Синтетические волокна. Виды синтетических тканей, их характеристика Из чего делают синтетические волокна

Волокна – протяженные гибкие и прочные вещества ограниченной длины и малых поперечных размеров, пригодные для изготовления пряжи и текстильных изделий. О том, что такое натуральное и синтетическое волокно, говорим в статье.

Классификация волокон

Классификация волокон:

• природные – волокна растительного происхождения (хлопок, лен – полисахариды (углеводы), имеющие состав (C 6 H 10 O 5)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).

Синтетическое волокно

К синтетическим волокнам относят полиамидные , полиэфирные, полиакрилонитрильные, поливинилспиртовые, поливинилхлоридные, полипропиленовые, а также многие другие. К первым относят такие вещества, как капрон, анид, энант. Основные характеристики этих волокон – устойчивость к растяжению, стойкость к истиранию. Однако недостатки также имеют место быть: низкая гигроскопичность, небольшая термостойкость и высокая электризуемость. Это волокно используют при производстве трикотажных изделий, ниток, кружев, канатов и рыболовных сетей.

Рис. 1. Полиамидные волокна.

Полиамидное волокно не переносит высоких температур. Если его нагреть до 160 градусов, то прочность резко снижается вплоть до 50%.

К полиэфирным волокнам относятся лавсан, дакрон, терилен. Волокно имеет как преимущества, так и недостатки. К недостаткам можно отнести повышенную жесткость и сильную электризуемость. Лавсан часто используется для изготовления ткани для бытового назначения.

Рис. 2. Полиэфирные волокна.

К полиакрилонитрильным волокнам относятся, например, нитрон, орлон. Нитрон по внешним признакам напоминает шерсть. Нитрон очень прочный и упругий, и его эти свойства сохраняются в независимость от того, мокрый он или сухой. Однако по стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам.

К поливинилхлоридным волокнам относится хлорин. По сравнению с другими синтетическими волокнами оно менее прочное, не такое упругое и менее стойкое к истиранию.

Рис. 3. Поливинилхлоридные волокна.

Хлорин имеет способность накапливать в себе электростатические заряды, поэтому его используют для производства лечебного белья

К поливинилспиртовым волокнам относится, например, винол. Отличительная особеность этого материала высокая гигроскопичность, эти волокна хорошо окрашиваются красителями и используются для производства трикотажа, ткани и ковров.

Что мы узнали?

Все существующие волокна можно разделить на 2 класса: химические и природные. синтетические волокна относятся к химическим волокнам. Они подразделяются на полиэфирные, полиамидные, поливинилхлоридные и многие другие. Также в статье представлены примеры синтетических волокон.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 93.

Натуральные материалы

Волокна, из которых изготавливаются ткани, подразделяются на натуральные и искусственные. Существует три вида природных, натуральных волокон: 1) волокна растительного происхождения (хлопок и лен), 2)волокна животного происхождения (шерсть и шелк), 3)волокна, имеющие минеральное происхождение (асбест).

Достоинством материалов, полученных из натуральных, природных волокон является их высокая экологичность. Поскольку эти волокна имеют природное происхождение, то они, если можно так выразиться, прекрасно совместимы с человеческим телом, удобны в применении и гигиеничны.

Хлопок

Это волокно получают из хлопчатника. При его созревании плоды (коробочки) самопроизвольно раскрываются, и из них собирают похожий на вату хлопок-сырец.

Родиной хлопка считается Индия. Во всяком случае, хлопководством там занимаются, начиная с 30-го века до нашей эры. Хлопчатник распространен в Южной Америке, Азии, Австралии, Африке. Почти 70% хлопка производится в Мексике. Также большое количество хлопка производится в Перу и Индокитае.

Достоинством хлопчатобумажных тканей является их высокая гигиеничность. Они прекрасно пропускают воздух, позволяя коже дышать. Именно поэтому летняя одежда из хлопка очень практична. Хлопок чаще всего используется для изготовления детской одежды и белья, а также спортивной одежды.

Недостатком хлопка является то, что он мнется и довольно быстро изнашивается (вспомните детские хлопчатобумажные колготки, носки и пр.). Кроме того, он не слишком хорошо держит краску (линяет). Поэтому не стоит забывать, что хлопок ярких или темных тонов сохранит свою красоту лишь до первых стирок. Зато ослепительно-белая хлопчатобумажная блуза долго будет радовать вас своей свежестью и нарядностью.

Наиболее красивые, интересные хлопчатобумажные ткани вырабатывают в Индии и в странах Юго-Восточной Азии (“марлевка”, тонкая полупрозрачная рогожка, ткани с «жатым» эффектом и т.п.).

Поэтичные названия индийского хлопка

“Текущая вода”, “вечерний туман”, “сотканный воздух” – так назывались ткани, созданные в Индии. И они полностью соответствовали этим названиям. Эти ткани были настолько тонки и прозрачны, что индийские женщины надевали свои украшения под одежду! Многие индийские ткани остались в истории под названиями тех городов и селений, где их вырабатывали, например, мадрас, мадаполам и т.п.

Льняное волокно получают из льна-долгунца. Его родиной является Египет. Плодородная почва долины Нила способствовала выращиванию этого растения. Древнеегипетские прядильщики и ткачи достигли такого мастерства в своем деле, что были способны создавать изо льна тончайшую, едва различимую глазом ткань.

Льняное волокно получают так: льняные стебли теребят, отделяют головки цветков от стеблей, а затем расстилают очесанную солому на поле или связывают ее в снопы. Сейчас все эти операции проделывают с помощью комбайна. В настоящее время наибольшие площади, засеянные льном-долгунцом, находятся в европейских странах (в том числе и в России), а также в Египте и в Турции.

Лен так же, как и хлопок, обладает высокими гигроскопическими свойствами. Льняное волокно обладает большей прочностью по сравнению с хлопковым, поэтому оно часто используется для изготовления постельного белья, полотенец и т.п. Кроме того, лен имеет способность охлаждать температуру тела, благодаря этому он незаменим для летней одежды.

Льняное волокно очень хорошо держит форму. В настоящее время его нередко смешивают с синтетическим, и из полученных тканей шьют элегантные женские и мужские летние костюмы, пиджаки, брюки и т.п.

Термин, который надо знать

“Гигроскопичность” – способность материалов или веществ поглощать влагу из окружающей среды (как правило, имеются в виду водяные пары). Гигроскопичными тканями называются такие, которые хорошо впитывают кожные выделения, и, следовательно, являются гигиеничными для человека.

Шелк

Шелковое волокно вырабатывают бабочки-шелкопряды, которые живут на шелковице (называемой также тутовым деревом), и питаются ее листьями. Эти бабочки, находясь на стадии гусениц, выделяют из своих желез волокно, необходимое им для окукливания. Это нежное, мягкое волокно и есть шелк.

Шелк-сырец получают при совместной размотке нескольких коконов. Затем из него вырабатывают крученый шелк, который используется в трикотажном производстве, а также для получения швейных ниток. Отходы шелка-сырца перерабатываются в пряжу. Впоследствии из этой пряжи изготавливается крепдешин, парашютный шелк и пр.

Родиной шелка считается Китай, где шелководством занимаются с 30-го века до нашей эры. В древнем Китае считалось, что трение шелка о кожу способствует излечению от многих болезней. Китайцы строго хранили секрет производства шелка. До 16-го века шелковые ткани привозились из Китая в страны Западной Азии по так называемому Великому шелковому пути. В настоящее время шелководство наиболее развито в Китае, Японии, Индии, Турции, Италии и Бразилии.

Лучший шелк до сих пор производится в Китае. Он тонкий, гладкий, приятный на ощупь, обладает мягким шелестом и красивым отблеском. Кстати, французское слово “крепдешин” в переводе означает “китайский креп”.

Натуральный шелк имеет прекрасные гигиенические свойства. Он пропускает воздух и великолепно впитывает влагу. Летом он приятно холодит кожу, поэтому он незаменим для изготовления летних вещей. Недостатками натурального шелка являются, во-первых, то, что он довольно сильно мнется, и, во-вторых, то, что от действия влаги (например, в результате потовых выделений или дождя) на нем появляются некрасивые пятна. Кроме того, натуральный шелк очень сильно садится после стирки. Поэтому его рекомендуется перед шитьем декатировать (намочить и высушить) или же не стирать готовые вещи, а подвергать их химической чистке.

Термин, который надо знать

“Декатировка” – обработка некоторых видов тканей паром либо горячей водой для предотвращения усадки в готовом изделии и улучшения качества (например, для придания ткани большей мягкости).

Шерсть

Шерстяную пряжу вырабатывают из шерсти животных: овец, коз, верблюдов и т.д. Наиболее ценное сырье получают из пуха (подшерстка), дающего тонкое, мягкое, извитое шерстяное волокно.

Основную массу промышленной шерсти составляет овечья. Овцеводство наиболее развито в Австралии, Новой Зеландии и Аргентине. Верблюдов (и коз тех пород, что дают наиболее ценное шерстяное волокно) разводят, в основном, в Африке и Азии, в зоне пустынь, полупустынь и сухих степей. Из верблюжьей шерсти изготавливают прекрасные пледы и одеяла, а также элегантные пелерины и пальто.

К достоинствам шерсти относятся ее великолепные теплоизоляционные свойства, поэтому шерстяные материалы применяются, в основном, для зимней одежды. Недостатком шерсти является то, что она мнется и довольно быстро изнашивается (вспомните, как быстро вытираются обшлага чистошерстяных костюмов и пальто).

В настоящее время лучшие шерстяные ткани производят в Англии. Вещи, сшитые из чистой шерсти, выглядят весьма благородно и элегантно. Но в наше время из-за соображений практичности шерстяные волокна чаще всего смешиваются с синтетическими.

Искусственные материалы

Волокна, не принадлежащие к миру природы, делятся на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из продуктов химической переработки природных полимеров (например, белков, нуклеиновых кислот, каучука). Синтетические же волокна получают из полимеров, не имеющихся в природе, то есть, синтезированных химическим путем.

