Тема: «Общие сведения о строении и свойствах химических волокон»
Химическими называют волокна и нити, получаемые в промышленных условиях из природных или синтетических веществ. Химические нити и волокна подразделяются на искусственные и синтетические.
Этапы производства химических волокон.
Производство химических волокон и нитей включает в себя пять основных этапов:
- получение сырья и его предварительная обработка;
- приготовление прядильного раствора и расплава;
- формование нитей и волокон;
- отделка;
- текстильная переработка.
Искусственные волокна.
Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений. К ним относятся гидратцеллюлозные и ацетилцеллюлозные волокна.
К гидратцеллюлозным относятся вискозные и медноаммиачные волокна.
Вискозные волокна — это волокна из щелочного раствора ксан- гогената. По своему строению вискозное волокно неравномерно: внешняя его оболочка имеет более ориентированное расположение макромолекул, чем внутренняя, где они располагаются хаотично. Обычное вискозное волокно представляет собой цилиндрическое тело с продольными штрихами, образующимися при неравномерном затвердевании прядильного раствора
Вискозное волокно обладает хорошей гигроскопичностью (35...40 %), светостойкостью и мягкостью. Изделия, изготовленные из вискозного волокна обладают сильной сминаемостью. При влажно-тепловой обработке волокно сильно набухает (на 50 %), что приводит к усадке. Горит вискозное волокно подобно хлопку.
Вискозное волокно применяется при производстве тканей и трикотажа, как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами и нитями.
В производстве медно-аммиачных волокон исходным сырьем служит чаще всего хлопковый пух и реже облагороженная древесная целлюлоза. Для получения волокна готовят прядильный раствор целлюзы в медно-аммиачном растворе.
К ацетилцеллюлозным относятся ацетатное и триацетатное волокна, которые по своему строению аналогичны вискозному, но имеют более крупные бороздки вдоль волокна.
Указанные волокна достаточно упругие, отличаются устойчивостью к действию микроорганизмов, светостойкие, обладают диэлектрическими свойствами. Область их использования аналогична области использования вискозного волокна.
Синтетические волокна.
К синтетическим относятся полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые, полипропиленовые и другие волокна.
К полиамидным волокнам относятся капрон, анид, энант.
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, высокая электризуемость й малая термостойкость; при нагревании до 160 °С их прочность снижается почти на 50 %. В результате быстрого «старения» они желтеют на свету, становятся ломкими и жесткими. Горят волокна голубоватым пламенем, образуя на своем конце бурый шарик.
Полиамидные волокна и нити широко используются при изготовлении чулочно-носочных и трикотажных изделий, швейных ниток, галантерейных изделий (тесьмы, ленты), кружев, канатов, рыболовных сетей, конвейерных лент, тканей технического назначения, а также при изготовлении тканей бытового назначения в смеси с другими волокнами и нитями.
К полиэфирным волокнам относится лавсан. Волокно является термостойким, обладает низкой теплопроводностью и большой упругостью, что позволяет получать из него изделия, хорошо сохраняющие форму и имеющие малую усадку. Недостатками волокна являются его повышенная жесткость и способность к образованию на поверхности материала закатанных в комочки концов волокон.
Лавсан широко применяется при изготовлении тканей бытового назначения в смеси с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном, что придает изделиям повышенную стойкость к истиранию и упругость. Он также с успехом применяется при производстве нетканых полотен, швейных ниток, гардинно-тюлевых изделий, технических тканей и корда. Кроме того, волокно используется в медицине для изготовления хирургических нитей и искусственных кровеносных сосудов.
К полиакрилонитрильным волокнам относится нитрон, по внешнему виду напоминающий шерсть. Нитрон не повреждается молью и микроорганизмами, обладает высокой стойкостью к ядерным излучениям.
Нитрон плавится и затем интенсивно горит вспышками, выделяя много черной копоти. После окончания горения образуется темный, легко раздавливаемый комочек. Используется нитрон при производстве верхнего трикотажа, плательных тканей, а также меха на трикотажной и тканевой основах, ковровых изделий, одеял и тканей технического назначения.
К поливинилхлоридным волокнам относится хлорин, который по сравнению с другими синтетическими волокнами и хлопком характеризуется меньшими относительным разрывным усилием, упругостью, стойкостью к истиранию, гигроскопичностью, стойкостью к действию светопогоды, термостойкостью. Для него характерны негорючесть, невоспламеняемость и высокие электроизоляционные свойства.
Хлорин при поднесении к пламени обугливается, но не горит, выделяя при этом запах хлора. Хлорин имеет способность накапливать электростатические заряды, поэтому его используют для изготовления лечебного белья. Хлорин применяют также при изготовлении тканей для спецодежды, так как он устойчив к действию воды и микроорганизмов.
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. Спандекс применяется в основном при изготовлении эластичных изделий. С использованием этого волокна изготовляют ткани и трикотажные полотна для нижнего женского белья, спортивной одежды, а также чулочно-носочных изделий.
(Б.А.Бузов, Н.Д.Алыменкова «Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности» учебник для студ. высш. учеб. заведений 4-е изд., 20-26 стр.)