Виды волокон используемых при производстве тканей

Лубяные волокна

• Лен является одним из самых старых текстильных волокон, но его использование уменьшилось с момента изобретения вращающегося механизма для получения хлопка.
• Волокна рами имеют длину от 10 до 15 см. Волокна белее и мягче льна. Рами плохо принимает красители, если только он не подвергается сухой чистке. Хотя натуральное волокно рами сильное, однако оно не обладает устойчивостью, эластичностью и потенциалом удлинения. Волокна рами устойчивы к плесени, насекомым и усадке. Они используются для одежды, оконных драпировок, веревок, бумаги и столового и постельного белья.
• Пеньковая конопля похожа на лен. Волокна имеют длину от 10 до 40 см. Конопля оказывает малое воздействие на окружающую среду: она не требует пестицидов. Она вырабатывает на 250% больше волокна, чем хлопок, и на 600% больше волокна, чем лен, на одном и том же участке земли. Растения конопли можно использовать для извлечения цинка и ртутных загрязнителей из почвы. Конопля используется для веревок, одежды и бумаги. Наркоманы готовы платить чрезмерную цену за одежду из конопли, потому что она связана с марихуаной.
• Джут является одним из самых дешевых и одним из самых слабых целлюлозных волокон. У джута низкая эластичность, удлинение, устойчивость к солнечному свету, устойчивость к плесени и стойкость к цвету. Он используется для производства сахарных и кофейных мешков, коврового покрытия, веревок и настенных покрытий. Мешковина делается из джута.

Листовые волокна

• Волокна «пайна» получают из листьев растения ананаса. Они используются для изготовления легких, чистых, жестких тканей для одежды, сумок и столового белья. Пайна также используется для изготовления матов.
• Абака является членом семьи банановых деревьев. Волокна грубые и очень длинные (до полметра). Это прочное, долговечное и гибкое волокно, используемое для веревок, напольных ковриков, столового белья, одежды и плетеной мебели.

Натуральное волокно минерального происхождения

Асбест (греч. неразрушимый) — собирательное название группы тонковолокнистых минералов из класса силикатов. В природе это агрегаты с пространственной структурой в виде тончайших гибких волокон. Применяется в самых различных областях, например в строительстве, автомобильной промышленности и ракетостроении. По химическому составу асбест представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция и залегает в горных породах в виде жил и прожилок. Асбест не горит.

Химические волокна

Химические волокна (искусственные и синтетические) получают путем сложной химической переработки природных и синтетических веществ. Производство химических волокон растет быстрыми темпами. Это объясняется, прежде всего высокой экономической эффективностью производства, огромными ресурсами сырья, высокими эксплуатационными свойствами этих волокон, возможностью получения волокон с заданными свойствами.

Искусственное волокно — химическое волокно, изготовленное из природных

высокомолекулярных веществ.

Синтетическое волокно — химическое волокно, изготовленное из синтетических

высокомолекулярных веществ.

Искусственные волокна

Определение

Искусственные волокна получают из природных веществ органического (целлюлоза, белки) и неорганического (стекло, металлы) происхождения.

Мысль о получении искусственных волокон впервые была высказана в ХVII в., но промышленное производство их было осуществлено лишь в конце ХIХ в. Первым видом искусственных волокон целлюлозного происхождения был нитратный шелк, полученный в 1890 г. Несколько позже был найден способ промышленного производства медно-аммиачного волокна, а в 1898 г. получено самое распространенное в настоящее время искусственное волокно — вискозное. К концу первой мировой войны был разработан метод производства ацетатного волокна.

Вискозное волокно

По химическому составу вискозные волокна представляют собой гидратцеллюлозу

, отличающуюся от природной целлюлозы меньшей длиной молекулярной цепи (n = 300 — 400) и меньшей степенью ориентации макромолекул в волокне, что и объясняет различие их свойств.

Сырьем для производства вискозного волокна является древесная целлюлоза в виде листов, полученная варкой древесной еловой щепы в растворе бисульфита кальция. Процесс производства вискозного волокна состоит из следующих этапов: подготовка целлюлозы, получение прядильного раствора, формование волокна, отделка вискозного волокна.

Вискозные волокна характеризуются хорошими показателями гигроскопичности, светостойкости, теплостойкости, разрывной нагрузки. Недостатками вискозного волокна являются малая доля упругого удлинения, отчего изделия из этого волокна плохо противостоят смятию; большая потеря прочности при увлажнении волокна, объясняющаяся прониканием молекул воды в межмолекулярные пространства волокон, что приводит к ослаблению поперечных связей молекул, в значительной степени определяющих прочность волокон; недостаточная стойкость к истиранию. Горят вискозные волокна, как хлопок.

