Nove vrste sintetičkih vlakana. Sintetička vlakna. Sintetička poliamidna vlakna Moderna sintetička vlakna

Sintetička vlakna uključuju poliamid, poliester, poliakrilonitril, polivinil klorid, polivinil alkohol, polipropilen itd.

Poliamidna vlakna(kapron, anid, enant). Vlakna imaju cilindrični oblik, njihov poprečni presjek ovisi o obliku otvora matrice kroz koju se polimeri utisnu (Sl. 9, a).

Poliamidna vlakna karakteriziraju visoka vlačna čvrstoća (40-70cN/tex), otpornost na abraziju, višekratno savijanje, visoka kemijska otpornost, otpornost na mraz, otpornost na mikroorganizme. Njihovi glavni nedostaci su niska higroskopnost (3,5-5%) i otpornost na svjetlost, visoka elektrifikacija i niska otpornost na toplinu; kada se zagrije na 160°C, njihova se čvrstoća smanjuje za gotovo 50%.Kao rezultat brzog "starenja", žute na svjetlu, postaju krhki i tvrdi. Vlakna gore plavkastim plamenom, tvoreći na kraju smeđu čvrstu kuglu.

Poliamidna vlakna i niti imaju široku primjenu u proizvodnji čarapa i trikotaže, konca za šivanje, galanterijskih proizvoda (pletenice, vrpce), čipke, užadi, ribarskih mreža, pokretnih traka, gajtana, tehničkih tkanina, kao i u proizvodnji tkanina za kućanstvo u mješavinama s drugim vlaknima i nitima. Dodavanje 10-20% poliamidnih rezanih vlakana prirodnim drastično povećava otpornost proizvoda na habanje.

poliesterska vlakna(lavsan, terilen, dakron). U presjeku lavsan ima oblik kruga (sl. 9, b).Vlačna čvrstoća lavsana je nešto niža od poliamidnih vlakana (40-50cN/tex), istezanje pri prekidu je unutar 20-25%, čvrstoća se ne gubi u mokrom stanju. Za razliku od najlona, ​​lavsan se uništava djelovanjem kiselina i lužina na njega, njegova higroskopnost je niža od one u najlona (0,4%). Kad se unese u vatru, lavsan se topi, polako gori žutim dimnim plamenom. Vlakno je otporno na toplinu, ima nisku toplinsku vodljivost i visoku elastičnost, što omogućuje dobivanje proizvoda od njega koji dobro zadržavaju oblik; imaju malo skupljanja. Nedostaci vlakna su njegova povećana krutost, sposobnost stvaranja pilinga na površini proizvoda i jaka elektrifikacija.

Lavsan se široko koristi u proizvodnji kućanskih tkanina pomiješanih s vunom, pamukom, lanom i viskoznim vlaknima, što proizvodima daje povećanu otpornost na habanje, elastičnost

Riža. 9. Uzdužni pogled i presjek sintetičkih vlakana:

a) kapron; b) lavsan; c) nitron; d) klor

i nepobjedivost. Također se uspješno koristi u proizvodnji netkanih materijala, konca za šivanje, zavjesa, tehničkih tkanina i gajtana. Složene lavsanske niti su podvrgnute teksturiranju, zbog čega bolje upijaju vlagu i zadržavaju toplinu.

Poliakrilonitrilna vlakna (nitron, orlon). Po izgledu, nitron podsjeća na vunu. Njegova površina je glatka (sl. 9, u) nepravilnog oblika poprečnog presjeka s nazubljenim rubovima (u obliku bučice i blizu nje).

Nitron karakterizira visoka čvrstoća (32-39cN/tex), koja se ne mijenja kada je mokra, i elastičnost. Proizvodi od njega nakon pranja prilično dobro zadržavaju oblik. Nitron ne oštećuju moljci i mikroorganizmi, te je vrlo otporan na nuklearno zračenje. Što se tiče otpornosti na habanje, nitron je inferiorniji od poliamidnih i poliesterskih vlakana. Osim toga, karakterizira ga niska higroskopnost (1,5%), što ograničava njegovu upotrebu u proizvodnji lanenih tkanina, jaka električna vodljivost. Nitronsko vlakno također ima najbolju svjetlosnu postojanost, nisku toplinsku vodljivost, odnosno dobra svojstva zaštite od topline, te se stoga često koristi u mješavinama s vunom iu svom čistom obliku za materijale odijela i kaputa.

Nitron gori u bljeskovima, ispuštajući dim crne čađe. Nakon završetka gorenja nastaje tamna, lako zdrobljena gruda. Nitron se koristi u proizvodnji vanjske trikotaže, tkanina za haljine, kao i krzna na pletenoj i platnenoj osnovi, tepiha, deka i tehničkih tkanina.

PVC vlakna(klorin) (slika 9, G U usporedbi s drugim sintetičkim vlaknima i pamukom, manje je izdržljiv (12-14 cN/tex), manje elastičan, manje otporan na habanje, ima nisku higroskopnost (0,1%), nisku otpornost na svjetlo vrijeme, nisku otpornost na toplinu (70 °C). Karakterizira ga visoka kemijska otpornost, nezapaljivost, nezapaljivost.

Klor, kada se dovede do plamena, ugljeni se, ali ne gori, a oslobađa miris klora.

Klor ima sposobnost nakupljanja elektrostatičkih naboja pa se koristi za izradu medicinskog donjeg rublja. Klor se također koristi u proizvodnji tkanina za kombinezone, jer je otporan na vodu i mikroorganizme.

PVC vlakno, kao i klor, spada u polivinil kloridna vlakna, međutim, za razliku od klorina, najtrajnije je (26-36 cN/tex), elastičnije i otpornije na svjetlost. Koristi se u proizvodnji pletenih i zavjesnih proizvoda od tila, deka, ukrasnih tkanina, vata, tepiha, deka, prostirki i drugih proizvoda.

