Какие свойства приобретают химические волокна если в их производстве
Химические волокна — текстильные волокна, получаемые из природных и синтетических органических полимеров, а также неорганических соединений.
История[править | править код]
Впервые мысль о том, что человеком может быть создан процесс, подобный процессу получения натурального шелка, при котором в организме гусеницы шелкопряда вырабатывается вязкая жидкость, затвердевающая на воздухе с образованием тонкой прочной нити, была высказана французским ученым Р. Реомюром ещё в 1734 году[1].
Производство первого в мире химического (искусственного) волокна было организовано во Франции в городе Безансоне в 1890 году и основано на переработке раствора эфира целлюлозы (нитрата целлюлозы), применяемого в промышленности при получении бездымного пороха и некоторых видов пластмасс.
Основные этапы в развитии химических волокон[править | править код]
- На первом этапе — с конца XIX века до 1940—1950-х годов — разрабатывались и совершенствовались процессы получения искусственных волокон на основе природных полимеров из их растворов мокрым методом формования. Развивалось производство вискозных волокон. Некоторое развитие получили процессы сухого формования ацетатных волокон. Однако доминирующую роль в изготовлении текстильных изделий играли природные волокна, химические рассматриваются только как дополнение к природным волокнам. Изделия из химических волокон изготавливались в весьма небольших количествах.
- На втором этапе — 1940-е—1970-е годы — развивались процессы синтеза волокнообразующих мономеров, полимеров и технологии получения волокон из расплавов синтетических полимеров. Одновременно сохранялось и совершенствовалось производство волокон мокрым методом формования. Производство химических волокон развивалось в промышленно развитых странах. В этот период созданы основные виды химических волокон, которые можно назвать «традиционными» или «классическими». Химические волокна рассматривались как дополняющие и только частично заменяющие природные волокна. Начинали развиваться процессы модифицирования волокон.
- На третьем этапе — 1970—1990-е годы — выпуск химических волокон существенно возрос. Широко развились методы их модифицирования для улучшения потребительских свойств. Химические волокна приобрели самостоятельное значение для самых различных видов изделий и областей применения. Кроме того, они широко используются в смесях с природными волокнами. В этот же период в промышленно развитых странах созданы «волокна третьего поколения» с принципиально новыми специфическими свойствами: сверхпрочные и сверхвысокомодульные, термостойкие и трудногорючие, хемостойкие, эластомерные и др.
- На четвёртом этапе — с 1990-х годов по настоящее время — идёт современный этап развития производства химических волокон, появление новых способов модифицирования, создание новых видов многотоннажных волокон: «волокон будущего» или «волокон четвёртого поколения». В их числе новые волокна на основе воспроизводимого растительного сырья (лиоцелл, полилактидные), новые мономеры и полимеры, получаемые путём биохимического синтеза и волокна на их основе. Проводятся исследования по применению новых принципов получения полимеров и волокон, основанных на методах генной инженерии и биомиметики.
Классификация химических волокон[править | править код]
В России принята следующая классификация химических волокон в зависимости от вида исходного сырья:
- искусственное волокно (из природных полимеров): гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные, белковые
- синтетическое волокно (из синтетических полимеров): карбоцепные, гетероцепные
Иногда к химическим волокнам относят минеральные волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые).
Искусственные волокна[править | править код]
- Гидратцеллюлозные
- Вискозные, лиоцелл
- Медно-аммиачные
- Ацетилцеллюлозные
- Ацетатные
- Триацетатные
- Белковые
- Казеиновые
- Зерновые
Синтетические волокна[править | править код]
(в скобках приведены торговые названия)
- Карбоцепные (содержат в цепи макромолекулы только атомы углерода):
- Полиакрилонитрильные (нитрон, орлон, акрилан, кашмилон, куртель, дралон, вольпрюла)
- Поливинилхлоридные (хлорин, саран, виньон, ровиль, тевирон)
- Поливинилспиртовые (винол, мтилан, винилон, куралон, виналон)
- Полиэтиленовые (спектра, дайнема, текмилон)
- Полипропиленовые (геркулон, ульстрен, найден, мераклон)
- Гетероцепные (содержат в цепи макромолекулы кроме атомов углерода атомы других элементов):
- Полиэфирные (лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил)
- Полиамидные (капрон, найлон-6, перлон, дедерон, амилан, анид, найлон-6,6, родиа-найлон, ниплон, номекс, кермель)
- Полиуретановые (спандекс, лайкра, вайрин, эспа, неолан, спанцель, ворин)
Неорганические волокна[править | править код]
Краткая характеристика методов получения[править | править код]
В промышленности химические волокна вырабатывают в виде[2]:
- штапельных волокон (резаных длиной 35—120 мм);
- жгутов и жгутиков (линейная плотность соответственно 30—80 и 2—10 г/м);
- комплексных нитей (состоят из многих тонких элементарных нитей);
- мононитей (диаметром 0,03—1,5 мм).
