обладают низкой теплопроводностью и большой упругостью, это позволяет получать из них изделия, хорошо сохраняющие форму. Ткани из таких волокон почти не мнутся, хорошо держат приданную форму, имеют малую усадку быстро сохнут, что связано с очень низкой гигроскопичностью.
Недостатками волокна являются его повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга и повышенная электризуемость.
Полиэфирные волокна широко применяются для выработки тканей бытового назначения в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном; в чистом виде применяются для производства швейных ниток, гардинно-тюлевых изделий, кружева, технических тканей. успешно применяют в медицине (синтетические кровеносные сосуды, хирургические нити). См
Полиакрилонитрильные (ПАН) волокна
Известны под названиями: нитрон, акрил, панакрил, акрилан, орлон, пан, дралон, куртель, крилион и др..
Полиакрилонитрильные волокна обладают прочностью, термопластичностью, светостойкостью, устойчивостью к действию кислот и щелочей, хорошо прокрашиваются, что позволяет получить пряжу ярких, насыщенных цветов. Растворители, применяемые для стирки и чистки одежды, не влияют на прочность волокна.
По своим механическим свойствам полиакрилонитрильные волокна очень близки к шерсти, их нередко называют «искусственной шерстью». Изделия из них после стирки полностью сохраняют форму и не требуют утюжки. Полиакрилонитрильные волокна не повреждается молью и микроорганизмами, высокой прочностью, инертностью к загрязнителям (изделия из них легко очищаются) и максимальной светостойкостью.
К недостаткам можно отнести низкую гигроскопичность, сравнительно большую жесткость, электризуемость и малую устойчивость к истиранию, низкую теплостойкость (максимальная температура при стирке 40 градусов) и подверженность пиллингу
Полиакрилонитрильные волокна применяют для изготовления верхнего трикотажа, ковров, плательных и костюмных тканей. Кроме того, используют для изготовления белья (в смеси с хлопком и вискозным волокном), гардин, брезентов, обивочных тканей и др. В вязальной пряже акрил чаще всего используют в смеси с шерстью или мохером, что позволяет создавать пушистые и в то же время формостойкие изделия.