Vlakna i niti od polivinil alkohola. Filamenti su prede iz otopine mokrom metodom. Štoviše, ovisno o uvjetima oblikovanja i naknadne acetilacije, dobivaju se niti s različitim stupnjevima čvrstoće i vodootpornosti: od topljivih u vodi do hidrofobnih.

Netopljiva polivinil alkoholna vlakna proizvedena u našoj zemlji nazivaju se vinol. Imaju mnoga pozitivna svojstva: čvrstoću, visoku otpornost na habanje, slabo vrijeme, kemijske reagense i višestruke deformacije. Vinol je prilično elastičan, karakterizira ga visoka otpornost na toplinu. Temperatura omekšavanja i početka raspadanja vlakana je 220°C. Vinol gori žućkastim plamenom; nakon prestanka gorenja nastaje čvrsta gruda svijetlosmeđe boje.

Posebnost vlakana polivinil alkohola, koja ih razlikuje od svih sintetičkih vlakana, je njihova visoka higroskopnost, zbog prisutnosti velikog broja hidroksilnih skupina u polimernim makromolekulama. U pogledu higroskopnosti, polivinil alkoholna vlakna su bliska pamuku, što ga omogućuje korištenje u proizvodnji materijala za posteljinu i proizvoda iz asortimana nošnji i haljina. Ova su vlakna dobro obojena bojama za celulozna vlakna. Koriste se u mješavini s pamukom, vunom za proizvodnju tkanina, pletiva, tepiha itd.

Vodotopiva vrsta vlakana polivinil alkohola koristi se u tekstilnoj industriji kao pomoćno (uklonjivo) vlakno u proizvodnji ažurnih proizvoda, tankih tkanina, materijala od poroznih vlaknastih struktura, kao i u proizvodnji gipura (umjesto prirodnog svila). Polivinil alkoholne niti se koriste u medicini za privremeno pričvršćivanje kirurških šavova.

Prisutnost hidroksilnih skupina omogućuje kemijsku modifikaciju ovih vlakana, posebno metodom sinteze cijepljenih kopolimera, zbog čega je moguće stvoriti vlakna i niti sa specifičnim svojstvima: vatrootporna, baktericidna, ionska. razmjena itd.

Poliolefinska vlakna i niti. Iz skupine poliolefina polipropilen se koristi za proizvodnju vlakana [– CH 2 –CHSN 3 –] n i polietilen [– CH 2 -CH 2 –] n srednji i niski tlak.

Poliolefinska vlakna mogu se ispredati iz polimernih talina ili otopina, nakon čega slijedi izvlačenje i zagrijavanje.

Polipropilenske i polietilenske niti imaju dovoljno visoke vlačne čvrstoće i vrijednosti istezanja. Poliolefinska vlakna i niti odlikuju se visokom otpornošću na kiseline, lužine, nisu inferiorni u smislu kemijske otpornosti na klor. Njihova je otpornost na habanje niža od poliamidne pređe, posebno polipropilenske.

Toplinska otpornost poliolefinskih niti je niska. Na temperaturi od 80 ° C, polietilenska nit gubi oko 80% svoje izvorne čvrstoće. Higroskopnost niti je gotovo nula, tako da se mogu bojati samo unošenjem pigmenta u polimer prije predenja. Značajna elektrifikacija ovih niti također je povezana s niskom higroskopnošću. Gustoća polietilenskih i polipropilenskih niti je vrlo niska, tako da proizvodi izrađeni od njih ne tonu u vodi.

Poliolefinska vlakna se uglavnom koriste u tehničke svrhe, kao i miješaju se s hidrofilnim vlaknima (pamuk, vuna, viskoza i dr.) u proizvodnji materijala za gornju odjeću, obuću i ukrasne tkanine.

poliuretanske niti. Trenutno postoji prilično velik raspon materijala koji koriste poliuretanske (elastanske) niti (spandex, likra, itd.). Niti imaju cilindrični oblik okruglog presjeka, amorfni. Značajka svih poliuretanskih niti je njihova visoka elastičnost: njihovo rastezanje pri prekidu je 800%, udio elastičnih i elastičnih deformacija je 92-98%. Stoga materijali koji sadrže poliuretanske niti imaju dobra elastična svojstva i malo se naboraju. Upravo je ta značajka odredila opseg njihove uporabe. Spandex se uglavnom koristi u proizvodnji elastičnih proizvoda. Korištenjem ovih niti proizvode se tkanine i pletenine za kućanstvo, za sportsku odjeću, kao i čarape. Poliuretanske niti imaju nedovoljnu čvrstoću (6-7 cN/tex) i otpornost na toplinu. Kada su izloženi temperaturama iznad 100°C, niti gube svoja elastična svojstva. Stoga se proizvode uglavnom pletenicom koja ih štiti. Poliuretanske niti također imaju vrlo nisku higroskopnost (0,8-0,9%), što također ograničava njihovu upotrebu u čistom obliku.

Za usmjerenu promjenu svojstava kemijskih vlakana, njihova se kemijska modifikacija provodi na različite načine. Kako bi se proširila primjena kemijskih vlakana i niti u raznim područjima tehnologije, dobila su vlakna visoke čvrstoće, visoke čvrstoće (niske vlačne), otporna na toplinu, nezapaljiva, svjetlootporna i druge vrste vlakana posebnih svojstava. stvoreno. Tako su uvođenjem aromatskih jedinica (benzenskih prstenova) u molekulu poliamidnog lanca dobivena vlakna visoke čvrstoće i otpornosti na toplinu poput fenilona, ​​vnivlona (ili SVM - ultra-visokog modula), oksalona, ​​arimida T, kevlara itd. Ugljik visoke čvrstoće, otporan na kemikalije, otporan na toplinu. Imaju jedinstvena svojstva. U uvjetima dugotrajnog zagrijavanja (na temperaturi od 400°C ili više), zadržavaju svoja mehanička svojstva i nisu zapaljivi. Koriste se u raznim područjima tehnologije (kozmonautika, zrakoplovstvo i kemijsko inženjerstvo itd.)