Ацетатное волокно

По химическому составу ацетатные волокна представляют собой уксуснокислый эфир целлюлозы

. Они отличаются от вискозных тем, что имеют меньшие гигроскопичность, теплостойкость, разрывную нагрузку и стойкость к истиранию, меньше набухают в воде и меньше теряют прочность в мокром состоянии. Вследствие большей упругости ацетатных волокон изделия из них лучше сохраняют форму и более износостойки, чем из вискозных волокон. Сырьем для производства ацетатного волокна служит хлопковая или высококачественная древесная целлюлоза.

Ацетатное волокно окрашивают специальными дисперсными красителями, которыми не могут окраситься вискозные волокна. Это позволяет на изделиях из смеси ацетатных и вискозных волокон получать разнообразные колористические эффекты. Ацетатное волокно окрашивается более глубоко и равномерно, чем вискозное, кроме того, ему можно придать повышенную белизну. Ацетатное волокно в отличие от вискозного характеризуется более высокими теплоизоляционными свойствами, светостойкостью и стойкостью к действию микроорганизмов, пропускает ультрафиолетовые лучи.

Ацетатное волокно горит желтым пламенем, распространяя специфический кисловатый запах и образуя наплыв темного цвета, который после охлаждения легко раздавливается пальцами. Если пламя погасить, то волокно медленно тлеет с выделением струйки дыма.

Требования к покрытию

1. ТРЕБОВАНИЯ К ПОКРЫТИЮ

1.1. Покрытие следует применять для огнезащиты конструкций, эксплуатируемых внутри помещений с неагрессивной средой и относительной влажностью воздуха не более 75%.

1.2. Материалы для приготовления состава покрытия, а также технология его нанесения на конструкции должны удовлетворять требованиям, приведенным в обязательном приложении.

1.3. Пределы огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины слоя покрытия приведены в табл.1.

Таблица 1

1.4. Предельное отклонение толщины нанесенного слоя покрытия от проектной в сторону уменьшения не должно превышать 5%.

1.5. Покрытие не должно иметь трещин, отслоений, вздутий.

1.6. Основные физико-механические показатели покрытия должны соответствовать приведенным в табл.2.

Таблица 2

1.7. Покрытие состоит из следующих компонентов: гранулированного минерального волокна, жидкого стекла и нефелинового антипирена.

1.8. Расход компонентов на 1 мпокрытия с учетом производственных потерь приведен в табл.3.

Таблица 3

1.9. Компонент покрытия – гранулированное минеральное волокно, изготавливаемое в соответствии с п.2.2 обязательного приложения к настоящему стандарту, влажностью не более 2%.

1.10. Компонент покрытия – калиевое жидкое стекло с модулем 2,6-2,8 по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке, или натриевое жидкое стекло с модулем 2,6-2,8 по ГОСТ 13078-81.

1.11. Компонент покрытия – нефелиновый антипирен в виде мелкодисперсного порошка по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

1.12. Компоненты покрытия должны поставляться: жидкое стекло – в металлических бочках, минеральное волокно и антипирен – в полиэтиленовых или бумажных мешках, а храниться в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

Искусство шить

Главная » Выбор материалов » Минеральные химические нити (волокна)

К минеральным химическим нитям относятся нити из неорганических соединений — стеклянные и металлические.

Стеклянное волокно (стекловолокно)

Стекловолокна изготовляют из расплавленного стекла в виде: • непрерывного волокна — элементарные нити неограниченной длины диаметром 3—100мкм • штапельного волокна – отрезки длиной 1—50см и диаметром 0,1—20мкм.

Непрерывное стекловолокно формуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры (число отверстий 200—2000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину. Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или в две стадии. В первом случае стекловолокно вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стеклоплавильных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят также в стеклоплавильных печах.

Штапельное стекловолокно формуют одностадийным методом путём разделения струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др. методами.

Свойства стекловолокон определяются главным образом их химическим составом и характеризуются редким сочетанием высокой теплостойкости (например, теплостойкость кварцевого, кремнезёмного, каолинового волокон — выше 1000 °С), высоких диэлектрических свойств, низкой теплопроводности, малого коэффициента термического расширения, высокой химстойкости и механической прочности.

Стекловолокно в виде жгутов (ровингов), кручёных нитей, лент, тканей различного плетения, нетканых материалов широко применяют в современной технике в качестве армирующего (упрочняющего) материала для стеклопластиков и др. композиционных материалов, а также для получения фильтровальных материалов и электроизоляционных изделий в электротехнической промышленности.

Особенности горения: не горят

Металлические нити

Золотые и серебряные нити только в древности вырабатывались из чистого драгоценного металла. Позднее их стали изготавливать из сплавов с содержанием драгоценных металлов. Затем наладили производство позолоченных и посеребренных медных (мишурных) нитей. Мишура представляет собой тонкую сплющенную медную посеребренную или позолоченную проволоку — плющенку, обвитую вокруг текстильной нити (хлопчатобумажной, шелковой или капроновой). Мишуру использовали при выработке парчи, галунов и прочих басонных изделий. В настоящее время металлические нити изготавливают из меди, латуни, никеля. Нити из меди и латуни выпускают также с гальваническим покрытием из золота или серебра.

Металлические нити получают путем волочения (многократного последовательного протягивания толстой проволоки через калибровочные отверстия) или разрезанием фольги.

Нити, полученные путем волочения, имеют круглое поперечное сечение. Для получения плоской нити ее расплющивают. В настоящее время металлические нити вырабатываются в очень ограниченных количествах, используются в основном для исторических костюмов, как отделочный и декоративный материал и т.п. Для вечерних тканей в основном используется алюнит или пластилекс. Алюнит (люрекс) — плоские разрезные нити из алюминиевой фольги в виде ленточек шириной 1—2 мм, покрытых клеями различных цветов. Алюнит используют в тканях для декоративного эффекта. К недостаткам алюнита относят его малую прочность. Для увеличения прочности его можно скручиваться с тонкой синтетической ниткой. В настоящее время алюнит в ряде изделий заменяют пластилексом.

Пластилекс — полиэтиленовая пленка, на которую в вакууме наносят распыленный металл. Такая пленка не только прочнее алюнита, но и обладает некоторой эластичностью.

Метанит — металлизированные нити прямоугольного сечения. Из них вырабатывают платьевые и декоративные ткани с мерцающим блеском. К минеральным природным волокнам относится асбестовое волокно, подробную информацию о нем смотри на стр «Асбестовое волокно»

Источники информации:

• Большая Советская энциклопедия
• Калмыкова Е.А. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие, — Мн.: Выш. шк., 2001- 412с.
• Мальцева Е.П., Материаловедение швейного производства, — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, — 232.
• Модестова Т.А, Флерова Л.Н, Бузов Б.А. Материаловедение швейного производства. Изд-во «Легкая индустрия», 1969.

Метки:асбест, асбестовое волокно, волокна, волокно, материаловедение, минеральные волокна, натуральные волокна, стеклянное волокно
Опубликовал Лариса Клепачева 12 августа 2010. Размещено в Выбор материалов. Метки: асбест, асбестовое волокно, волокна, волокно, материаловедение, минеральные волокна, натуральные волокна, стеклянное волокно.

Ранее в этой же рубрике:

• Характеристика показателей и анализ мест износа изделий из натурального меха // 22 апреля 2012 //
• Общая схема ткацкого производства // 16 апреля 2012 // 1
• Ассортимент материалов для платьев // 10 апреля 2012 //
• Раздвижка и осыпаемость краевых нитей в тканях, влияние на процессы производства одежды. Приборы и методы их определения. Часть 1 // 2 апреля 2012 // 2
• Сверхтонкие нити — микроволокна и микронити // 8 августа 2010 //

Оставить комментарий или два

Нажмите, чтобы отменить ответ.

Волокнистые наполнители

Базой для такого вида наполнителей являются длинные или короткие элементарные волокна, как гибкие, так и хрупкие. Как правило, волокнистые композиты получают для придание высокомолекулярному соединению особых прочностных свойств. Для этого используют высокопрочные волокна из стекла, углерода (в числе углеродные нановолокна или нанотрубки), бора, полимерные волокна, реже металла, карбидов, нитридов, оксидов и других неорганических соединений. Также применяются органические волокна растительного происхождения, например упомянутое ранее хлопковое волокно.

В составе наполнителей используются рубленые коротко- и длинноволокнистые и непрерывные волокна. Ввиду этого волокнистый композит может обладать свойствами похожими на материал с применением дисперсного вида, так и сильно отличаться от последних и иметь резко выраженные армированные или усиленные. При применении рубленых волокон полученные материалы обычно без труда перерабатываются стандартными методами переработки пластмасс, например экструзией и литьем под давлением. При использовании длинноволокнистого наполнителя такие методы не всегда доступны. Применение некоторых видов волокон может повысить механические свойства готового композита в десятки и сотни по сравнению с исходным полимером.

