5.11 Карбонове волокно

Карбонове волокно, стало альтернативою графітовому волокну або вуглецевому. Це матеріал, що складається з дуже тонких волокон діаметром від 5 до 15 мікрон, утворених переважно атомами вуглецю, сполучених разом в мікроскопічні кристалічні структури, які розташовані паралельно. Кристалічна структура додає волокну велику міцність на розтягування. Декілька тисяч волокон вуглецю переплетено у формі ниток, які можна використовувати окремо, або як тканину. Випускають безліч різних структур і переплетень карбонового волокна, його комбінують з полімерними смолами, алюмінієм, кевларом, склотканиною. Карбонове волокно використовують як основу для композитних матеріалів, для забезпечення високої міцності на одиницю маси матеріалу. Щільність карбонового волокна значно нижча, ніж щільність сталі, що робить його ідеальним матеріалом для виробів, що вимагають низької ваги.

Також карбонове волокно володіє високою хімічною стійкістю, низьким тепловим розширенням, що робить його дуже популярним матеріалом в областях, де потрібна низька вага, висока стійкість до агресивного середовища і низька вага виробу, наприклад в аерокосмічній галузі.

Недоліки карбонових волокон з погляду застосування в будівельних композиційних матеріалах:

- вартість карбону досить висока;

- у місцях контакту карбону з металом в солоному середовищі метал швидко кородує (наприклад, взимку, коли дороги посипаються різною хімією з сіллю).

5.12 Поліамідне волокно

Це синтетичне волокно, що формується з розплавів або розчинів поліамідів.

Біля 98% від загального виробництва складають волокна з аліфатичних поліамідів, причому основна маса з них проводиться з полі-e-капроаміда (випускається під торговими назвами капрон, найлон-6, амилан, дедерон, стилон, релон, перлон, хемлон, енкалон і ін.) і полигексаметиленадипінаміда (найлон-6,6, анід, глацем і ін.)

Міцно, еластично, стійко до стирання, багатократного вигину і дії багатьох хімічних реагентів; недоліки — мала гігроскопічність, підвищена електризуемість, невисока термо- і світлостійкість. Застосовується у виробництві тканин, трикотажу, шинного корду, фільтрувальних матеріалів і ін.

Виробництво волокон супроводжується економічними проблемами (дорога сировина), пов’язаними з отриманням мономерів, технічними труднощами синтезу полімерів, переробки їх у волокна і відсутністю у більшості цих волокон конкурентноздатних споживчих властивостей.

5.13 Віскозне волокно і целюлоза

Отримують віскозне волокно з целюлози.

Целлюломза (від латів. cellula — клітка, те ж саме, що клітковина) — [С₆Н₇О₂(OH)₃]n, полісахарид; головна складова частина клітинних оболонок всіх вищих рослин.

Целюлоза складається із залишків молекул глюкози, яка і утворюється при кислотному гідролізі целюлози:

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O -> nC₆H₁₂O₆

Целюлоза є довгими нитками, що містять 300–10 000 залишків глюкози, без бічних відгалужень. Ці нитки сполучені між собою безліччю водневих зв'язків, що додає целюлозі велику механічну міцність.

Майже чистою клітковиною є бавовна, яка йде на виготовлення тканини: у бавовняному волокні міститься до 99,5 % целюлози. Целюлоза деревини дає папір. Целюлозу і її ефіри використовують для отримання штучного волокна (віскозний, ацетатний, мідно-аміачний шовк, штучна шерсть), пластмас, кіно і фотоплівок, лаків, бездимного пороху і т.д.

Целюлоза — стійка речовина, не руйнується при нагріванні до 200 °C. Не розчинна у воді і слабких кислотах. Володіє міцністю, але еластична. Зареєстрована як харчова добавка E460.

Віскозне волокно буває меленим і  різаним. Довжини віскозного волокна, що серійно випускаються, – від 0,3 мм до 4,0 мм. Віскозний ворс помітно деформується при механічному навантаженні, тому сфери його застосування обмежені.

Застосовується це волокно, перш за все, для декорування виробів. Віскозне волокно використовується для виробництва упаковки, іграшок, шпалер, стінних панелей, а також при флокированні деяких текстильних і нетканих матеріалів. Для флок-друку на одязі використовується переважно віскоза. При виготовленні трансферного паперу застосовується віскозне волокно надточної нарізки довжиною 0,3 мм у разі багатоколірного друку, а  для простого трансферу – від 0,5 мм до 1,0 мм.

Таблиця 5.3 - Фізико-механічні характеристики високоміцної фібри целюлозної TECHNOCEL 10004-7N :

Найменування показника	Значення
Середня густина, г/дм3	40-80
Вологість %, не більше	6
Показник рН	4-12
Вміст часток %:
менше ніж 500 м	мін. 99
менше ніж 200 м	мін. 70
менше ніж 32 м	мін. 10
Довжина волокон, мк	25-2500
Стійкість до дії температури
160 оС	48 рік.
180 оС	24 рік.