Detaljnije informacije o pripremi i strukturi kemijskih vlakana dane su u udžbeniku.

Sintetička vlakna

kemijska vlakna dobivena od sintetičkih polimera. Sintetička vlakna su ili ispredena iz taline polimera ( poliamid, poliester, poliolefin), ili iz otopine polimera ( poliakrilonitrila, PVC, polivinil alkohol) suhom ili mokrom metodom. Sintetička vlakna proizvode se u obliku niti tekstila i korda, monofilament, kao i rezana vlakna. Raznolikost svojstava početnih sintetičkih polimera omogućuje dobivanje sintetičkih vlakana različitih svojstava, dok su mogućnosti za variranje svojstava umjetnih vlakana vrlo ograničene, budući da se formiraju od gotovo jednog polimera ( celuloza ili njegove izvedenice). Sintetička vlakna karakteriziraju visoka čvrstoća, otpornost na vodu, otpornost na habanje, elastičnost i otpornost na kemikalije.

Od 1931. godine, osim butadienske gume, nije bilo sintetičkih vlakana i polimera, a za izradu vlakana koristili su se jedini tada poznati materijali na bazi prirodnog polimera - celuloze.

Revolucionarne promjene dolaze početkom 1960-ih, kada je nakon objave poznatog programa kemizacije narodnog gospodarstva, industrija naše zemlje počela ovladavati proizvodnjom vlakana na bazi polikaproamida, poliestera, polietilena, poliakrilonitrila, polipropilena i dr. polimera.

U to su vrijeme polimeri smatrani samo jeftinim zamjenama za oskudne prirodne sirovine - pamuk, svilu, vunu. No ubrzo je došlo shvaćanje da su polimeri i vlakna na njihovoj osnovi ponekad bolji od tradicionalno korištenih prirodnih materijala - lakši su, jači, otporniji na toplinu, sposobni za rad u agresivnim okruženjima. Stoga su kemičari i tehnolozi sve svoje napore usmjerili na stvaranje novih polimera visokih performansi i metoda njihove obrade. I u tom su poslu postigli rezultate, ponekad nadmašujući rezultate sličnih aktivnosti poznatih stranih firmi.

Početkom 1970-ih, kevlarska (SAD) vlakna, nevjerojatna po svojoj snazi, pojavila su se u inozemstvu, nešto kasnije - Twaron (Nizozemska), technora (Japan) i druga izrađena od aromatičnih polimera, zajednički nazvanih aramidi. Na temelju takvih vlakana nastali su različiti kompozitni materijali koji su se počeli uspješno koristiti za izradu kritičnih dijelova zrakoplova i projektila, kao i korde za gume, pancire, vatrostalnu odjeću, užad, pogonske remenje, transportne trake pojasevi i mnogi drugi proizvodi.

Ova su vlakna naširoko reklamirana u svjetskom tisku. Međutim, samo uski krug stručnjaka zna da su u istim godinama ruski kemičari i tehnolozi samostalno stvorili terlon od aramidnih vlakana, koji po svojim svojstvima nije inferioran stranim analozima. A onda su ovdje razvijene metode za dobivanje SVM i Armos vlakana, čija čvrstoća premašuje čvrstoću kevlara za jedan i pol puta, a specifična čvrstoća (tj. čvrstoća po jedinici težine) premašuje čvrstoću visoke legure. čelika za 10-13 puta! A ako je vlačna čvrstoća čelika 160-220 kg/mm2, sada se radi na stvaranju polimernog vlakna čvrstoće do 600 kg/mm2.

Druga klasa polimera prikladnih za proizvodnju vlakana visoke čvrstoće su tekući kristalni aromatični poliesteri, odnosno polimeri koji imaju svojstva kristala u tekućem stanju. Vlakna koja se temelje na njima karakteriziraju ne samo prednosti aramidnih vlakana, već i visoka otpornost na zračenje, kao i otpornost na anorganske kiseline i različita organska otapala. Idealan je materijal za ojačanje gume i stvaranje visoko punjenih kompozita; na temelju njega stvoreni su uzorci svjetlosnih vodiča čija kvaliteta odgovara najvišoj svjetskoj razini. A neposredni zadatak je stvaranje takozvanih molekularnih kompozita, odnosno kompozitnih materijala u kojima same molekule tekućih kristalnih polimera služe kao ojačavajuće komponente.

Molekule običnih polimera sadrže, osim ugljika, i atome drugih elemenata - vodika, kisika, dušika. Ali sada su razvijene metode za dobivanje vlakana koja su, zapravo, čisti polimerni ugljik. Takva vlakna imaju rekordnu čvrstoću (preko 700 kg/mm2) i krutost, te iznimno niske koeficijente toplinskog širenja, visoku otpornost na trošenje i koroziju, visoke temperature i zračenje. To im omogućuje da se uspješno koriste za proizvodnju kompozitnih materijala - ugljičnih vlakana, koji se koriste u najkritičnijim strukturnim jedinicama brzih zrakoplova, raketa i svemirskih letjelica.

Korištenje karbonskih vlakana ekonomski je vrlo isplativo. Po jedinici težine proizvoda napravljenog od njega, trebate potrošiti 3 puta manje energije od proizvoda od čelika i 20 puta manje od titana. Tona CFRP-a može zamijeniti 10-20 tona visokolegiranog čelika. Turbina pumpe od ugljičnih vlakana, koja je prikladna za crpljenje mineralnih kiselina na temperaturama do 150°C, upola je niža i traje šest puta dulje. Također je smanjena složenost izrade dijelova složene konfiguracije.

