Nuevos tipos de fibras sintéticas. Fibras sinteticas. Fibra sintética de poliamida Fibras sintéticas modernas

Las fibras sintéticas incluyen poliamida, poliéster, poliacrilonitrilo, cloruro de polivinilo, alcohol polivinílico, polipropileno, etc.

Fibras de poliamida(kapron, anide, enanth). Las fibras tienen una forma cilíndrica, su sección transversal depende de la forma del orificio del troquel a través del cual se presionan los polímeros (Fig. 9, un).

Las fibras de poliamida se caracterizan por una alta resistencia a la tracción (40-70cN/tex), resistencia a la abrasión, flexión múltiple, alta resistencia química, resistencia a las heladas, resistencia a los microorganismos. Sus principales desventajas son baja higroscopicidad (3,5-5%) y resistencia a la luz, alta electrificación y baja resistencia al calor; cuando se calientan a 160 ° C, su fuerza disminuye en casi un 50% Como resultado del rápido "envejecimiento", se vuelven amarillos a la luz, se vuelven quebradizos y duros. Las fibras arden con una llama azulada, formando una bola sólida marrón al final.

Las fibras e hilos de poliamida se utilizan ampliamente en la producción de calcetería y prendas de punto, hilos de coser, productos de mercería (trenzas, cintas), encajes, cuerdas, redes de pesca, cintas transportadoras, cordeles, tejidos técnicos, así como en la producción de tejidos para el hogar. en mezclas con otras fibras e hilos. La adición de un 10-20 % de fibras cortadas de poliamida a las naturales aumenta drásticamente la resistencia al desgaste de los productos.

fibras de poliéster(lavsan, terileno, dacron). En sección transversal, lavsan tiene la forma de un círculo (Fig. 9, b). La resistencia a la tracción de lavsan es algo menor que la de las fibras de poliamida (40-50cN / tex), el alargamiento a la rotura está dentro del 20-25%, la resistencia no se pierde en estado húmedo. A diferencia del nailon, el lavsan se destruye por la acción de ácidos y álcalis sobre él, su higroscopicidad es menor que la del nailon (0,4%). Cuando se lleva a la llama, el lavsan se derrite y arde lentamente con una llama humeante amarilla. La fibra es resistente al calor, tiene baja conductividad térmica y alta elasticidad, lo que permite obtener productos que conservan bien su forma; tener poca contracción. Las desventajas de la fibra son su mayor rigidez, la capacidad de formar bolitas en la superficie de los productos y una fuerte electrificación.

Lavsan se usa ampliamente en la producción de telas para el hogar mezcladas con lana, algodón, lino y fibra de viscosa, lo que le da a los productos una mayor resistencia a la abrasión, elasticidad

Arroz. 9. Vista longitudinal y sección transversal de fibras sintéticas:

a) caprón; b) lavsan; c) nitrona; d) cloro

e invencibilidad. También se utiliza con éxito en la producción de telas no tejidas, hilos de coser, cortinas, telas técnicas y cordón. Los hilos complejos de lavsan se someten a texturas, como resultado de lo cual absorben mejor la humedad y retienen el calor.

Fibras de poliacrilonitrilo (nitrón, orlón). En apariencia, el nitrón se parece a la lana. Su superficie es lisa (Fig. 9, en) con forma de sección transversal irregular con bordes dentados (en forma de mancuerna y cerca de ella).

Nitron se caracteriza por su alta resistencia (32-39cN/tex), que no cambia cuando está mojado, y su elasticidad. Los productos que contiene después del lavado conservan bastante bien su forma. Nitron no es dañado por polillas y microorganismos, y es altamente resistente a la radiación nuclear. En términos de resistencia a la abrasión, el nitrón es inferior a la poliamida y las fibras de poliéster. Además, se caracteriza por baja higroscopicidad (1,5%), lo que limita su uso en la producción de tejidos de lino, fuerte conductividad eléctrica. La fibra de nitrón también tiene la mejor solidez a la luz, baja conductividad térmica, es decir, buenas propiedades de protección contra el calor y, por lo tanto, a menudo se usa en mezclas con lana y en su forma pura para materiales de trajes y abrigos.

Nitron arde en destellos, emitiendo un humo de hollín negro. Después del final de la quema, se forma un bulto oscuro que se tritura fácilmente. El nitrón se utiliza en la producción de prendas de punto exteriores, tejidos para vestir, así como pieles de punto y tejidos, alfombras, mantas y tejidos técnicos.

fibras de PVC(cloro) (Fig. 9, GRAMO) En comparación con otras fibras sintéticas y algodón, es menos duradero (12-14 cN / tex), menos elástico, menos resistente a la abrasión, tiene baja higroscopicidad (0,1%), baja resistencia a la intemperie, baja resistencia al calor (70 ºC). Se caracteriza por una alta resistencia química, incombustibilidad, no inflamabilidad.

El cloro, cuando se lleva a una llama, carboniza, pero no quema, mientras libera el olor a cloro.

El cloro tiene la capacidad de acumular cargas electrostáticas, por lo que se utiliza para fabricar ropa interior médica. El cloro también se utiliza en la fabricación de tejidos para monos, ya que es resistente al agua ya los microorganismos.

La fibra de PVC, al igual que el cloro, pertenece a las fibras de cloruro de polivinilo, sin embargo, a diferencia del cloro, es la más duradera (26-36 cN/tex), más elástica y resistente a la luz. Se utiliza en la producción de productos de punto y tul para cortinas, mantas, telas decorativas, guatas, alfombras, mantas, tapetes y otros productos.