Первая стадия процесса производства любого химического волокна заключается в приготовлении прядильной массы (формовочного раствора или расплава), которую в зависимости от физико-химических свойств исходного полимера получают растворением его в подходящем растворителе или переводом его в расплавленное состояние.
Полученный вязкий формовочный раствор тщательно очищают многократным фильтрованием и удаляют твердые частицы и пузырьки воздуха. В случае необходимости раствор (или расплав) дополнительно обрабатывают — добавляют красители, подвергают «созреванию» (выстаиванию) и др. Если кислород воздуха может окислить высокомолекулярное вещество, то «созревание» проводят в атмосфере инертного газа.
Вторая стадия заключается в формовании волокна. Для формования раствор или расплав полимера с помощью специального дозирующего устройства подается в так называемую фильеру. Фильера представляет собой небольшой сосуд из прочного теплостойкого и химически стойкого материала с плоским дном, имеющим большое число (до 25 тыс.) маленьких отверстий, диаметр которых может колебаться от 0,04 до 1,0 мм.
При формовании волокна из расплава полимера тонкие струйки расплава из отверстий фильеры попадают в специальную шахту, где они охлаждаются потоком воздуха и затвердевают. Если формирование волокна производится из раствора полимера, то могут быть применены два метода: сухое формирование, когда тонкие струйки поступают в обогреваемую шахту, где под действием циркулирующего теплого воздуха растворитель улетучивается, и струйки затвердевают в волокна; мокрое формирование, когда струйки раствора полимера из фильеры попадают в так называемую осадительную ванну, в которой под действием различных содержащихся в ней химических веществ струйки полимера затвердевают в волокна.
Во всех случаях формирование волокна ведется под натяжением. Это делается для того, чтобы ориентировать (расположить) линейные молекулы высокомолекулярного вещества вдоль оси волокна. Если этого не сделать, то волокно будет значительно менее прочным. Для повышения прочности волокна его обычно дополнительно вытягивают после того, как оно частично или полностью отвердеет.
После формования волокна собираются в пучки или жгуты, состоящие из многих тонких волокон. Полученные нити при необходимости промывают, подвергают специальной обработке — замасливанию, нанесению специальных препаратов (для облегчения текстильной переработки), высушивают. Готовые нити наматывают на катушки или шпули. При производстве штапельного волокна нити режут на отрезки (штапельки). Штапельное волокно собирают в кипы.
Ссылки[править | править код]
- Синтетические волокна (англ.)
- Свойства искусственных волокон
Литература[править | править код]
- Перепелкин К. Е. Химические волокна: развитие производства, методы получения, свойства, перспективы — СПб: Издание СПГУТД, 2008. — 354 стр.
- Роговин 3.А. Основы химии и технологии химических волокон, 4 изд., т. 1-2, М., 1974.
- Папков С. П. Теоретические основы производства химических волокон. М.: Химия, 1990. 390 с.
- Юркевич В. В., Пакшвер А. Б. Технология производств химических волокон. М.: Химия, 1987. 304 с.
- Зазулина З. А., Дружинина Т. В., Конкин А. А. Основы технологии химических волокон. М.: Химия, 1985. 343 с.
- Бузов Б. А., Модестова Т. А., Алыменкова Н. Д. Материаловедение швейного производства: Учеб. для вузов,- 4-е изд., перераб и доп.,- М., Легпромбытиздат, 1986—424.
- К. Е. Перепёлкин. Современные химические волокна и перспективы их применения в текстильной промышленности. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева), 2002, т. XLVI, № 1, с. 31-48. [1]
Примечания[править | править код]
См. также[править | править код]
- Формование химических волокон
XIX âåê îçíàìåíîâàëñÿ âàæíûìè îòêðûòèÿìè â íàóêå è òåõíèêå. Ðåçêèé òåõíè÷åñêèé áóì êîñíóëñÿ ïðàêòè÷åñêè âñåõ ñôåð ïðîèçâîäñòâ, ìíîãèå ïðîöåññû áûëè àâòîìàòèçèðîâàíû è ïåðåøëè íà êà÷åñòâåííî íîâûé óðîâåíü.
