Классификация искусственных и синтетических волокон

На протяжении веков люди использовали натуральные ткани из шерсти, хлопка, льна и шелка для создания одежды и других предметов быта, но со временем возникла потребность в искусственных материалах, более прочных и надежных. Так появились искусственные волокна, имеющие качественно отличные характеристики от органических.

Волокно представляет собой гибкую нить из натуральных или искусственных полимеров, которая используется для изготовления текстиля или пряжи.

Текстильная пряжа

Виды волокон

Если говорить о натуральных волокнах, то они могут быть минерального, животного или растительного происхождения.

Неорганические волокна создаются с использованием различных химических процессов.

Классификация по группам:

  1. Искусственные волокна (полученные химической обработкой различного сырья). Для его производства чаще всего используют целлюлозу и пух.
  2. Синтетические волокна. Эта разновидность добывается из синтезированных полимеров, а сырьем служат циклогексан, фенол, этилен, бензол.

В современной промышленности обе группы широко производятся для создания текстильных изделий. Рассмотрим особенности каждого из них более подробно.

Искусственные волокна

Для получения искусственных волокон используются не все полимеры, а только те, которые имеют линейную структуру. Их плавят или делают жидкими с помощью специальных растворителей. Полученную жидкость пропускают тонкой струйкой через очень мелкое сито, в результате чего получаются длинные нити. Также можно синтетически экстрагировать полимеры, а затем укладывать молекулы в определенном порядке.

Искусственные волокна

Наиболее популярными искусственными волокнами являются ацетат и вискоза. Исходной полимерной бумагой является вискоза, полученная из древесины, или хлопковый пух, полученный из семян хлопчатника. Для разжижения целлюлозы применяют различные виды химических растворов, в зависимости от которых получают различные волокна (ацетатные, казеиновые, медно-ацетатные, коротковолокнистые, вискозные). Искусственные волокна отличаются относительно низкой гигроскопичностью, но тем не менее достаточно прочны.

Ацетатное волокно

Как получают ацетатное волокно:

  • Целлюлоза реагирует с уксусной кислотой под действием серной кислоты, в результате чего образуется триацетат целлюлозы, который растворяется в смеси этанола и дихлорэтана.
  • Образуется вязкий густой раствор, который пропускают через металлические колпачки с большим количеством мелких отверстий (фильеры). Струи раствора через ряды попадают на ось, через которую проходит горячий воздух.
  • В результате растворитель постепенно выдыхается, и появляются невесомые нити, из которых с помощью прядения создается ацетатный шелк.

Впервые ацетатную ткань добыла в 1889 году французская компания Chardonnay.

Ацетатный шелк

Ацетатное волокно широко используется в текстильной промышленности благодаря отличной износостойкости. Ткани, входящие в его состав, практически не мнутся, не деформируются после стирки, хорошо сохраняют тепло и приятны на ощупь.

К недостаткам можно отнести низкую гигроскопичность и склонность к накоплению статических электрических зарядов. Ацетатное волокно используется для производства тканей для детской одежды, нижнего белья, платьев и блузок, мужских сорочек. Он также используется для изготовления теплоизоляционного материала.

Вискозное волокно

Для получения вискозной ткани целлюлозу обрабатывают раствором сероуглерода и щелочи. Вискоза – это тип ткани, мягкий на ощупь, гигроскопичный и дышащий. Он имеет равномерный и насыщенный цвет и длительное время сохраняет свои потребительские свойства.

Наряду с достоинствами вискозное волокно имеет и ряд недостатков: ткани в нем сильно мнутся и быстро изнашиваются, что приводит изделия в негодность. Вискоза в основном используется для пошива женской одежды, так как из нее получаются воздушные юбки и легкие блузки.

Вискозное волокно

Полиамидные – стойкие к истиранию и растяжению, однако сильно электризуются и практически не сохраняют тепло. Этот вид используется для изготовления тончайшего кружева, эластичных нитей, полотна, канатов.

Интересен тот факт, что полиамидное волокно крайне неустойчиво к термическим воздействиям. Так при нагреве до 160 градусов он теряет прочность в два раза.

Полиэфирные волокна

К полиэфирам относятся лавсан, терилен, дакрон. Общим их недостатком является повышенная жесткость и электризация. Лавсан используется для производства хозяйственных материалов.