Fibras e hilos de alcohol polivinílico. Los filamentos se hilan a partir de la solución por el método húmedo. Además, dependiendo de las condiciones de moldeo y posterior acetilación, se obtienen hilos con diversos grados de dureza y resistencia al agua: desde hidrosolubles hasta hidrofóbicos.

Las fibras de alcohol polivinílico insolubles que se producen en nuestro país se denominan vinol. Tienen muchas propiedades positivas: solidez, alta resistencia a la abrasión, a la intemperie, a los reactivos químicos y a múltiples deformaciones. Vinol es bastante elástico, caracterizado por una alta resistencia al calor. La temperatura de reblandecimiento y de comienzo de la descomposición de las fibras es de 220°C. Vinol arde con llama amarillenta; después de que cesa la quema, se forma un bulto sólido de color marrón claro.

Una característica distintiva de las fibras de alcohol polivinílico, que las distingue de todas las fibras sintéticas, es su alta higroscopicidad, debido a la presencia de una gran cantidad de grupos hidroxilo en las macromoléculas poliméricas. En términos de higroscopicidad, las fibras de alcohol polivinílico están cerca del algodón, lo que permite su uso en la producción de materiales para ropa blanca y productos de una gama de disfraces y vestidos. Estas fibras están bien teñidas con tintes para fibras de celulosa. Se utilizan en mezcla con algodón, lana para la producción de tejidos, géneros de punto, alfombras, etc.

Una variedad soluble en agua de fibras de alcohol polivinílico se utiliza en la industria textil como fibra auxiliar (removible) en la producción de productos calados, telas delgadas, materiales de estructuras fibrosas porosas, así como en la fabricación de guipur (en lugar de fibras naturales). seda). Los hilos de alcohol polivinílico se utilizan en medicina para la fijación temporal de suturas quirúrgicas.

La presencia de grupos hidroxilo permite realizar la modificación química de estas fibras, especialmente por el método de síntesis de copolímeros de injerto, gracias a lo cual es posible crear fibras e hilos con propiedades específicas: ignífugas, bactericidas, ion- intercambio, etc

Fibras e hilos de poliolefina. Del grupo de las poliolefinas, el polipropileno se utiliza para la producción de fibras [– CH 2 –CHSN 3 –] n y polietileno [– CH 2 –CH 2 –] n media y baja presión.

Las fibras de poliolefina se pueden hilar a partir de polímeros fundidos o soluciones, seguidas de estirado y termofijado.

Hilos de polipropileno y polietileno tener valores suficientemente altos de resistencia y alargamiento a la tracción. Las fibras e hilos de poliolefina se caracterizan por una alta resistencia a los ácidos, álcalis, no son inferiores en términos de resistencia química al cloro. Su resistencia a la abrasión es inferior a la de los hilos de poliamida, especialmente los de polipropileno.

La resistencia al calor de los hilos de poliolefina es baja. A una temperatura de 80°C, un hilo de polietileno pierde alrededor del 80% de su fuerza original. La higroscopicidad de los hilos es casi nula, por lo que solo se pueden teñir con la introducción de un pigmento en el polímero antes del hilado. La electrificación significativa de estos hilos también está asociada con una baja higroscopicidad. La densidad de los hilos de polietileno y polipropileno es muy baja, por lo que los productos fabricados con ellos no se hunden en el agua.

Las fibras de poliolefina se utilizan principalmente con fines técnicos, así como mezcladas con fibras hidrófilas (algodón, lana, viscosa, etc.) en la producción de materiales para prendas exteriores, calzado y tejidos decorativos.

hilos de poliuretano. Actualmente, existe una gama bastante amplia de materiales que utilizan hilos de poliuretano (elastano) (spandex, lycra, etc.). Los hilos tienen una forma cilíndrica con una sección transversal redonda, amorfa. Una característica de todos los hilos de poliuretano es su alta elasticidad: su elongación de rotura es del 800%, la proporción de deformaciones elásticas y elásticas es del 92-98%. Por lo tanto, los materiales que contienen hilos de poliuretano tienen buenas propiedades elásticas y pocas arrugas. Es esta característica la que determinó el alcance de su uso. Spandex se utiliza principalmente en la fabricación de productos elásticos. Con el uso de estos hilos se producen tejidos y tejidos de punto para uso doméstico, para ropa deportiva, así como para calcetería. Los hilos de poliuretano tienen una fuerza (6–7 cN/tex) y una resistencia al calor insuficientes. Cuando se exponen a temperaturas superiores a 100°C, los hilos pierden sus propiedades elásticas. Por lo tanto, están producidos principalmente por una trenza que los protege. Los hilos de poliuretano también tienen una higroscopicidad muy baja (0,8-0,9%), lo que también limita su uso en forma pura.

Para un cambio dirigido en las propiedades de las fibras químicas, su modificación química se lleva a cabo de varias maneras. Con el fin de expandir el uso de fibras e hilos químicos en varios campos de la tecnología, se han desarrollado fibras de alta resistencia, alto módulo (baja resistencia a la tracción), resistentes al calor, no combustibles, resistentes a la luz y otros tipos de fibras con propiedades especiales. sido creado Así, al introducir unidades aromáticas (anillos de benceno) en la molécula de la cadena de poliamida, se obtuvieron fibras de alta resistencia y resistentes al calor como fenilona, ​​vnivlon (o SVM - módulo ultra alto), oxalon, arimid T, Kevlar, etc. Carbono de alta resistencia, resistente a productos químicos y resistente al calor. Tienen propiedades únicas. En condiciones de calentamiento prolongado (a una temperatura de 400 °C o más), conservan sus propiedades mecánicas y no son combustibles. Se utilizan en diversos campos de la tecnología (cosmonáutica, ingeniería aeronáutica y química, etc.)