Proizvodnja sintetičkih vlakana razvija se bržim tempom od proizvodnje umjetnih vlakana. To je zbog dostupnosti sirovina i brzog razvoja sirovinske baze, nižeg radnog intenziteta proizvodnih procesa, a posebice raznolikosti svojstava i visoke kvalitete sintetičkih vlakana. S tim u vezi, sintetička vlakna postupno zamjenjuju ne samo prirodna, već i umjetna vlakna u proizvodnji nekih potrošačkih dobara i tehničkih proizvoda.

Godine 1968. svjetska proizvodnja sintetičkih vlakana iznosila je 3.760.300 tona. t(oko 51,6% ukupne proizvodnje kemijskih vlakana). Prvi put je proizvodnja sintetičkih vlakana u industrijskim razmjerima organizirana sredinom 30-ih godina. 20. stoljeće u SAD-u i Njemačkoj.

Kapron

Vlakna iz poliamidnih smola u našoj zemlji nazivaju se kapron i anid, gotovo se ne razlikuju po svojoj kvaliteti jedna od druge.

Kapron ili kapronsko vlakno je bijelo-prozirna, vrlo izdržljiva tvar. Elastičnost kaprona je mnogo veća od svile. Kapron se odnosi na poliamidna vlakna. Najlon se proizvodi sintetički u našim tvornicama i od naših materijala. Izvorni derivati ​​aminokiselina. Kapron se može smatrati produktom intramolekularne interakcije karboksilne skupine i amino skupine molekule 6-aminoheksanske kiseline:

Pojednostavljeno, transformacija kaprolaktama u polimer od kojeg se proizvodi najlonsko vlakno može se prikazati na sljedeći način:

Kaprolaktam se u prisutnosti vode pretvara u 6-aminoheksansku kiselinu, čije molekule međusobno reagiraju. Kao rezultat ove reakcije nastaje visokomolekularna tvar, čije makromolekule imaju linearnu strukturu. Pojedinačne polimerne jedinice su ostaci 6-aminoheksanske kiseline. Polimer je smola. Da bi se dobila vlakna, ona se topi, propušta kroz spinnere. Mlaznice polimera se hlade strujom hladnog zraka i pretvaraju u vlakna koja, kada se uvijaju, tvore niti.

Nakon toga, kapron se podvrgava dodatnoj kemijskoj obradi. Snaga kaprona ovisi o tehnologiji i njezi proizvodnje. Gotovi kapron je bijelo-proziran i vrlo izdržljiv materijal. Čak i najlonski konac promjera 0,1 mm može izdržati 0,55 kilograma.

U inozemstvu se sintetičko vlakno tipa kapron naziva perlon i najlon. Kapron se proizvodi u nekoliko varijanti; kristalno prozirni najlon je izdržljiviji od neprozirnog s mutnom žućkastom ili mliječnom bojom.

Uz visoku čvrstoću, najlonska vlakna karakteriziraju otpornost na habanje, djelovanje ponovljenih deformacija (savijanja).

Najlonska vlakna ne upijaju vlagu, pa ne gube snagu kada su mokra. Ali kapronsko vlakno također ima nedostatke. Nije jako otporan na djelovanje kiselina.Makromolekule kaprona podvrgavaju se hidrolizi na mjestu amidnih veza. Otpornost kaprona na toplinu također je relativno niska. kada se zagrije, njegova čvrstoća se smanjuje, na 2150C dolazi do topljenja.

Proizvodi od kaprona, a u kombinaciji s kapronom, već su ušli u naš svakodnevni život. Od kapronskih niti šivati ​​odjeću koja je mnogo jeftinija od odjeće od prirodnih materijala. Od kaprona se izrađuju mreže za pecanje, uže za pecanje, materijali za filtere, kord tkanina. Leševi automobilskih i zrakoplovnih guma izrađeni su od kord tkanine. Gume s najlonskom vrpcom izdržljivije su od guma od viskozne i pamučne korde. Najlonska smola koristi se za proizvodnju plastike koja se koristi za izradu raznih dijelova strojeva, zupčanika, školjki ležaja itd. Ruska industrija proizvodi umjetno vlakno čak i jače od najlona, ​​na primjer, acetatnu svilu za teške uvjete rada, koja svojom snagom nadmašuje čeličnu žicu. Ova svila može izdržati 126 kg po kvadratnom milimetru, a čelična žica - 110 kg.

Lavsan

Lavsan (polietilen tereftalat) predstavnik poliestera. To je polikondenzacijski produkt etilen glikol dihidričnog alkohola HO-CH2CH2-OH i dvobazične kiseline – tereftalne (1,4-benzendikarboksilne) kiseline HOOC-C6H4-COOH (obično se ne koristi sama tereftalna kiselina, već njen dimetil ester). Polimer spada u linearne poliestere i dobiva se u obliku smole. Prisutnost polarnih skupina O-CO- pravilno smještenih duž lanca makromolekule dovodi do povećanja međumolekularnih interakcija, dajući krutost polimeru. Makromolekule u njemu raspoređene su nasumično, u

Sintetičke tkanine - gosti iz budućnosti

Lagani, jaki, izdržljivi i lijepi sintetički materijali zauzimaju sve jaču poziciju na današnjem tržištu tekstila. Zbog visokih performansi i niske cijene, sintetičke tkanine nazivaju se tkaninom budućnosti.

U glavama mnogih ljudi jasno se taložio aksiom "Prirodne tkanine su dobre, ali sintetika je loša". Istovremeno, većina se na sintetiku odnosi na sve materijale, osim na pamuk, lan, svilu i vunu.