Рис.1. Изделие технического назначения из ПА, наполненного стекловолокном

Самым популярным волокнистым наполнителем в области переработки пластмасс является стекловолокно. В промышленности выпускается много различных марок стеклянных волокон, которые различаются по геометрии, химсоставу и прочностным характеристикам, однако в большинстве своем они достаточно доступны по стоимости. Стекловолокно используется почти со всеми крупнотоннажными термопластичными пластиками, например полиамидом, полиэтиленом, полипропиленом, поликарбонатом, поливинилхлоридом и т.д. При этом стекловолокно также активно применяется для усиления термореактивных полимеров, например материалов на основе эпоксидных и фенолформальдегидных смол, ненасыщенных полиэфиров и т.д.

Термопласты обычно наполняют до 40% стекловолокна, реже до 70%. Реактопласты наполняют стекловолокном в количестве до 80%. Стекловолокно имеет и недоставки – это его высокая хрупкость и снижающие адгезию к полимерной матрице аппретирующие покрытия, применяющиеся при производстве волокна.

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик 947112(088.8) Дата опубликования описания 30,07,82 ФС, 10, Гоберис, О, Н. Нупьман, Б, В, Лужа; Б,;Б. Пиктис,Н. И, Пятигорская, Н, Г. Самойлова, В, К, Ящни Г. П. ПРоскУРинзВсесоюзный научно-исследовательский институт”теплоизоля 4 яциных и акустических строительных материалов и изделий и Научноисследовательский институт строительных материалов и изделий(54) МИНЕРЛЛЫ 1 ОЕ ВОЛОКНО ГеОз Гео МО Сао МО КО Недостатком 0,8 -120,1-4,00,5-1,08-204,5-210,1-55известных составов явпяИзобретение относится к производству теппоизопяционных материалов, а именно к составам дпя изготовления минерального волокна из силикатного расплава,Известен состав стекла дпя изготовления минерального волокна .1 , включаюший, мас,%:5 01 44,5-48,0 АСОз 7,0-10,0 Сао 17,0-32,0 М 00 2,0-4,0Гео 0,3-1,1Ге аО 0,06-0,1 9Мт 0 6,0-1 9,0ИО 0,5-1,5Т 0 0,1-1,0Гя О 0,05-0,0 ОНаиболее близким к предлагаемому является минеральное волокно 21, вкпючаюшее, мас,%:50 27-61Ае 2 о, 8-23Т 02 О; 30 ются высокая температура плавления шихты 1250-1400 С, а также недостаточновысокая химическая стойкость полученного из него волокна-модуль киспотности(Мк) 1,6-2,38, Кроме того, минеральное волокно изготавливают цз двух нпиболее компонентов шихты, что удорожает шихтоподготсвитепьные отделения, снижает гомогенность расплава и качествоминераловатных изделий. Иепь изобретения – снижение температуры плавления, повышение химической гостойкости н снижение себестоимости.Гоставле нная це пь дости гас тся тем,что минеральное волокно вкп июшее 50, АЕ.О .Г Г, Г Л;м,3 04711 СаО, МО, ЙО дополнительно содержит РО при следующем соотношении компо, нентов, вес,%2ИОа 41,8 45,0АбкО 6,2-14,7Т О 1,7-3,4РегОЭ 5,9-17,0ГеО 13,2-14,4Ми О 0,08-0,2СаО 4,3-7,8 омр 8,5-13,11,1-2,8Р О 0,3-2,1Конкретные составы минерального волокна и их свойства приведены в таблице. и,Юля получения расплавов используют шлам коренных руд,.в частности сильно- магнитной фракции коренной руды и маг- нитной фракции коренной руды.Способ получения расплава дпя изготовления силикатных волокон осуществляется следующим образом. Берут один из составов, подсушевают его в сушнпьыом 2 4барабане до влажности 3-5% и прй помощи поршневого или шнекового загрузчика подают в варочную зону ванной Мчи.Использование отходов обогащения коренных,титановых руд позволит получить минеральное волокно повышенной химической стойкости. Пониженная температура плавления отходов обогащения коренных титановых руд обеспечит проведение технологических процессов плавления при сниженных температурах в рабочем пространстве печи. Это позволит снизить удельный расход тепла на получение 1 кг расплава, а также увеличить межремонтный период работы плавильных агрегатов, так как коррозия огнеупорных материапов снижается при снижении температуры расплава.Экономический эффект, получаемый при использовании расплава, можно рассчитать по снижению расхода топлива на 15% и капитальных вложений на оборудование отделения подготовки шихты.фермула Минеральное волокно, включающее 10 й, А 10 Т 10, ГеО, РеО, МиО, СаО, МО, ИО, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения температуры плавления, повышения химической стойкости и снщкения себестоимости, оно дополнительно содержит Р 0 при следующем соотношении компонентов, вес.%: 1 О%0 41,8-45,0АВО 6,2-1 4,7Т, Оя

1,7-3,4 7 947112 8изобрете ния ЕеО 5,9 17,ОРеО 1 3,2-14,4МиО ( ),08-0,2СаО 4,3-7,83 Р 8,5-13, 11, 1-2,80,3-2,1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 581104, кл, С 03 С 13/00, 1976,2

Авторское свидетельство СССРМо 649670, кл, С 03 С 13/00, 1977.Составитель И, Ильиных Редактор В, Петраш Техред Т,фанта Корректор Е. Рошко Заказ 5515/35 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по репам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП “Патент”, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Смотреть

Базальтовые супертонкие и тонкие штапельные волокна. Области применения.