En el libro de texto se proporciona información más detallada sobre la preparación y la estructura de las fibras químicas.

Fibras sintéticas

fibras químicas obtenidas a partir de polímeros sintéticos. Las fibras sintéticas se hilan a partir de un polímero fundido ( poliamida, poliéster, poliolefina), o de una solución de polímero ( poliacrilonitrilo, CLORURO DE POLIVINILO, alcohol de polivinilo) por método seco o húmedo. Las fibras sintéticas se producen en forma de hilos textiles y de cordón, monofilamento, así como fibra cortada. La variedad de propiedades de los polímeros sintéticos iniciales permite obtener fibras sintéticas con diferentes propiedades, mientras que las posibilidades de variar las propiedades de las fibras artificiales son muy limitadas, ya que se forman a partir de casi un polímero ( celulosa o sus derivados). Las fibras sintéticas se caracterizan por su alta resistencia, resistencia al agua, resistencia al desgaste, elasticidad y resistencia a los productos químicos.

Desde 1931, aparte del caucho de butadieno, no existían fibras y polímeros sintéticos, y para la fabricación de las fibras se utilizaban los únicos materiales conocidos en ese momento a base de un polímero natural, la celulosa.

Los cambios revolucionarios se dieron a principios de la década de 1960, cuando, tras el anuncio del conocido programa de quimicalización de la economía nacional, la industria de nuestro país pasó a dominar la producción de fibras a base de policaproamida, poliésteres, polietileno, poliacrilonitrilo, polipropileno y otros. polímeros

En ese momento, los polímeros se consideraban solo sustitutos baratos de las escasas materias primas naturales: algodón, seda, lana. Pero pronto se entendió que los polímeros y las fibras a base de ellos a veces son mejores que los materiales naturales utilizados tradicionalmente: son más livianos, más fuertes, más resistentes al calor y capaces de trabajar en entornos agresivos. Por ello, químicos y tecnólogos dirigieron todos sus esfuerzos a la creación de nuevos polímeros con características de alto desempeño y métodos para su procesamiento. Y lograron resultados en este negocio, a veces superando los resultados de actividades similares de firmas extranjeras conocidas.

A principios de la década de 1970, las fibras de Kevlar (EE. UU.), sorprendentes por su fuerza, aparecieron en el extranjero, un poco más tarde: Twaron (Países Bajos), technora (Japón) y otras hechas de polímeros aromáticos, denominados colectivamente aramidas. Sobre la base de dichas fibras, se crearon diversos materiales compuestos, que comenzaron a utilizarse con éxito para la fabricación de piezas críticas de aeronaves y misiles, así como cuerdas para neumáticos, chalecos antibalas, ropa ignífuga, cuerdas, correas de transmisión, cintas transportadoras. cinturones y muchos otros productos.

Estas fibras fueron ampliamente publicitadas en la prensa mundial. Sin embargo, solo un círculo estrecho de especialistas sabe que en los mismos años, los químicos y tecnólogos rusos crearon de forma independiente terlon de fibra de aramida, que no es inferior en sus propiedades a los análogos extranjeros. Y luego aquí se desarrollaron métodos para obtener fibras SVM y Armos, cuya resistencia supera la resistencia de Kevlar en una vez y media, y la resistencia específica (es decir, la resistencia por unidad de peso) supera la resistencia de alta aleación acero por 10-13 veces! Y si la resistencia a la tracción del acero es de 160-220 kg/mm2, ahora se está trabajando para crear una fibra de polímero con una resistencia de hasta 600 kg/mm2.

Otra clase de polímeros adecuados para producir fibras de alta resistencia son los poliésteres aromáticos de cristal líquido, es decir, polímeros que tienen las propiedades de los cristales en estado líquido. Las fibras a base de ellas se caracterizan no solo por las ventajas de las fibras de aramida, sino también por su alta resistencia a la radiación, así como a los ácidos inorgánicos y diversos disolventes orgánicos. Es un material ideal para reforzar el caucho y crear compuestos de alto relleno; en base a ello, se crearon muestras de guías de luz, cuya calidad corresponde al más alto nivel mundial. Y la tarea inmediata es la creación de los llamados compuestos moleculares, es decir, materiales compuestos en los que las propias moléculas de polímeros de cristal líquido sirven como componentes de refuerzo.

Las moléculas de los polímeros ordinarios contienen, además de carbono, también átomos de otros elementos: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno. Pero ahora se han desarrollado métodos para obtener fibras que son, de hecho, carbono polimérico puro. Estas fibras tienen una resistencia y rigidez récord (más de 700 kg/mm2), así como coeficientes de expansión térmica extremadamente bajos, alta resistencia al desgaste y la corrosión, altas temperaturas y radiación. Esto hace posible usarlos con éxito para la fabricación de materiales compuestos: plásticos reforzados con fibra de carbono, utilizados en las unidades estructurales más críticas de aviones, cohetes y naves espaciales de alta velocidad.

El uso de fibra de carbono es económicamente muy rentable. Por unidad de peso de un producto hecho de él, necesita gastar 3 veces menos energía que un producto hecho de acero y 20 veces menos que el titanio. Una tonelada de CFRP puede reemplazar de 10 a 20 toneladas de acero de alta aleación. La turbina de bomba de fibra de carbono, que es adecuada para bombear ácidos minerales a temperaturas de hasta 150 °C, cuesta la mitad del precio y dura seis veces más. También se reduce la complejidad de fabricar piezas de configuración compleja.