Синтетические волокна начали вырабатывать лишь в 20-м веке. Производство синтетических волокон заключается в том, что раствор или расплав каких-либо полимеров продавливается через мельчайшие отверстия в среду, вызывающую быстрое затвердевание образовавшихся тонких волокон.

Синтетические волокна быстро завоевали популярность во всем мире благодаря быстроте и дешевизне своего изготовления, а также тому, что они позволяют сберегать природные ресурсы.

Термины, которые надо знать

“Синтез” – соединение различных элементов в единое целое. Химический синтез представляет собой целенаправленное получение различных продуктов с помощью химических реакций.

Вискоза

Ткани из вискозы обычно причисляют к натуральным. Однако они, по сути дела, таковыми не являются. Вискоза - это волокно, полученное искусственным путем из целлюлозы. А вот целлюлоза является главной составной частью клеточных стенок растений, значит, имеет натуральное происхождение. Целлюлоза содержится, в частности, в стволовой древесине, а также в коробочках хлопчатника и в лубяных волокнах. Производство вискозы считается выгодным благодаря доступности исходного сырья.

К несомненным достоинствам вискозного волокна относится то, что оно прекрасно впитывает влагу, легко окрашивается и хорошо утюжится. Вискоза очень хороша для изготовления летних вещей.

Недостатком вискозы является то, что она довольно быстро изнашивается, мнется, и, кроме того, легко рвется в мокром состоянии (что особенно неудобно при стирке). В настоящее время эти недостатки частично устраняются путем изготовления так называемой модифицированной вискозы.

Термин, который надо знать

“Ткачество” – выработка ткани на ткацком станке, ручном или механическом. Ручной ткацкий станок является одним из древнейших изобретений человека. Подобные станки, например, можно до сих пор увидеть в отдаленных деревнях России. Механический ткацкий станок изобретен во второй половине 18-го века.

Ацетат

Ацетат – это искусственное волокно, формуемое из целлюлозы. Ацетат не является синтетикой, так как он вырабатывается хотя и искусственным путем, но из натурального сырья.

Достоинствами ацетатного волокна являются, прежде всего, его эластичность и мягкость. Оно мало мнется и хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи. Недостатками ацетата являются следующие свойства: он непрочен, быстро изнашивается, неустойчив к воздействиям высокой температуры (например, довольно сильно деформируется в горячей воде и при глажении). Кроме того, ацетат достаточно сильно электризуется.

Ацетат применяется главным образом в производстве белья, преимущественно, женского. В настоящее время для улучшения качества изделий ацетат чаще всего смешивают с синтетическими или натуральными волокнами.

Термин, который надо знать

“Деформация” – происходящее в результате внешних воздействий изменение взаимного расположения точек объекта, при котором меняется расстояние между ними. Деформация называется упругой, если она исчезает после прекращения внешнего воздействия, и пластической, если она полностью не исчезает.

Полиэстер

Полиэстер является на сегодняшний день одним из самых распространенных синтетических волокон. К его достоинствам относится, во-первых, очень большая прочность (он фактически не изнашивается). Во-вторых, полиэстер практически не мнется (или моментально восстанавливается после смятия). Он не теряет своих качеств на свету или под воздействием разнообразных погодных явлений, он также стоек к органическим растворителям.

Недостатками полиэстера являются: недостаточная воздухопроницаемость, довольно сильная электризуемость и некоторая жесткость. В настоящее время эти недочеты частично устраняются модифицированием. Надо отметить, что синтетические волокна нового поколения обладают лучшими гигиеническими качествами, чем прежде. Они более мягкие на ощупь, лучше пропускают воздух и меньше электризуются.

Тем не менее, вещи из полиэстера не слишком хорошо подходят для жаркой погоды. Их не стоит брать с собой на теплые курорты, они там, скорее всего, не пригодятся. Летом вещи из полиэстера стоит носить только в том случае, если они имеют разрезы, декольте и т.п., т.е. хорошо пропускают воздух.

Полиэстер, как и большинство синтетических тканей, нельзя утюжить сильно нагретым утюгом. Впрочем, вещи, сшитые из полиэстера, практически не требуют утюжки. Достаточно после стирки их расправить, хорошо стряхнуть и высушить (лучше всего, на плечиках).

Термины, которые надо знать

“Основа” – нити, идущие параллельно друг другу вдоль ткани. В процессе ткачества нити основы переплетаются с нитями утка, расположенными перпендикулярно к ним.

“Уток” – поперечные нити ткани, переплетающиеся в процессе ткачества с нитями основы.

Акрил

Акрил (полиакрилнитрил) – синтетическое волокно, по многим свойствам близкое к шерсти. На этикетках вещей акрил иногда обозначается аббревиатурой PAN (по первым буквам слова “поли-акрил-нитрил”).

Акрил устойчив к действию света и разнообразных погодных условий. Он стойко переносит воздействия кислот, слабых щелочей и других органических растворителей. Проще говоря, он хорошо переносит химическую чистку.

Достоинствами акрила являются его легкость, мягкость, а также визуальное сходство с шерстью. Его недостатки: во-первых, он довольно сильно электризуется, во-вторых, нередко растягивается при стирке, и, в-третьих, имеет обыкновение покрываться “катышками”. Акрил нельзя подвергать действию высоких температур. Его надо стирать в воде комнатной температуры и гладить слабо нагретым утюгом. Вещи из акрила лучше не стирать, а отдавать в химическую чистку, тогда они прослужат дольше.

Из акрила изготавливают преимущественно верхний и бельевой трикотаж, а также шарфы, ковры и ткани. Акрил из-за соображений практичности часто смешивают с натуральными или другими синтетическими волокнами.

На заметку

Подчас при покупке джемпера, свитера или жакета, несмотря на данные, указанные на этикетке, бывает трудно точно определить, связана ли вещь из акрила или из натуральной шерсти. Помочь в этом может следующий прием: чтобы определить, шерсть это или акрил, надо (прошу прощения!) понюхать вещь, которую вы собираетесь приобретать. Натуральная, природная шерсть всегда имеет более или менее уловимый “животный” запах, присущий натуральному волокну. Акрил же такого запаха не имеет.

Полиамид

Полиамид является синтетическим волокном. Раньше его называли капроном, нейлоном или перлоном.

Полиамид необыкновенно прочен и эластичен. Он весьма устойчив к действию разнообразных химикатов, поэтому его часто используют для изготовления одежды, предназначенной для работы в агрессивной среде.

Существенными недостатками полиамида являются следующие: он почти не впитывает влагу, сильно электризуется, теряет свою прочность на ярком свету или при сильной жаре. Полиамид, как и все синтетические материалы, нельзя подвергать действию высоких температур.

В настоящее время полиамид в чистом виде практически не используется для изготовления тканей. Его почти всегда смешивают в тех или иных пропорциях с другими волокнами для достижения лучших потребительских свойств.

Из недавней истории

В начале пятидесятых годов 20-го века появились и сразу стали необычайно модными капроновые чулки. До этого времени женщины носили фильдекосовые или платированные чулки (колготок в то время еще не было). Капроновые чулки были прозрачными, тугими, и красиво облегали ногу, они моментально стали предметом мечтаний каждой молодой женщины. В магазинах их поначалу не было, их привозили из-за границы.

Женщины чрезвычайно берегли эти чулки, и, если на них спускались петли, они сдавали их в ремонт в специальные ателье. Мало того, в магазинах продавались специальные устройства для поднятия спущенных петель, и это давало возможность многим умелицам иметь приработок, беря у знакомых заказы на ремонт чулок.

Полиуретан

Полиуретан (спандекс, лайкра) – синтетическое волокно, по своим механическим свойствам сходное с резиновыми нитями.

Полиуретан более чем другие синтетические волокна устойчив к кожному жиру и поту, а также к органическим растворителям. К числу недостатков полиуретана относится то, что он практически не впитывает воду и очень плохо пропускает воздух. Кроме того, полиуретан теряет свою прочность на ярком свету и при воздействии высоких температур. Поэтому вещи с большим содержанием спандекса или лайкры не годятся для жаркой и солнечной летней погоды.

Полиуретан применяется в основном в производстве чулочно-носочных и корсетных изделий (колготок, трусиков-поясов, граций, бюстгальтеров и пр.), а также спортивной одежды. Кроме того, полиуретановые волокна (поскольку они обладают сходством с резиновыми нитями) нередко добавляются в трикотажные полотна для придания им большей эластичности.

Термин, который надо знать

“Эластичность” – способность материала испытывать упругие (исчезающие после прекращения внешнего воздействия) деформации. Одним из самых эластичных материалов является резина.

Ассортимент тканей

Тонкие ткани

К основным видам тонких тканей, используемых в настоящее время, относятся батист, маркизет, вуаль, шифон, жоржет, крепдешин и органза. Некоторые из этих тканей сейчас производят не только из натуральных, но и из искусственных волокон. Например, крепдешин, жоржет и шифон делают сейчас не только из натурального шелка, но гораздо чаще из полиэстера, сохраняя характер поверхности и внешний вид, присущий этим тканям.

Батист

Очень тонкая, полупрозрачная льняная (реже хлопчатобумажная) ткань полотняного переплетения. Ее родиной, как, впрочем, и большинства легких тканей, является Индия. Батист ложится воздушными, мягкими складками. В настоящее время он используется преимущественно для изготовления блуз, а также нарядной и летней одежды.

Батист великолепно стирается и утюжится. Он, как и все натуральные ткани мнется, но складки, образующиеся при этом, выглядят естественными и не портят вид вещи. Наиболее наряден белый батист.

Для того чтобы образно представить себе, как выглядит батист, достаточно вспомнить эпоху мушкетеров. В то время мужчины носили белоснежные батистовые сорочки, богато украшенные кружевами. Можно также вспомнить легкие, воздушные платья женщин чеховского времени, сшитые из белого батиста и украшенные многочисленными рюшами и оборками.

Термин, который надо знать

“Кумач” – ткань, преимущественно хлопчатобумажная, окрашенная в ярко-красный, пунцовый цвет. Интересно, что название “кумач”, кажущееся исконно русским, ведет свое происхождение из тюркской группы языков.