Благодаря низкой себестоимости производства материалы из базальтовых штапельных тонких волокон имеют широкое применение.

Промышленное гражданское строительство – теплоизоляция ограждающих конструкций, перекрытий, крыш, фасадное утепление зданий.Системы противопожарной защиты зданий, сооружений металлоконструкций.Теплоизоляция паропроводов и теплотрасс. Теплоизоляция в промышленности – печи и термическое оборудование.

Благодаря низкой себестоимости производства материалы из базальтовых штапельных тонких волокон имеют широкое применение.

Применение базальтового супертонкого волокна и материалов БСТВ

Энергетика – атомные, тепловые электростанции, турбины, теплоцентрали, паровые котлы, теплотрассы; тепло и звукоизоляция термического оборудования.

Противопожарные материалы систем противопожарной защиты: брандмауэры, защита ответственных металлоконструкций, противопожарные двери, кабельные проходки и др.

Производство керамики, фарфора, строительных материалов – теплоизоляция печей и оборудования при производстве керамических и фарфоровых изделий (посуды, ваз, сантехнических изделий и др.), печи для производства кирпича, керамической плитки.

Машиностроение – теплоизоляция термического оборудования, нагревательных, закалочных печей, тепловых магистралей.

Авиационная промышленность – теплозвукоизолирующие маты, обшитые гидроизолирующей тканью для теплозвукоизоляции двигателей и фюзеляжа. В космических кораблях «Союз» использовалось БСТВ. Материалы подтвердили высокое качество.

Судостроение – теплоизоляционные плиты на неорганическом связующем для теплозвукоизоляции судовых установок, оборудования, корпусов кораблей, переборок.

Криогенная техника и оборудование – утеплительные материалы при производстве сжиженных газов, жидкого кислорода и др.

Металлургия – материалы для теплоизоляции различных видов технологических печей и термического оборудования, регенераторов, рекуператоров, трубопроводов, коммуникаций.

Химическая и нефтехимическая промышленность – теплоизоляция термического оборудования, нагревательных печей, сушильных камер, паровых котлов, паропроводов, теплотрасс; негорючие, огнестойкие материалы для противопожарной защиты оборудования и объектов.

Производство строительных материалов и конструкций – утепленные панели для сборных домов и конструкций, перекрытий; подвесные потолки, противопожарные переборки, брандмауэры, огнестойкие двери, строительные пластики.

Фильтры. БСТВ широко применяется для производства фильтровальных материалов и изделий, фильтров тонкой очистки воздушных и жидких сред, высокотемпературных фильтров. БСТВ, произведенное при температуре 1400 – 1500°С, является идеальным материалом для гидропоники при выращивании бактериальных культур, рассады растений и др.

Бытовая техника – теплоизоляция газовых и электрических плит, духовок, электрических печей.

См. также:Технологии и оборудование производства супертонкого базальтового волокнаТехнологическое оборудование производства теплоизоляционных плит

Предыдущая – Следующая >>

К минеральным химическим нитям относятся нити из неорганических соединений — стеклянные и металлические.

Стеклянное волокно (стекловолокно)

Стекловолокна изготовляют из расплавленного стекла в виде:

• непрерывного волокна — элементарные нити неограниченной длины диаметром 3—100мкм
• штапельного волокна – отрезки длиной 1—50см и диаметром 0,1—20мкм.

Непрерывное стекловолокно формуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры (число отверстий 200—2000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину. Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или в две стадии. В первом случае стекловолокно вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стеклоплавильных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят также в стеклоплавильных печах.

Штапельное стекловолокно формуют одностадийным методом путём разделения струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др. методами.

Свойства стекловолокон определяются главным образом их химическим составом и характеризуются редким сочетанием высокой теплостойкости (например, теплостойкость кварцевого, кремнезёмного, каолинового волокон — выше 1000 °С), высоких диэлектрических свойств, низкой теплопроводности, малого коэффициента термического расширения, высокой химстойкости и механической прочности.