La producción de fibras sintéticas se está desarrollando a un ritmo más rápido que la producción de fibras artificiales. Esto se debe a la disponibilidad de materias primas y el rápido desarrollo de la base de materias primas, la menor intensidad de mano de obra de los procesos de producción y, especialmente, la variedad de propiedades y la alta calidad de las fibras sintéticas. En este sentido, las fibras sintéticas están reemplazando gradualmente no solo a las fibras naturales, sino también a las artificiales en la producción de algunos bienes de consumo y productos técnicos.

En 1968 la producción mundial de fibras sintéticas ascendió a 3.760.300 toneladas. t(alrededor del 51,6% de la producción total de fibras químicas). Por primera vez, la producción de fibras sintéticas a escala industrial se organizó a mediados de los años 30. siglo 20 en USA y Alemania.

Kapron

La fibra de resinas de poliamida en nuestro país se llama kapron y anide, casi no difieren en calidad entre sí.

Kapron o fibra de kapron es una sustancia blanca transparente y muy duradera. La elasticidad de capron es mucho mayor que la seda. Kapron se refiere a las fibras de poliamida. El nailon se fabrica sintéticamente en nuestras fábricas ya partir de nuestros materiales. Derivados de materias primas de aminoácidos. Capron se puede considerar como un producto de la interacción intramolecular del grupo carboxilo y el grupo amino de la molécula de ácido 6-aminohexanoico:

Simplificado, la transformación de la caprolactama en un polímero a partir del cual se produce la fibra de nailon se puede representar de la siguiente manera:

La caprolactama en presencia de agua se convierte en ácido 6-aminohexanoico, cuyas moléculas reaccionan entre sí. Como resultado de esta reacción, se forma una sustancia de alto peso molecular, cuyas macromoléculas tienen una estructura lineal. Las unidades poliméricas individuales son residuos de ácido 6-aminohexanoico. El polímero es una resina. Para obtener fibras, se funde, se pasa por hileras. Los chorros de polímero son enfriados por una corriente de aire frío y se convierten en fibras que, al retorcerse, forman hilos.

Después de eso, el capron se somete a un tratamiento químico adicional. La fuerza de capron depende de la tecnología y el cuidado de la producción. El capron acabado es de un material blanco-transparente y muy resistente. Incluso un hilo de nailon con un diámetro de 0,1 mm puede soportar 0,55 kilogramos.

En el extranjero, la fibra sintética del tipo caprón se denomina perlón y nailon. Kapron se produce en varias variedades; El nailon transparente es más duradero que el opaco con un tinte lechoso o amarillento opaco.

Junto con la alta resistencia, las fibras de nailon se caracterizan por la resistencia a la abrasión, la acción de la deformación repetida (curvas).

Las fibras de nailon no absorben la humedad, por lo que no pierden fuerza cuando se mojan. Pero la fibra de kapron también tiene desventajas. No es muy resistente a la acción de los ácidos.Las macromoléculas de Capron sufren hidrólisis en el sitio de los enlaces amida. La resistencia al calor de capron también es relativamente baja. cuando se calienta, su fuerza disminuye, a 2150C se produce la fusión.

Los productos de capron, y en combinación con capron, ya se han vuelto comunes en nuestra vida cotidiana. De los hilos de kapron se cose ropa que es mucho más barata que la ropa hecha de materiales naturales. Las redes de pesca, el hilo de pescar, los materiales de filtro, la tela del cordón están hechos de caprón. Las carcasas de los neumáticos de automóviles y aviones están hechas de tela de cordón. Los neumáticos con hilo de nailon son más duraderos que los de viscosa y hilo de algodón. La resina de nailon se utiliza para producir plásticos, que se utilizan para fabricar diversas piezas de máquinas, engranajes, semicojinetes, etc. La industria rusa produce fibra artificial incluso más fuerte que el nailon, por ejemplo, seda de acetato de alta resistencia, que supera al alambre de acero en su resistencia. Esta seda puede soportar 126 kg por milímetro cuadrado y alambre de acero - 110 kg.

Lavsan

Lavsan (tereftalato de polietileno) representante de los poliésteres. Es un producto de policondensación de alcohol dihídrico de etilenglicol HO-CH2CH2-OH y ácido dibásico - ácido tereftálico (1,4-bencenodicarboxílico) HOOC-C6H4-COOH (normalmente no se utiliza el ácido tereftálico en sí, sino su éster dimetílico). El polímero pertenece a los poliésteres lineales y se obtiene en forma de resina. La presencia de grupos polares O-CO- ubicados regularmente a lo largo de la cadena de la macromolécula conduce a un aumento en las interacciones intermoleculares, impartiendo rigidez al polímero. Las macromoléculas que contiene están dispuestas al azar, en

Tejidos sintéticos: invitados del futuro

Los materiales sintéticos livianos, fuertes, duraderos y hermosos están ganando una posición más fuerte en el mercado textil actual. Por su alto rendimiento y bajo costo, las telas sintéticas son llamadas las telas del futuro.

En la mente de muchas personas está claramente depositado el axioma "Los tejidos naturales son buenos, pero los sintéticos son malos". Al mismo tiempo, la mayoría se refiere a los sintéticos como todos los materiales, excepto algodón, lino, seda y lana.

