Синтетические волокна определение примеры способы получения

Классификация искусственных и синтетических волокон, их преимущества и недостатки

На протяжении столетий человек использовал для создания одежды и других предметов обихода натуральные ткани из шерсти, хлопка, льна, шелка, но со временем возникла необходимость в искусственных материалах, более прочных и надежных. Так появились искусственные волокна, обладающие качественно иными характеристиками по сравнению с органикой.

Под волокном понимается гибкая нить из натуральных или искусственных полимеров, используемая для изготовления текстильной продукции или пряжи.

Виды волокон

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

Неорганические волокна создаются с использованием различных химических процессов.

Классификация на группы:

1. Искусственные волокна (добытые путем химической переработки из различного сырья). Для их производства чаще всего используются целлюлоза и пух.
2. Синтетические волокна. Эта разновидность добывается из синтезированных полимеров, а сырьем выступают циклогексан, фенол, этилен, бензол.

В современной промышленности для создания текстильной продукции широко производятся обе группы. Рассмотрим особенности каждой из них подробнее.

Искусственные волокна

Для получения искусственных волокон используются далеко не все полимеры, а только обладающие линейным строением. Их расплавляют или делают жидкими с помощью специальных растворителей. Получившуюся жидкость пропускают тонкой струей через сито с очень мелким плетением, в результате образуются длинные нити. Также можно добывать полимеры синтетическим способом, а потом укладывать в определенном порядке молекулы.

Самыми популярными искусственными волокнами являются ацетатное и вискозное. В роли исходного полимера выступает вискоза, полученная из древесины или же хлопчатобумажный пух, получаемый из семян хлопка. Для разжижения целлюлозы используют различные виды химических растворов, в зависимости от которых получаются разные волокна (ацетатные, казеиновые, медно-ацетатные, штапельные, вискозные). Искусственные волокна характеризуются сравнительно небольшой гигроскопичностью, но тем не менее они достаточно прочные.

Ацетатное волокно

Как получают ацетатное волокно:

• Целлюлоза взаимодействует с уксусной кислотой под влиянием серной кислоты, в результате производят триацетат целлюлозу, растворяемую в смеси этанола и дихлорэтана.
• Образуется вязкий густой раствор, который пропускают через металлические колпаки с большим количеством мелких отверстий (фильеры). Струи раствора через фильеры попадают в шахту, через которую проходит нагреваемый воздух.
• В итоге растворитель постепенно выдыхается и появляются невесомые нити, из которых с помощью прядения и создается ацетатный шелк.

Впервые ацетатную ткань добыл в 1889 году француз Шардоне.

Ацетатное волокно широко используется в текстильной промышленности благодаря отличной износостойкости. Ткани из него практически не мнутся, не деформируются после стирки, хорошо сохраняют тепло, тактильно приятны.

К недостаткам можно отнести невысокую гигроскопичность и склонность к накоплению статических электрических зарядов. Из ацетатного волокна производят ткань для детской одежды, белья, платьев и блузок, мужских рубашек. Также применяют его и для изготовления изоляционного материала.

Вискозное волокно

Для получения вискозного полотна целлюлозу обрабатывают раствором сероуглерода и щелочи. Вискоза — тип ткани, мягкий на ощупь, гигроскопичный, воздухопроницаемый. Она равномерно и насыщенно окрашивается и долго сохраняет свои потребительские характеристики.

Наряду с достоинствами вискозное волокно имеет и ряд недостатков: ткани из него сильно мнутся и быстро истираются, что приводит изделия в негодность. Основное применение вискозы – пошив женской одежды, ведь из нее получаются воздушные юбки и невесомые топы.

Полиамидные – стойки к истиранию и устойчивы к растяжению, однако они сильно электризуются и практически не сохраняют тепло. Данный вид используется для изготовления тончайшего кружева, эластичных ниток, белья, канатов.

Интересен тот факт, что полиамидное волокно крайне неустойчиво к термическому воздействию. Так, при нагреве до 160 градусов, оно теряет прочность в два раза.

