§2. Сучасні уявлення про текстильні волокна, пряжу і нитки. Товарознавча характеристика текстильних волокон, проблеми та значення їх класифікації та методи ідентифікації

Термін текстильне (лат. Textum) сьогодні охоплює все, що складається із ТВ. Термін “текстильні волокна”, стандартизований практично в усіх країнах СОТ, в загальному означає тонкі видовжені тіла, з площею поперечного перерізу значно меншою довжини, та міцністю і еластичністю, які дозволяють скручуванням переробляти їх на пряжу і полотна. Основні фактори формування властивостей ТВ - хімічний склад, умови формування, структура, вид обробки. Властивості ТВ поділяють на 4 групи:

= геометричні - довжина (мм), грубість (тонкість – площа поперечного перерізу(мм²), діаметр (мм), номер (м/г)), лінійна густина (текс, г/км; титр, г/9км; деньє, 0,05г/450 м; грекс,г/10 км), хвилястість (звитість);

= механічні - міцність на розрив (розривне навантаження, сН/волокно, гс/волокно; розривна напруга, сН/мм², гс/мм², Па); подовження абсолютне, мм; подовження відносне, %; повна абсолютна деформація, мм; пружна деформація, мм; еластична деформація, мм; пластична деформація, мм;

= фізичні – густина або питома маса речовини, мг/мм³; об’ємна маса, мг/мм³; гігроскопічність (вологість фактична, %; вологість нормальна, %; вологість кондиційна, %; вміст вологи, %;), електризування (напруженість електричного поля; поверхнева густина заряду, Кл/мм²; лінійна густина заряду Кл/мм), колір;

= хімічні – відношення до дії води, лугів, кислот, світла, температури тощо.

Як сировина для текстилю найширше використовуються наступні ТВ.

Бавовна (Cotton) – натуральне, органічне, насіневе рослинне волокно, отримане відриванням від насіння бавовнику (одно-, рідше багатолітньої рослини родини мальвових), якої відомо 5 культурних і понад 30 дикоростучих родів; найпоширеніші 4 види, що поділяються на підвиди (селекційні сорти), які мають власні назви, цифрове або умовне позначення:

- волосистий (кошлатий) середньоволокнистий; культиву­ється практично у всіх країнах-виробниках; посідає провідне місце за обсягами вирощування і реаліза­ції; забезпечує отримання високоякісного ТВ; довжина - 26-35 мм; селекційні сорти - Кокер 100 N, Акалія, Стоувіл (США); S-2-B, S-4, D-15 (Китай);

- барбадоський тонковолокнистий; культивується у Єгипті, Середній Азії, Су­дані, Уганді, Перу, США; дає найдовші (35-50 мм) тонкі і міцні волокна; селе­к­ційні сорти - Піма (США); Карнак, Гіза-30 (Середня Азія ); Сакель (Єгипет);

- деревоподібний; невибагливий до умов вирощування, швидко достигає; культивується в Індії, Ірані, Пакистані, країнах Близького Сходу (колись вирощувався в Україні); волокна короткі (25-35 мм) і грубі;

-трав’янистий; має місцеве значення.

Окреме (елементарне) волокно бавовни (ВБ) - це окрема рослинна клітина, розтягнута вздовж, верхній кінець якої гострий, а принасіннєвий рваний. З природних волокон є найтоншим (тонкість і довжина прямо пропорційно залежні); за хімічним складом є целюлозою (92-95%), яка формує усі властивості: розривне навантаження (абсолютне і відносне відповідно 4-6 сН/вол.; 24-36 сН/текс); відносне розривне подовження - 7-9%; гігроскопічність (при н. у.- 8-9%, при відносній вологості 95% - до 14,5%; у воді помітно набрякає, піддається об’ємній концентрації і міцнішає спочатку намокання (до 17%)); нестійке до дії кислот, дуже стійке до дії лугів (дія концентрованого лугу зміцнює його, надає кращої здатності до фарбування та блиску); розчиняється у всіх розчинниках целюлози; до дії світла задовільно стійке ; теплопровідність низька; стійкість до дії тепла висока (90-250^ОС); питома густина - 1,52 г/см ³. У торгівлі важливим є ступінь зрілості (формує мікро- і макроструктуру; оцінюється коефіцієнтом зрілості (0,0-5,0 з інтервалом 0,5; 0,0 і 0,5 – недозрілі, 4,5 та 5,0 – перезрілі) та вид (тонковолокнисті: довжина - 35-50 мм, лінійна густина - 154-133 мтекс; середньо волокнисті: відповідно 28-35 мм і 222-167 мтекс; лінт - коротке волокно (пух і підпушок - продукти повторної обробки насіння бавовни довжиною відповідно до 20 мм і до 6 мм).

