Характеристики видов и примеры синтетических волокон

Полиуретановые соединения

Искусственные волокна пользуются спросом на текстильном рынке. В промышленности известно несколько тысяч их видов. Они применяются для изготовления спецодежды, спортивных костюмов. Полиуретановые нити обладают механическими свойствами, характерными для резины:

• высокая эластичность;
• обратимая деформация.

Ткани, изготовленные из полиуретанового сырья, эластичны, устойчивы к истиранию, упругие, несминаемые. Волокна редко используются в чистом виде. Они нашли применение в текстильной промышленности в качестве каркасных нитей. Их минус — низкая термоустойчивость. При температуре +120 ℃ снижается прочность.

Примеры искусственных полиуретановых волокон:

• эластан;
• спандекс;
• неолан.

Полиуретановые волокна

По механическим показателям полиуретановые волокна во многом сходны с резиновыми нитями, т.к. способны к высокоэластичным обратимым деформациям. Такие волокна придают текстильным материалам высокую эластичность, устойчивость к истиранию, упругость, формоустойчивость, несминаемость. Они редко применяются в чистом виде. Наиболее распространено их участие в ткани в качестве каркасных нитей, вокруг которых навеваются другие нити. Недостатком таких волокон является низкая термоустойчивость. Уже при 120 С полиуретановые волокна в растянутом состоянии значительно теряют прочность.

Основными представителями полиуретановых волокон являются такие торговые названия, как эластан, лайкра, спандекс, неолан и др.

Полиамидные нити

Растительные и животные волокна полиамидного вида устойчивы к истиранию. Они обладают высокой формоустойчивостью. Их минусом можно назвать незначительную устойчивость к свету и потоотделению. Под воздействием солнечных лучей полиамидные волокна желтеют, становясь ломкими.

Низкая гигроскопичность, высокая вероятность быть подверженным сильному пиллингу — особенность нитей. Чтобы улучшить эксплуатационные свойства, в химии используются стабилизаторы. В промышленности полиамидные волокна добавляются в хлопок, шерсть, вискозу.

Готовая текстильная продукция обладает хорошими гигиеническими и механическими свойствами. Сырье может бывать в трикотажных и чулочно-носочных изделиях, швейных нитках и галантерее. К полиамидному виду относятся капрон, нейлон, мерил, энант.

Виды и свойства

Общие характеристики и преимущества синтетических волокон и тканей любого вида:

• прочность;
• устойчивость к воздействию бактерий и микроорганизмов;
• износостойкость;
• несминаемость.

Недостатками является то, что волокна плохо впитывают воду и сильно электризуются.

Вид и название зависит от того, какой продукт был использован в качестве исходного (к его названию добавляется приставка поли-). Ткани, выработанные из таких волокон имеют различные торговые названия (зачастую в каждой стране есть свое). Все они делятся на две большие группы:

• гетероцепные. Макромолекулы содержат атомы углерода и других элементов. К ним относятся полиамидные, полиуретановые и полиэфирные волокна;
• карбоцепные. Макромолекулы содержат только атомы углерода. Все остальные синтетические волокна.

Полиамидные

Прочные при растяжении, устойчивы к истиранию и многократным изгибам, не подвергаются воздействию многих химических веществ, низких температур, плесени, бактерий. Имеют низкий показатель термо- и светостойкости. Распространенные торговые названия: нейлон, капрон, анид.

Полиуретановые

Широко известные спандекс, лайкра, неолан. Главным преимуществом является высокая степень эластичности без потери прочностных характеристик. Стойкие к истиранию. Эластичное, упругое и устойчивое к воздействию химических реагентов волокно обладает существенным недостатком — малой теплостойкостью.

Поливинилспиртовые

Обладают прочностью и устойчивостью к истиранию и воздействию микроорганизмов, света кислот и щелочей. Торговые названия: винол, куралон, мтилан. Отличительная черта винола — высокая гигроскопичность.