Полиэфирные волокна

К полиэфирным относятся лавсан, терилен, дакрон. Их общим недостатком является повышенная жесткость и электризуемость. Лавсан применяют для производства бытовых материалов.

Синтетические волокна

С развитием промышленности возникла потребность в новых, более прочных и практичных, тканях, которые будут выдерживать агрессивные среды. Во второй половине 30-х годов прошлого века были созданы методы синтеза волокнообразующих полимеров, а спустя несколько лет появились первые волокна синтетического происхождения.

Виды синтетических волокон:

• полиэстерные (лавсан);
• полиамидные (нейлон, капрон, энант);
• полиолефиновые;
• полиакрилонитрильные (нитрон).

Самым распространенным синтетическим волокном, используемым для создания тканей, является капрон, добываемый из капролактама. Смолу сперва расплавляют, а потом пропускают через фильеры, после чего стволы смолы охлаждают и добывают из них волокно.

Капрон. Капрон известен своей износостойкостью (по прочности его можно сравнить со сталью), химической устойчивостью, эластичностью. Капрон не подвержен гниению из-за того, что практически не впитывает влагу. Однако капрон не устойчив к термическому воздействию (плавится уже при 250 градусах по Цельсию), а также к влиянию концентрированной кислоты.

Из капрона шьют колготки, шарфы, носки, блузки, изготавливают искусственный мех и ковровые изделия, прочные рыболовные сети, производят специальный материал – каркас для авиа- и автопокрышек, фильтры.

Капроновая смола служит основой для деталей техники, подверженной повышенному износу. Капроновые нити используются в хирургии. Такая нить невероятно легкая, так, всего 1 грамм весят 9 километров волокна.

Нитрон. Не менее прочным и эластичным является нитрон. К его преимуществам относятся низкая теплопроводность и великолепная светостойкость. Нитрон не чувствителен к кислотам, но легко разлагается под влиянием концентрированного щелочного раствора. Из волокна изготавливают искусственный мех с ворсом и ковровое покрытие.

Лавсан, напоминающий шерсть, отличается от нее высокой прочностью. Пошитые из него изделия не нуждаются в глажке. Лавсан устойчив к органическим растворителям, но подвержен действию щелочи и кислоты. Часто лавсановые нити смешивают с другими волокнами, например, хлопком, льном, шерстью, для повышения их потребительских качеств. В промышленности его используют для изготовления декоративной ткани, искусственного меха, трикотажа, электроизоляционных материалов, шин, нефте- и бензиностойких шлангов.

Помимо вышеперечисленных волокон существуют и другие, не так широко применяемые виды узкого назначения (жаростойкие, биологически активные, полупроводниковые, сверхпрочные и т.д.). Так, перлон прочнее проволоки, хлорин не горит и не подвержен воздействию кислот и щелочей. Такие качества незаменимы при создании спецодежды из синтетических и искусственных волокон, прокладок в химических аппаратах, лечебного белья.

Широко известный эластан очень прочный, но подвержен выцветанию и деформации, поэтому его используют не в чистом виде, а в сочетании с другими материалами для повышения их качества.

Синтетическое волокно «Лола» уникально тем, что не горит, а лишь накаляется при температуре 1200 градусов Цельсия, поэтому его используют для пошива огнезащитной одежды.

Основные отличия искусственных и синтетических волокон

Несмотря на то, что обе разновидности волокон имеют ненатуральное происхождение, они различны между собой:

1. Если искусственное волокно производится на основе высокомолекулярных органических веществ (белок, кератин, целлюлоза), то синтетическое – на основе низкомолекулярных (не встречающихся в природе).
2. Следует заметить, что как синтетические, так и искусственные при классификации текстильных и других товаров следует отделять от натуральных. В готовом виде ни первые, ни вторые не имеют органического аналога.

Но, в целом искусственные ткани более близки к природе, нежели синтетические, поскольку, как было отмечено выше, в их основе лежат органические вещества. Так, исходным сырьем для вискозы является целлюлоза, подвергнутая воздействию гидроксида натрия и полимеризованная.