Для продажу волокно бавовни трамбують (гнітять), спресовують у паки (кипи) масою 100-200 кг, обшивають тканиною і обтягують дротами, стрічковими чи іншими обручами. Із бавовника можна отримати до 200 різних речовин; основна частка використовується для виробництва високоякісного текстилю побутового призначення (завдяки високій екологічності виробів).

Натуральний шовк (Silk) – натуральне, органічне волокно тваринного походження, продукт виділення залоз гусениць нічних метеликів шовкопрядів (з тонких довгих ниток гусениця формує навколо себе оболонку – кокон). У світі торгують натуральним шовком (НШ) певних сімейств шовкопрядів: бомбіцидів одомашнених та справжніх (шовковичних шовкопрядів, що харчуються листям шовковиці); сатурнідів лісових (диких, або дубових, оскільки харчуються листям дуба; НШ має назву тусор) та айлантових (харчуються листям ясеня, бузку, яблуні). Породи шовкопрядів моновольтинних переважають у Європі, а виведені штучно полівольтинні - у Китаї та Японії. Найбільш поширені 3 види НШ:

= шовк-сирець; отримують заварюванням коконів у кип’ятку і розмотуванням; має вигляд мононитки (пасма), складеної з кількох елементарних шовковин;

= шовковий здир; це верхній шар кокону, отриманий після обробки спеціальними пристроями (віничками) замочених у гарячій воді коконів; елементарні шовковинки здиру не піддаються розмотуванню – їх розщипують, отримують короткі волокна, які скручуванням переробляють у пряжу (довгі нитки, відомі під назвою бур-де-суа);

= шовкове павутиння; це елементарні нитки шовку, з яких гусениця виготовляє місце для замотування кокону; його частка - до 3% загальної маси волокон (виробниками використовується мало, але вважається перспективним).

Кокон формують 2 елементарні склеєні шовковинки, які легко розділяються. Елементарне волокно на 100% складається з фіброзну, набуває округлої форми після відварювання. Довжина нитки (до 1500 м) НШ одомашнених шовкопрядів визначається якістю кокону; товщина - 20-30 мкм; міцність до розриву 8-10 сН/нитку (елементарного волокна – 3,5-4 сН/волокно); відносне розривне навантаження – 26-28 сН/текс; відносне розривне подовження – 22-25% (у мокрому стані зростає); складові частини деформації при навантаженні 10-20% розривного: пружна - 0,2 (волокно менш пружне, ніж вовна), еластична - 0,4-0,5, пластична - 0,3-0,4; гігроскопічність у стандартних умовах – 10-11%; у воді набрякає, у розчинах лугів і кислот набрякання зростає, а з підвищенням температури фіброїн гідролізує; до лугів НШ стійкіший, а до світла - менш стійкий, ніж вовна (дія сонячних променів викликає пожовтіння (побуріння) і втрату міцності понад 60%); розчиняється у розчинах солей та мідно-аміаковому; до нагрівання НШ найстійкіший з природних волокон, але тривала дія тепла веде до деструкції фіброїну. Тусор має вищу жорсткість, міцність, витривалість до хімічної дії, нижчу білизну, здатності до розмотування і фарбування, довжину і тонкість.