Полиэфирные (полиэстер)

Лавсан. Достоинства: упругость, термостойкость, низкая теплопроводность и малая степень усадки. Недостатки: разрушается при действии кислот и щелочей, жесткий, плохо впитывает воду и сильно электризуется.

Полиакрилонитрильные

Обладают менее высокой стойкостью к истиранию, чем полиамид и полиэфир. Устойчивы к воздействию микроорганизмов (и моли), обладают формоустойчивостью, изделия из них практически не мнутся. По внешнему виду очень напоминают натуральную шерсть. Наиболее известны нитрон и акрилан.

Полиолефиновые

Сырьем для их изготовления являются полиэтилен и полипропилен. Очень легкие, прочные и устойчивые к износу, воздействию химических реагентов и микроорганизмов. Обладают низкой гигроскопичностью, неустойчивы к воздействию температур. Даже при 50—60 градусах изделия из них дают значительную усадку. Затраты на производство минимальные.

Полиэфирные составы

Полиэфирные нити обладают повышенной термостойкостью, превышающей значения показателей длинных и коротких волокон. За счет хорошей упругости и высокой устойчивости к истиранию сырье широко используется в промышленности. Ткани из полиэфирных нитей держат форму, не требуют глажки, не мнутся. Для них характерны высокие физико-механические показатели.

Минусы полиэфирного вида:

• склонность к пилингу;
• электризуемость;
• незначительная гигроскопичность;
• чрезмерная жесткость.

Для устранения минусов модифицируется исходное сырье. Полиэфирные волокна сочетаются с хлопком, шерстью. В комплексе с вискозными нитями производятся плательные, сорочечные, пальтовые ткани, искусственный мех.

Модификация сырья способствует устранению сминаемости. Одновременно увеличивается прочность к истиранию. Гигиенические свойства, характерные для первичного сырья, после обработки сохраняются.

Список полиэфирных нитей:

• полиэстер;
• лавсан;
• терилен.

Синтетические волокна

Категория: Одежда

Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Общими достоинствам синтетических волокон являются высокая прочность, устойчивость к истиранию и микроорганизмам, несминаемость. Основной недостаток — низкая гигроскопичность и электризуемость.

Полиамидные волокна — капрон, анид, энант, нейлон — отличаются высокой прочностью при растяжении, стойкостью к истиранию и многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. Основными их недостатками являются низкая гигроскопичность, термостойкость и светостойкость, высокая электризуемость. В результате быстрого «старения» они желтеют, становятся ломкими и жесткими. Полиамидные волокна и нити широко используются при выработке бытовых и технических изделий.

Полиэфирные волокна — лавсан — разрушаются при действии кислот и щелочей, гигроскопичность составляет 0,4%, поэтому для выработки тканей бытового назначения в чистом виде не применяется. Характеризуется высокой термостойкостью, малой усадкой, низкой теплопроводностью и большой упругостью. Недостатками волокна являются его повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга на поверхности изделий, низкая гигроскопичность и сильная электризуемость. Лавсан широко применяется при выработке тканей, трикотажных и нетканых полотен бытового назначения в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном, что придает изделиям повышенную стойкость к истиранию, упругость и формоустойчивость. Кроме того, волокно используется в медицине для изготовления хирургических нитей и кровеносных сосудов.

Полиакрилонитрильные волокна — нитрон, дралон, долан, орлон — по внешнему виду напоминают шерсть. Изделия из него даже после стирки обладают высокой формо устойчивостью и несминаемостью. Устойчивы к воздействиям моли и микроорганизмов, обладают высокой стойкостью к ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Применяется в производстве верхнего трикотажа, тканей, а также искусственного меха, ковровых изделий, одеял и тканей.

Поливинилспиртовые волокна — винол, ралон — обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу, действию света, микроорганизмов, пота, различных реа­гентов (кислот, щелочей, окислителей, нефтепродуктов). Винол отличается от всех синтетических волокон повышенной гигроскопичностью, что дает возможность использовать его при выработке тканей для белья и верхней одежды. Штапельные (короткие) поливинилспиртовые волокна применяют в чистом виде или в смеси с хлопком, шерстью, льном или химическими волокнами для получения тканей, трикотажа, фетра, войлока, парусины, брезентов, фильтровальных материалов.