Važno je znati! Sve neprirodne tkanine podijeljene su u dvije velike skupine - umjetne i sintetičke. Prvi su izrađeni od prirodnih komponenti - celuloze, proteina, stakla. Sintetički materijali temelje se samo na polimerima koji ne postoje u prirodi.

Sintetička vlakna dobivaju se sintezom etilena, benzena ili fenola, proizvedenih iz prirodnog plina, nafte i ugljena.

Povijest sintetičkih tkanina započela je prije nešto više od pola stoljeća, kada je neposredno prije Drugog svjetskog rata vodeći kemičar američke tvornice DuPont Wallace Carothers sintetizirao novi materijal nazvan najlon.

Ova sjajna, glatka tkanina, ugodna na dodir, odmah se pokazala traženom za proizvodnju ženskih čarapa. Tijekom ratnih godina najlon se koristio za potrebe vojske, od njega su se izrađivale tkanine za padobrane i maskirne mreže.

Već kasnih 40-ih - ranih 50-ih godina dvadesetog stoljeća započela je era sintetike - na tržištu tekstila pojavila su se najlon, nitron, anid, poliester i druga vlakna.

Kemijska industrija ne miruje, a sada je broj sintetičkih tkanina premašio stotinu. Suvremene tehnologije omogućuju dobivanje materijala s već unaprijed određenim svojstvima.

Klasifikacija sintetičkih vlakana

Tkanine izrađene od sintetičkih vlakana razlikuju se ovisno o sirovinama koje se koriste u proizvodnji. Svi moderni materijali mogu se podijeliti u nekoliko vrsta.

Poliamidna vlakna

Ova skupina uključuje najlon, kapron, anid i druge. Najčešće se koristi za proizvodnju kućanskih i tehničkih proizvoda.

Odlikuje ih visoka vlačna i otporna na kidanje: najlonska nit je 3-4 puta jača od pamučne. Otporan na habanje, gljivice i mikrobe.

Glavni nedostaci su niska higroskopnost, visoka elektrifikacija, otpornost na sunčevu svjetlost. S dugim vijekom trajanja požute i postaju lomljivi.

poliesterska vlakna

Najistaknutiji predstavnik ove skupine sintetičkih materijala je lavsan, koji izgledom podsjeća na finu vunu. U nekim zemljama lavsan je poznat kao terilen ili dakron.

Lavsan vlakna, dodana vuni, daju proizvodima čvrstoću i smanjuju njihovo naboranje.

Nedostatak lavsana je njegova niska higroskopnost i relativna krutost. Osim toga, tkanina je jako elektrificirana.

Koristi se za krojenje odijela, haljina, suknji, kao i za izradu umjetnog krzna.

Poliuretanska vlakna

Glavna prednost ovih vlakana je elastičnost i visoka vlačna čvrstoća. Neki od njih se mogu rastegnuti, povećavajući se 5-7 puta.

Tkanine izrađene od poliuretana - spandex, likra - su izdržljive, elastične, ne gužvaju se i savršeno pristaju uz tijelo.

Negativne strane: slabo propuštaju zrak, nisu higroskopne, imaju nisku toplinsku otpornost. Koristi se u proizvodnji pletenih tkanina za šivanje gornje odjeće, trenirki, čarapa.

Poliolefinska vlakna

Ove najjeftinije sintetičke niti izrađene su od polietilena i polipropilena. Glavna upotreba je proizvodnja tepiha, tehničkih materijala.

Tkanine, koje uključuju poliolefinska vlakna, imaju povećanu čvrstoću, otpornost na habanje, ne propadaju kada su izložene plijesni ili raznim mikroorganizmima.

Nedostaci uključuju značajno skupljanje tijekom pranja, kao i nestabilnost na visoke temperature.

Zanimljiva činjenica! Ne tako davno otkrivena je glavna prednost poliolefinskih vlakana - njihova sposobnost odbijanja vode, a da pritom ostane suha. Zbog toga se vlakna koriste u proizvodnji vodoodbojnih proizvoda - šatora, kabanica itd.

Sintetika ne znači loše

Uz svu svoju "neprirodnost", sintetičke tkanine imaju niz značajnih prednosti:

1. Izdržljivost. Za razliku od "prirodnih", sintetika apsolutno nije podložna truljenju, plijesni, gljivicama ili raznim štetnicima.
2. Postojanost boje. Zahvaljujući posebnoj tehnologiji u kojoj se tkanina prvo izbjeljuje, a zatim boji, sintetika zadržava postojanost boje dugi niz godina.
3. Lakoća i prozračnost. Sintetičke tkanine teže nekoliko puta manje od svojih prirodnih kolega.
4. Otpornost na bore. Proizvodi od kemijskih vlakana ne gužvaju se prilikom nošenja i savršeno zadržavaju oblik. Sintetička odjeća može se objesiti na vješalice bez straha od rastezanja.
5. Niska cijena. Budući da se proizvodnja ovih tkanina temelji na jeftinim sirovinama, proizvodi izrađeni od njih dostupni su bilo kojoj kategoriji kupaca.

Osim toga, širok izbor sintetičkih tkanina omogućuje svakome da odabere materijal na temelju svojih zahtjeva i ukusa.

Ne bez nedostataka

Iako se moderna kemijska industrija razvija velikim koracima, pokušavajući poboljšati svojstva sintetičkih materijala, još uvijek nije moguće riješiti se nekih negativnih aspekata.

Popis glavnih nedostataka sintetike:

1. Smanjena higroskopnost. Sintetička odjeća ne upija dobro vlagu, poremećen je prijenos topline, ljudsko tijelo se znoji.
2. Upijanje mirisa. Neke vrste tkanina sposobne su akumulirati neugodne mirise u sebi i distribuirati ih do sljedećeg pranja.
3. Vjerojatnost alergije. Osobe sklone alergijskim reakcijama mogu osjetiti iritaciju kože nakon kontakta sa sintetikom.
4. Toksičnost. Nažalost, jeftini sintetički materijali nisu uvijek sigurni za zdravlje. Ne preporuča se kupovati takvu odjeću, posebno za malu djecu.