Òåõíè÷åñêàÿ ðåâîëþöèÿ íå îáîøëà ñòîðîíîé è òåêñòèëüíîå ïðîèçâîäñòâî – â 1890 ãîäó âî Ôðàíöèè âïåðâûå áûëî ïîëó÷åíî âîëîêíî, èçãîòîâëåííîå ñ ïðèìåíåíèåì õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ñ ýòîãî ñîáûòèÿ íà÷àëàñü èñòîðèÿ õèìè÷åñêèõ âîëîêîí.
Âèäû, êëàññèôèêàöèÿ è ñâîéñòâà õèìè÷åñêèõ âîëîêîí
Ñîãëàñíî êëàññèôèêàöèè âñå âîëîêíà ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà äâå îñíîâíûå ãðóïïû: îðãàíè÷åñêèå è íåîðãàíè÷åñêèå. Ê îðãàíè÷åñêèì îòíîñÿòñÿ èñêóññòâåííûå è ñèíòåòè÷åñêèå âîëîêíà. Ðàçíèöà ìåæäó íèìè ñîñòîèò â òîì, ÷òî èñêóññòâåííûå ñîçäàþòñÿ èç ïðèðîäíûõ ìàòåðèàëîâ (ïîëèìåðîâ), íî ñ ïîìîùüþ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé.
Ñèíòåòè÷åñêèå âîëîêíà â êà÷åñòâå ñûðüÿ èñïîëüçóþò ñèíòåòè÷åñêèå ïîëèìåðû, ïðîöåññû æå ïîëó÷åíèÿ òêàíåé ïðèíöèïèàëüíî íå îòëè÷àþòñÿ. Ê íåîðãàíè÷åñêèì âîëîêíàì îòíîñÿò ãðóïïó ìèíåðàëüíûõ âîëîêîí, êîòîðûå ïîëó÷àþò èç íåîðãàíè÷åñêîãî ñûðüÿ.
 êà÷åñòâå ñûðüÿ äëÿ èñêóññòâåííûõ âîëîêîí èñïîëüçóþòñÿ ãèäðàòöåëëþëîçíûå, àöåòèëöåëëþëîçíûå è áåëêîâûå ïîëèìåðû, äëÿ ñèíòåòè÷åñêèõ – êàðáîöåïíûå è ãåòåðîöåïíûå ïîëèìåðû.
Áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî ïðè ïðîèçâîäñòâå õèìè÷åñêèõ âîëîêîí èñïîëüçóþòñÿ õèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ñâîéñòâà âîëîêîí, â ïåðâóþ î÷åðåäü ìåõàíè÷åñêèå, ìîæíî èçìåíÿòü, åñëè èñïîëüçîâàòü ðàçíûå ïàðàìåòðû ïðîöåññà ïðîèçâîäñòâà.
Ãëàâíûìè îòëè÷èòåëüíûìè ñâîéñòâàìè õèìè÷åñêèõ âîëîêîí, ïî ñðàâíåíèþ ñ íàòóðàëüíûìè, ÿâëÿþòñÿ:
- âûñîêàÿ ïðî÷íîñòü;
- ñïîñîáíîñòü ðàñòÿãèâàòüñÿ;
- ïðî÷íîñòü íà ðàçðûâ è íà äëèòåëüíûå íàãðóçêè ðàçíîé ñèëû;
- óñòîé÷èâîñòü ê âîçäåéñòâèþ ñâåòà, âëàãè, áàêòåðèé;
- íåñìèíàåìîñòü.
Íåêîòîðûå ñïåöèàëüíûå âèäû îáëàäàþò óñòîé÷èâîñòüþ ê âûñîêèì òåìïåðàòóðàì è àãðåññèâíûì ñðåäàì.
ÃÎÑÒ õèìè÷åñêèå íèòè
Ïî Âñåðîññèéñêîìó ÃÎÑÒó êëàññèôèêàöèÿ õèìè÷åñêèõ âîëîêîí äîñòàòî÷íî ñëîæíàÿ.
Èñêóññòâåííûå âîëîêíà è íèòè, ñîãëàñíî ÃÎÑÒó, äåëÿòñÿ íà:
- âîëîêíà èñêóññòâåííûå;
- íèòè èñêóññòâåííûå äëÿ êîðäíîé òêàíè;
- íèòè èñêóññòâåííûå äëÿ òåõíè÷åñêèõ èçäåëèé;
- òåõíè÷åñêèå íèòè äëÿ øïàãàòà;
- èñêóññòâåííûå òåêñòèëüíûå íèòè.