¡Es importante saberlo! Todos los tejidos no naturales se dividen en dos grandes grupos: artificiales y sintéticos. Los primeros están hechos de componentes naturales: celulosa, proteínas, vidrio. Los materiales sintéticos se basan únicamente en polímeros que no existen en la naturaleza.

Las fibras sintéticas se obtienen durante la síntesis de etileno, benceno o fenol, producidos a partir de gas natural, petróleo y carbón.

La historia de los tejidos sintéticos comenzó hace poco más de medio siglo, cuando, poco antes de la Segunda Guerra Mundial, el químico líder de la fábrica estadounidense DuPont, Wallace Carothers, sintetizó un nuevo material llamado nylon.

Este tejido brillante y suave, agradable al tacto, inmediatamente resultó ser muy solicitado para la producción de medias de mujer. Durante los años de la guerra, el nailon se utilizó para las necesidades del ejército, se utilizó para fabricar telas para paracaídas y redes de camuflaje.

Ya a finales de los años 40 -principios de los 50 del siglo XX, comenzaba la era de los sintéticos- aparecieron en el mercado textil el nylon, el nitrón, el anuro, el poliéster y otras fibras.

La industria química no se detiene, y ahora el número de tejidos sintéticos ha superado el centenar. Las tecnologías modernas permiten obtener materiales con propiedades ya predeterminadas.

Clasificación de las fibras sintéticas

Las telas hechas de fibras sintéticas varían según las materias primas utilizadas en la fabricación. Todos los materiales modernos se pueden dividir en varios tipos.

Fibras de poliamida

Este grupo incluye nylon, capron, anid y otros. Se utiliza con mayor frecuencia para la producción de productos domésticos y técnicos.

Se distinguen por su alta resistencia a la tracción y al desgarro: el hilo de nylon es 3-4 veces más fuerte que el hilo de algodón. Resistente a la abrasión, hongos y microbios.

Las principales desventajas son baja higroscopicidad, alta electrificación, resistencia a la luz solar. Con una larga vida útil, se vuelven amarillas y se vuelven quebradizas.

fibras de poliéster

El representante más destacado de este grupo de materiales sintéticos es el lavsan, que se parece a la lana fina en apariencia. En algunos países, lavsan se conoce como terylene o dacron.

Las fibras de Lavsan, añadidas a la lana, aportan resistencia a los productos y reducen su formación de arrugas.

La desventaja de lavsan es su baja higroscopicidad y relativa rigidez. Además, el tejido está muy electrificado.

Se utiliza para la confección de trajes, vestidos, faldas, así como para la producción de pieles artificiales.

fibras de poliuretano

La principal ventaja de estas fibras es la elasticidad y la alta resistencia a la tracción. Algunos de ellos pueden estirarse, aumentando de 5 a 7 veces.

Las telas hechas de poliuretano (spandex, lycra) son duraderas, elásticas, no se arrugan y se adaptan perfectamente al cuerpo.

Lados negativos: no dejan pasar bien el aire, no son higroscópicos, tienen baja resistencia al calor. Se utiliza en la producción de tejidos de punto para coser prendas exteriores, chándales, calcetería.

fibras de poliolefina

Estos hilos sintéticos más baratos están hechos de polietileno y polipropileno. El uso principal es la producción de alfombras, materiales técnicos.

Las telas, que incluyen fibras de poliolefina, tienen mayor resistencia, resistencia al desgaste, no se deterioran cuando se exponen al moho o varios microorganismos.

Las desventajas incluyen una contracción significativa durante el lavado, así como inestabilidad a altas temperaturas.

¡Hecho interesante! No hace mucho tiempo, se descubrió la principal ventaja de las fibras de poliolefina: su capacidad para repeler el agua y permanecer secas. Debido a esto, las fibras se utilizan en la producción de productos repelentes al agua: tiendas de campaña, tela impermeable, etc.

Sintético no significa malo

A pesar de su "falta de naturalidad", los tejidos sintéticos tienen una serie de ventajas significativas:

1. Durabilidad. A diferencia de los "naturales", los sintéticos no están en absoluto sujetos a pudrición, moho, hongos o diversas plagas.
2. Rapidez del color. Gracias a una tecnología especial en la que el tejido primero se blanquea y luego se tiñe, los sintéticos conservan su estabilidad de color durante muchos años.
3. Ligereza y ligereza. Los tejidos sintéticos pesan varias veces menos que sus equivalentes naturales.
4. Resistencia a las arrugas. Los productos fabricados con fibras químicas no se arrugan con el uso y conservan perfectamente su forma. La ropa sintética se puede colgar en perchas sin miedo a que se estire.
5. Bajo costo. Dado que la producción de estos tejidos se basa en materias primas económicas, los productos elaborados con ellos están disponibles para cualquier categoría de compradores.

Además, una amplia variedad de tejidos sintéticos permite a cada uno elegir el material en función de sus necesidades y gustos.

No sin defectos

Aunque la industria química moderna se está desarrollando a pasos agigantados, tratando de mejorar las propiedades de los materiales sintéticos, todavía no es posible deshacerse de algunos de los aspectos negativos.

Lista de las principales desventajas de los sintéticos:

1. Higroscopicidad reducida. La ropa sintética no absorbe bien la humedad, se altera la transferencia de calor, el cuerpo humano suda.
2. Absorción de olores. Algunos tipos de tejidos son capaces de acumular olores desagradables en sí mismos y distribuirlos hasta el próximo lavado.
3. La probabilidad de una alergia. Las personas con tendencia a las reacciones alérgicas pueden experimentar irritación de la piel después del contacto con los sintéticos.
4. Toxicidad. Desafortunadamente, los materiales sintéticos baratos no siempre son seguros para la salud. No se recomienda comprar esa ropa, especialmente para niños pequeños.

