Полиамидные, полиэфирные и другие волокна

Классификация волокон

Волокна делятся на:

натуральные

химические.

К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк. К химическим волокнам – волокна, изготовленные в заводских условиях. Химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА

К синтетическим относятся полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые, полипропиленовые и другие волокна.

К полиамидным волокнам относятся капрон, анид, этант. Тело этих волокон имеет цилиндрическую форму, поперечное сечение их зависит от формы отверстия фильеры, через которую продавливаются полимеры.

Полиамидные волокна отличаются высоким относительным разрывным усилием, стойки к истиранию, многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов.

Основными их недостатками являются низкие гигроскопичность и светостойкость.

К полиэфирным волокнам относится лавсан. В поперечном сечении волокно лавсана имеет форму круга. Относительное разрывное усилие у лавсана несколько ниже, чем у полиамидных волокон. В отличие от капрона лавсан разрушается при действии на него кислот и щелочей, гигроскопичность его ниже, чем капрона, поэтому в чистом виде лавсан не применяется. Недостатком волокна является его повышенная жесткость и способность к пиллеобразованию (способность к образованию на поверхности материала закатанных в комочки концов волокон-пиллей).

К полиакрилонитрильным волокнам относится нитрон, по внешнему виду напоминающий шерсть. Поверхность волокна гладкая с гантелеобразным поперечным сечением. Нитрон отличается высоким относительным разрывным усилием, которое в мокром состоянии не меняется, и упругостью. Нитрон не повреждается молью и микроорганизмами, обладает высокой стойкостью к ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Кроме того он характеризуется низкой гигроскопичностью, сильной электризуемостью, низкой теплопроводностью и высокой светостойкостью.

К поливинилхлоридным волокнам относится хлорин, который по сравнению с другими синтетическими волокнами и хлопком характеризуется меньшими относительным разрывным усилием, упругостью, стойкостью к истиранию, гигроскопичностью, светои термостойкостью.

В группу поливинилспиртовых волокон входят винол и мтилан.

Винол отличается от всех синтетических волокон повышенной гигроскопичностью, для него характерны высокая стойкость к истиранию и низкая теплопроводность.

Мтилан обладает антимикробными свойствами и используется в медицине.

К полиуретановым волокнам относится спандекс – волокно, обладающее низкими гигроскопичностью и теплостойкостью, высокими светостойкостью, стойкостью к истиранию, но не очень большим относительным разрывным усилием.

Особенностью всех полиуретановых волокон является их высокая эластичность – разрывное удлинение их достигает восьмисот процентов.

Полиамидные волокна
синтетические волокна, формуемые из расплавов или растворов полиамидов. Обычно для производства полиамидных волокон используют линейные алифатические полиамиды с молекулярной массой от 15 000 до 30 000 (чаще всего поликапроамид и полигексаметиленадипинамид). С конца 60-х гг. 20 в. налажен выпуск полиамидных волокон из ароматических полиамидов, обладающих высокой термостойкостью. Технологический процесс получения полиамидных волокон включает три основных этапа: синтез полимера, формование волокна и его текстильную обработку. Полиамидные волокна характеризуются высокой прочностью при растяжении, отличной стойкостью к истиранию и ударным нагрузкам. Устойчивы к действию многих химических реагентов, хорошо противостоят биохимическим воздействиям, окрашиваются многими красителями.

Максимальная рабочая температура волокон из алифатических полиамидов 80—150°С, волокон из ароматических полиамидов — 350—600°С. Полиамидные волокна растворяются в концентрированных минеральных кислотах, феноле, крезоле, трихлорэтане, хлороформе и др. Полиамидные волокна малогигроскопичны, что является причиной их повышенной электризуемости. Они плохо устойчивы к термоокислительным воздействиям и действию света, особенно ультрафиолетовых лучей. Для устранения этих недостатков в полиамиды вводят различные стабилизаторы. Полиамидные волокна используются в производстве товаров широкого потребления, шинного корда, резинотехнических изделий, фильтровальных материалов, рыболовных сетей, щетины, канатов и др. Большое распространение получили текстурированные (высокообъёмные) нити из полиамидных волокон. Полиамидные волокна выпускают в виде непрерывных нитей или штапельных волокон во многих странах под следующими торговыми названиями: волокна из поликапролактама — капрон (СССР), найлон-6 (США), перлон (ФРГ), дедерон (ГДР), амилан (Япония) и др.: <волокна> из полигексаметиленадипинамида — анид (СССР), найлон-6,6 (США), родиа-найлон (ФРГ), ниплон (Япония) и др.; волокна из ароматических полиамидов — номекс (США). Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974, с. 722.
Источник: Большая советская энциклопедия

Поливинилспиртовые волокна
синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилового спирта главным образом по мокрому методу (о методах формования см. Волокна химические). Поливинилспиртовые волокна в зависимости от технологии производства могут иметь различные механические свойства. Как правило, они обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу. Может быть получено поливинилспиртовое волокно с наибольшей среди др. синтетических волокон гигроскопичностью.