Волокна окремих родин павуків за природою належать до НШ, часто мають унікальні властивості (міцність, пружність, стійкість до розрізування та хімічних реагентів, довговічність експлуатації в важких кліматичних умовах тощо), але як сировиною для текстилю ними практично не торгують.

НШ широко використовують для виготовлення високоякісного текстилю побутового призначення, швейних ниток, пряжі; у багатьох сферах спеціального призначення (парашутні тканини тощоо) НШ є незамінним.

Шерсть, вовна (Wool) - натуральне волокно, яке піддається прядінню та валянню, отримується стриженням тварин (вовна овець, кіз, верблюдів) або вичісуванням під час линяння (пух кролів, зайців). Найбільше промислове значення має овеча вовна* (95% усіх волокон вовни (ВВ)

*Зміст термінів “вовна” і “шерсть” у різних сучасних інформаційних джерелах трактується по-різному. Зокрема, у товарознавстві хутряних товарів термін “шерсть“ стосується волосяного покриву усіх хутряних тварин (кролів, котів, верблюдів , тюленів тощо, у т.ч. і овець), тому, справедлива синонімізація понять “вовна” та “овеча шерсть”.

Основні характеристики ВВ як сировини для текстилю:

= довжина; визначається видом і породою тварин, типом волокон; становить 60-120 мм; оцінюється найбільшою відстанню між кінцями розпрямлених волокон; оскільки довжина ВВ неоднакова, то у НД вміщені збірні її ха­рактеристики - середньоарифметична, модальна, штапельна; нерівність за довжиною оцінюють середньоквадратичним відхиленням і коефіцієнтом варіації (кращі ВВ довші і рівномірніші за довжиною); у торгівлі враховують одну з характеристик довжини (за домовленістю);

= грубість (товщина); оцінюється площею поперечного зрізу (мм), діаметром (мм), номером (м/г), лінійною густиною (текс, г/км), титром (г/9 км), деньє (0,05 г/450 м), грексом (г/10, км);

= тонкість; характеристика обернена грубості (товщині); має чіткий фізичний зміст: відношення довжини L (мм) до маси m (мг) виражене у розмірностях мм/мг (м/г, км/кг), називають номером і використовують як характеристику тонкості; обернене відношення називають лінійною густиною, погонною масою, грубістю (товщиною); одиниця виміру грубості ВВ у г/км загальноприйнята і має назву текс (початок слова “текстильний”);

= хвилястість, або звитість; поздовжня вісь ВВ у просторі утворює не пряму, а хвилясту просторову або плоску криву, найчастіше подібну до синусоїди; ця властивість позитивна - сприяє чіпкості при скручуванні в пряжу, підвищує еластичність ниток тощо; ВВ мають природну хвилястість, яку оцінюють у %;

= товщина; одна з найцінніших властивостей ВВ; становить10-160 мкм і залежить від виду, породи, індивідуальних особливостей та умов утримання тварини, типу ВВ тощо; якісніша вовна тонка і однорідна за товщиною; товщина ВВ овець визначається типом волокон, бо у руні є ВВ різних типів і різної довжини залежно від топографічної ділянки шкури; для зрівнювання ВВ за довжиною проводять їх сортування - розподіляють руно на окремі частини і отримують вовну, яку називають одно- і неоднорідною; однорідна вовна (руно, партія) складається з ВВ одного типу (пуху, перехідного волоса тощо), за товщиною розподіляється на тонку (14-25 мкм), напівтонку (25,1-31 мкм), напівгрубу (31,1-41 мкм) і грубу (41,1 мкм і більше); товщину також оцінюють номерами (г/м), лінійною густиною (г/км), числом якості (брадфордська система - кількість клубків пряжі довжиною 560 ярдів (1 ярд = 0,9144 м), отримана з ВВ масою в 1 англ. фунт (409,51 г));

= звивистість; впливає на здатність ВВ до валяння; оцінюється коефіцієнтом звивистості; може бути різною за формою;

= міцність; порівняно невисока (4-8 сН/волокно), залежить від багатьох чинників (насамперед від товщини - тонші ВВ міцніші);

= розривне навантаження складає 10-14 сН/текс, після зволоження знижується;