Si la ropa hecha 100% de materiales sintéticos puede causar preocupaciones comprensibles entre los compradores, agregar fibras químicas a las telas naturales solo mejora sus propiedades, haciéndolas más seguras y respetuosas con el medio ambiente.

¡Importante! Los materiales hechos de fibras mixtas son elásticos, no se arrugan cuando se usan, no requieren planchado, no causan alergias en personas con piel sensible.

Brevemente sobre los tejidos sintéticos más famosos.

Los materiales sintéticos más comunes incluyen:

• Acrílico. La materia prima de este tejido se obtiene a partir del gas natural. Según sus propiedades, el acrílico se acerca a la lana natural. Retiene bien el calor, por lo que a menudo se cose ropa exterior. No le teme a las polillas, no se desvanece con el sol y conserva el brillo del color durante mucho tiempo.

La principal desventaja del acrílico es la formación de gránulos con un uso prolongado.

• . La producción industrial de este tejido se instauró en los años 80 del siglo pasado. En términos de suavidad y comodidad de uso, el vellón es comparable a la lana o piel natural.

El tejido es muy ligero, elástico, transpirable, retiene perfectamente el calor. El vellón es fácil de cuidar: se puede lavar en una máquina de escribir y no es necesario plancharlo. La ropa de lana es excelente para caminar, actividades al aire libre, como material para batas y pijamas.

El único inconveniente de este material es su capacidad de electrificar.

• Poliéster. Por sí mismas, las fibras de poliéster son rígidas y difíciles de teñir. Sin embargo, en combinación con el algodón o el lino adquieren cualidades completamente diferentes: suavidad, elasticidad, resistencia a la humedad y a las altas temperaturas.

Gracias a estas cualidades, los tejidos de poliéster son el mejor material para coser cortinas, cortinas, textiles para el hogar: manteles, colchas, servilletas.

Además, la suavidad y sedosidad del poliéster se aprovecha en la fabricación de ropa interior femenina.

• . El tejido se desarrolló en Japón y vio la luz por primera vez en 1975. La fibra es tan delgada que una madeja de hilo de 100 kilómetros de largo pesa solo cinco gramos.

La microfibra es fácil de lavar, se seca rápidamente, mantiene su forma durante mucho tiempo y conserva su color. Absorbe perfectamente la humedad, por lo que la mayoría de las veces hacen artículos para el hogar: servilletas, trapos, toallas, etc.

Cada año crece la gama de tejidos sintéticos, que van adquiriendo nuevas y más perfectas características, intentando satisfacer las necesidades de los clientes más exigentes.

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Algunas fibras de celulosa natural se procesan y procesan para usos específicos. Fibras conocidas como la viscosa, el acetato, etc. se obtienen procesando varios polímeros naturales.

Las primeras fibras artificiales que se desarrollaron y fabricaron utilizaron polímeros de origen natural, más precisamente la celulosa, que es una materia prima disponible en grandes cantidades en el reino vegetal.

La celulosa es un polímero natural que forma las células vivas de toda la vegetación. Es el material en el centro del ciclo del carbono y el biopolímero más abundante y renovable del planeta.

Sábanas de algodón y pulpa de madera, viscosa, seda de cobre y amonio, acetato de celulosa (secundario y triacetato), polinosa, fibra de alto módulo húmedo (HMW).

• La celulosa es uno de los muchos polímeros que se encuentran en la naturaleza.
• La madera, el papel y el algodón contienen celulosa. La celulosa es una fibra excelente.
• La celulosa se compone de unidades repetitivas de glucosa monomérica.
• Los tres tipos de fibras de celulosa regenerada son viscosa, acetato y triacetato, que se derivan de las paredes celulares de fibras cortas de algodón llamadas linters.
• El papel, por ejemplo, es casi celulosa pura.

Viscosa

La palabra "viscosa" se aplicó originalmente a cualquier fibra hecha de celulosa y, por lo tanto, contenía fibras de acetato de celulosa. Sin embargo, la definición de viscosa se describió en 1951 y ahora incluye fibras textiles y fibras compuestas de celulosa regenerada, excluyendo el acetato.

• La viscosa es una fibra de celulosa regenerada.
• Es la primera fibra hecha por el hombre.
• Tiene una forma redonda dentada con una superficie lisa.
• Cuando está mojada, la viscosa pierde 30-50% de su fuerza.
• La viscosa se forma a partir de polímeros naturales y, por lo tanto, no es una fibra sintética, sino una fibra de celulosa regenerada artificialmente.
• La fibra se vende como rayón.
• Hay dos variedades principales de fibra de viscosa, a saber, viscosa y cobre amonio.

Acetato

Fibra derivada en la que la sustancia que forma la fibra es acetato de celulosa. El acetato se obtiene de la celulosa refinando la celulosa de la pulpa de madera con ácido acético y anhídrido acético en presencia de ácido sulfúrico.

Características de la fibra de acetato:

• Lujoso al tacto y al aspecto.
• Amplia gama de colores y brillos.
• Excelente caída y suavidad.
• Secado relativamente rápido
• Resistente a la contracción, las polillas y el mildiu polvoriento

Se han desarrollado tintes especiales para acetato porque no acepta tintes comúnmente utilizados para algodón y viscosa.