Маркизет

Маркизет - это легкая, тонкая, почти прозрачная, преимущественно хлопчатобумажная ткань из очень тонкой, крученой пряжи. К сожалению, в настоящее время отечественная промышленность выпускает довольно мало маркизета.

Маркизет прекрасно драпируется, он хорошо пропускает воздух, легко стирается и утюжится. Эта ткань великолепно подходит для пошива блуз и летних вещей. Чтобы визуально представить себе маркизет, достаточно вспомнить необычайно женственные платья 30-х годов с удлиненными расклешенными юбками, рукавами-буфф и воротниками, завязывающимися бантом.

Термин, который надо знать

“Веретено” – приспособление для ручного или машинного прядения. В ручном прядении веретено представляет собою вертикальный вращающийся стержень для наматывания пряжи, ровницы или нити. В машинном прядении на веретено надевается шпулька, катушка и т.п.

Вуаль

Вуаль – это редкотканая, почти прозрачная, преимущественно хлопчатобумажная (реже шелковая или шерстяная) ткань. Вуаль имеет полотняное переплетение, по своему виду она напоминает густую марлю. Название этой ткани произошло от большого покрывала, являвшегося частью женского костюма, и предназначенного для того, чтобы закрывать лицо и тело женщины. Подобная вуаль в странах Востока называется “чадра” или “паранджа”.

Вещи из вуали надо стирать осторожно, не подвергая их большой механической нагрузке (из-за редкого переплетения). Вуаль прекрасно утюжится, отлично пропускает воздух, для лета она незаменима.

Ситец

Ситец представляет собой тонкую, легкую хлопчатобумажную ткань полотняного переплетения, чаще всего с пестрым набивным рисунком. Ситец с яркими цветочными узорами испокон века применялся для шитья русской народной одежды: сарафанов, рубах, мужских косовороток и т.п.

Недостатками ситца являются его невысокая прочность, а также не слишком большая стойкость окраски (ситцевые вещи нередко линяют и выгорают на солнце). В настоящее время эти недостатки ситца частично устраняются путем аппретирования.

Основными достоинствами этой ткани являются ее легкость, воздухопроницаемость, а также относительная дешевизна. Ситец прекрасно стирается, он быстро сохнет и легко утюжится. Ситцевые вещи незаменимы для лета, особенно для детской одежды.

Пример удачного использования ситца: открытое платье-сарафан, сшитое из белого ситца с узором в крупный красный горошек.

Термин, который надо знать

“Аппретирование” – окончательная обработка материала, а именно - пропитка текстильных материалов или нанесение на них различных веществ, называемых аппретами (крахмал, клей, синтетические смолы и т.п.). Аппреты придают тканям блеск, большую жесткость, несминаемость, безусадочность, огнестойкость и другие необходимые свойства.

Шифон

Тонкая прозрачная хлопчатобумажная или шелковая ткань полотняного переплетения с повышенной плотностью. Благодаря этому ткань имеет больший вес, а это, в свою очередь, позволяет ей образовывать красивые, пластичные складки. Шифон был чрезвычайно популярен в эпоху модерна. Утонченные, изысканные дамы того времени носили шифоновые блузы с очень пышными, присобранными рукавами, застегивающимися на высокие узкие манжеты с мелкими обтяжными пуговками.

В настоящее время шифон делается преимущественно из синтетического волокна. Эта ткань не мнется, она великолепно подходит для изготовления элегантных, нарядных блуз, украшенных многочисленными воланами и рюшами. Красиво смотрятся также свободные юбки или брюки со множеством складок, выполненные из узорчатого шифона, на тонкой подкладке.

Жоржет

Жоржет (его еще называют “креп-жоржет”) представляет собой тонкий, полупрозрачный шелковый креп с матовой, слегка зернистой на ощупь фактурой. Жоржет эластичен, он красиво драпируется, образуя изящные, мягкие фалды. Эта ткань выглядит благородно и элегантно, в последние годы она чрезвычайно популярна. Из нее шьются не только блузы, юбки и платья, но и костюмы, и даже летние пальто.

Пример эффектного использования жоржета: модное в эпоху НЭПа маленькое черное платье с драпировкой и глубоким вырезом на спине, изысканно украшенное черным стеклярусом.

Термин, который надо знать

“Креп” – шелковая, хлопчатобумажная или шерстяная ткань с чуть шероховатой поверхностью, образующейся благодаря волнообразно прогнутым волокнам.

Крепдешин

Тонкий шелк с матовой, зернистой, чуть шероховатой поверхностью. Крепдешин внешне похож на жоржет, но, в отличие от него, он непрозрачен. Крепдешин прекрасно драпируется, образуя пластичные мягкие фалды. Эта ткань выглядит необычайно благородно, она придает вещам особую женственность. Фактура крепдешина в настоящее время чрезвычайно популярна. Эта ткань великолепно подходит для блуз, нарядной и летней одежды.

Пример эффектного использования этой ткани: вечерний брючный костюм из темно-синего крепдешина, отделанный атласом тон в тон.

Термин, который надо знать

“Файдешин”, “фай” – тонкая, но плотная шелковая ткань с очень мелкими поперечными рубчиками, которые образуются в результате того, что уточная нить имеет большую толщину и плотность, нежели нить основы.

Кружевное полотно

Кружевное полотно представляет собой сложный узор (чаще всего растительного орнамента), вытканный на прозрачной сетчатой основе. В наше время кружево вырабатывают преимущественно машинным способом из хлопчатобумажного, а чаще синтетического или смешанного волокна, имитирующего шелковую пряжу.

Кружевное полотно применяют, в основном, для изготовления нарядного дамского белья, а также для создания моделей выходной одежды (блуз, платьев, свадебных туалетов и пр.). Кроме того, кружево часто применяют и в качестве отделки.

Кружево является чрезвычайно эффектным материалом. Его несомненным достоинством является то, что оно, пожалуй, больше, чем любая другая ткань, подчеркивает женственность, придает облику особое очарование и соблазнительность. Тяжелое выпуклое кружево (“алансон”) применяется для создания облегающих моделей, подчеркивающих фигуру, а тонкое, воздушное (“шантильи”) – для платьев с оборками, широкой юбкой и пышными рукавами.

К недостаткам кружева можно отнести следующие. Во-первых, его надо крайне осторожно утюжить, чтобы не повредить сетчатую основу (синтетическое кружево вообще нельзя утюжить горячим утюгом). Во-вторых, кружево имеет тенденцию образовывать “зацепки”, вытягивающиеся из нитей узора, поэтому вещи из него требуют аккуратной эксплуатации.

Пример использования этого материала: жилет длиной до щиколоток, сшитый из черного гипюра, надетый поверх брюк и топа из эластичного атласа.

Немного истории

Искусство плетения кружев получило свое основное развитие в 17-м веке. В то время увлечение кружевами было повсеместным, они применялись не только в светской, но и в церковной одежде. Основными центрами по производству кружев были тогда Венеция и Брюссель. В 19-м веке появилось машинное производство кружев. С этого периода кружево, бывшее до этого времени предметом роскоши, превратилось в обычное дополнение одежды, прежде всего, белья.

Органза

Органза – это тонкая, жесткая, прозрачная шелковая ткань, выработанная мелкоузорчатым переплетением. Органза имеет матовую фактуру, внешне она чем-то напоминает тончайший, прозрачный, слегка поблескивающий слой льда. Впрочем, органза бывает не только белой, но и других цветов.

Органзу чаще всего применяют для изготовления воротников, манжет и другой отделки. Эта ткань из-за своей прозрачности и жесткости используется исключительно для нарядной, выходной одежды.

В качестве примера эффектного использования этой ткани можно преложить следующий: строгое черное платье, украшенное отделкой из органзы – воротником и большими “мужскими” манжетами с запонками.

Кринолин пятидесятых годов

В конце пятидесятых - начале шестидесятых годов 20-го века в моду вошли молодежные платья с очень пышными, торчащими юбками. Для подобного платья, кстати, невероятно женственного, требовалась многослойная нижняя юбка с воланами. Существовали разные варианты таких юбок. Обычно женщины шили их из бязи или батиста и сильно крахмалили. Предметом же гордости счастливиц являлись шикарные нижние юбки из нейлона или органзы, привезенные из-за границы.

Ткани средней толщины

Чаще всего для изготовления одежды используются ткани средней толщины. Это относится не только к повседневным, но и к нарядным вещам. Из тканей средней толщины шьют даже некоторые виды верхней одежды, например, плащи и куртки. Ассортимент этого вида тканей очень широк. Наиболее распространенными из них являются перечисленные ниже.

Полотно

Полотном называется льняная, хлопчатобумажная, шелковая или шерстяная ткань, выработанная из нитей основы и утка одинаковой толщины и плотности. Полотно имеет умеренную мягкость, оно неплохо держит форму и мало мнется (во всяком случае, складки, образующиеся при этом, не портят внешний вид вещи). В льняных полотняных костюмах щеголяли герои чеховских пьес “Вишневый сад”, “Чайка” и др.

В настоящее время из хлопчатобумажного полотна шьют преимущественно мужские сорочки. Льняное и шелковое полотно прекрасно подходит для изготовления элегантных женских и мужских летних костюмов. Шерстяное полотно применяется для пошива легких, комфортных деловых костюмов.

Эта ткань предназначена для пухо-перовых изделий (перовых наволочек и т.п.), поэтому она имеет чрезвычайно плотное переплетение.

Тик имеет гладкую поверхность, матовую или с отблеском. Он окрашивается чаще всего в светлые цвета. Тик неплохо стирается и утюжится. Недостатком тика является то, что из-за высокой плотности этой ткани игла с трудом проходит через нее, образуя некачественную строчку с пропуском стежков.

Тик иногда применяется для пошива вещей в спортивном стиле или в стиле сафари. Удачный пример использования этой ткани: спортивное платье на сквозной застежке, сшитое из тика песочного цвета, украшенное многочисленными карманами со складками и клапанами, а также кокетками и погонами.

Поплин

Поплин – это хлопчатобумажная или шелковая ткань, имеющая мелкие поперечные рубчики на слегка блестящей поверхности. Поплин применяется для пошива мужских сорочек, женских блуз и летней одежды. Поплин очень практичен, он прекрасно стирается и утюжится, за ним легко ухаживать. В последние годы поплин, наряду с плащевыми тканями, применяется для изготовления утепленных, стеганых курток.