= відносне розривне подовження в сухому стані - 20-67%; переважає пружна і високоеластична складові деформації, при навантаженні до 30-50% розривного зусилля переважає пружно-пластична складова, тому вироби з ВВ в сухому стані стійкі до зминання, дії багаторазових розтягнень, подвійних згинів, добре зберігають форму і розміри, зносостійкі; з підвищенням вологості подовження зростає в 1,5-2 рази і різко зменшується частка пружних деформацій;

= гігроскопічність у стандартних умовах - 13-15%, з підвищенням відносної вологості повітря до 85-95% ВВ поглинають до 50% вологи і залишаються на дотик сухими; у воді набрякають, збільшується площа поперечного перерізу, зростає довжина, тому у виробах з ВВ під впливом вологи змінюються лінійні розміри, порушується форма, вироби втрачають міцність, зминаються; ВВ стійкі до води при кипінні;

= дія кислот тісно пов’язана з аморфними властивостями кератину; після обробки розчинами кислот і висушування зростає міцність на розрив; нестійкість целюлозомістких речовин до неорганічних кислот забезпечує можливість вилучення рослинних залишків з високоякісних чистововняних виробів (карбонізація - від лат. сarbo, carbonni – вугілля); у концентрованіших розчинах сірчаної кислоти ВВ руйнуються; хромова і азотна кислоти діють на ВВ специфічно;

= дія лугів залежить від їх хімічної активності; їдкі натрій та калій розчинюють ВВ при нагріванні (руйнування розпочинається набряканням і закінчується повним гідролізом кератину (на цьому базується масовий (ваговий) метод визначення вмісту ВВ в сумішах, особливо з штучними і синтетичними волокнами); слабкі луги (поташ, кальцинована сода) практично не впливають на властивості ВВ; воно стійке до аміаку;

= дія тепла пов’язана із впливом нагрівання на воду, яка завжди є в кератині; дія температурами до 100 ⁰С веде до зменшення маси внаслідок висушування (процес зворотний); від 100-105^оС розпочинається термодеструкція кератину (зменшення маси, міцності та еластичності, зміна кольору, виділення продуктів термодеструкції - процеси незворотні); у полум’ї ВВ горить і виділяє запах спаленого пір’я, поза полум’ям горіння припиняється, а на кінчиках ВВ утворюються чорні кульки золи;

= дія світла і світлопогоди; до них ВВ стійкіші, ніж целюлозні; тривала дія суттєво змінює певні властивості (змінюється колір, підвищуються розчинність у лугах і жорсткість, знижуються міцність та еластичність);

= здатність до повстяніння (увалювання) - специфічна властивість ВВ, не притаманна іншим волокнам (за певних умов під впливом фізико-хімічних і ме­ханічних чинників ВВ утворюються повсть, фетр); властивість забезпечується особливістю будови поверхні ВВ та внутрішньої просторової структури кератину, здатністю модифікуватися при волого-теплових обробках і зберігати в сухому стані отриману форму.

ВВ використовують найширше для виготовлення пряжі, тканин, трикотажу та нетканих полотен, у валяльно-повстяному виробництві та для виготовлення певних текстильних матеріалів спеціального призначення (підкладка та устілки для взуття тощо).

Луб'яні волокна (ЛВ) є складовою стебел наземних насіннєвих рослин і розташовані між зовнішніми тканинами і деревиною стебла . Стінки ЛВ сильно і рівномірно потовщені, часто з добре вираженою шаруватістю, з простими порами і дуже вузькою клітинною порожниною; середня довжина ЛВ - декілька см., первинні ЛВ переважно довші (20-400 мм), вторинні - коротші. У багатьох рослин стінки ЛВ просочені лігніном, в окремих - оболонки складаються майже повністю з целюлози, мають значну еластичність і міцність. Текстильною сировиною є високоякісні (прядні) і технічні ЛВ, які широко використовують для вироблення пряжі і отримують первинною обробкою луб'яних культур. Розрізняють ЛВ тонкі, гнучкі, мало здеревілі (льон, рамі) та грубі, товстостінні, сильно здеревілі (конопля, кенаф, джут, манільське прядиво); технічні ЛВ складаються в основному зі склеєних пучків елементарних волокон.