Ñèíòåòè÷åñêèå âîëîêíà è íèòè, â ñâîþ î÷åðåäü, ñîñòîÿò èç ñëåäóþùèõ ãðóïï: âîëîêíà ñèíòåòè÷åñêèå, íèòè ñèíòåòè÷åñêèå äëÿ êîðäíîé òêàíè, äëÿ òåõíè÷åñêèõ èçäåëèé, ïëåíî÷íûå è òåêñòèëüíûå ñèíòåòè÷åñêèå íèòè.
Êàæäàÿ ãðóïïà âêëþ÷àåò â ñåáÿ îäèí èëè íåñêîëüêî ïîäâèäîâ. Êàæäîìó ïîäâèäó ïðèñâîåí ñâîé êîä â êàòàëîãå.
Òåõíîëîãèÿ ïîëó÷åíèÿ, ïðîèçâîäñòâà õèìè÷åñêèõ âîëîêîí
Ïðîèçâîäñòâî õèìè÷åñêèõ âîëîêîí èìååò áîëüøèå ïðåèìóùåñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ íàòóðàëüíûìè âîëîêíàìè:
- âî-ïåðâûõ, èõ ïðîèçâîäñòâî íå çàâèñèò îò ñåçîíà;
- âî-âòîðûõ, ñàì ïðîöåññ ïðîèçâîäñòâà õîòü è äîñòàòî÷íî ñëîæíûé, íî ãîðàçäî ìåíåå òðóäîåìêèé;
- â-òðåòüèõ, ýòî âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü âîëîêíî ñ çàðàíåå óñòàíîâëåííûìè ïàðàìåòðàìè.
Ñ òåõíîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ, äàííûå ïðîöåññû ñëîæíûå è âñåãäà ñîñòîÿò èç íåñêîëüêèõ ýòàïîâ. Ñíà÷àëà ïîëó÷àþò èñõîäíûé ìàòåðèàë, ïîòîì ïðåîáðàçîâûâàþò åãî â ñïåöèàëüíûé ïðÿäèëüíûé ðàñòâîð, äàëåå ïðîèñõîäèò ôîðìèðîâàíèå âîëîêîí è èõ îòäåëêà.
Äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ âîëîêîí èñïîëüçóþòñÿ ðàçíûå ìåòîäèêè:
- èñïîëüçîâàíèå ìîêðîãî, ñóõîãî èëè ñóõî-ìîêðîãî ðàñòâîðà;
- ïðèìåíåíèå ðåçêè ìåòàëëè÷åñêîé ôîëüãîé;
- âûòÿãèâàíèå èç ðàñïëàâà èëè äèñïåðñèè;
- âîëî÷åíèå;
- ïëþùåíèå;
- ãåëü-ôîðìîâàíèå.
Ïðèìåíåíèå õèìè÷åñêèõ âîëîêîí
Õèìè÷åñêèå âîëîêíà èìåþò î÷åíü øèðîêîå ïðèìåíåíèå âî ìíîãèõ îòðàñëÿõ. Ãëàâíûì èõ ïðåèìóùåñòâîì ÿâëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíî íèçêàÿ ñåáåñòîèìîñòü è ïðîäîëæèòåëüíûé ñðîê ñëóæáû. Òêàíè èç õèìè÷åñêèõ âîëîêîí àêòèâíî èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïîøèâà ñïåöèàëüíîé îäåæäû, â àâòîìîáèëüíîé ïðîìûøëåííîñòè – äëÿ óêðåïëåíèÿ øèí.  òåõíèêå ðàçíîãî ðîäà ÷àùå ïðèìåíÿþòñÿ íåòêàíûå ìàòåðèàëû èç ñèíòåòè÷åñêîãî èëè ìèíåðàëüíîãî âîëîêíà.
Òåêñòèëüíûå õèìè÷åñêèå âîëîêíà
 êà÷åñòâå ñûðüÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà òåêñòèëüíûõ âîëîêîí õèìè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ (â ÷àñòíîñòè, äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñèíòåòè÷åñêîãî âîëîêíà) èñïîëüçóþòñÿ ãàçîîáðàçíûå ïðîäóêòû ïåðåðàáîòêè íåôòè è êàìåííîãî óãëÿ. Òàêèì îáðàçîì, ñèíòåçèðóþòñÿ âîëîêíà, êîòîðûå ðàçëè÷àþòñÿ ïî ñîñòàâó, ñâîéñòâàì è ñïîñîáó ãîðåíèÿ.
