Неорганические волокна и нити:
Асбест – тонковолокнистый силикатный минерал; огнестойкий (Тплавл=15000С); щелоче-, кислотоупорный, нетеплопроводный; элементарные волокна асбеста объединены в технические волокна, которые служат основой для нитей, используемых для технических целей и при выработке тканей для специальной одежды, способных выдерживать высокие температуры и открытый огонь.
Стекловолокна (кремниевые) – исходным сырьем является стекло бесщелочное борсиликатное, из которого готовится расплав; выпускаются элементарные волокна диаметров от 3 до 100 мкм и очень большой длины; штапельное стекловолокно может иметь диаметр 0,1-20 мкм и длину – 10-500 мм; волокно негорючее, хемостойкое, обладающее электро- , тепло- , звукоизоляционными свойствами; используется для изготовления лент, тканей, сеток, нетканых полотен, волокнистых холстов, ваты технического назначения.
Металлические волокна – исходным сырьем для их изготовления являются металлы: медь, латунь, никель, серебро, золото, сталь; нити получают путем вытягивания (волочения) металлической проволоки; алюминиевые нити – изготавливают, нарезая плоские алюминиевые ленты (фольгу) на тонкие полоски; на такие нити наносят цветные лаки; для придания прочности их обвивают нитями из шелка или хлопка; когда нити покрывают тонкой защитной синтетической пленкой, прозрачной или цветной, то получают комбинированные нити – метлон, люрекс, алюнит; возможна выработка округлой металлической нити, плоской нити в виде ленточки – плющенка; крученой нити – мишура; плющенка, скрученная с шелковой или хлопчатобумажной нитью, дает нить «прядево».
Канитель – металлическая нить круглого или плоского сечения, свитая в спираль.
Жаростойкие волокна и нити – исходное сырье – глинозем, кварцевый песок, каолин, кианит, боксит.
Люрекс – ленточка шириной до 2 мм из алюминиевой фольги с покрытием в виде полиэфирной пленки (алюнит).
Металлизированные нити – узкие ленточки из пленок с металлическим покрытием, более упругие, легкие и легкоплавкие, чем металлические; используются для изготовления тканей и трикотажа для вечерних платьев, золотошвейных изделий, для декоративной отделки тканей, трикотажа и штучных изделий.
Рис. Продольные и поперечные типы химических волокон: А – искусственные волокна: а- полинозное; б – вискозное обычное; в – вискозное матированное; г – триацетатное; д – ацетатное; е – медноаммиачное; ж - казеиновое; Б – синтетические волокна: а – капроновое; б – анид, лавсан; в – нитроновое; г – хлорин.
4. Новые виды текстильных волокон (нитей):
Необходимость создания новых материалов для одежды обусловлена постоянным совершенствованием технологий в различных отраслях народного хозяйства, ростом потребностей общества, культурного уровня его и т.п.
Области применение простых и сложных текстильных материалов, обладающих специфическими или универсальными свойствами, столь разнообразны, например: текстильная, легкая, авиационная, автомобильная, космическая, медицинская, пищевая, сельское хозяйство.
Главенствующими среди направлений, принятых в разработке современных материалов, являются: модификация (физическая, химическая) свойств классических волокон (нитей) и создание на их базе абсолютно новых простых и комбинированных (композиционных) материалов; селекция линий по созданию особо устойчивых к воздействию внешних факторов, натурально окрашенных (цветных) природных волокон шерсти, хлопка, льна и др.; применение модифицированных сополимеров в качестве клеящих элементов сложных систем (дублированных, нетканых материалов).
Информация о разновидностях материалов, областях применения и свойствах некоторых из них изложена ниже:
- волокна, нити, полученные физической модификацией: текстурированные, профилированные.
- нити медицинского назначения, используемые для замены удаленных при операции кровеносных сосудов, кровеостанавливающие бактерицидные волокнистые тампоны.