Химический состав синтетических волокон бывает чрезвычайно сложным, в нем зачастую трудно выделить один основной компонент. В этом и состоит основное различие между двумя большими группами химических волокон.

Источник

Синтетические волокна

В современной легкой промышленности активно используются ткани из синтетических волокон. Как можно понять из названия, они создаются с помощью синтеза, в ходе которого природные мономеры преобразуются в полимеры. В их основе лежат переработанные на химических заводах нефть, газ, каменный уголь. Главными плюсами этих тканей считаются прочность, легкость в окрашивании и нечувствительность к воздействию микроорганизмов. Главным общим минусом является высокая электризуемость.

Содержание

Получение синтетических волокон

Производство синтетических тканей началось еще в конце девятнадцатого века. Однако популярность синтетика начала приобретать лишь в семидесятых годах двадцатого столетия. С тех пор технологии производства все больше и больше развиваются, ткани становятся качественнее и разнообразнее, появляются новые возможности модификации волокон. Теперь в производство волокон внедряются современные способы, основанные на достижениях генной инженерии и бионики.

При классическом производстве волокно создается в три стадии. На первой, в ходе химической обработки, из мономеров получают полимеры. На второй — формируют и осушивают волокна. И только на третьей стадии они проходят текстильную обработку, необходимую для последующей эксплуатации тканей.

Виды синтетических волокон

Как правило, среди синтетических тканей чаще всего встречаются три основные: полиэстер, акрил и нейлон. Рассмотрим каждый из материалов в отдельности, потому что несмотря на общие свойства и единый принцип производства, все-таки они различаются между собой как по качеству, так и по сферам применения.

• Нейлон производится из адипиновой кислоты, в которую включают некоторое количество гексаметилендиамина. Так образуется полиамидный пластик, из которого изготавливаются ткани. Основным преимуществом нейлона является его водонепроницаемость. Благодаря плотному плетению, вода не проникает внутрь, а просто скатывается по поверхности. Из-за этого свойства, материал часто используют для создания походного туристического оборудования, а так же для одежды, предназначенной для таких целей. В достижении хороших результатов в этой области производства большую роль играет и высокая прочность нейлона и его прочность. Из недостатков есть один наиболее существенный — такие ткани очень часто «не дышат» из-за своей плотности. Материал данного типа встречается в широкой цветовой гамме, в том числе, и в светлых тонах, но при стирке нельзя использовать отбеливатель. Это может привести к уничтожению волокон.
• Акрил создается из природных газов, однако по своим внешним характеристикам во многом напоминает шерсть. Из него очень часто делают свитера, ведь такая ткань очень мягкая на ощупь. Ткань эта быстро сохнет, не растягивается, тоже, как и нейлон, плохо пропускает воду, но куда приятнее нейлона при носке. Чаще всего акрил используют при создании зимних вещей, но его применение достаточно широко. Например, из акрила иногда делают чехлы для лодок. Акриловые ткани почти не выцветают, они подходят для творчества — на них можно выполнять рисунки и принты с помощью фотопечати. Из акриловых нитей получаются прекрасные вязаные вещи, почти не отличимые от натуральных шерстяных. С помощью акрила делают и рекламные баннеры, ведь он очень недорогой и хорошо держит цвет, а это самое важное в подобных отраслях.

• Полиэстер (иногда лавсан) производят с помощью переработанной нефти еще с тридцатых годов прошлого века. За это время производство тканей стало очень развитым и многоплановым. Ткани из этого материала получаются разные, из них делают одежду повседневную, утеплители для одежды верхней, игрушки, постельное белье, упаковки. Вещи эти используются долго и долго сохраняют свой изначальный вид, они устойчивы к грязи, температурам, даже к слабым щелочам и кислотам. Как и прочие материалы, он очень быстро сохнет. Однако в отличие от двух других синтетических типов волокон, ткани из полиэстра плохо окрашиваются. Часто лавсан используют в смеси с другими волокнами. Например, из его смеси с эластаном делают колготки, а из его смеси с вискозой — повседневную износостойкую одежду. Из полиэстра делают даже зонты и дамские сумочки. Изделия из этого материала тоже нельзя отбеливать, кроме того, надо обязательно смотреть на бирке, возможна ли стирка в машинке и глажка таких вещей.