Фланель

Мягкая хлопчатобумажная или шерстяная ткань с двусторонним начесом, имеющая полотняное или диагональное переплетение. Фланель (как хлопчатобумажная, так и шерстяная) является теплой тканью, поэтому она применяется преимущественно для изготовления зимней одежды. Классическая шерстяная фланель лучшего качества производится в Великобритании.

Образцом рафинированной элегантности являются мужские костюмы или брюки, сшитые из серой фланели.

Термин, который надо знать

“Бумазея” – мягкая, преимущественно хлопчатобумажная ткань с начесом на изнаночной стороне. Из бумазеи шьют, в основном, детскую одежду. Интересно, что столь привычное русскому уху название “бумазея” ведет свое происхождение от итальянского слова “бамбаджиа” (хлопок). Кстати, от него же происходит и слово “бумага”.

Креп

Крепом называется хлопчатобумажная, шелковая или шерстяная ткань с мелкозернистой фактурой. Такая фактура достигается деформацией волокон ткани, которые становятся похожими на мелко вьющиеся волосы.

Креп достаточно мягок на ощупь, он хорошо драпируется, образуя пластичные фалды. Но вместе с тем он неплохо держит форму. Креп лучше всего подходит для изготовления тех вещей, где необходимо подчеркнуть плавные, мягкие, женственные линии.

Термин, который надо знать

“Драпировка” – ряд мягких, не заутюженных складок на ткани.

Кашемир

Родиной кашемира является Индия (название этой ткани происходит от индийской провинции “Кашмир”). Первоначально кашемир представлял собой исключительно мягкую ткань, сотканную из тончайшего, нежнейшего пуха тибетских козлят.

В настоящее время кашемир может быть как тонким (достаточно вспомнить павлово-посадские шали из набивного кашемира), так и довольно плотным, и даже пальтовым. Однако неизменной осталась главная отличительная особенность этой ткани – ее исключительная мягкость.

В настоящее время натуральный чистый кашемир (выработанный из пуховых волокон) чаще всего используется для пошива шикарных дорогих пальто. Из него также делаются шарфы. Говоря о свойствах кашемира, надо отметить, что на нем, как и на большинстве чистошерстяных материалов, часто образуются катышки. Поэтому кашемировые вещи, во избежание скатывания, нельзя подвергать действию высоких температур (например, стирать).

Термин, который надо знать

“Набойка (набивка)” – вид декоративно-прикладного искусства. Набойкой называется ручное или машинное печатание на ткани, бумаге, картоне цветного узора при помощи рельефных печатных форм (деревянных досок или медных пластин). Кроме того, набойкой иногда называют ткань, созданную подобным образом.

Рогожка

Рогожка – это хлопчатобумажная, льняная, шелковая или шерстяная ткань с редким полотняным переплетением. Нити основы и утка в этой ткани переплетаются попарно, благодаря чему на поверхности образуется выпуклый шашечный рисунок. Рогожка упруга, она мало мнется, прекрасно держит форму, за ней не слишком сложно ухаживать. Она употребляется в отбеленном или гладкокрашеном виде для летних костюмов, головных уборов, сумок, обуви и т.п.

Рогожку прославила легендарная Коко Шанель, знаменитая французская художница-модельер. Она создавала из нее удивительно элегантные и невероятно женственные костюмы, богато украшенные декоративной тесьмой, “золотыми” пуговицами, цепочками и бусами.

Холст

Холст изготавливается из суровой или отбеленной толстой льняной пряжи. Он имеет негладкую, зернистую фактуру, с ворсинками и отчетливо выраженными узелками. Холст является одним из древнейших видов ткани. Он бывает как более редким, так и более плотным. Холст используется для изготовления одежды в экологическом стиле, чаще всего для сумок, обуви, головных уборов и т.п. Плотный холст также используется художниками для создания картин.

Термины, которые надо знать

“Суровая пряжа” – неокрашенная пряжа, состоящая из волокон естественного, природного цвета.

“Очесы” – ткань из коротких хлопчатобумажных (льняных, шерстяных) волокон, полученных при чесании волокнистого сырья. Эти волокна обычно бывают сильно засорены примесями, поэтому ткань, полученная из них, имеет неравномерную структуру (узелки, ворсинки и пр.).

Плащевые ткани

Под словосочетанием “плащевые ткани” подразумеваются достаточно тонкие, но плотные водонепроницаемые материалы. Их производят из хлопчатобумажных или синтетических волокон с добавлением определенного количества полиуретанового волокна. Плащевыми также называются ткани с водоотталкивающим пленочным или лаковым покрытием.

Из-за того, что плащевые ткани имеют в своем составе синтетическое сырье особого качества, их не рекомендуется подвергать воздействию высоких температур, например, стирать в горячей воде или утюжить сильно нагретым утюгом. Ткани с лаковым и пленочным покрытием вообще не рекомендуется стирать и, особенно, утюжить. Их лучше подвергать химической чистке.

Плащевые ткани, кроме своего прямого назначения, также применяются для изготовления молодежной одежды спортивного и военизированного стиля, а также стиля сафари (например, брюки, куртки, сумки, головные уборы и т.п.).

Атлас

Атлас – это плотная мягкая шелковая (реже хлопчатобумажная) ткань с гладкой блестящей лицевой поверхностью. Ткань блестит из-за особого атласового переплетения волокон. Чтобы представить себе живописную красоту атласа, достаточно вспомнить наряды восточных гаремных красавиц.

В результате каждый день их используют миллиарды людей . И, в самом деле, любой из нас стремится предстать перед окружающими в наиболее привлекательном виде за счет использования наиболее привлекательной одежды, которую создают из самых лучших волокон, какие только существуют . Многим из нас требуется биоразлагаемый шовный материал в случае хирургического вмешательства. Мы все живем в домах, в которых необходимы волокна для воздушных и водяных фильтров . Удобная в обращении обтирочная салфетка из волокна помогает легко производить уборку на нашей кухне. И, действительно, широкий диапазон волокон позволяет создавать бесконечной количество применений.

Мы используем натуральные и синтетические волокна. Натуральные волокна использовались с незапамятных времен . Недавно на рынок были представлены новые бамбуковые волокна 1 , которые начинают широко использоваться . Эти волокна демонстрируют противомикробные свойства, и их можно использовать для создания многих текстильных применений, а также «зеленых» композитов. Хлопок, шелк, шерсть или лен (возможно, древнейшее волокно в мире) используются во всех сферах нашей повседневной жизни.

Интересно, что известные волокна являются полимерами. Большинство из них представляет собой просто линейные макромолекулы. Следует отдать должное д-ру Штаудингеру, лауреату Нобелевской премии, который был первым, кто отметил, что полимеры представляют собой линейные ковалентно связанные молекулы и не являются агрегатами, как считалось ранее. Он заложил основы химии синтетических органических полимеров и волокон . Вскоре после этого открытия пионерские работы д-ра Каротерса из компании Du Pont и д-ра Шлака из компании BASF представили нам полимерные волокна найлона 6,6 и найлона 6 соответственно. Позднее, в 1946 г. Винфилдом и Диксоном была разработана технология производства полиэтилен терефталата (PET ), и на рынке появились полиэфирные штапельные волокна. Найлоны и PET являются основными полимерными волокнами. На протяжении ряда лет было разработано множество других полимеров, и каждый день синтезируется множество новых макромолекул . В последние годы наблюдались значительные достижения в области разработки новых полимеров и полимерных волокон. Существенные достижения были достигнуты в области производства высокоэффективных волокон, эластичных волокон и нановолокон, произведенных из биополимеров за счет использования технологии электропрядения, а также высокоэффективных полиэфирных волокон. В результате, в этом номере Polymer Reviews мы ставим своей задачей информирование читателя о современном положении дел и обзорное рассмотрение этих новых достижений.

Высокоэффективные волокна

В последнее время большие усилия сосредотачиваются на производстве полимеров со сверхвысоким модулем. Ковалентные связи, присутствующие в этих полимерах, отвечают за их прочность . Тем не менее, синтетические полимеры обычно не демонстрируют соответствующего потенциального высокого модуля. Высокий модуль и прочность могут быть результатом структурного совершенства, такого как прямые, прекрасно выстроенные, стабильные и плотно упакованные цепи. Обычно присутствует сочетание расширенных цепей и высокой кристаллической ориентации .

Хорошо известно, что самые высокие значения модуля упругости, о которых сообщается для линейных полимеров, обычно намного меньше расчетных теоретических значений . Накамае и его коллеги 3 измерили "теоретический" модуль упругости , который был определен на основе наблюдения за зависящей от напряжения рентгеновской дифракцией в направлении полимерной цепи. Такое теоретическое значение модуля упругости сопоставляллось с окончательным модулем полимера. Большинство полимеров демонстрируют модули упругости при растяжении значительно ниже тех значений, которые имеются у их кристаллических решеток в направлении цепи . Только у ультра вытянутого полиэтилена с высокой молекулярной массой (UHMW PE ), изотактического полипропилена и кевлара модули, близкие к теоретическим значениям . Полиамидные волокна смогли достигать максимально только 1/20 своего теоретического значения.

В случае с полимерами с гибкой основной цепью, прочная и жесткая полимерная структура может быть получена за счет преобразования высоко ориентированных и расширенных конформаций цепей . В результате были получены значительно более высокие свойства упругости на разрыв, аналогичные свойствам ультра вытянутого полиэтилена с высокой молекулярной массой . Высокий модуль полиэтилена был получен за счет прядения из раствора (прядения геля) со сверх высокой степенью вытяжки. Закариадис и его коллектив успешно осуществляли вытяжку полиэтилена со сверхвысоким молекулярным весом более 200 раз и получили почти теоретическое значение модуля при такой степени вытяжки. Кристаллическая морфология полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой, получаемого из раствора (UHMWPE ), была деформирована втонковолокнистые структуры при значениях степени вытяжки, превышающих 200. Такая высокая степень вытяжки образуется за счет меньшего числа переплетений цепи и между- и межпластиновных связующих молекул в такой более упорядоченной морфологии кристаллов со сложными цепями и повторным входом . Высокоэффективные полиэтиленовые волокна в настоящее время производятся в промышленном масштабе с использованием метода гелепрядения компанией DSM High Performance Fibers из Нидерландов, совместным предприятием Toyobo / DSM в Японии, а также компанией Honeywell (ранее Allied Signal или Allied Fibers ) из США. Прочность Spectra 1000 достигает значения модуля Юнга 124 ГПа и прочности на разрыв 3.51 ГПа. По сообщению Афшари и Ли, была проведена большая работа для повышения термической стабильности этих волокон.