Стекловолокно в виде жгутов (ровингов), кручёных нитей, лент, тканей различного плетения, нетканых материалов широко применяют в современной технике в качестве армирующего (упрочняющего) материала для стеклопластиков и др. композиционных материалов, а также для получения фильтровальных материалов и электроизоляционных изделий в электротехнической промышленности.

Особенности горения: не горят

Металлические нити

Золотые и серебряные нити только в древности вырабатывались из чистого драгоценного металла. Позднее их стали изготавливать из сплавов с содержанием драгоценных металлов. Затем наладили производство позолоченных и посеребренных медных (мишурных) нитей. Мишура

представляет собой тонкую сплющенную медную посеребренную или позолоченную проволоку — плющенку, обвитую вокруг текстильной нити (хлопчатобумажной, шелковой или капроновой). Мишуру использовали при выработке парчи, галунов и прочих басонных изделий.

В настоящее время металлические нити изготавливают из меди, латуни, никеля. Нити из меди и латуни выпускают также с гальваническим покрытием из золота или серебра. Металлические нити получают путем волочения (многократного последовательного протягивания толстой проволоки через калибровочные отверстия) или разрезанием фольги. Нити, полученные путем волочения, имеют круглое поперечное сечение. Для получения плоской нити ее расплющивают.

В настоящее время металлические нити вырабатываются в очень ограниченных количествах, используются в основном для исторических костюмов, как отделочный и декоративный материал и т.п. Для вечерних тканей в основном используется алюнит или пластилекс.

Алюнит (люрекс)

— плоские разрезные нити из алюминиевой фольги в виде ленточек шириной 1—2 мм, покрытые полиэфирной пленкой различных цветов (чаще под золото или серебро). Алюнит используют в тканях для декоративного эффекта. К недостаткам алюнита относят его малую прочность. Для увеличения прочности его можно скручиваться с тонкой синтетической ниткой. В настоящее время алюнит в ряде изделий заменяют пластилексом.

Пластилекс

— ленточки из полиэтиленовой пленки, на которые в вакууме нанесен распыленный металл. Такая пленка не только прочнее алюнита, но и обладает некоторой эластичностью.

Метанит

— металлизированные нити прямоугольного сечения. Из них вырабатывают платьевые и декоративные ткани с мерцающим блеском.

К минеральным природным волокнам относится асбестовое волокно, подробную информацию о нем смотри на стр

«Асбест»
и
«Горный лен»

Литературные источники:

Большая Советская энциклопедия Калмыкова Е.А. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие,- Мн.: Выш. шк., 2001- 412с. Мальцева Е.П., Материаловедение швейного производства, — 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983,- 232. Модестова Т.А, Флерова Л.Н, Бузов Б.А. Материаловедение швейного производства. Изд-во «Легкая индустрия», 1969.

Сфера применения

Для изготовления минваты используется расплав стекла, доменных шлаков, горных пород вулканического происхождения. При помощи центрифуги из расплава получают волокна, которые смешивают со связующим веществом синтетического происхождения. Из получившейся массы формуют плиты минераловатные, которые различаются по размерам, плотности и жесткости.

Теплоизоляционные плиты из минеральных волокон применяются для тепло- и шумоизоляции

:

• перекрытий;
• скатных и плоских крыш;
• кровель из трехслойных панелей;
• полов;
• потолков;
• перегородок;
• трехслойных стен облегченного типа из блочных материалов (минвата закладывается в середину конструкции);
• каркасных стен;
• фасадов (при утеплении под штукатурку и в составе вентилируемых навесных фасадов).

Пример пирога стены с применением минваты

Характеристики тканных наполнителей для полимерных композиционных материалов

Характерным параметром для описания тканых материалов является ее плотность, которая характеризует количество нитей на единицу ширины (по основе) или длины (по утку) ткани. Плотность ткани характеризует частоту расположения нитей в ткани. Чем дальше расположены нити одна от другой, тем плотность меньше, т. е. ткань реже. Чем ближе расположены нити одна к другой, тем плотность больше, т. е. ткань плотнее.

Толщина ткани зависит от толщины нитей или от номера пряжи, из которой она выработана, и от ее строения. Толщина колеблется от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Физико-механические свойства ткани характеризуются разрушающим напряжением и удлинением. Разрушающую нагрузку, предел прочности определяют как по основе, так и по утку. Удлинение – увеличение длины образца при действии на него растягивающей нагрузки. Обычно удлинение выражается в процентах от начальной длины образца.

