5.2 Поліетиленове (поліолефінове) волокно

Характерною особливістю поліетиленових (поліолефінових) волокон є їх мала в порівнянні з іншими волокнами щільність (менше одиниці). Поєднання малої щільності і високої міцності створює умови для виготовлення з цих волокон легких і міцних виробів.

Кристалічність поліетиленового волокна з лінійного полімеру і поліпропіленового волокна складає 50-70%. Поліетиленове волокно з полімеру розгалуженої структури характеризується нижчим вмістом кристалічної фракції. Із збільшенням ступеня кристалічності зростає щільність волокна.

До недоліків поліетиленового волокна відноситься низька температура розм'якшення і плавлення. Воно деструктується при нагріванні на повітрі вже при 80 °С. Поліпропіленове волокно по цьому показнику вигідно відрізняється від поліетиленового, проте температура його плавлення також недостатньо висока.

Для поліолефінових волокон характерна низька, близька до нуля гігроскопічність. Тому вони практично не втрачають міцності в мокрому стані. Унаслідок незначних діелектричних втрат поліолефінові волокна можуть служити прекрасними електроізоляційними матеріалами.

Поліолефінові волокна досить стійкі до органічних розчинників. При звичайній температурі вони не розчиняються в більшості органічних розчинників і лише в деяких набухають. Ступінь набухання залежить від природи розчинника, температури і тривалості дії. При високій температурі поліолефінові волокна розчиняються в ароматичних і аліфатичних вуглеводах і їх похідних.

Поліолефінові волокна володіють своєрідними физико-механічними властивостями. У ряді випадків відсутня кореляція між окремими взаємозв'язаними показниками. Особливості фізико-механічних властивостей поліолефінових волокон цілком визначаються ступенем кристалічності полімеру і інтенсивністю міжмолекулярної взаємодії.

До недавнього часу вважали, що з гнучколанцюжних - полімерів, до яких відносяться поліолефіни, не можна отримати волокна із задовільними механічними властивостями. Зазвичай до волокноутворюючих відносили тільки такі лінійні полімери, в яких містяться полярні групи, що обумовлюють зниження гнучкості макромолекул, що забезпечують інтенсивну міжмолекулярну взаємодію. Дослідження в області поліолефінових волокон показали, що з гнучколанцюжних полімерів можна отримати високоміцні волокна. Одним з чинників, що визначають властивості цих волокон, є ступінь кристалічності полімеру. Саме внаслідок високої кристалічності поліолефінові волокна володіють високою міцністю, невеликими розривними деформаціями і мають характерні криві на діаграмі напруга - деформація. Великі модулі еластичності високомодульного поліетиленового волокна обумовлені високою кристалічністю полімеру.

5.3 Нейлонове волокно

Нейлон – це позначення для сімейства синтетичних полімерів, вперше проведених 1935 року Уоллісом Каразесом в Дюпонте. Нейлон – це один з найпоширеніших полімерів, використовуваних як волокно.

Нейлон – це термопластичний шовковистий матеріал, який був вперше використаний комерційно в щетині нейлонової зубної щітки (1938 рік), і стійкіше закріпився за жіночими панчохами і колготами (1940 рік). Нейлон робиться з ланок, що повторюються, зв'язаних відповідно до зв'язків пептиду (інша назва для зв'язків - зв'язки аміду), і згадується часто, як поліамід. Нейлон був першим комерційно успішним полімером і першим синтетичним волокном, яке було зроблено повністю з вугілля, води і повітря. Вони сформовані в мономери проміжної молекулярної ваги, які потім вступають в реакцію, складаючи довгі ланцюги полімеру.

Визначення Федеральної Торгової Комісії для нейлонового волокна: промислове волокно, в якому нитка, що формує матеріал, є довгим ланцюжком синтетичного поліаміду, в якому менше, ніж 85 % амідних ланок приєднуються безпосередньо (-CO-NH-) до двох аліфатичних груп.

Властивості і характеристики нейлонового волокна:

• синтетичне термопластичне волокно (нейлон плавиться/ склиться легко при низьких температурах);

• круглі, гладкі і блискучі волокна нитки;

• секції, що перехрещуються, можуть бути також :

трилобальними, для наслідування шовку

мультилобальними для збільшення міцності;

• найширше використовуються структури – мультиволокно і моноволокно;

• правильний нейлон має круглі секції, що перехрещуються, і абсолютно однорідний, нитки повністю прозорі;

• молекулярні ланцюги нейлону - довгі і прямі, але вони не мають ніяких бічних ланцюжків або відгалужень - холод може вирівняти ланцюги, так що вони стануть подовжніми і прозорими;

• нейлон пов'язаний хімічно з білком шовкових волокон і шерстю;

• легко забарвлюється, м'який на дотик;

• велика еластичність і пружне відновлення;

• високий опір сонячному світлу;

• зміна блиску: нейлон має особливість бути блискучим, мати середній блиск або бути тьмяним;

• довговічність: його високоміцні волокна використовуються для прив'язних ременів, шнурів шини, балістичній тканині і в інших застосуваннях, що вимагають зносостійкості;

• здібність до багатократного подовження;

• чудовий опір тертю;

• висока еластичність (тканини з нейлону);

• високий опір: комахам і грибкам, цвілі, гнили, безлічі химикалій;

• плавиться, а не горить;

• використовується у військовій галузі.

Виробники нейлону серед багатьох інших це: «Honeywell Nylon Inc», «Invista», «Wellman Inc». Компанія «Dupont» є найвідомішим виробником і піонером у виробництві нейлону, який ми знаємо на сьогоднішній день. Вищеописані компанії тепер виробляють нейлон, що використовується в світі.