Las fibras de acetato son fibras fabricadas en las que la sustancia que forma la fibra es acetato de celulosa. Los éteres de celulosa, triacetato y acetato, se forman por acetilación de borra de algodón o pulpa de madera utilizando anhídrido acético y un catalizador ácido en ácido acético.

Las fibras de acetato y triacetato son muy similares en apariencia a la viscosa con una resistencia constante. Los elementos y los triacetatos son fibras moderadamente rígidas y tienen buena resistencia a la flexión ya la deformación, especialmente después del tratamiento térmico.

La resistencia a la abrasión del acetato y el triacetato es pobre y estas fibras no pueden usarse en aplicaciones que requieran alta resistencia a la abrasión y al desgaste; sin embargo, la resistencia a la abrasión de estas fibras es excelente. Aunque el acetato y el triacetato son moderadamente absorbentes, su absorción no puede compararse con las fibras de celulosa pura. Al tacto, los tejidos de acetato son algo más suaves y flexibles que los de triacetato. Los tejidos de ambas fibras tienen excelentes características de caída. Las telas de acetato y triacetato tienen una apariencia agradable y un alto grado de brillo, pero el brillo de estas telas se puede modificar agregando un agente mateante.

Tanto el acetato como el triacetato son susceptibles al ataque de varios productos químicos domésticos. El acetato y el triacetato son atacados por ácidos y bases fuertes y blanqueadores oxidantes. El acetato tiene solo una ligera resistencia a la luz solar, mientras que la resistencia solar del triacetato es mayor. Ambas fibras tienen buena resistencia al calor por debajo de sus puntos de fusión.

El acetato y el triacetato no se pueden teñir con tintes utilizados para fibras de celulosa. Estas fibras se pueden teñir satisfactoriamente con tintes dispersos a temperaturas moderadas a altas, produciendo tonos nítidos y vibrantes. El acetato y el triacetato se secan rápidamente y se pueden lavar en seco.

Las fibras sintéticas comenzaron a producirse industrialmente en 1938. Por el momento, ya hay varias decenas de ellos. Todos ellos tienen en común que el material de partida son compuestos de bajo peso molecular que se convierten en polímeros mediante síntesis química. Al disolver o fundir los polímeros resultantes, se prepara una solución de hilado o hilado. Se moldean a partir de una solución o masa fundida, y solo entonces se someten a un acabado.

Variedades

Dependiendo de las características que caracterizan la estructura de las macromoléculas, las fibras sintéticas se suelen dividir en heterocadena y carbocadena. Los primeros incluyen los obtenidos a partir de polímeros, en cuyas macromoléculas, además del carbono, hay otros elementos: nitrógeno, azufre, oxígeno y otros. Estos incluyen poliéster, poliuretano, poliamida y poliurea. Las fibras sintéticas de cadena de carbono se caracterizan por el hecho de que su cadena principal está formada por átomos de carbono. Este grupo incluye cloruro de polivinilo, poliacrilonitrilo, poliolefina, alcohol polivinílico y que contienen flúor.

Los polímeros que sirven de base para la obtención de fibras de heterocadena se obtienen por policondensación y el producto se moldea a partir de fundidos. Las cadenas de carbohidrato se obtienen por polimerización en cadena, y la formación generalmente ocurre a partir de soluciones, en casos raros a partir de masas fundidas. Puede considerar una fibra de poliamida sintética, que se llama siblón.

Creación y aplicación

Una palabra como siblon resulta completamente desconocida para muchos, pero antes en las etiquetas de la ropa se podía ver la abreviatura VVM, bajo la cual se ocultaba una fibra de viscosa de alto módulo. En ese momento, a los fabricantes les pareció que ese nombre se vería más bonito que siblon, que podría asociarse con nailon y nailon. La producción de fibras sintéticas de este tipo se lleva a cabo a partir del árbol de Navidad, por muy fabuloso que luzca.

Peculiaridades

Siblon apareció a principios de los años 70 del siglo pasado. Es una viscosa mejorada. En la primera etapa, la celulosa se obtiene de la madera, se aísla en su forma pura. Su mayor cantidad se encuentra en el algodón, alrededor del 98%, pero se obtienen excelentes hilos de fibras de algodón incluso sin él. Por lo tanto, para la producción de celulosa, la madera se usa con mayor frecuencia, en particular coníferas, donde contiene 40-50%, y el resto son componentes innecesarios. Se requiere que se eliminen en fibras sintéticas.

Proceso de creación

Sintéticamente, las fibras se producen por etapas. En la primera etapa, se lleva a cabo el proceso de cocción, durante el cual todo el exceso de sustancias se transfiere de las astillas de madera a la solución, y las largas cadenas de polímeros se descomponen en fragmentos separados. Naturalmente, aquí solo el agua caliente no es suficiente, se agregan varios reactivos: natrones y otros. Sólo el despulpado con adición de sulfatos permite obtener una pulpa apta para la producción de siblón, ya que contiene menos impurezas.

Cuando la pulpa ya está digerida, se envía a blanquear, secar y prensar, y luego se traslada a donde se necesita, esta es la producción de papel, celofán, cartón y fibras, es decir, ¿qué sucede después?