Определение механических характеристик волокнистых наполнителей (нитей, жгутов, тканей) проводят по ГОСТ 6943.10–79

Неуравновешенность тканых наполнителей

Ткани саржевого и сатинового переплетения неуравновешены по рисунку переплетения, так как на одной поверхности полотнища (лицевой стороне), например, в направлении основы, преобладают прямолинейные нити основы, на противоположной поверхности (изнаночной стороне) в том же направлении – поперечные уточные нити. Если ткань такой структуры пропитать связующим и отпрессовать из нее однослойную пластинку, то она после охлаждения и извлечения из под плит пресса изогнется, так как лицевая и изнаночная стороны пластинки имеют различные термоупругие свойства.

Для тканей любого переплетения, изготовленных из сильно крученых нитей, характерна неуравновешенность по крутке. Крутящие моменты, заложенные в каждую нить, вызывают закручивание ткани и приводят к потере плоскостности тонкостенных пластинок, изготовленных из материалов, наполненных такими тканями.

Деформационные характеристики тканых наполнителей

Тканые наполнители являются упругими пористыми материалами. При формовании наполнитель подвергается деформированию, при этом изменяется толщина пакета, его пористость, а в волокнах накапливаются упругие деформации и соответствующие им напряжения. Поэтому для получения изделий определенных размеров и монолитного материала с заданным соотношением компонентов необходимо знать о деформационных свойствах наполнителя.

Основной деформационной характеристикой тканых наполнителей является эффективная жесткость, которая зависит от типа использованных для изготовления тканей волокон и порядка их организации. Эффективную жесткость определяют при растяжении наполнителей в направлении основы или утка, а также при сжатии перпендикулярно плоскости наполнителя. Чаще всего величину жесткости определяют по экспериментальному графику давление–толщина. По данной деформационной кривой можно определить изменение пористости материала при увеличении давления.

Способность к пропитке тканых наполнителей

Важнейшей особенностью листовых и объемных наполнителей, в первую очередь тканей, является резко выраженная зависимость их способности к пропитке и смачиванию жидкими композициями от текстуры и направления в плоскости (по утку или основе).

Кювета для определения смачиваемости тканных наполнителей

Рисунок 2: Кювета для определения смачиваемости наполнителя:

1 – кювета;2 – полоски наполнителя; 3 – связующее; 4 – крышка кюветы; 5 –уплотнительная прокладка;

Способность к смачиванию характеризуется предельной высотой поднятия жидкости по наполнителю и временем достижения предельной высоты.

Физико-механические свойства ВЭВ

Поскольку основные области использования нового поколения волокон (корд для шин, композиты для самолето-, ракето-, автомобилестроения, строительство) выдвигают высокие требования к свойствам волокон и, прежде всего, к физико-механическим свойствам, то остановимся более подробно на этих свойствах ВЭВ.

Какие физико-механические свойства являются важными для новых областей использования волокон: разрывная прочность, прочность на истирание, на сжатие, перекручивание. При этом важно волокнам выдерживать многократные (циклические) деформационные воздействия, адекватные условиям эксплуатации изделий, содержащих волокна. Очень наглядно на рисунке 2 показано различие в требованиях к физико-механическим свойствам (разрывная прочность, модуль упругости), которые предъявляют к волокнам три области использования: традиционный текстиль, традиционный технический текстиль, новые области применения в технике.

Как можно видеть, требования к прочностным свойствам волокон со стороны новых и традиционных областей применения существенно возрастают, и это тенденция сохранится с расширением областей использования волокон. Яркий пример – космический лифт, о котором говорят уже не только фантасты, но и инженеры. А этот проект можно реализовать, только используя сверхпрочные тросы из нановолокон 3-его поколения и волокон типа паучьего шелка (прочнее стальной нити).

Рисунок 2

Пояснения к рис.2: Модуль упругости и разрывная прочность оцениваются в одних единицах. Модуль упругости – мера жесткости материала, характеризующаяся сопротивлением развитию упругих деформаций. Для волокон определяется, как начальная линейная зависимость между нагрузкой и удлинением. Ден (денье) – единица измерения линейной плотности нити (волокна) = масса 1000 метров в г. Текс – единица (внесистемная) измерения линейной плотности волокна (нити) = г/км.

В таблице 2 приведены сравнительные характеристики физико-механических свойств различных волокон, в том числе ВЭВ.

Таблица 2. Сравнительные характеристики физико-механических свойств различных волокон

Следует иметь в виду, что физико-механические свойства надо оценивать не по одному показателю, а по крайней мере, по совокупности двух показателей, т.е. прочность и упругость при различных видах деформационного воздействия.

Так, согласно данным табл.2 стальная нить выигрывает по упругости, но проигрывает по удельной плотности (очень тяжелая). Учитывая все показатели в совокупности, можно выбирать области использования волокон. Так трос для космического лифта должен быть не только суперпрочным, но и легким.