Поливинилспиртовые волокна обладают отличной устойчивостью к действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей умеренных концентраций, малополярных растворителей, нефтепродуктов). Штапельные поливинилспиртовые волокна применяют (в чистом виде или в смеси с хлопком, шерстью, льном или химическими волокнами) при получении одёжных, бельевых, гардинных и др. тканей и трикотажа, фетра, войлока, парусины, брезентов, фильтровальных материалов (в т. ч. нетканых) и др. Водорастворимые штапельные поливинилспиртовые волокна служат вспомогательным (удаляемым) компонентом в смесях с др. волокнами при получении ажурных изделий, тонких тканей, гипюра. Технические нити из поливинилспиртовых волокон используют для армирования резинотехнических изделий и пластиков, в производстве канатов, рыболовных снастей. Поливинилспиртовые волокна выпускают во многих странах под следующими торговыми названиями: винол (СССР), винилон, куралон (Япония), виналон (КНДР) и др. Лит.: Энциклопедия полимеров. Т. 2. М., 1974. С. 722.
Источник: Большая советская энциклопедия

Поливинилхлоридные волокна
синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы или сополимеров винилхлорида. Формование осуществляют по сухому или мокрому методу. Поливинилхлоридные волокна обладают высокой химической стойкостью, очень низкой теплои электропроводностью, негорючи, устойчивы к действию микроорганизмов. Для поливинилхлоридные волокна, не подвергнутых термофиксации, характерна высокая усадка (в кипящей воде до 55%).

Поливинилхлоридные волокна применяют для производства фильтровальных и негорючих драпировочных тканей, спецодежды, нетканых материалов, теплоизоляционных материалов, используемых при низких температурах. Способность поливинилхлоридных волокон накапливать высокий электростатический заряд используется для изготовления из них лечебного белья. В смесях с другими волокнами поливинилхлоридные волокна часто применяют для получения эффекта усадочности (в производстве тканей повышенной плотности, рельефных тканей, ковров, искусственной кожи, пушистых трикотажных изделий и др.). Поливинилхлоридные волокна выпускают в виде непрерывных нитей или штапельных волокон во многих странах под следующими торговыми названиями: хлорин (СССР), саран, виньон (США), ровиль (Франция), тевирон (Япония) и др. В 1973 мировое производство Лит.: Энциклопедия полимеров. Т. 2. М., 1974, с. 799.
Источник: Большая советская энциклопедия

Полинозные волокна
разновидность вискозных волокон, близких по свойствам хлопковым. Полинозные волокна, как и обычные вискозные волокна, формуют из вискозы по мокрому методу. Однако технологические режимы получения этих двух типов волокон существенно различаются. В производстве полинозных волокон свежесформованное волокно находится в гелеобразном состоянии и состоит из ксатогената целлюлозы высокой степени этерификации, что позволяет подвергать волокно значительно большей пластификационной вытяжке.

Для полинозных волокон характерны высокая степень ориентации и однородность структуры в поперечном сечении. При этом структура устойчива к действию воды и щелочей, благодаря чему механические свойства полинозных волокон мало изменяются в указанных средах, а изделия из них отличаются стабильностью формы и низкой сминаемостью. Для полинозных волокон характерны высокая прочность и низкое относительное удлинение. Их недостаток — высокая хрупкость. Полинозные волокна применяют для изготовления широкого ассортимента тканей взамен тонковолокнистого хлопка. Наибольшее развитие производство полинозных волокон получило в Японии (торговые названия тиолан и поликот), где в 1973 было выработано около 70 тыс. т этих волокон. В небольшом объёме П. в. выпускают также в США (зантрел), Великобритании (винцел) и др. странах. Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974. с. 1013.
Источник: Большая советская энциклопедия


Полипропиленовое волокно
синтетическое волокно, формуемое из расплава полипропилена. Полипропиленовое волокно по эластичности, устойчивости к двойным изгибам, как правило, превосходит полиамидные волокна, но уступает им по стойкости к истиранию. Обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, имеет высокую стойкость к действию кислот, щелочей, органических растворителей. Термои светостойкость полипропиленовых волокон сравнительно невысоки и в значительной мере определяются эффективностью вводимых в них стабилизаторов.

Филаментное полипропиленовое волокно и моноволокно используют для изготовления нетонущих канатов, сетей, фильтровальных и обивочных материалов; штапельное полипропиленовое волокно — для выпуска ковров, одеял, тканей для верхней одежды, трикотажа, фильтровальных материалов. Текстурированное (высокообъёмное) полипропиленовое волокно находит применение главным образом в производстве ковров. Полипропиленовое волокно выпускается под различными торговыми названиями: геркулон (США), ульстрен (Великобритания), найден (Япония), мераклон (Италия) и др. Лит.: Энциклопедия полимеров. Т. 3, М. (в печати).
Источник: Большая советская энциклопедия

Полиуретановые волокна
спандекс, синтетические волокна, формуемые из растворов или расплавов полиуретанов или методом т. н. химического формования (полиуретан образуется из диизоцианата и диамина непосредственно в процессе волокнообразования). По механическим показателям полиуретановые волокнарезко выделяются среди др. видов химических и натуральных волокон и во многом сходны с резиновыми нитями. Для них характерны высокое удлинение, низкий модуль упругости, способность к упругому восстановлению в исходное состояние за очень короткое время. При 120°С, особенно в растянутом состоянии, происходит значительная потеря прочности полиуретановых волокон.