Postprocesamiento

Si desea obtener sintético y luego primero debe preparar una solución de hilado. La celulosa es un sólido que no es fácil de disolver. Por lo tanto, generalmente se convierte en un éster de ácido ditiocarbónico soluble en agua. El proceso de transformación en esta sustancia es bastante largo. Primero, la celulosa se trata con álcali caliente, luego se exprime, mientras que los elementos innecesarios pasan a la solución. Después de exprimir, la masa se tritura y luego se coloca en cámaras especiales, donde comienza la maduración previa: las moléculas de celulosa se reducen casi a la mitad debido a la degradación oxidativa. A continuación, la celulosa alcalina reacciona con disulfuro de carbono, lo que permite obtener xantato. Esta es una masa similar a una masa de color naranja, un éster de ácido ditiocarbónico y el material de partida. Esta solución se llamó "viscosa" debido a su viscosidad.

Luego viene la filtración para eliminar las últimas impurezas. El aire disuelto se libera "hirviendo" el éter en el vacío. Todas estas operaciones conducen al hecho de que el xantato se vuelve como la miel joven, amarilla y viscosa. En esto, la solución de hilado está completamente lista.

Obtención de fibras

La solución se fuerza a través de los troqueles. las fibras no se hilan simplemente de la manera tradicional. Esta operación es difícil de comparar con un simple textil, sería más correcto decir que es un proceso químico que permite que millones de chorros de viscosa líquida se conviertan en fibras sólidas. En el territorio de Rusia, la viscosa y el siblón se obtienen de la celulosa. El segundo tipo de fibra es una vez y media más fuerte que el primero, se caracteriza por una mayor resistencia a los álcalis, los tejidos fabricados con ella son higroscópicos, se encogen menos y se arrugan. Y las diferencias en los procesos de producción de viscosa y siblón aparecen en el momento en que las fibras sintéticas recién "nacidas" aparecen en el baño de precipitación después de las hileras.

Química para ayudar

Para obtener viscosa, se vierte ácido sulfúrico en el baño. Está diseñado para descomponer el éter, dando como resultado fibras de celulosa pura. Si es necesario obtener un siblón, se añade al baño un éster que dificulte parcialmente la hidrólisis del éster, por lo que los hilos contendrán xantato residual. ¿Y qué da? Luego, las fibras se estiran y se les da forma. Cuando hay residuos de xantato en las fibras de polímero, resulta que las cadenas de celulosa del polímero se estiran a lo largo del eje de la fibra y no se organizan al azar, lo cual es típico de la viscosa ordinaria. Después del estirado, el manojo de fibras se corta en espátulas de 2 a 10 milímetros de largo. Después de algunos procedimientos más, las fibras se prensan en pacas. Una tonelada de madera es suficiente para producir 500 kilogramos de pulpa, a partir de los cuales se producirán 400 kilogramos de fibra de siblón. El hilado de pulpa se lleva a cabo durante aproximadamente dos días.

¿Qué sigue para el siblón?

En la década de 1980, estas fibras sintéticas se usaban como adiciones al algodón para que los hilos giraran mejor y no se rompieran. Siblon se usó para hacer sustratos para cuero artificial y también se usó en la fabricación de productos de asbesto. En ese momento, los tecnólogos no estaban interesados ​​en crear algo nuevo, necesitaban la mayor cantidad de fibra posible para implementar sus planes.

Y en Occidente en ese momento, las fibras de viscosa de alto módulo se usaban para producir telas que eran baratas y duraderas en comparación con el algodón, pero al mismo tiempo absorbían bien la humedad y respiraban. Ahora Rusia no tiene sus propias regiones algodoneras, por lo que se depositan grandes esperanzas en siblón. Solo que la demanda aún no es particularmente grande, ya que casi nadie compra telas y ropa de producción nacional.

Fibras poliméricas

Suelen dividirse en naturales, sintéticos y artificiales. Naturales son aquellas fibras, cuya formación se lleva a cabo en condiciones naturales. Suelen clasificarse según su origen, que determina su composición química, en animales y plantas. Los primeros están compuestos por proteínas, a saber, caroteno. Es seda y lana. Estos últimos están compuestos por celulosa, lignina y hemicelulosa.

Las fibras sintéticas artificiales se obtienen mediante el procesamiento químico de polímeros que existen en la naturaleza. Estos incluyen fibras de acetato, viscosa, alginato y proteínas. La materia prima para su elaboración es la pulpa de madera al sulfato o al sulfito. Las fibras artificiales se producen en forma de hilos textiles y cordeles, así como en forma de fibra cortada, que se procesa junto con otras fibras en la producción de diversos tejidos.

La fibra de poliamida sintética se obtiene a partir de polímeros derivados artificialmente. Como materia prima en este proceso, se utilizan fibras poliméricas, formadas por macromoléculas flexibles de estructura lineal o ligeramente ramificada, que tienen una masa significativa, más de 15.000 unidades de masa atómica, así como una distribución de peso molecular muy estrecha. Según el tipo, las fibras sintéticas pueden tener un alto grado de resistencia, un valor significativo en relación con el alargamiento, la elasticidad, la resistencia a múltiples cargas, bajas deformaciones residuales y una rápida recuperación después de la eliminación de la carga. Por eso, además de utilizarse en textiles, se utilizaron como elementos de refuerzo durante la fabricación de composites, y todo ello permitió aprovechar las propiedades especiales de las fibras sintéticas.

Conclusión

En los últimos años, se puede observar un aumento muy constante en el número de avances en el desarrollo de nuevas fibras poliméricas, en particular, para-aramida, polietileno, resistente al calor, combinado, cuya estructura es la de núcleo-envoltura. , polímeros heterocíclicos, que incluyen varias partículas, por ejemplo, plata u otros metales. Ahora, el material nailon ya no es el colmo de la ingeniería, ya que ahora hay una gran cantidad de fibras nuevas.