Лляні волокна (ЛнВ) отримують з лубу однолітньої рослини льону, яку культивують у регіонах з помірним вологим кліматом. Біологічний вид рослин “Linum Usitatissimum” у перекладі з латині означає "найбільш корисний". На сучасному етапі культивування розрізняють 5 груп цієї рослини:

= льон-довгунець вирощується переважно на волокно; має загальну висоту 80–100 см і більше, коротке суцвіття, невелику кількість насіннєвих коробочок (1-2); у стеблі є 20–30 % волокна; вихід насіння - до 10 % ваги стебел;

= льон-кудряш - рослина з коротким (30–55 см), дуже розгалуженим при основі стеблом і великою кількістю (до 200) насіннєвих коробочок; вирощується для насіння (має 46–48% олії) і дає невелику кількість короткого волокна;

= льон–межеумок за характеристиками займає проміжне місце між довгунцем і кудряшем: стебло менш розгалужене, ніж у кудряша, коротше, ніж у довгунця (50–70 см); вирощується здебільшого на насіння, але може давати волокно;

= льон великонасіннєвий; висота стебла – 45-60 см, вага 1000 насінин - 10-13г (довгунця - 3,5-5,2 г, кудряша - 4-8 г, межеумка - 7-9 г);

=льон напівозимий, багатостебловий; на одній рослині є до 250 коробочок (окремі культури утворюють сланкий кущ).

Основною культурою для отримання ЛнВ як сировини для текстилю, є льон-довгунець, що має 2 основних види: із синіми та білими суцвіттями (має грубіше волокно і більшу кількість насіння). ЛнВ вищої якості отримують з стебла рослини, що набула зеленувато-жовтуватого забарвлення (стадія ранньої жовтої стиглості), коли льон ще не зовсім дозрів, волокно вже сформувалося, але воно ще м'яке і еластичне, а насіння в основному дозріле; такий льон не жнуть (не косять, не зрізують біля землі), а виривають (висмикують із землі) з корінням, щоб отримати ціле стебло і довше ЛнВ. Льон для отримання ЛнВ і насіння (насінницькі посіви), збирають у стадії жовтої стиглості.

Льон олійний, який також є промисловою сировиною, вирощують у південніших районах, збирають повністю стиглий (коробочки побурілі); при використанні на насіння і ЛнВ збирають у стадії жовтої стиглості.

Незалежно від способу збирання (машинне, ручне) льон сушать і моло­тять (після обмолоту отримують насіння – продукт для відтворення рослин, вироблення лляної олії та корм для тварин). Стебла після збирання й обмолоту насіннєвих коробочок (без насіння) - це обмолочений льон (солома); пакують її у снопи чи рулони і зберігають протягом року у шопах чи скиртах, за потребою перевозять у сировинний тамбур підприємства і сушать до вологості 12%. Після сушіння стебла механічно обробляють для одержання довгого і короткого ЛнВ.

Волокниста частина стебла льону під корою називається луб; для отримання ЛнВ і зменшення вмісту домішок (пектину - від гр.Рекtos - клей та лігніну - від лат. Lignym - дерево) солому біохімічно, хімічно чи фізико-хімічно обробляють. Більшість країн використовує біохімічну (біологічну) обробку - замочування стебел у воді (озер, річок, штучних водоймищ) чи розстелення на луках для зволоження росою. Тривалість замочування триває в середньому 2 тижні. Далі льон висушують і залежно від способу замочування називають льоном-стелюхом чи заводським льоном (подальша переробка механізована). Для відділення ЛнВ від деревини стебла машинами труть (ламають) і тіпають; так отримують тіпаний льон (льон-кужіль) - довге ЛнВ, орієнтовне, але недостатньо випрямлене, у вигляді жмутків (комплексів) волокон, які мають різну товщину і довжину, містять кострицю і залишки покривних рослинних тканин. Кужіль пакують у паки і відправляють на льонопрядильні фабрики, лляні комбінати; у такому вигляді ЛнВ є об’єктом торгівлі. Чесання кужілю дає чесаний льон - довгі випрямлені та паралельні волокна і короткі ЛнВ (клоччя - маса неорієнтовних коротких ЛнВ з залишками костриці (терміття)). Такі ЛнВ, сортовані за довжиною, лінійною густиною, міцністю, кольором і блиском, м'якістю та ступенем засміченості, у торгівлі називають Linum та flax fibre.