Ako odjeća izrađena od 100% sintetike može izazvati razumljivu zabrinutost kod kupaca, onda dodavanje kemijskih vlakana prirodnim tkaninama samo poboljšava njihova svojstva, čineći ih sigurnijom i ekološki prihvatljivijom.

Važno! Materijali izrađeni od miješanih vlakana su elastični, ne gužvaju se prilikom nošenja, ne zahtijevaju glačanje, ne izazivaju alergije kod osoba s osjetljivom kožom.

Ukratko o najpoznatijim sintetičkim tkaninama

Najčešći sintetički materijali uključuju:

• Akril. Sirovina za ovu tkaninu dobiva se iz prirodnog plina. Po svojim svojstvima akril je blizak prirodnoj vuni. Dobro zadržava toplinu, pa se od nje često šije gornja odjeća. Ne boji se moljaca, ne blijedi na suncu i dugo zadržava svjetlinu boje.

Glavni nedostatak akrila je stvaranje kuglica s produljenim trošenjem.

• . Industrijska proizvodnja ove tkanine uspostavljena je 80-ih godina prošlog stoljeća. Po mekoći i udobnosti nošenja, flis je usporediv s prirodnom vunom ili krznom.

Tkanina je vrlo lagana, elastična, prozračna, savršeno zadržava toplinu. Flis je jednostavan za njegu: može se prati u pisaćem stroju i ne treba ga glačati. Odjeća od flisa izvrsna je za šetnju, aktivnosti na otvorenom, kao materijali za kućne ogrtače i pidžame.

Jedini nedostatak ovog materijala je njegova sposobnost elektrifikacije.

• Poliester. Sama po sebi, poliesterska vlakna su kruta i teško se boje. Međutim, u kombinaciji s pamukom ili lanom dobivaju potpuno različite kvalitete: mekoću, elastičnost, otpornost na vlagu i visoke temperature.

Zahvaljujući tim kvalitetama, poliesterske tkanine su najbolji materijal za šivanje zavjesa, zavjesa, kućnog tekstila - stolnjaka, prekrivača, salvete.

Osim toga, glatkoća i svilenkast poliestera koristi se u proizvodnji ženskog donjeg rublja.

• . Tkanina je razvijena u Japanu i prvi put je ugledala svjetlo dana 1975. godine. Vlakno je toliko tanko da motka pređe duga 100 kilometara teži samo pet grama.

Mikrovlakna se lako peru, brzo se suši, dugo zadržava oblik i zadržava boju. Savršeno upija vlagu, pa najčešće od njega izrađuju kućanske potrepštine: salvete, krpe, ručnike itd.

Svake godine asortiman sintetičkih tkanina raste, dobivaju nove i savršenije karakteristike, nastojeći zadovoljiti potrebe i najzahtjevnijih kupaca.

Vrijeme čitanja: 4 minute

Neka prirodna celulozna vlakna se obrađuju i obrađuju za posebne namjene. Poznata vlakna poput viskoze, acetata i dr. dobivaju se preradom raznih prirodnih polimera.

Prva umjetna vlakna koja su razvijena i proizvedena koristila su polimere prirodnog podrijetla, točnije celulozu, koja je sirovina dostupna u velikim količinama u biljnom carstvu.

Celuloza je prirodni polimer koji čini žive stanice cijele vegetacije. To je materijal u središtu ciklusa ugljika i najzastupljeniji i obnovljivi biopolimer na planetu.

Pamučne plahte i drvena pulpa, viskoza, bakrena amonijeva svila, acetat celuloze (sekundarni i triacetat), polinoza, vlakno visokog mokrog modula (HMW).

• Celuloza je jedan od mnogih polimera koji se nalazi u prirodi.
• Drvo, papir i pamuk sadrže celulozu. Celuloza je izvrsno vlakno.
• Celuloza se sastoji od ponavljajućih jedinica monomerne glukoze.
• Tri vrste regeneriranih celuloznih vlakana su viskoza, acetat i triacetat, koji su izvedeni iz staničnih stijenki kratkih pamučnih vlakana zvanih linteri.
• Papir je, na primjer, gotovo čista celuloza.

Viskoza

Riječ "viskoza" izvorno je primijenjena na bilo koje vlakno napravljeno od celuloze i stoga je sadržavalo celulozno acetatna vlakna. Međutim, definicija viskoze je opisana 1951. godine i sada uključuje tekstilna vlakna i vlakna sastavljena od regenerirane celuloze, isključujući acetat.

• Viskoza je regenerirano celulozno vlakno.
• To je prvo umjetno vlakno.
• Ima nazubljeni okrugli oblik s glatkom površinom.
• Kada je mokra, viskoza gubi 30-50% svoje čvrstoće.
• Viskoza je nastala od prirodnih polimera i stoga nije sintetičko vlakno, već umjetno regenerirano celulozno vlakno.
• Vlakna se prodaju kao rajon.
• Postoje dvije glavne vrste viskoznih vlakana, a to su viskoza i bakreni amonij.

Acetat

Izvedeno vlakno u kojem je tvar koja stvara vlakna celulozni acetat. Acetat se dobiva iz celuloze rafiniranjem celuloze iz drvene pulpe octenom kiselinom i anhidridom octene kiseline u prisutnosti sumporne kiseline.

Karakteristike acetatnih vlakana:

• Luksuzan na dodir i izgled
• Široka paleta boja i sjajila
• Izvrsna draperija i mekoća
• Relativno brzo sušenje
• Otporan na skupljanje, moljce i pepelnicu

Za acetat su razvijene posebne boje jer ne prihvaća boje koje se obično koriste za pamuk i viskozu.