Синтетические волокна

С развитием промышленности возникла потребность в новых, более прочных и практичных тканях, способных противостоять агрессивным средам. Во второй половине 1930-х годов были созданы методы синтеза волокнообразующих полимеров, а через несколько лет появились первые волокна синтетического происхождения.

Синтетическая ткань

Виды синтетических волокон:

  • полиэстер (дакрон);
  • полиамид (нейлон, капрон, энант);
  • полиолефин;
  • полиакрилонитрил (нитрон).

Наиболее распространенным синтетическим волокном, используемым для создания тканей, является нейлон, который получают из капролактама. Смола сначала расплавляется, затем пропускается через фильеры, после чего бочки со смолой охлаждаются и из них извлекается волокно.

Капрон. Капрон известен своей износостойкостью (ее можно сравнить с прочностью стали), химической стойкостью и эластичностью. Капрон не подвержен разложению за счет того, что практически не впитывает влагу. Однако капрон не стоек к термическому воздействию (плавится уже при 250 градусах Цельсия), а также к воздействию концентрированной кислоты.

Нейлоновая ткань

Шьются колготки, шарфы, носки, капроновые блузки, искусственный мех и ковровые изделия, изготавливаются прочные рыболовные сети, изготавливается специальный материал — каркас для воздуха и автомобильных покрышек, фильтры.

Капроновая смола служит основой для деталей оборудования, подверженных повышенному износу. Нейлоновые нити используются в хирургии. Такая пряжа невероятно легкая, поэтому всего 1 грамм весит 9 километров волокна.

Нитрон. Нитрон не менее прочен и эластичен. К его достоинствам можно отнести низкую теплопроводность и отличную светостойкость. Нитрон не чувствителен к кислотам, но легко разлагается под действием концентрированного раствора щелочи. Пушистый искусственный мех и коврики сделаны из волокна.

Нитроновая ткань

Лавсан, напоминающий шерсть, отличается от нее высокой прочностью. Изделия, сшитые из него, не нуждаются в глажке. Лавсан устойчив к органическим растворителям, но подвержен действию щелочей и кислот. Лавсановые нити часто смешивают с другими волокнами, например хлопчатобумажными, льняными, шерстяными, для улучшения их потребительских качеств. В промышленности его используют для изготовления декоративных тканей, искусственного меха, трикотажа, электроизоляционных материалов, шин, шлангов, стойких к воздействию масел и бензина.

Помимо вышеперечисленных, существуют и другие виды волокон ограниченного назначения, не столь широко используемые (термостойкие, биологически активные, полупроводниковые, сверхпрочные и др.). Так перлон прочнее проволоки, не горит хлором, на него не действуют кислоты и щелочи. Такие качества незаменимы при создании спецодежды из синтетических и искусственных волокон, соединений в химических устройствах, медицинского белья.

Лавсановая ткань

Всем известный эластан очень прочен, но подвержен выцветанию и короблению, поэтому его используют не в чистом виде, а в сочетании с другими материалами для улучшения его качества.

Синтетическое волокно «Лола» уникально тем, что оно не горит, а только светится при температуре 1200 градусов Цельсия, поэтому его используют для пошива одежды из негорючей ткани.

Основные отличия искусственных и синтетических волокон

Хотя оба типа волокон имеют ненатуральное происхождение, они отличаются друг от друга:

  1. Если искусственное волокно производится на основе высокомолекулярных органических веществ (белков, кератина, целлюлозы), то синтетическое волокно производится на основе низкомолекулярных (не встречающихся в природе).
  2. Следует отметить, что при классификации текстиля и других изделий как синтетические, так и искусственные должны быть отделены от натуральных. В готовом виде ни первый, ни второй не имеют органического аналога.

Но в целом искусственные ткани ближе к природе, чем синтетические, так как, как было отмечено выше, в их основе лежат органические вещества. Итак, сырьем для вискозы является целлюлоза, подвергнутая воздействию гидроксида натрия и полимеризованная.

Химический состав синтетических волокон может быть чрезвычайно сложным, часто трудно выделить в нем основной компонент. В этом состоит основное различие между двумя большими группами химических волокон.

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector