Химические волокна

Благодаря химической промышленности человечество научилось вырабатывать волокна из различного рода химических соединений. К химическим волокнам относятся волокна, изготовленные в заводских условиях. Химические волокна, применяемые для изготовления тканей, также как и натуральные, тоже отличаются по составу, строению и свойствам.

Химические волокна подразделяются на два класса:

Искусственные – волокна, получаемые из природных высокомолекулярных соединений.
Синтетические – волокна, получаемые путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений.

Искусственные волокна

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон – целлюлоза, фиброин, кератин. Искусственное волокно представляет собой тонкую непрерывную нить. Благодаря такой структуре пряжи ткань имеет ровную гладкую поверхность с отчетливым рисунком переплетения. Если синтетические волокна разрезать на короткие кусочки одинаковой длины – штапели, то из такой штапельной пряжи можно изготовить ткани, которые по внешнему виду и строению будут напоминать шерстяные.

К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, штапель, модаль. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня, благодаря новейшим технологиям, все эти ткани способны заменять натуральные. Они широко используются для производства белья.

Вискозные и ацетатные волокна – это искусственные волокна растительного происхождения, вырабатываемые из целлюлозы или отходов хлопка.

Вискозные волокна – это волокна из щелочного раствора ксантогената, т.е. сложного эфира целлюлозы. По своему строению вискозное волокно неравномерно. Внешняя его оболочка имеет лучшую ориентацию макромолекул, чем внутренняя. Во внутренней оболочке молекулы расположены хаотично.

Ацетатное и триацетатное волокна – волокна, получаемые из ацетилцеллюлозы. Ацетатные волокна формуют из растворов ацетилцеллюлозы в органических растворителях, триацетилцеллюлозу – в смеси метиленхлорида и спирта, вторичную ацетилцеллюлозу – в ацетоне, по сухому методу. По своему строению они аналогичны вискозному, но имеют отличительную особенность виде крупных бороздок вдоль волокна. По прочностным показателям ацетатное волокно уступает вискозному. Ацетатные волокна довольно упругие, светостойкие, устойчивы к микроорганизмам и не электризуются.

Ацетатные ткани, как и вискозные, они не теряют прочность при намокании, но обладают к тому же еще и более низкими гигиеническими характеристиками. Ацетатным тканям необходима нежная стирка при температуре 40 градусов. Гладить надо влажную ткань осторожно утюгом, нагретым не более 120 градусов. Во избежание повреждения ткани, утюг нельзя задерживать на одном месте более 15-20 секунд. Область применения тканей из указанных волокон аналогична области применения вискозных тканей.

Ацетатный шёлк получают тоже сухим методом из целлюлозы, добываемой из древесины еловой щепы. При формировании искусственного (вискозного) волокна элементарные твёрдые тонкие нити, выходящие из осадительной ванны, соединяются на центрифугальных прядильных машинах в одну комплексную нить. Эта нить проходит систему прядильных дисков, при помощи которых она получает необходимую вытяжку.

Волокно получают в виде филаментных нитей (шёлка) разной толщины. Такое волокно обладает хорошей гладкостью, гигроскопичностью, светостойкостью и блеском. Из ацетатного шелка изготовляют плательные, бельевые и подкладочные ткани.

Модал – модифицированное вискозное волокно. Модал имеет улучшенные характеристики по сравнению с вискозой: большую гигроскопичность, формоустойчивость и, главное, прочность на разрыв при намокании. К тому же оно лучше прокрашивается и не создает проблем в уходе – его можно стирать в теплой воде и гладить негорячим утюгом.

Синтетические волокна

В наши дни промышленность достигла высокого развития в области производства синтетических волокон. Методами химической или механической обработки, например сжатым воздухом или скручиванием, синтетическим волокнам придаются все новые и новые качества. Сейчас наиболее популярны такие дорогие волокна, как нейлон, акрил, полиамид, полиэстер, спандекс, эластан. Благодаря постоянно развивающимся технологиям, синтетические ткани по своим потребительским свойствам превосходят натуральные.