- волокна технического назначения: для армирования пластмасс (армированные такими волокнами пластмассы по удельной прочности (прочность/масса) превосходят даже прочность специальных сталей); армированные тканые и вязаные материалы на основе мелкозернистого бетона – связующего компонента и базальтовой текстильной основы – армирующего компонента, обладающие стойкостью к высоким и низким температурам, пожарной безопасностью (негорючестью), характеризующиеся отсутствием газовыделений при нагреве, долговечностью в условиях переменных тепловых и климатических нагрузок, износостойкостью, гигроскопичностью, безусадочностью, стойкостью к светопогоде агрессивным средам, оптимальной поверхностной пористостью; волокна для силовых конструкций – тросов, канатов, рыболовных сетей; жаро-, термо-, огнестойкие волокна (2-2,5 тыс. градусов), теплостойкие (температура эксплуатации – 250-3000С) в течение длительного времени; волокна для разделительных процессов – способны разделять компоненты жидких и газообразных сред с целью очистки этих сред от токсических примесей или выделения ценных веществ, например, редких или драгоценных металлов; они заменяют стандартные методы фильтрации, имеют малый расход энергии; волокна со специфическими электрофизическими свойствами – дают снижение электризуемости тканей бытового назначения, на их основе созданы материалы с большой отражательной способностью различных видов облучения; делаются попытки получить волокна, обладающие высокотемпературной сверхпроводимостью; антибаллистические волокнистые материалы – способны поглощать кинетическую энергию при пулевых и бомбардирующих воздействиях, чему способствуют упругие и прочностные свойства волокон (бронежилеты); геотекстильные волокна - используют для получения материалов, служащих для укрепления грунтовых дорог от размывания земляных насыпей и т.д., они стойки к воздействию агрессивных сред; арселоновая комплексная нить для создания огнетермостойких, высоконагруженных технических тканей, бронежилетов, обшивок самолетов, фильтровальных материалов, спецодежды - только при температуре 3500С теряет 20% прочности; изделия из этих нитей могут довольно долго эксплуатироваться при температурах 200-3000С и кратковременно при температуре 4000С; обладает высокой гигроскопичностью (равновесная влажность – 12%), по физико-гигиеническим свойствам близко к хлопку; недостаток волокна (нити) – небольшая разрывная нагрузка (35 сН/текс) и невысокий показатель кислородного индекса, что снижает устойчивость его к воздействию открытого пламени; термо-, огнестойкие арамидные волокна (нити) – NOMEX (США, Испания, «Дюпон»), CONEX (Япония, «Тэйджин»), Кермель (Франция, «Родиа»), Р84 (Австрия, «Ленцинг»), «Оксалон» (Белоруссия, ВНИИВ и Светлогорский завод хим.волокна), «Русар О» (Россия, Камкнский завод хим. Волокна); для некоторых из перечисленных волокон характерно сравнительно высокое поглощение влаги; по комплексу свойств наиболее термостойким по сравнению с зарубежными аналогами является новое параметаарамидное (ПМА) волокно, разработанное ВНИИПВ совместно с ОАО «Тверьхимволокно» в 1999-2000 г., запатентованное в 2002 г.; это высокомодульное волокно, поэтому практически не окрашивается в обычных условиях ни одним из известных классов красителей, ограничено набухает при сорбировании влаги, малоусадочно, жароустойчиво, прочно.
- получены химические волокна со свойствами натуральных волокон методами физической и химической модификации, обеспечивающие в изделии комфортность и внешний вид натуральных волокон, а прочность, эластичность, устойчивость к внешними факторам – химических; таким образом решается важная задача получения волокон с заданным комплексом свойств и высокими качественными показателями.
- в Японии получены волокна из панциря крабов (типа асбеста); эти волокна обладают ультраантисептическими свойствами.
- существуют наукоемкие селекционные, генетические и молекулярно-биологические технологии получения натурально окрашенных хлопковых волокон; волокно с естественной цветной окраской обычно содержит жировосковые вещества, которые могут составлять от 8 до 17%; увеличение их содержания повышает противогнилостную устойчивость волокна в изделии в сравнении с искусственно окрашенными; пигмент хлопкового волокна положительно влияет не только на эстетику, но и на технологические его свойства; сегодня существует хлопок следующих цветов: грязно-белый, белый, кремовый, розоватый, золотисто-бронзовый, бурый, красно-бурый, зеленоватый, зеленый, изумрудный, сине-зеленый; существуют следующие колористические типы хлопка: оливковый, травянистый, коричневый, каштановый, бежевый, соломенный, кремовый, песочный; естественные оттенки волокна обусловлены наличием в его химическом составе катехинов – конденсированных ароматических веществ, близких по природе к антоцианам, флавоноидам и танинам; эти вещества могут способствовать выполнению волокнами защитных функций: участвовать в процессе дыхания, многие являются физиологически активными веществами, обладают свойствами витамина Р; продукты окисления диффузионно распределенных танинов или дубильных веществ определяют не только окраску, но и антисептические свойства волокон; цветное волокно и полученная из него продукция несет в себе ценные качества; так волокно желто-зеленой цветовой гаммы обладает способностью активировать цвет и фиксировать в себе или на себе соли различных металлов (эти свойства отсутствуют у белого волокна); цветное волокно практически на выгорает на солнце; одежда и белье из естественно окрашенных волокон лучше аэрируются, имеют большую тепло-, поттеют большую тепло-, пото-руется волокна); цветное волокно практически на выгорает на солнце; одежда и белье из естественно о- и влагоемкость; они гипоаллергенны, не оставляют воспалений и расчесов на теле, как некоторые синтетические ткани; получение форм хлопчатника с волокном, близким по качеству к шерсти («шерстистое») или способным перерабатываться с ней в смеске может иметь значение для удовлетворения запросов населения в шерстяных тонкосуконных тканях.