Можно сделать вывод о том, что из синтетических тканей делается большинство вещей вокруг, у них очень много достоинств, но есть и свои недостатки. Надо учитывать, что изделия из натуральной ткани более легкие, лучше пропускают воздух и зачастую комфортнее ощущаются на теле. Однако такого эффекта можно добиться, например, сочетанием натуральных волокон с синтетическими, что позволяет добиться лучших свойств материала и его большей функциональности.

Источник

Что такое синтетические волокна — виды и свойства

Первое синтетическое волокно было получено в 1890 году во Франции, но со временем производство совершенствуется, появляются новые методы – рассмотрим виды, материалы и основные принципы технологии синтеза.

Свойства

Главный элемент состава – волокна. Они являются исходным сырьем, применяются в смешанном и обычном типе. Их качество влияет на процесс создания изделия. Важно знать все технические характеристики – длину, толщину. Тонкая нить способствует образованию пиллинга, а длинная делает пряжу прочной, ровной. Различия бывают по химическому составу и структуре.

Классифицируются они следующим образом:

Искусственные. Их образуют из природных соединений целлюлозного происхождения (дерево, солома). Получают вискозу и ацетат. Они хорошо пропускают воздух и всегда остаются сухими, но сильно мнутся.

Синтетические – это переработанные отходы нефти, каменного угля и природного газа. Имеют способность пропускать воду.

Зима прекрасное время года для лыж, сноуборда, городских прогулок. Упражнения должны проходить в комфортных условиях и без травм – необходим удобный, прочный спортивный костюм, который сможет обеспечить комфорт и защиту от непогоды. В этом Вам поможет одежда интернет – магазина Stayer.su, ассортимент которой поражает своим разнообразием.

Вещи из таких материалов обладают следующими преимуществами:

Легкие, не впитывают влагу, быстро сохнут.

Низкая стоимость за счет дешевого сырья.

Долговечность и износостойкость, специальные технологии обеспечивают стойкость цвета.

Простая стирка, ткань быстро сохнет.

Используется для изготовления:

Однако, продукция также имеет свои минусы . Материал не пропускает воздух – это негигиенично для повседневной носки, поэтому изделия не подойдут людям, у которых есть аллергия, кожные болезни.

Синтетические волокна и ткани — названия и свойства

Каждый год появляется всё новое сырье, его характеристики зависят от компонентов. Выделяют следующие группы:

1. Гетероцепная – углерод и водород.

Полиуретановые

Создаются химическим методом из растворов, сплавов. Применяют в строительстве, декоре, шьют различную обувь, спортивные вещи, полотно для мебели.

Способность растягиваться в несколько раз, возвращаясь в начальное состояние.

Износостойкие, упругие, дышащие.

При высокой температуре теряют эластичность.

Стирку следует проводить без отжима, при минимальном режиме.

Полиамидные

Органическое сырье (нефть уголь, газ), капрон, нейлон. Применяют в медицине, автопроме, производстве рыболовных сетей, туристического снаряжения. Потребители, которые не совсем понимают, что такое синтетика, и какая это ткань, полагают, что такие изделия имеют лишь слабые стороны, но это не так.

Прочные, не теряют форму.

Не склонны к гниению.

Не требуется особенного ухода.

Выцветают от пота.

Влага не впитывается.

Не держат тепло.

Неустойчивы к высоким температурам.

Стирка должна проходить в деликатном режиме без отжима и сушки с использованием специальных моющих средств.

Полиэфирные

Получается путем переработки нефтяных продуктов и использованной тары. Продукция становится более выгодной из-за низких цен – лавсан, полиэстер. Это самые распространенные и востребованные синтетические волокна (и ткани) в промышленности.

Источник