Ñðåäè íàèáîëåå ïîïóëÿðíûõ:
- ïîëèýôèðíûå âîëîêíà (ëàâñàí, êðèìïëåí);
- ïîëèàìèäíûå âîëîêíà (êàïðîí, íåéëîí);
- ïîëèàêðèëîíèòðèëüíûå âîëîêíà (íèòðîí, àêðèë);
- ýëàñòàíîâîå âîëîêíî (ëàéêðà, äîðëàñòàí).
Ñðåäè èñêóññòâåííûõ âîëîêîí ñàìûå ðàñïðîñòðàíåííûå – ýòî âèñêîçíîå è àöåòàòíîå. Âèñêîçíûå âîëîêíà ïîëó÷àþò èç öåëëþëîçû – ïðåèìóùåñòâåííî åëîâûõ ïîðîä. Ñ ïîìîùüþ õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ýòîìó âîëîêíó ìîæíî ïðèäàòü âèçóàëüíóþ ñõîæåñòü ñ íàòóðàëüíûì øåëêîì, øåðñòüþ èëè õëîïêîì. Àöåòàòíîå âîëîêíî ïðîèçâîäÿò èç îòõîäîâ îò ïðîèçâîäñòâà õëîïêà, ïîýòîìó îíè õîðîøî âïèòûâàþò âëàãó.
Íåòêàíûå ìàòåðèàëû èç õèìè÷åñêèõ âîëîêîí
Íåòêàíûå ìàòåðèàëû ìîæíî ïîëó÷àòü êàê èç íàòóðàëüíûõ, òàê è èç õèìè÷åñêèõ âîëîêîí. ×àñòî íåòêàíûå ìàòåðèàëû ïðîèçâîäÿò èç âòîðñûðüÿ è îòõîäîâ äðóãèõ ïðîèçâîäñòâ.
Âîëîêíèñòàÿ îñíîâà, ïîäãîòîâëåííàÿ ìåõàíè÷åñêèì, àýðîäèíàìè÷åñêèì, ãèäðàâëè÷åñêèì, ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì èëè âîëîêíîîáðàçóþùèì ñïîñîáàìè, ñêðåïëÿåòñÿ.
Îñíîâíîé ñòàäèåé ïîëó÷åíèÿ íåòêàíûõ ìàòåðèàëîâ ÿâëÿåòñÿ ñòàäèÿ ñêðåïëåíèÿ âîëîêíèñòîé îñíîâû, ïîëó÷àåìîé îäíèì èç ñïîñîáîâ:
- Õèìè÷åñêèé èëè àäãåçèîííûé (êëååâîé) – ñôîðìîâàííîå ïîëîòíî ïðîïèòûâàåòñÿ, ïîêðûâàåòñÿ èëè îðîøàåòñÿ ñâÿçóþùèì êîìïîíåíòîì â âèäå âîäíîãî ðàñòâîðà, íàíåñåíèå êîòîðîãî ìîæåò áûòü ñïëîøíûì èëè ôðàãìåíòèðîâàííûì.
- Òåðìè÷åñêèé – â ýòîì ñïîñîáå èñïîëüçóþòñÿ òåðìîïëàñòè÷íûå ñâîéñòâà íåêîòîðûõ ñèíòåòè÷åñêèõ âîëîêîí. Èíîãäà èñïîëüçóþòñÿ âîëîêíà, èç êîòîðûõ ñîñòîèò íåòêàíûé ìàòåðèàë, íî â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ â íåòêàíûé ìàòåðèàë åùå íà ñòàäèè ôîðìîâàíèÿ ñïåöèàëüíî äîáàâëÿþò íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî âîëîêîí ñ íèçêîé òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ (áèêîìïîíåíò).
Îáúåêòû ïðîìûøëåííîñòè õèìè÷åñêèõ âîëîêîí
Ïîñêîëüêó õèìè÷åñêîå ïðîèçâîäñòâî îõâàòûâàåò íåñêîëüêî îáëàñòåé ïðîìûøëåííîñòè, âñå îáúåêòû õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè äåëÿòñÿ íà 5 êëàññîâ â çàâèñèìîñòè îò ñûðüÿ è îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ:
- îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà;
- íåîðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà;
- ìàòåðèàëû îðãàíè÷åñêîãî ñèíòåçà;
- ÷èñòûå âåùåñòâà è õèìðåàêòèâû;
- ôàðìàöåâòè÷åñêàÿ è ìåäèöèíñêàÿ ãðóïïà.