Компания Du Pont de Nemours в настоящее время разрабатывает товарные волокна и пряжи из M 5. Очень интересный мономер , 2,5-дигидрокситерефталевая кислота, используется для производства поли-2,6-диимидозопиридинилен-1,4-(2,5-дигидрокси)фенилена (PIPD ). Уникальной чертой этих полимеров является то, что две гидроксильные группы (на терефталевой кислоте) могут образовывать межмолекулярные связи и, следовательно, фибриллирование, которое часто является проблемой для арамидных волокон, здесь практически исключается . В результате, у волокон M 5 самый высокий предел прочности при сжатии среди всех синтетических волокон, Исследовательская оценка ультрафиолетовой стабильности М5 показала наличие превосходных эксплуатационных характеристик в этой области. Механические свойства этого нового волокна делают его конкурентоспособным по отношению к углеволокну при изготовлении многих применений, имеющих легкие, тонкие, выдерживающие нагрузку, жесткие, современные композитные компоненты и структуры . Огромные усилия были предприняты для разработки сверхпрочного кевлара, и, в последнее время, волокон PBO . Не так давно компания DuPont de Nemours объявила о планах расширения производства кевларовых полимеров на своем предприятии в Спруансе на 25% к 2010 г. для того, чтобы быть в состоянии удовлетворить растущий спрос. Благодаря своей высокой прочности на разрыв,высокому рассеянию энергии, низкой плотности и снижению веса, а также удобству кевлар используется при производстве пуленепробиваемых жилетов, шлемов, средств защиты собственности , панелей, средств защиты автомобилей и стратегического защитного экранирования для защиты человеческой жизни.

Волокна PBO были запущены в промышленное производство компанией Toyobo Co . в 1998 г. под торговым названием Zylon после почти 20 лет исследований в Соединенных Штатах и Японии . Волокна РВО обладают выдающими свойствами в области модуля упругости при растяжении (352 ГПа) и прочности на разрыв (5.6 ГПа) по сравнению с другими имеющимися на рынке высокоэффективными волокнами. Их удельная прочность и удельный модуль в 9 и 9.4 раз выше чем у стали . 6,7 К сожалению для PBO , высоким эксплуатационным характеристикам сопутствуют и существенные проблемы. Хорошо известна плохая устойчивость РВО к воздействию ультрафиолетовых лучей и видимого излучения. У РВО также отсутствует осевая прочность при сжатии . Прочность волокна РВО на разрыв также снижается в высокотемпературных и влажных средах . Немалые усилия были приложены для того, чтобы осуществить химическое изменение волокна РВО для повышения осевой прочности при сжатии .

И волокно кевлар, и волокно РВО рассмотрены Афшари и его коллегами в этой статье. Прочие высокоэффективные продукты, такие как волокна Vectran или PVA (Kurray ) здесь рассматриваться не будут. Мы надеемся собрать данные для другой работы о специальных синтетических волокнах в ближайшем будущем .

Эластичные волокна

Обзор эластичных волокон в данной статье представлен работой профессора Ху и его коллег из Гонконгского Политехнического университета .

Целый ряд компаний производит множество эластичных волокон, которые обладают эластичностью и способностью к восстановлению . Их можно получать с помощью прядения полимеров со специальной молекулярной структурой или модифицированных полимеров. В том, что касается упругого удлинения, эластичные волокна можно классифицировать как высокоэластичные волокна (удлинение 400-800%), среднеэластичные волокна (150-390%), низкоэластичные волокна (20-150%), и микроэластичные волокна с упругим удлинением менее 20%.

Традиционные эластичные волокна, такие как спандекс или лайкра, это хорошо известные сегментированные полиуретановые волокна, которые производятся промышленно с использованием технологии сухого прядения. Тем не менее, были разработаны многие новые эластичные продукты, включая высоко гигроскопичный и высвобождающий влагу спандекс (компания AsahiKasei ) или очень мягкий спандекс. И это лишь несколько примеров.

Еще одним интересным продуктом, который может термоотверждаться с волокнами РЕТ, является легко отверждаемый спандекс. У полиэфирного спандекса плохая термическая стабильность, поэтому его нельзя переплетать с полиэфирным волокном . В компании Asahi Kasei разработали низкотемпературный отверждаемый спандекс, который называется Roica BX , и обладает не только хорошим отверждением, но также может переплетаться с полиэфирным волокном и отверждаться при высокой температуре .

Еще одной инновацией является волокно со скрытой извитостью. В компании Du Pont de Nemours (Уилмингтон, Делавэр ) приступили к изучению первой пряжи со скрытой извитостью (из полипропилена) еще в начале шестидесятых годов. Недавно на рынке приобрели популярность новые запущенные в промышленное производство продукты со скрытой извитостью компании Du Pont , полиэфир T -400 и найлон T -800. Компания Unitica (Хиого, Япония) также запустила в промышленное производство пряжи со скрытой извитостью, Z -10 и S -10. Кроме того, двухкомпонентное волокно из найлона и полиуретана под названием Sideria , разработанное компанией Kanebo (Япония), позволяет приспособить до нужной степени термическую обработку к самой скрытой извитости.

XLAT M представляет собой растягивающееся волокно на полиолефиновой основе, которое обладает природной устойчивостью к воздействию агрессивных химических веществ, высокой теплоты и ультрафиолетовых лучей, и обеспечивает преимущества в области эксплуатационных характеристик, сопоставимые с преимуществами существующих эластичных волокон . Эта очень новая и интересная технология разработана компанией Dow Chemical , и представлена здесь Кейси, нашим постоянным автором .

Включение волокна XLA в ткани раскрывает несравненные возможности для разработки удобной в обращении и износостойкой одежды с улучшенной способностью сохранять форму. В США мы видим волокно Lastol , это новое родовое название для данного эластичного волокна на основе полиолефина . 10 " 13 В специальной микроструктуре XLA сочетаются длинные и эластичные цепи с кристаллическими и ковалентными связями или перекрестными связями с формированием сложной сети . За счет использования собственной технологии Dow по сшиванию с помощью электронного луча осуществляется управление длиной цепи, и количеством кристаллитов для придания волокну XLA уникального эластичного профиля . Высокое растяжение достигается при низких уровнях усилия, что позволяет одежде без труда растягиваться и сгибаться, сохраняя при этом свою изначальную форму .

Другой технологией будущего являются волокна с запоминанием формы. Как отмечает профессор Ху: "Задачей на будущее является исследование двухсторонних многофункциональных и имеющих много стимулов полимеров с бионическим запоминанием формы, которые можно будет активировать с помощью тепла, влажности, химических веществ, магнетизма и электричества или с помощью оптического стимула, и которые будут иметь функции устойчивости к воздействию ультрафиолетового излучения, а также противобактериальные, антистатические и препятствующие образованию плесени; а также создание системной, обобщенной и интегрированной теории полимеров с запоминанием формы наряду с применением таких полимеров с запоминанием формы при производстве текстиля". Не далек тот день, когда все эти идеи будут воплощены в жизнь в наших лабораториях и на наших промышленных предприятиях .

Волокнистые материалы, изготовленные электропрядением

С помощью традиционных технологий прядения волокна, таких как мокрое прядение, сухое прядение, прядение из расплава и гелепрядение можно производить полимерные волокна с диаметрами до значений микрометрового диапазона . При уменьшения диаметра волокна с микрометров до нанометров можно получить очень большое отношение площади поверхности к объему. Эти уникальные свойства делают полимерные нановолокна идеальными кандидатами для использования во многих важных применениях . Полимерные волокна могут генерироваться из электростатически стимулируемой струи полимерного раствора или полимерного расплава (Рис. 1). Эта технология, известная как технология электропрядения, привлекала большое внимание в предыдущем десятилетии благодарятому, что она обеспечивала возможность повторяемого производств полимерного волокна с диаметром в диапазоне от 50 до 500 нм. 15 " 19 Благодаря небольшим размерам ячеек и большой площади поверхности, которые изначально присущи текстильным, материалам, изготовленным электропрядением, эти ткани являются многообещающими для производства защитной одежды для солдат (они позволят максимально повысить выживаемость, возобновляемость и боевую эффективность индивидуальных систем солдатской одежды для борьбы с экстремальными погодными условиями , и в условиях баллистической, ядерной, биологической и химической войны ).

Общие сведения о текстильных волокнах, нитях.

Текстильные волокна делятся на две основных группы: природные и химические.

Природные – высокомолекулярные соединения растительного и животного происхождения

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические.

Сырье для искусственных волокон:

Это природные высокомолекулярные соединения – древесная целлюлоза (еловая и сосновая щепа) ; альгиновая кислота из морских водорослей; белки молока, пшеницы, сои; остатки хлопкового пуха.

Сырье для синтетических волокон:

Это продукты переработки нефти, газа, каменного угля путем синтеза, когда из нескольких простых веществ получают одно сложное (синтез – это соединение, от этого и пошло название волокон)

Волокна могут быть:

А) элементарные – не делятся в продольном направлении без разрушения (хлопок, шерсть) ; элементарные волокна большой длины (десятки и сотни метров) называются элементарными нитями

Б) комплексные – скрепленные (скрученные перепутанные или склеенные между собой) в продольном направлении (лен, пенька) ; комплексные нити состоят из элементарных нитей

Кроме натурального шелка все комплексные нити относятся к химическим

Короткие отрезки искусственных или синтетических нитей, длиной 35-150 мм, называют “штапельками” или штапельными волокнами. При производстве вискозы известно, что это нити произвольной длины с резким блеском, очень гладкие. Но если вискозный жгут разрезать на штапельки, а потом скрутить в нить, то она теряет блеск, гладкость, но и теряет прочность. Так получили штапельное волокно, которое в России получило распространение после войны. До 1970 года вискозу называли штапелем

Текстуированные нити – это нити видоизмененных структур, т.е. комплексную нить специально сильно деформируют:

а) завивают путем ее кручения с последующей фиксацией этой завивки нагреванием – получают эластичную нить;

б) скручивают нити с разной усадкой и увлажняют; при этом одна нить сокращается по длине, а у другой усадки не происходит, она деформируется и образует завитки, выступающие на поверхности в виде петелек. Так получают высокообъемную пряжу.