Властивості волокон рослинного походження як текстильної сировини, формуються хімічним складом та структурою, які визначаються селекційним сортом, ступенем зрілості, умовами збирання, особливостями первинної об­робки. У цьому відмінність цих волокон від текстильних волокон у широкому розумінні, властивості яких значно формує обробка та ін. чинники, які можна кількісно і якісно швидко змінювати при виробництві.

Головною складовою ЛнВ є целюлоза, яка полідисперсна, має значно вищу (майже у 4 рази), ніж у бавовни, молекулярну масу, численні супутники, які суттєво впливають на властивості ЛнВ і виробів з них); частка целюлози, на відміну від бавовни, не перевищує 75%. Довжина (мм) комплексних ЛнВ може дорівнювати довжині стебел, тіпаного комплексного - 170-250, елементарних ЛнВ - 10-26; лінійна густина (мтекс) комплексних ЛнВ - 5000-10000, елемен­тарних - 125-556; міцність (сН/волокно) є найвищою серед природних волокон (комплексних волокон - 200-400, елементарних - 15-20); розривне навантажен­ня (сН/текс) елементарних ЛнВ - 120-130 і залежить від зрілості; ЛнВ малоелас­тичні; відносне розривне подовження - до 3%, частка пружної деформації у загальному подовженні мала, тому, подібно до бавовняних, тканини із ЛнВ нестійкі до зминання; гігроскопічність за стандартних умов - 11-12% (через значний вміст супутників целюлози); ЛнВ теплопровідніші, ніж бавовняні, тому обмежено використовуються для виготовлення 100% лляних матеріалів натільно-білизняного призначення; більшість фізико-хімічних властивостей аналогічні бавовні, але значна кількість (до 25%) супутників целюлози та інших речовин забезпечує більшу стійкість до дії води: набрякання збільшує площу поперечного перерізу і майже не змінює довжину ЛнВ, до 40% зростає міцність, підвищується еластичність; елементарні ЛнВ стійкіші до лугів, ніж до кислот і окислювачів: під дією лугів і кислот комплексні ЛнВ руйнуються (цю властивість враховують при попередній обробці ЛнВ, основних та завершаль­них обробках матеріалів, догляді за виробами); наявність лігніну - одна з причин підвищеної стійкості виробів до дії мікроорганізмів (тому наметові тканини, брезенти, інші технічні матеріали виробляють з необлагороджених ЛнВ і сурових тканин); питома густина - 1,52 г/см³.

Завдяки екологічності, придатності для виробництва матеріалів найвищого рівня споживних властивостей, незмінній протягом тисячоліть популярності у споживачів – ЛнВ називають “північним шовком” і широко використовують для виготовлення текстилю побутового (одяг, постільна та столова білизна, меблеві матеріали) і спеціального (брезенти, пакувальні матеріали, мішковина, парусини тощо) призначення та ниток, шнурів.

Джут, юта (Corchorus) - тепло-, світло- і вологолюбна рослина сімейства липових, батьківщиною якої вважають Індію. Приблизно 40 видів джуту ростуть у тропічних районах Азії, Африки, Америки, Австралії; висота стебел сягає 4,5 м, товщина - до 20 мм. Джут, з якого отримують волокна - текстильну сировину, поділяють на 2 однолітні види (мають квіти двопалі, жовті, по 1-3 у пазухах листя; насіння дрібне, коричневого, сірого, зеленого забарвлення):

= короткоплідний (С. capsularis) - прядивна рослина з високим прямим стеблом (до 3 м), роздвоєною верхівкою, овально–ланцетними листям, дрібними (5–6 мм діаметром) поодинокими або зібраними по 2–3 квітками і майже кулястими (1-2 см) плодами–коробочками;

= довгоплідний (С. olitorius) - гілляста рослина до 3,5 м висотою, дуже подібна на короткоплідний, але має квітки вдвоє більші за розміром, плід у вигляді ви­дов­женої ребристої струковидної коробочки (5-10 см) з загостреною верхівкою.