Ïî òèïó íàçíà÷åíèÿ îáúåêòû ïðîìûøëåííîñòè õèìè÷åñêèõ âîëîêîí ðàçäåëÿþòñÿ íà îñíîâíûå, îáùåçàâîäñêèå è âñïîìîãàòåëüíûå.
×èòàéòå äðóãèå íàøè ñòàòüè:
Ïðîèçâîäñòâî ëàêîâ
Ïðîèçâîäñòâî êðàñîê
Ïðîèçâîäñòâî êðàñîê â ÐÔ
Издавна, для производства тканей люди использовали те волокна, которые давала им природа. Вначале, это были волокна диких растений, затем волокна конопли, льна, а также шерсть животных. С
развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень прочное волокно.
Но природное сырьё имеет свои недостатки, натуральные волокна слишком короткие, требуют сложной технологической обработки. И, люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом
получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок.
Сегодня химические волокна можно представить в виде следующей схемы:
Сейчас в лабораториях синтезируются всё новые и новые виды химических волокон, и ни одному специалисту не под силу перечислить их необъятное множество. Учёным удалось заменить даже шерстяное
волокно – оно называется нитрон.
- Производство химических волокон включает 5 этапов:
- Получение и предварительная обработка сырья.
- Приготовление прядильного раствора или расплава.
- Формование нитей.
- Отделка.
- Текстильная переработка.
Хлопковые и лубяные волокна содержат целлюлозу. Было разработано несколько способов получения раствора целлюлозы, продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после
чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидрооксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити называются
соответственно:
- ацетатными,
- медноаммиачными,
- вискозными.
При формовании из раствора по мокрому способу струйки попадают в раствор осадительной ванны, где происходит выделение полимера в идее тончайших нитей.
Большую группу нитей, выходящих из фильер, вытягивают, скручивают вместе и наматывают в виде комплексной нити на патрон. Количество отверстий в фильере при производстве комплексных текстильных
нитей может быть от 12 до 100.
При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Из каждой фильеры получают жгутик волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая после отжима и сушки режется на пучки
волокон любой заданной длины. Штапельные волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде или в смеси с натуральными волокнами.
Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из продуктов переработки нефти:
- бензола
- фенола
- аммиака и т.д.
Изменяя состав исходного сырья и способы его переработки, синтетическим волокнам можно придавать уникальные свойства, которых нет у натуральных волокон. Синтетические волокна получают в основном
из расплава, например, волокна из полиэфира, полиамида, продавливаемого через фильеры.
В зависимости от вида химического сырья и условий его формирования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Например, чем сильнее тянуть струйку в момент
выхода её из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят стальную проволоку такой же толщины.
Среди новых, уже появившихся волокон, можно отметить волокна – хамелеоны, свойства которых меняются в соответствии с изменениями окружающей среды. Разработаны полые волокна, в которые заливается
жидкость, содержащая цветные магнетики. С помощью магнитной указки можно изменять рисунок ткани из таких волокон.
С 1972 года запущено производство арамидных волокон, которые разделяют по двум группам. Арамидные волокна одной группы (номэкс, конэкс, фенилон) используют там, где необходима стойкость к
пламени, и термическим воздействиям. Вторая группа (кевлар, терлон) имеет высокую механическую прочность в сочетании с малой массой.
Высокую механическую прочность и хорошую устойчивость к химическим реагентам имеют керамические волокна, основной вид которых состоит из смеси оксида кремния и оксида алюминия. Керамические
волокна можно использовать при температуре около1250°С. Они отличаются высокой химической стойкостью, а устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.
Таблица свойств химических волокон
Волокно | Блеск | Извитость | Прочность | Сминаемость | Горение |
Вискозное | Резкий | Нет | понижается во влажном состоянии | Большая | горит хорошо, пепел серый, запах жжёной бумаги. |
Ацетатное | Матовый | Нет | понижается во влажном состоянии | меньше, чем у вискозного | быстро горит жёлтым пламенем, остаётся оплавленный шарик |
Капрон | Резкий | Нет | Высокая | очень малая | плавится с образованием твёрдого шарика |
Лавсан | Слабый | Есть | Высокая | очень малая | горит медленно, образует твёрдый тёмный шарик |
Нитрон | Слабый | Есть | Высокая | очень малая | горит вспышками, образуется тёмный наплыв |