в) армированная пряжа (нить) имеет сердечник и наружную оболочку; на сердечник из полиамидной (капроновой) нити накручивают (оплетают) другое волокно (хлопок, вискозу); получают армированную пряжу высокой механической прочности, мягкости, пушистости.

Получение искусственного волокна:

Получение раствора:

1. Остатки еловой или сосновой щепы подсушивают
2. Обрабатывают едким натром до набухания
3. Масса растворяется, получается вязкий раствор
4. Волокно формуют: под давлением раствор идет по трубопроводу, продавливается через фильеры в осадочную ванну с водным раствором серной кислоты. (Фильера – колпачок с очень маленькими отверстиями диаметром 0,07-0,08 мм.)
5. При взаимодействии раствора и серной кислоты образуются твердые, очень длинные и очень тонкие элементарные нити
6. Несколько элементарных нитей соединяют в одну комплексную путем вращения, и, вытягивая, ее наматывают на бобину

Отделка нитей:

1. Промывают – удаляют серную кислоту.
2. Отбеливают
3. Моют мылом для придания мягкости и рассыпчатости

По этому принципу получают синтетические нити

Химические синтетические волокна.

Синтетические волокна оказывают большое влияние на развитие текстильной промышленности – значительно расширяется ассортимент тканей, улучшаются некоторые их свойства, создаются новые виды тканей за счет применения смесевых волокон, можно получить ткани с заданными свойствами, затраты на производство значительно ниже натуральных.

К синтетическим волокнам относятся: капрон, лавсан, нитрон.

Капрон – полиамидное волокно, получают путем синтеза (соединение, составление, сочетание) – из нескольких простых веществ получают одно сложное из продуктов переработки нефти и каменного угля (из синтетических высокомолекулярных веществ).

Промышленное производство впервые было предпринято в 1932 году в Германии.

В России в 1939 году выпуск этого волокна сыграл огромную роль в Великой Отечественной войне: из них изготавливали авиационные покрышки для тяжелых бомбар-дировщиков, без этих покрышек самолеты не могли подняться в воздух,так как шины из резины при разгоне не выдерживали трения, сгорали, разрушались.

Не было бы нейлона, не было бы тяжелых бомбардировщиков.

Получение. При получении капронового вещества, жидкость струйкой, в виде расплавленной смолы, вытекает из фильер, обдувается холодным воздухом и затвердевает. Чтобы предотвратить усадку, нити вытягивают и обрабатывают горячим паром.

Характеристика.

Общим отрицательным свойством всех синтетических волокон является отсутствие единой системы пор и отверстий, что отрицательно влияет на гигиенические свойства. Это самое прочное в мире волокно, прочнее хлопка в 10 раз, шерсти в 20 раз, вискозы в 50 раз, хотя в мокром состоянии прочность теряется, поэтому капрон и эластик (разновидность капрона) нельзя тереть и выкручивать при стирке.

Капроновую нить можно превратить в извитую – эластик,которая способна бесконечно вытягиваться и сжиматься, не изменяя своих качеств (в 100 раз волокно устойчиво к изгибу, чем вискоза, в 10 раз хлопка, в 20 раз шерсти.,50 раз вискозы)

Большим недостатком капронового волокна является электризуемость, накопление электрических зарядов, резкий блеск, большая гладкость поверхности, что служит причиной плохой сцепляемости с нитями, из-за этого происходит спуск петель на чулках и трикотажных изделиях. При носке изделий из смесевых тканей капроновые волокна вылезают на поверхность, образуя катышки, нарушая структуру и внешний вид изделий, а так как прочность капрона большая, то пилли в процессе носки не исчезают.

Применение. Из капрона вырабатывают тонкие легкие ткани для чехлов невестам, ленты, рыболовные сети, парашюты, канаты, веревки, леску, щетину, чулочно-носочные изделия, корды для покрышек самолетов и автомобилей, тонкое белье, тюль, кружева, платьевые, костюмные ткани и др. Очень широко волокна применяют как добавку к другим волокнам (для смесевых тканей).

В настоящее время начнут выпускать чулочные изделия из микромолекулярных соединений, используя нанотехнологии капронового волокна, что даст возможность за 15 минут восстановить разрыв на колготках, достаточно только соединить их порванные края.

Лавсан – полиэфирное волокно.

Диолен- Германия, терилен-Англия, дакрон США, тергаль-Франция

В 1967 году на флагштоке Останкинской башни водружен красный флаг.

Обычная материя на такой высоте не выдерживает сильных порывов ветра. Решено, что флаг будет выполнен из лавсана. Впервые волокна были получены в Англии в 1941 году из продуктов переработки нефти и каменноугольной смолы.

Производство и получения нитей такое же, как капрона.

В настоящее время производят во многих странах под разными названиями. В нашей стране выпускают под названием “лавсан” – сокращенное название- лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук. разработано под руководством профессора В.В.Кормаша.

Характеристика. Лавсановое волокно по виду напоминает шерсть, на ощупь мягкое, теплое, объемное, в3 раза дешевле шерсти, устойчиво к действию солнечных лучей, не выгорает, оно эластичное, легкое, очень прочное, очень упругое, из-за этого ткани не требуют глажения, изделия не мнутся, (в 3 раза сминаемость выше шерсти), устойчиво к действию плесени, кислот и щелочей. Лавсан используют в чистом виде, но в основном добавляют в шерсть, вискозу, хлопок. для улучшения их свойств и уменьшения цены.

Изделия с добавлением лавсана не мнутся, увеличивается их прочность, приобретают красивый внешний вид.

К недостаткам следует отнести низкие гигиенические качества и их способность в процессе эксплуатации образовывать на поверхности пиллинг, закатанные в шарики концы оборвавшихся волокон, что придает изделиям неопрятный вид.

Применение. Из лавсана изготавливают волокна для ковров, меха, ткани для гардин, платьев, купальных костюмов, трикотажа, тюля; из мононитей – сетку и щетину.

Из-за отмеченных отрицательных свойств чаще используют в смеси с натуральными и химическими волокнами.

В настоящее время широко применяется 100% лавсан – синтепон, который применяют при производстве игрушек, курток, теплых пальто, одеял. Разновидностью синтепона является синтепух, халафайбер,тенсулейт – утеплители для военных и летных курток, наполнителей подушек. В 60-е годы 20 века огромной популярностью пользовался кримплен, который совсем не сминался, не требовал глажения, имел красивую фактуру, очень яркую окраску, но не пропускал воздух., плохо впитывал влагу. Использовали кримплен на мужские и женские костюмы

Комплексные лавсановые нити крутят и подвергают обработке горячим воздухом, от этого они становятся мягкими и пушистыми. Их используют для изготовления тканей трикотажных спортивных костюмов, полотенец. купальных костюмов.

Нитрон – полиакрилонитрильные волокна.

Орлан. акрилан- США, кашмилон-Япония, куртель-Англия, дралон -Германия

В нашей стране начали выпускать в 1963 году

Волокно формуют из полиакрилонитриловых сополимеров сухим или мокрым способом.

Волокно продавливают через фильеры, вытягивают и подвергают термообработке, (обдают горячим паром) , закрепляя расположение макромолекул.

Вырабатывают в виде волокон. Чтобы придать им извитость, их гофрируют в специальных машинах. Извитое нитроновое волокно по внешнему виду схоже с тонким шерстяным волокном. Нитрон – это заменитель шерсти, самое “теплое” в мире из химических нитей.

Характеристика. Нитроновое волокно обладает высокими теплозащитными свойствами, самое теплое из всех химических волокон, с очень малой сминаемостью и усадкой, совсем не выгорает, хорошо красится, сравнительно большой прочности, устойчивость к истиранию: в 5-10 раз меньше, чем капроновое и лавсановое,; изделия сохраняют 80% своей исходной прочности в течение полутора лет эксплуатации.

Волокно хрупкое, электризуется и пиллингуется, но пили, в процессе носки, исчезают.

Изделия из нитрона прекрасно стираются в теплой воде с мылом, любые пятна быстро исчезают Изделия можно чистить бензином, ацетоном. Волокно малой гигроскопичности, поэтому гигиенические свойства плохие,. но теплозащитность очень большая

Применение. По светостойкости нитроновые волокна превосходят все текстильные волокна, поэтому из него изготавливают гардинно-тюлевые, тентовые и другие изделия. По внешнему виду и некоторым свойствам напоминает шерсть, выпускают в виде волокон и применяют аналогично шерсти: для выработки платьево-костюмных тканей, ковров искусственного меха, различных трикотажных изделий, головных уборов, шарфов, одеял, перчаток. Из нитей – гардинно-тюлевые изделия, рыболовные снасти.

Сочетание шерсти и нитрона дают прекрасные смесевые волокна для красивых, тонких, теплых трикотажных костюмов

Характеристика синтетических волокон

Искусственные волокна - вискоза, ацетат, триацетат.

Вискоза - (вязкий, клейкий) – это концентрированный раствор природных соединений - гидратцеллюлозные волокна

Волокно было получено в 80-е годы 19 века ботаником Негели, который установил, что хлопковое волокно состоит из целлюлозы. Это открытие привело к мысли, что можно выработать волокно подобное хлопковому, но из более дешевого целлюлозного сырья -остатков древесины. Попытки получения такого волокна увенчались успехом в 1892 году, когда американцы Кросс, Бивен, Бидл запатентовали вискозный способ, который совершенствовался и модернизировался.