Ткань для пуленепробиваемого жилета должна быть легкой, упругой (драпируемость) и способной гасить кинетическую энергию пули (зависит от энергии разрыва, т.е. способности диссепировать энергию). Композит для болидов гоночных машин должен быть прочным к ударам и одновременно легким; ремни безопасности должны быть из высокопрочных волокон с высокой упругостью.

Требования к физико-механическим характеристикам волокон, как набору, сочетанию двух и более показателей можно продолжить. Этот набор свойств и факторов формулирует пользователь, исходя из условий эксплуатации изделий, содержащих волокна. Проследим смену поколений волокон на примере шинного корда, требования к физико-механическим характеристикам которого все время возрастали.

При появлении первых автомобилей (1900 г.) в качестве шинного корда использовали хлопковую пряжу; с появлением гидратцеллюлозных вискозных волокон в период 1935–1955 гг. они полностью заменили хлопок. В свою очередь полиамидные волокна (нейлон различных видов) заменили вискозные волокна. Но и классические полиамидные волокна сегодня не отвечают по прочностным свойствам требованиям автопрома, особенно в случае шин для тяжелого транспорта, для авиации. Поэтому полиамидный корд замещен сегодня на стальные нити.

Максимум прочности коммерческих полиамидных и полиэфирных волокон достигает ~ 10 г/ден (~ 1ГПа, ~ 1 Н/текс). Комбинация умеренной высокой прочности и упругости обеспечивает высокую энергию разрыва (работа разрыва) и высокую устойчивость к многократным шоковым деформациям. Однако эти показатели полиамидных и полиэфирных волокон не удовлетворяют требованиям определенных новых областей использования волокон.

Например, полиамидные и полиэфирные волокна по причине высокого роста жесткости при высоких скоростях деформации не позволяет их использовать в антибаллистических изделиях.

В то же время полиэфирные волокна очень подходят для высокопрочных рыболовецких снастей (веревки, канаты, сети и др.), поскольку для них характерно относительно высокая прочность и гидрофобность (не смачивается водой); канаты из полиэфирных волокон используют на буровых для работы на глубине до 1000–2000 м, где они способны выдерживать груз до 1,5 тонн.

Сочетание высокой прочности и высокого модуля упругости обеспечивается тремя группами ВЭВ: 1. на основе арамидов, высокомолекулярного полиэтилена, других линейных полимеров, углеродные волокна; 2. неорганические волокна (стеклянные, керамические); 3. на основе термореактивных полимеров, образующих сетчатую трехмерную структуру.

Другие виды наполнителей

Прочие виды рассматриваемых добавок для полимеров применяются реже. Тканые наполнители состоят в основном из стеклянных, хлопчатобумажных и углеродных тканей. Они применяются для изготовления высокопрочных пластиков с анизотропными свойствами. Тканые наполнители чаще всего сочетают с термореактивными полимерами. Связующим для таких пластиков могут быть эпоксидные олигомеры, ненасыщенные полиэфиры, но может быть и полиамид. Количество наполнителя в таком композите достигает 40-85%.

Рис. 2. Декоративный слоистый пластик

Также применяются нетканые наполнители, которые нельзя отнести к волокнистым или дисперсным. К ним относятся различные сетки, картон, бумага, войлочные маты, и пр. Как правило эти материалы пропитывают растворами связующего (чаще всего реактопластов). Затем полученный композит сушат для испарения растворителя и перерабатывают в готовую продукцию методом холодного прессования. Таким образом производят слоистые пластики. Метод был популярен в 20-м веке, однако в последние годы уступает более производительным технологиям переработки пластмасс, таким как экструзия.

Волокна искусственного происхождения

Это волокна, в которых либо основные химические звенья были сформированы химическим синтезом с последующим образованием волокон, либо полимеры из природных источников были растворены и регенерированы после прохождения через фильеру с образованием волокон.

Искусственные волокна подразделяются на три класса.

• На основе натуральных полимеров. Наиболее распространенным натуральным полимерным волокном является вискоза, изготавливаемая из целлюлозы. Ее получают в основном из выращиваемых деревьев. Другие волокна на основе целлюлозы: лиоцелл, модал, ацетат и триацетат. Менее распространенные натуральные полимерные волокна входят в состав каучука, альгиновой кислоты и регенерированного белка.
• Волокна, изготовленные из химических полимеров, которых нет в природе. Они, в основном, нерастворимы и не являются химически активными. Наиболее распространенными являются полиэстер, полиамид (часто называемый нейлоном), акрил и модакрил, полипропилен, сегментированные полиуретаны, которые представляют собой эластичные волокна, известные как спандекс или эластаны.

• Волокна, изготовленные из неорганических материалов, таких как стекло, металл, углерод или керамика. Они очень часто используются для армирования пластиков с целью формирования композитов.