Acetatna vlakna su proizvedena vlakna u kojima je tvar koja stvara vlakna celulozni acetat. Celulozni eteri triacetat i acetat nastaju acetilacijom pamučnog lintera ili drvene pulpe korištenjem anhidrida octene kiseline i kiselog katalizatora u octenoj kiselini.

Acetatna i triacetatna vlakna su po izgledu vrlo slična viskozi s dosljednom čvrstoćom. Elementi i triacetati su umjereno kruta vlakna i imaju dobru otpornost na savijanje i deformaciju, osobito nakon toplinske obrade.

Otpornost na abraziju acetata i triacetata je slaba i ova se vlakna ne mogu koristiti u aplikacijama koje zahtijevaju visoku otpornost na habanje i habanje; međutim, otpornost na habanje ovih vlakana je izvrsna. Iako su acetat i triacetat umjereno upijajući, njihova se apsorpcija ne može usporediti s čistim celuloznim vlaknima. Na dodir, acetatne tkanine su nešto mekše i fleksibilnije od triacetatne. Tkanine obaju vlakana imaju izvrsne karakteristike drapa. Acetatne i triacetatne tkanine imaju ugodan izgled i visok stupanj sjaja, ali se sjaj ovih tkanina može modificirati dodavanjem sredstva za matiranje.

I acetat i triacetat osjetljivi su na napade brojnih kemikalija u kućanstvu. Acetat i triacetat napadaju jake kiseline i baze te oksidirajuća izbjeljivača. Acetat ima samo blagu otpornost na sunčevu svjetlost, dok je solarna otpornost triacetata veća. Oba vlakna imaju dobru otpornost na toplinu ispod svojih tališta.

Acetat i triacetat ne mogu se bojati bojama koje se koriste za celulozna vlakna. Ova vlakna mogu se na zadovoljavajući način bojiti disperznim bojama na umjerenim do visokim temperaturama, dajući oštre, živopisne nijanse. Acetat i triacetat se brzo suše i mogu se kemijski čistiti.

Sintetička vlakna počela su se industrijski proizvoditi 1938. godine. Trenutno ih je već nekoliko desetaka. Svima je zajedničko da su polazni materijal spojevi male molekularne mase koji se kemijskom sintezom pretvaraju u polimere. Otapanjem ili topljenjem dobivenih polimera priprema se otopina za predenje ili predenje. Oblikuju se iz otopine ili taline, a tek tada se podvrgavaju završnoj obradi.

Sorte

Ovisno o značajkama koje karakteriziraju strukturu makromolekula, sintetička vlakna se obično dijele na heterolančane i karbolančane. Prvi uključuju one dobivene iz polimera, u čijim se makromolekulama, osim ugljika, nalaze i drugi elementi - dušik, sumpor, kisik i drugi. To uključuje poliester, poliuretan, poliamid i poliureu. Ugljični lanac sintetičkih vlakana karakterizira činjenica da je njihov glavni lanac izgrađen od atoma ugljika. Ova skupina uključuje polivinil klorid, poliakrilonitril, poliolefin, polivinil alkohol i fluor koji sadrži.

Polimeri koji služe kao osnova za dobivanje heterolančanih vlakana dobivaju se polikondenzacijom, a proizvod se oblikuje iz taline. Ugljikolanci se dobivaju lančanom polimerizacijom, a nastajanje obično dolazi iz otopina, u rijetkim slučajevima iz talina. Možete uzeti u obzir jedno sintetičko poliamidno vlakno, koje se zove siblon.

Stvaranje i primjena

Takva riječ kao što je siblon mnogima je potpuno nepoznata, ali ranije se na etiketama odjeće mogla vidjeti kratica VVM, ispod koje se skrivalo viskozno vlakno visokog modula. U to vrijeme proizvođačima se činilo da će takav naziv izgledati ljepše od siblona, ​​što bi se moglo povezati s najlonom i najlonom. Proizvodnja sintetičkih vlakana ove vrste vrši se od božićnog drvca, koliko god izgledalo nevjerojatno.

Osobitosti

Siblon se pojavio početkom 70-ih godina prošlog stoljeća. To je poboljšana viskoza. U prvoj fazi, celuloza se dobiva iz drva, izolirana je u svom čistom obliku. Njegova najveća količina nalazi se u pamuku - oko 98%, ali se iz pamučnih vlakana i bez njega dobivaju izvrsne niti. Stoga se za proizvodnju celuloze češće koristi drvo, osobito crnogorično, gdje sadrži 40-50%, a ostalo su nepotrebne komponente. Potrebno ih je zbrinuti u sintetička vlakna.

Proces stvaranja

Sintetički, vlakna se proizvode u fazama. U prvoj fazi provodi se proces kuhanja, tijekom kojeg se sve suvišne tvari iz drvene sječke prenose u otopinu, a dugi polimerni lanci se razbijaju u zasebne fragmente. Naravno, samo topla voda ovdje nije dovoljna, dodaju se razni reagensi: natroni i drugi. Samo pulpiranje s dodatkom sulfata omogućuje dobivanje pulpe koja je prikladna za proizvodnju siblona, ​​jer sadrži manje nečistoća.

Kada je pulpa već probavljena, šalje se na izbjeljivanje, sušenje i prešanje, a zatim se premješta tamo gdje je potrebna - to je proizvodnja papira, celofana, kartona i vlakana, odnosno što se dalje događa s njom?