Получение. Остатки еловой щепы и хлопкового пуха обрабатывают раствором щелочи (едкий натр) , получают щелочную целлюлозу, которую затем обрабатывают сероуглеродом и полученный растров продавливают через фильеры - пластины с мельчайшими отверстиями - получают струйки материала, которые затвердевают и образуют элементарные нити.

Ученые России предвидели блестящую будущность вискозного волокна. Д.И. Менделеев в 1900 году писал: “Россия изобилует всякими растительными продуктами...

Клетчатка не истощает почвы, для питания не пригодна... если бы мы отбросы превратили в изделия из вискозы, то разбогатели бы побольше, чем от всей нашей торговли”

Характеристика. Вискозное волокно является самым универсальным из химических волокон, оно приближено к хлопковому. Волокно имеет рыхлую структуру, напоминает шелк по внешнему виду, имеет прекрасные гигиенические свойства (”дышит”) , обладает повышенной гигроскопичностью, большой прочностью, хорошо утюжатся.

Недостатком является резкий блеск, но если волокна вискозного жгута разрезать на части (штапепьки) , а затем вытянуть и скрутить в пряжу, то это штапельное волокно теряет блеск и прочность немного уменьшается, сохраняя остальные свойства вискозы. При стирке изделия сильно садятся (до 10 %) , в мокром состоянии теряют прочность до 60% , поэтому их нельзя сильно тереть и выкручивать.

Применение. В чистом виде и в сочетании с другими волокнами или нитями вырабатывают подкладочные, платьевые, сорочечные, бельевые, декоративные ткани, верхний, бельевой трикотаж, чулочно-носочные, текстильно-галантерейные изделия (ленты, тесьма, галстуки), целлофан. Если вискозную нить сильно вытянуть, то верхний слой нити растянется больше, а внутренний - меньше, в результате волокно получает извитость, из этих нитей изготавливают ковры. Если в прядильный раствор вискозы вмешать воздух, то получим химическую реакцию с выделением углекислого газа, в волокне образуются пустоты, эти пустотелые вискозные волокна используют для производства не тонущих спасательных костюмов Усовершенствованным вискозным волокном является сиблон, который мало мнется, мало садится, прочное и блестящее. Его изготавливают из высококачественной целлюлозы.

Ацетатное волокно (ацетилцеллюлоза)

Впервые на мировом рынке появилось в 1921 году, как результат трудов американских ученых и технологов под руководством Дрейфуса.

Получение относительно безвредное, отличается простотой технологического процесса и доступностью вспомогательных материалов.

Получение. Сырьем для получения ацетатного волокна служат остатки хлопкового пуха или облагороженной древесной целлюлозы, обработанные уксусным ангидритом и уксусной кислотой: получают рыхлые хлопья первичного ацетата.(“уксус” по латыни “ацетум”, от этого произошло и название “ацетатное”)

Для получения вторичного ацетата первичный ацетат омыливают – добавляют определенное количество воды; полученные белые хлопья отжимают, обрабатывают в смеси ацетона и спирта, продавливают через фильеры, и при помощи теплого воздуха испаряют смесь,от чего нити затвердевают. Из этих блестящих нитей и ткут ацетатное полотно. В сочетании с другими нитями волокно используют с шелком, вискозой, шерстью и другими смесевыми тканями.

Характеристика. Ацетатное волокно мало гигроскопично, мало впитывает влагу, мягкое, легкое, тонкое, упругое, блестящее, но при температуре выше 85 градусов блеск теряет, сильно электризуется, в мокром состоянии прочность теряет очень мало, но имеет склонность к образованию заломов в мокром состоянии, боится высоких температур и при 140 градусах разрушается, не подвержено действиям плесени, сильно осыпается, мало сминается, быстро сохнет (вода стекает) , светостойкое.

Изделия утюжат влажным по изнаночной стороне, чтобы не образовывались ласы;

нельзя чистить ацетоном, можно растворить ткань

Применение. В настоящее время выпуск ацетатных волокон и нитей резко сократился из-за малой потребительской востребованности

В 60-десятые годы ХХ века использовали ткани для женских платьев, блузок,. летних костюмов

Триацетатное волокно.

Получают из первичного ацетата путем воздействия на него химического состава.

Формование волокна происходит так же, как ацетатного, но при низких температурах, что ведет к некоторым различиям в их свойствах: отличается низкой гигроскопичностью, белее высокой температурой плавления и глажения, его можно отбеливать и проще окрашивать,

не нуждается в глажении, хорошо держит складки плиссе и гофре даже после стирки, что улучшает процесс эксплуатации; сильно осыпается.

Применение: Изготавливают ткани для галстуков (из-за низкой прочности).тюля, покрывал на кровати, кружев, юбок гофре и плиссе, сорочек

Характеристика искусственных волокон

Литература:

1. Т.Д.Балашова. Н.Е.Бушуева, И.В.Попиков. Отделка шелковых тканей.;изд. “Легкая промышленность”., 1986, Ленинград.
2. Л.М.Михаловская. Текстильные товары. Изд. Экономика.; 1990, Москва.
3. Л.В.Орленко. Терминологический словарь одежды, Легпромиздат; 1996, Москва
4. С.И. Столярова, Л.Д.Домненкова. Обслуживающий труд. Просвещение, 1985.
5. Редакция И.Н.Федоровой. Занятия по обслуживающему труду в 1У – УШ классах. Москва, Просвещение, 1975.

это химические волокна, получаемые из синтетических полимеров. Синтетические волокна формуют либо из расплава полимера (полиамида, полиэфира, полиолефина), либо из раствора полимера (полиакрилонитрила, поливинилхлорида, поливинилового спирта) по сухому или мокрому методу.

Их выпускают в виде текстильных и кордных нитей, моноволокна, а также штапельного волокна. Разнообразие свойств исходных синтетических полимеров позволяет получать синтетические волокна с различными свойствами, тогда как возможности варьировать свойства искусственных волокон очень ограничены, поскольку их формуют практически из одного полимера (целлюлозы или её производных). Синтетические волокна характеризуются высокой прочностью, водостойкостью, износостойкостью, эластичностью и устойчивостью к действию химических реагентов.

Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья и быстрым развитием сырьевой базы, меньшей трудоёмкостью производственных процессов и особенно разнообразием свойств и высоким качеством синтетических волокон. Поэтому синтетические волокна постепенно вытесняют не только натуральные, но и искусственные волокна в производстве некоторых товаров народного потребления и технических изделий.

Лит.: Технология производства химических волокон. М., 1965.

Важнейшими группами синтетических волокон, встречающихся в текстильной промышленности, являются полиамиды, полиэфиры, полиакрилы, полипропены и хлористые волокна. Общими для синтетических волокон свойствами являются легкость, прочность, износостойкость. Их можно под действием тепла курчавить, сжимать и придавать им нужную устойчивую форму. Синтетические волокна очень мало впитывают влаги или вообще не впитывают, поэтому изделия из них легко стираются и быстро сохнут. Из-за плохой способности впитывать влагу они не так удобны при носки на теле, как натуральные волокна.

Прототипом процесса получения химических нитей послужил процесс образования шелкопрядом нити при завивке кокона. Существовавшая в 80-х 19 столетия гипотеза о том, что шелкопряд выдавливает волокнообразующую жидкость через шелкоотделительные железы и таким образом прядет нить, легла в основу технологических процессов формирования химических нитей.

Литературные источники этой статьи:
Большая Советская Энциклопедия;
Калмыкова Е.А., Лобацкая О.В. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие,Мн.: Выш. шк., 2001412с.
Мальцева Е.П., Материаловедение швейного производства, - 2-е изд., перераб. и доп.М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983,232.
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.

Из истории синтетики

Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 году поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 году в промышленном масштабе выпущено наиболее известное синтетическое волокно – полиамидное (США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1954-60 годах.

С 1931 года кроме бутадиенового каучука, синтетических волокон и полимеров еще не было, а для изготовления волокон использовались единственно известные тогда материалы на основе природного полимера - целлюлозы.

Революционные изменения наступили в начале 60-х годов, когда после объявления известной программы химизации народного хозяйства промышленность нашей страны начала осваивать производство волокон на основе поликапроамида, полиэфиров, полиэтилена, полиакрилонитрила, полипропилена и других полимеров.

В то время полимеры считали лишь дешевыми заменителями дефицитного природного сырья - хлопка, шелка, шерсти. Но вскоре пришло понимание того, что полимеры и волокна на их основе подчас лучше традиционно используемых природных материалов - они легче, прочнее, более жаростойки, способны работать в агрессивных средах. Поэтому все свои усилия химики и технологи направили на создание новых полимеров, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, и методов их переработки. И достигли в этом деле результатов, порой превосходящих результаты аналогичной деятельности известных зарубежных фирм.

В начале 70-х за рубежом появились поражающие воображение своей прочностью волокна кевлар (США), несколько позже - тварон (Нидерланды), технора (Япония) и другие, изготовленные из полимеров ароматического ряда, получивших собирательное название арамидов. На основе таких волокон были созданы различные композиционные материалы, которые стали успешно применять для изготовления ответственных деталей самолетов и ракет, а также шинного корда, бронежилетов, огнезащитной одежды, канатов, приводных ремней, транспортерных лент и множества других изделий.

Современная синтетика

Полиамид

Старейшим синтетическим волокном является нейлон, метод получения которого был запатентован в 1938 году в США. Благодаря прочности и стойкости к трению полиамид применяется для получения таких ниток, которые нужны, например, для штопки. Полиамид обычно используется в смеси с шерстью или полиакрилом, и его доля примерно 20-30%. В этом случае износостойкость изделия, связанного из такой смеси, в четыре раза выше, чем изделия, связанного из 100-процентной шерсти.

Торговые наименования: Nylon, Antron, Enkalon.

Полиэстер

Прочное, немнущееся, светостойкое волокно, используется главным образом при изготовления готовой одежды, драпировочных тканей и искусственной ваты.

Торговые наименования: Dacron, Diolen, Crimplene, Terylene, Trevira.