Так зачем же мировые лидеры по производству синтетических тканей тратят деньги на разработку новых дорогих материалов, если существует относительно дешевый и всем привычный природный хлопок? А вот зачем.

Хлопок идеален только для размеренной, спокойной жизни, но как только повышается физические нагрузки, в экстремальных условиях он становится непрактичен. Хлопок обладает такими недостатками, как поглощение и сохранение испаряемой телом влаги, плохим высыханием, вследствие чего легко рвется. Все современные синтетические материалы обладают свойством быстро впитывать и отводить конденсат от поверхности тела. Достигается этот эффект либо за счет структуры используемых волокон, либо за счет специального плетения нитей. Как ни странно, но ношение одежды на основе таких тканей позволяет повысить работоспособность человека в экстремальных условиях. Кроме того, современные синтетические материалы быстрее сохнут, значительно более прочны и долговечны, легки, труднее мнутся. Благодаря применению современных синтетических материалов при конструировании белья можно значительно снизить степень неприятных ощущений.

Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природных газов. Полиамидное, полиэфирное, полиакрилнитрильное – все это синтетические волокна.

Полиакрилонитрильное волокно, именуемое нитрон, вырабатывается из акрилонитрила – продукта переработки каменного угля, нефти или газа. Акрилонитрил при помощи полимеризации превращается в полиакрилонитрил. Из этого раствора формуется волокно, затем его вытягивают, промывают, замасливают, гофрируют и сушат. Волокна вырабатываются в виде длинных нитей и штапеля. Внешне и на ощупь длинные волокна очень схожи с натуральными шелковыми нитями, а штапельные волокна похожи на натуральную шерсть. Изделия из полиакрилонитрильного волокна после стирки полностью сохраняют свою форму и не нуждаются в глажке.

Полиакрилонитрильное волокно имеет ряд положительных качеств. По теплозащитным свойствам нитрон превосходит натуральную шерсть, по мягкости и шелковистости лучше капрона и лавсана, обладает низкой гигроскопичностью, имеет высокую стойкость к действию минеральных кислот, щелочей, органических растворителей, бактерий, плесени, моли и даже ядерным излучениям. Минус нитрона – стойкость к истиранию ниже, чем у полиамидных и полиэфирных волокон. Полиакрилонитрильное волокно применяется при изготовлении верхнего трикотажа, плательных тканей, меха на трикотажной и тканевой основе, а также ковровых изделий, одеял и технических тканей.

Полиуретановое волокно, спандекс, синтетическое волокно, формуемое из растворов или расплавов полиуретанов или методом химического формования (полиуретан образуется из диизоцианата и диамина непосредственно в процессе волокнообразования). Спандекс – это волокно, обладающее низкой гигроскопичностью. Особенностью всех полиуретановых волокон является сходство с резиновыми нитями. Для них характерны высокое удлинение, низкий модуль упругости, способность к упругому восстановлению в исходное состояние за очень короткое время. Именно эта особенность и определяет область их использования, а именно, в изготовлении эластичных изделий.

С использованием этого волокна вырабатывают ткани и трикотажные полотна для предметов женского туалета и чулочно-носочные изделия. Спандекс используют и в смеси с натуральными или с другими видами химических волокон. Из вырабатываемых тканей изготовляют рубашки, блузки, спортивные костюмы, плащи, корсетные изделия и др.

Поливинилхлоридные (хлорин), поливинилспиртовые (винол, летилан) и полиолефиновые (полиэтилен, пoлипропилен) волокна, эти синтетические волокна для изготовления одежных тканей используются в незначительных количествах. Из них в основном изготовляют плащевые и декоративные ткани, ворс искусственного меха и ковров, а также лечебное белье.

Синтетические шёлковые ткани вырабатывают из различных синтетических волокон. Полиэстерные и полиамидные шелка можно обработать таким образом, что они будут водоупорными и стойкими к масляным пятнам и в то же время очень схожими с натуральным шелком.