Поэтому чистку и крашение изделий из полиуретановых волокон проводят при температурах не выше 90°С. Под действием света полиуретановые волокна желтеют (этого в значительной степени можно избежать применением светостабилизаторов), а их механические свойства изменяются незначительно. Полиуретановые волокна довольно устойчивы к действию гидролитических агентов во время отделки, стирки, крашения; стойки в маслах, хлорсодержащих органических растворителях, кислотах, щелочах. Полиуретановые волокна перерабатывают в чистом виде или в смеси с натуральными или с др. видами химических волокон. Последние идут главным образом на оплётку полиуретановой нити, которая предохраняет стержневую нить от действия света. Для получения тканей используется пряжа, состоящая из 5—20% полиуретановых волокон и 80—95% нерастяжимых волокон. Из тканей изготовляют рубашки, блузки, спортивные костюмы, плащи, корсетные изделия и др. Полиуретановые волокна известны под торговыми названиями: ликра, вайрин (США), эспа, неолан (Япония), спанцель (Великобритания), ворин (Италия) и др.
Источник: Большая советская энциклопедия

Полиэфирные волокна
синтетические волокна, формуемые из расплава полиэтилентерефталата. Превосходят по термостойкости большинство натуральных и химических волокон: при 180°С они сохраняют прочность на 50%. Загораются полиэфирные волокна с трудом и гаснут после удаления источника огня; при контакте с искрой и электродугой не обугливаются. Полиэфирные волокна сравнительно атмосферостойки. Они растворяются в фенолах, частично (с разрушением) — в концентрированной серной и азотной кислотах; полностью разрушаются при кипячении в концентрированных щелочах. Обработка паром при 100°С из-за частичного гидролиза полимера вызывает снижение прочности волокна (0,12% за 1 ч). Полиэфирные волокна устойчивы к действию ацетона, четырёххлористого углерода, дихлорэтана и др. растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка.

Устойчивость к истиранию и сопротивление многократным изгибам полиэфирных волокон ниже, чем у полиамидных волокон, а ударная прочность выше. Прочность при растяжении полиэфирных волокон выше, чем у других типов химических волокон. Недостатки полиэфирных волокон— трудность крашения обычными методами, сильная электризуемость, склонность к пиллингу, жёсткость изделий — во многом устраняются химической модификацией полиэтилентерефталата, например диметилизофталатом, диметиладипинатом (эти соединения вводят в реакционную смесь на стадии синтеза полиэтилентерефталата). Техническая нить из полиэфирных волокон используют при изготовления транспортёрных лент, приводных ремней, верёвок, канатов, парусов, рыболовных сетей и тралов, бензои нефтестойких шлангов, электроизоляционных и фильтровальных материалов, в качестве шинного корда.

Полиэфирные волокна успешно применяют в медицине (синтетические кровеносные сосуды, хирургические нити). Из моноволокна делают сетки для бумагоделательных машин, щётки для хлопкоуборочных комбайнов, струны для ракеток и т.д. Текстильная нить идёт на изготовление трикотажа, тканей типа тафты, крепов и др. Методом «ложной крутки» получают высокообъёмную пряжу типа кримплен и мэлан. Штапельное полиэфирное волокно применяют в смеси с шерстью, хлопком или льном. Из таких смесей вырабатывают костюмные, пальтовые, сорочечные, плательные ткани, гардинно-тюлевые изделия и др. В чистом или смешанном виде полиэфирные волокна используют для производства искусственного меха, ковров. Войлок из полиэфирных волокон по важнейшим характеристикам превосходит войлок из натуральной шерсти. Торговые названия полиэфирных волокон:лалавсан (СССР), терилен (Великобритания), дакрон (США), тетерон (Япония), элана (ПНР), тергаль (Франция), тесил (ЧССР) и др.

Источник: Большая советская энциклопедия

Полиамидное волокно (нейлон)

Благодаря своим эксплуатационным свойствам нашло широкое применение в производстве ковролина как для дома, так и для офиса. Волокно можно использовать не только в "чистом" виде, но также и в качестве добавок к другим материалам, к примеру, полипропилену или шерсти.

Полиамид является не только очень износостойким, но и плотным материалом, из него делают ковры, и ковер долгое время сохраняет свой цвет и текстуру, ворс не изнашивается от интенсивного хождения и не приминается под тяжестью мебели. Такие ковровые покрытия характеризуются простотой ухода, разнообразием внешнего вида и пожаробезопасностью.