Полиуретановые волокна — спандекс, лайкра — обладают высокой эластичностью: могут многократно растягиваться и увеличиваться по длине в 5-8 раз. Имеют высокую упругость, прочность, несминаемость, устойчивость к истиранию (в 20 раз больше, чем у резиновой нити), к светопогоде и химическим реагентам, но низкую гигроскопичность и термостойкость: при температуре более 150°С желтеют и становятся жесткими. С использованием этих волокон вырабатывают эластичные ткани и трикотажные полотна для верхней одежды, и предметов женского туалета, спортивной одежды, а также чулочно-носочные изделия.

Поливинилхлоридные волокна — хлорин — отличаются устойчивостью к износу и действию химических реагентов, но в то же время мало поглощают влагу, недостаточно устойчивы к свету и высоким температурам: при 90~100°С волокна «садятся» и размягчаются. Используют в производстве фильтровальных тканей, рыболовных сетей, трикотажного лечебного белья.

Полиолефиновые волокна получают из полиэтилена и полипропилена. Они дешевле и легче других синтетических волокон, обладают высокими показателями прочности, устойчивости к химическим реагентам, микроорганизмам, износу и многократным изгибам. Недостатки: низкая гигроскопичность (0,02%), значительная электризуемость, неустойчивость к высоким температурам (при 50-60°С — значительная усадка). В основном используют для изготовления технических материалов, ковровых изделий, плащевых тканей и т. д.

Полиакрилонитрильные компоненты

Полиакрилонитрильные компоненты имеют механические свойства как искусственная шерсть: прочность, высокая светостойкость, термостойкость. Изделие, изготовленные из полиакрилонитрильных нитей хорошо держат форму. Недостатки вида:

• низкая гигроскопичность;
• риск образования пиллей;
• электризуемость;
• жесткость.

Для устранения недостатков осуществляется модификация. На текстильных фабриках методика применяется при пошиве верхней одежды. Специалисты комбинируют полиакрилонитрильные нити с шерстью, искусственным мехом. К группе относятся следующие волокна:

• акрил;
• нитрон;
• кашмилон.

Классификация волокон

Классификация волокон:

• природные – волокна растительного происхождения (хлопок, лен – полисахариды (углеводы), имеющие состав (C6 H10O5)x) и животного происхождения (шерсть, шелк – белковые вещества, состоящие из длинных полипептидных цепей).
• химические, которые делятся на искусственные волокна и на синтетические волокна. Искусственные волокна получают из продуктов химической переработки природных полимеров (целлюлозы), например, вискозное, медноаммиачное, ацетатное волокно. Синтетические волокна получают при химической обработке синтетических полимеров. Например, нейлон и капрон (полиамидные волокна), лавсан (полиэфирные волокна).

Полиолефиновая категория

К группе относятся полипропиленовые и полиэтиленовые нити. Для них характерна низкая плотность и легкость, нулевая гигроскопичность. За счет последнего свойства волокна не тонут в воде, но обладают высокой теплоизоляцией. Их недостаток заключается в низкой термостойкости — +115 ℃. В ответ на ее нивелирование производится модификация.

Оптимальное решение — создание двухслойного материала, в котором нижний слой выполнен из полиолефиновых нитей, а верхний — гигроскопичного целлюлозного сырья. Подобная технология не позволяет нижнему слою намокнуть. Влага отводится в гигроскопичный верхний слой.

Подобная модификация эффективна для пошива нижнего белья, чулок, носков, спортивных костюмов и других изделий с высокими гигиеническими характеристиками. К полиолефиновой группе относятся:

• найден;
• геркулон;
• ульстрен;
• мераклон.

Полиэтиленовые нити применяются для технических целей. В подкатегорию входят текмилон, дайнема, спектра.