Naknadna obrada

Ako želite dobiti sintetičko i onda prvo trebate pripremiti otopinu za predenje. Celuloza je krutina koju nije lako otopiti. Stoga se obično pretvara u ester ditiokarbonske kiseline topiv u vodi. Proces transformacije u ovu tvar je prilično dugotrajan. Prvo se celuloza obrađuje vrućom lužinom, nakon čega slijedi cijeđenje, dok nepotrebni elementi prelaze u otopinu. Nakon cijeđenja, masa se usitnjava, a potom stavlja u posebne komore, gdje počinje predzrenje – molekule celuloze se zbog oksidativne razgradnje gotovo prepolovljuju. Zatim, alkalna celuloza reagira s ugljičnim disulfidom, što omogućuje dobivanje ksantata. Ovo je narančasta masa nalik na tijesto, ester ditiokarbonske kiseline i polazni materijal. Ova otopina nazvana je "viskoza" zbog svoje viskoznosti.

Slijedi filtracija kako bi se uklonile posljednje nečistoće. Otopljeni zrak se oslobađa "kuhanjem" etera u vakuumu. Sve ove operacije dovode do činjenice da ksantat postaje poput mladog meda - žut i viskozan. Na tome je otopina za predenje potpuno spremna.

Dobivanje vlakana

Otopina se probija kroz matrice. vlakna se ne vrte jednostavno na tradicionalan način. Ovu operaciju je teško usporediti s jednostavnim tekstilom, ispravnije bi bilo reći da je riječ o kemijskom procesu koji omogućuje da milijuni mlazova tekuće viskoze postanu čvrsta vlakna. Na području Rusije od celuloze se dobivaju viskoza i siblon. Druga vrsta vlakana je jedan i pol puta jača od prve, odlikuje se većom otpornošću na lužine, tkanine izrađene od nje su higroskopne, manje se skupljaju i naboraju. A razlike u procesima proizvodnje viskoze i siblona pojavljuju se u trenutku kada se tek "rođena" sintetička vlakna nalaze u taložnoj kupelji nakon spinnereta.

Kemija u pomoć

Za dobivanje viskoze, sumporna kiselina se ulijeva u kadu. Dizajniran je za razlaganje etera, što rezultira čistim celuloznim vlaknima. Ako je potrebno dobiti siblon, kupelji se dodaje ester koji djelomično ometa hidrolizu estera, pa će niti sadržavati rezidualni ksantat. I što daje? Vlakna se zatim rastežu i oblikuju. Kada se u polimernim vlaknima nalaze ostaci ksantata, ispada da rastežu lance polimerne celuloze duž osi vlakna, a ne nasumično ih poredaju, što je tipično za običnu viskozu. Nakon izvlačenja, snop vlakana se reže u lopatice duljine 2-10 milimetara. Nakon još nekoliko postupaka, vlakna se prešaju u bale. Za proizvodnju 500 kilograma celuloze dovoljna je tona drva, od čega će se proizvesti 400 kilograma siblon vlakana. Predenje pulpe provodi se oko dva dana.

Što je sljedeće za siblon?

Osamdesetih godina prošlog stoljeća ova sintetička vlakna korištena su kao dodaci pamuku kako bi se niti bolje ispredale i ne lomile. Siblon se koristio za izradu podloga za umjetnu kožu, a koristio se i u proizvodnji proizvoda od azbesta. U to vrijeme tehnolozi nisu bili zainteresirani za stvaranje nečeg novog, trebali su što više vlakana da provedu svoje planove.

A na Zapadu su se u to vrijeme koristila viskozna vlakna visokog modula za proizvodnju tkanina koje su bile jeftine i izdržljive u odnosu na pamuk, ali su u isto vrijeme dobro upijale vlagu i disale. Sada Rusija nema svoje pamučne regije, pa se velike nade polažu u siblon. Samo potražnja za njim još nije osobito velika, jer tkanine i odjeću domaće proizvodnje gotovo nitko ne kupuje.

Polimerna vlakna

Obično se dijele na prirodne, sintetičke i umjetne. Prirodna su ona vlakna čije se stvaranje odvija u prirodnim uvjetima. Obično se razvrstavaju prema podrijetlu, što određuje njihov kemijski sastav, na životinje i biljke. Prvi se sastoje od proteina, odnosno karotena. To je svila i vuna. Potonji se sastoje od celuloze, lignina i hemiceluloze.

Umjetna sintetička vlakna dobivaju se kemijskom obradom polimera koji postoje u prirodi. To uključuje acetatna, viskozna, alginatna i proteinska vlakna. Sirovina za njihovu proizvodnju je sulfatna ili sulfitna drvna pulpa. Umjetna vlakna proizvode se u obliku tekstilnih niti kordova, kao i u obliku rezanih vlakana, koja se zajedno s ostalim vlaknima prerađuju u proizvodnji raznih tkanina.

Sintetička poliamidna vlakna dobivaju se od umjetno dobivenih polimera. Kao sirovina u ovom procesu koriste se polimerna vlakna, formirana od fleksibilnih makromolekula blago razgranate ili linearne strukture, koje imaju značajnu masu - više od 15 000 jedinica atomske mase, kao i vrlo usku distribuciju molekularne mase. Ovisno o vrsti, sintetička vlakna mogu imati visok stupanj čvrstoće, značajnu vrijednost u odnosu na istezanje, elastičnost, otpornost na višestruka opterećenja, niske zaostale deformacije i brz oporavak nakon uklanjanja opterećenja. Zato su, osim što su se koristili u tekstilu, korišteni i kao armaturni elementi pri izradi kompozita, a sve to omogućilo je postizanje posebnih svojstava sintetičkih vlakana.

Zaključak

Posljednjih nekoliko godina može se primijetiti vrlo stalan porast broja napretka u razvoju novih polimernih vlakana, posebno para-aramidnih, polietilenskih, otpornih na toplinu, kombiniranih, čija je struktura jezgra-ljuska heterociklički polimeri, koji uključuju različite čestice, na primjer, srebro ili druge metale. Sada materijal najlon više nije vrhunac inženjeringa, jer sada postoji ogroman broj novih vlakana.