Полиакрил

Мягкое, легкое, теплое волокно, которое имеет большое значение при изготовлении пряжи для рукоделия. Изделия из полиакрила отличаются мягкостью и кажутся «шерстяными». Они теплые, поскольку пушистый материал способен связывать много воздуха. Полиакриловые волокна относительно дешевые, поэтому их много используют вместе с шерстью.

Торговые наименования: Dralon, Courtelle, Orion, Acrilan.

Полипропилен

Прежде волокно использовалось только для получения драпировочных тканей, но в последние годы область применения распространилась на производство колготок и спортивной одежды, а также пряжи для рукоделия. Полипропеновое волокно износоустойчиво, за ним хорошо ухаживать, оно не впитывает влагу и направляет выделяемую теплом влагу в верхние слои одежды, оставляя постоянно ощущение сухости. Поэтому полипропен наилучшим образом подходит для изготовления спортивной одежды.

Торговое наименование: Meraklon.

Хлористые волокна

Хлористое волокно под действием тепла сильно стягивается. Это свойство используется при изготовлении пряжи для рукоделия. В пряжу добавляют 3-5% хлористого волокна, и после прядения, когда пряжу обрабатывают горячим паром, хлористое волокно стягивается больше, чем другие волокна, и стягивает пряжу, делая ее пушистой. Их хлористого волокна изготавливают т. н. белье против ревматизма, поскольку доказано, что статический заряд волокна оказывает болеутоляющее воздействие.

Торговые наименования: Rhovyl, Thermovyl.

Из растворов или расплавов полимеров формируют:

• мононити - одиночные нити
• комплексные нити, состоящие из ограниченного числа элементарных нитей (от 3 до 200), используются для выработки тканей и трикотажных изделий
• жгуты, состоящие из очень большого количества элементарных нитей (сотни тысяч), используются для получения штапельных волокон определенной длины (от 30 до 200 мм), из которых вырабатывается пряжа
• пленочные материалы
• штампованные изделия (детали одежды, обуви)

Получение сырья для производства синтетики

Сырье для искусственных волокон получают путем выделения из веществ, образующихся в природе: (н-р: из древесины выделяют целлюлозу, из молока – казеин и т.п.). Предварительная обработка сырья состоит в его очистке от механических примесей и иногда в химической обработке для превращения природного полимера в новое полимерное соединение.

Для получения вискозного волокна на целлюлозно-бумажных комбинатах древесину измельчают и отваривают в щелочном растворе. В результате получается серая целлюлозная масса, которая отбеливается и прессуется в листы картона. Картон отправляют на предприятия химического волокна для дальнейшей переработки и получения волокон.

Сырье для синтетических волокон получают путем реакций синтеза (полимеризации и поликонденсации) полимеров из простых веществ (мономеров) на предприятиях химической промышленности. Предварительной обработки это сырье не требует.

Полимеризация - это процесс получения полимеров путём последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру на конце растущей цепи. Молекула мономера, входя в состав цепи, образует её мономерное зерно. Число таких звеньев в макромолекуле называется степенью полимеризации.

Поликонденсация - это процесс получения полимеров из биили полифункциональных соединений (мономеров), сопровождающийся выделением побочного низкомолекулярного вещества (воды, спирта, галогеноводорода и др.).

Прядильный раствор

Раствор или расплав полимера, из которого формируются нити, называется прядильным раствором.

При изготовлении химических волокон необходимо из исходного твердого полимера получить длинные тонкие нити с продольной ориентацией макромолекул, т.е. нужно переориентировать макромолекулы полимера. Для этого переводят исходный полимер в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). В жидком (раствор) или размягченном (расплав) состоянии нарушается межмолекулярное взаимодействие, увеличивается расстояние между молекулами и появляется возможность их свободного перемещения относительно друг друга.

Растворение полимера осуществляют для полимеров, имеющих дешевый и доступный растворитель. Растворы используются для искусственных и некоторых синтетических (полиакрилонитрильных, поливинилспиртовых, поливинилхлоридных) волокон.

Расплавление полимера применяют для полимеров с температурой плавления ниже температуры разложения. Расплавы готовят для полиамидных, полиэфирных и полиолефиновых волокон.

Для приготовления прядильного раствора также выполняютоперации:

Смешивание полимеров из различных партий. Выполняют для повышения однородности раствора, чтобы получить волокна равномерные по своим свойствам на всем протяжении. Смешивание возможно как после получения раствора, так и в сухом виде до растворения (расплавления) полимера.

Фильтрация раствора. Заключается в удалении механических примесей и нерастворившихся частиц полимера путем многократного прохождения раствора через фильтры. Фильтрация необходима для предотвращения засорения фильер и улучшения качества нитей.

Обезвоздушивание раствора. Выполняется для удаления из пузырьков воздуха, которые, попадая в отверстия фильер, обрывают образующиеся волокна. Обезвоздушивание осуществляется путем выдерживания раствора в вакууме. Расплав обезвоздушиванию не подвергается, так как в расплавленной массе воздуха практически нет.

Введение различных добавок. Добавление небольшого количества низкомолекулярных веществ, обладающих специфическими свойствами, позволяет изменить свойства получаемых волокон. Например, для повышения степени белизны вводится оптические отбеливатели, для приобретения матовости добавляют двуокись титана. Введение добавок можно придать волокнам бактерицидные, огнестойкие и другие свойства. Добавки, не вступая в химическое взаимодействие с полимером, располагаются между его молекулами.

Формование волокон

Процесс формования волокон состоит из следующих этапов:

• продавливание прядильного раствора через отверстия фильер,
• затвердевание вытекающих струек,
• наматывание полученных нитей на приемные устройства.

Прядильный раствор подаётся на прядильную машину для формования волокон. Рабочими органами, непосредственно осуществляющими процесс формования химических волокон на прядильных машинах, являются фильеры. Изготавливаются фильеры из тугоплавких металлов – платины, нержавеющей стали и др. – в форме цилиндрического колпачка или диска с отверстиями.

В зависимости от назначения и свойств формуемого волокна количество отверстий в фильере, их диаметр и форма могут быть различными (круглые, квадратные, в виде звездочек, треугольников и т.п.). При использовании фильер с отверстиями фигурного сечения получают профилированные нити с различной конфигурацией поперечного сечения или же с внутренними каналами. Для формирования бикомпонентных (из двух и более полимеров) нитей отверстия фильер разделены перегородкой на несколько (две или более) частей, к каждой из которых подаётся свой прядильный раствор.

При формировании комплексных нитей используют фильеры с небольшим числом отверстий: от 12 до 100. Сформованные из одной фильеры элементарные нити соединяются в одну комплексную (филаментную) нить и наматываются на бобину. При получении штапельных волокон применяют фильеры с количеством отверстий в несколько десятков тысяч. Собранные вместе с нескольких фильер нити образуют жгут, который затем разрезается на штапельные волокна определенной длины.

Прядильный раствор дозировано продавливается через отверстия фильер. Вытекающие струйки попадают в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от среды, в которой происходит затвердевание полимера, различают мокрый и сухой способы формования.

При формовании волокон из раствора полимера в нелетучем растворителе (например, вискозных, медно-аммиачных, поливинилспиртовых волокон) нити затвердевают, попадая в осадительную ванну, где происходит их химическое или физико-химическое взаимодействие со специальным раствором, содержащим различные реагенты. Это «мокрый» способ формования (Рис 2а).

Если формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных и триацетатных волокон), средой затвердевания является горячий воздух, в котором растворитель испаряется. Это «сухой» способ формования (Рис 2б).

При формовании из расплава полимера (например, полиамидных, полиэфирных, полиолефиновых волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух или инертный газ (Рис 2в).

Скорость формования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формования.

Прядильный раствор в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается, этот процесс называется фильерная вытяжка.

Химические волокна и нити непосредственно после формования не могут быть использованы для производства текстильных материалов. Они требуют дополнительной обработки.

В процессе формования образуется первичная структура нити. В растворе или расплаве макромолекулы имеют сильно изогнутую форму. Так как при формовании степень вытягивания нити невелика, то макромолекулы в нити расположены с малой долью распрямленности и ориентации вдоль оси нити. Для распрямления и переориентации макромолекул в осевом направлении нити выполняется пластификационная вытяжка, в результате которой ослабляются межмолекулярные связи, и образуется более упорядоченная структура нити. Вытягивание приводит к увеличению прочности и улучшению текстильных свойств нити.

Но в результате большой распрямленности макромолекул нити становятся менее растяжимыми. Такие волокна и изделия из них подвержены последующей усадке во время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах. Поэтому возникает необходимость подвергнуть нити термофиксации тепловой обработке в натянутом состоянии. В результате термофиксации происходит частичная усадка нитей из-за приобретения макромолекулами изогнутой формы при сохранении их ориентации. Форма пряжи стабилизируется, последующая усадка, как самих волокон, так и изделий из них во время ВТО снижается.

Отделка волокон

Характер отделки зависит от условий формования и вида волокна.

• Удаление примесей и загрязнений необходимо при получении нитей мокрым способом. Операция осуществляется путем промывки нитей в воде или различных растворах.
• Беление нитей или волокон проводится путем обработки оптическими отбеливателями* для последующего окрашивания волокон в светлые и яркие цвета.
• Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание) необходима для придания нитям способности к последующим текстильным переработкам. При такой обработке повышаются скольжение и мягкость, поверхностной склеивание элементарных нитей и уменьшается их обрывистость, снижается электризуемость и т.п.
• Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями выполняется в специальных сушилках.
• Текстильная переработка включает в себя следующие процессы:
  Скручивание и фиксация крутки - для соединения нитей и повышения их прочности.
  Перематывания – для увеличения объема паковок нитей.
  Сортировка – для оценки качества нитей.

Оптические отбеливатели

Отбеливатели оптические - это флуоресцентные отбеливатели, бесцветные или слабоокрашенные органические соединения, способные поглощать ультрафиолетовые лучи в области 300-400 ммк и преобразовывать их в синий или фиолетовый свет с длиной волны 400-500 ммк, который компенсирует недостаток синих лучей в отражаемом материалом свете. Бесцветные материалы приобретают при этом высокую степень белизны, а окрашенные - яркость и контрастность.