Волокно джуту (jute fibre) має таку ж назву, що і рослина, є дуже міцним, жорстким і гігроскопічним (до 25%) і найширше використовується для виготовлення технічних, пакувальних і меблевих тканин та килимів.

Коноплі (Саnnabis) - рід однорічних трав’янистих рослин родини коноплевих (за іншими джерелами - шовковичних). Стебло прямостояче, з супротивними, вгорі з черговими, пальчасто розсіченими листками. Квітки одностатеві (чоловічі зібрані у волосисті, жіночі – в пазушні колосовидні суцвіття) плід – горішок. Відомо три види в Європі та Азії:

= коноплі культурні або посівні (sativa) - 2- чи 1-домні рослини (з чоловічими квітками плоскінь, з жіночими – матірка); вирощуються в багатьох країнах як текстильна і олійна культура; дико ростуть в заплавах річок, на схилах горбів Заволжя, в Гімалаях, Гіндукуші, Монголії; географічні групи (типи) – північна, середньоросійська, південна (висота стебел - відповідно 0,5-0,8, 1,25-2, 3-3,5 м); товарне конопляне волокно (КВ) дають середньоросійські і південні типи; на зеленець збирають одночасно (під час масового цвітіння плосконі без поділу на плоскінь і матірку); виділення КВ складається з мочіння стебла і обробки трести; вихід КВ – 16-18% ваги стебла; насіння містить 17-38% висихаючої олії; макуху згодовують худобі; поширені в Україні сорти Глухівські 3, Проскурівський кряж, Південні великописарівські, Південні достигаючі 1, Південні черкаські;

= коноплі індійські (indica) – однорічна рослина 1-1,5 м заввишки; вирощують для одержання гашишу (сильний наркотик), який міститься на поверхні всіх зелених частин рослини; дико ростуть в Пакистані, культивуються в Індії, Ірані, Туреччині, Сирії, Північній Африці;

= коноплі дикі (ruderalis), ростуть в Поволжі, Сибіру, Середній Азії; розсіяно зустрічаються по всій Україні, крім гірських районів, як бур’ян у посівах.

КВ (hemp fibre) отримують з лубу плоскіні (тонкі елементарні КВ - використовують переважно для виготовлення тканин та інших видів текстилю) чи матірки (довші, грубіші, менш еластичні і міцні - для виготовлення линв, шпагатів, виробів технічного призначення).

Волокно кенаф (КеВ) отримують із стебел однорічної рослини, яку вирощують в Індії, Китаї, США, Бразилії; має високу міцність, гігроскопічність, хімічну стійкість і довговічність (при археологічних розкопках знайдені тканини із ВК, які пролежали у землі 3500 р і добре збереглися). Використовується для виготовлення високоякісних тарних тканин, каркасів килимів, канатів, шнурів.

Азбест (від гр. asbestos - той, що не горить) або гірський льон, - єдине волокно мінерального походження. Добувається з мінералів серпентинів (хризотил - азбест і мікроліт) та амфіболів (крокідоліт, амозит та ін). Най роз­повсюдженіший хризотиловий азбест (частка його - майже 95% світового виробництва мінволокон). Головні райони добування - провінція Тетфорд (Канада), Середній Урал (РФ), Родезійські поклади (Південна Африка); залягає в гірських породах як прошарки різних розмірів, породу добувають переважно відкритим способом, дроблять у грохотах - трясуть і обдувають стисненим повітрям (волокна відриваються від породи і вентиляторами засмоктуються в ємкості-циклони; після очищення від пороху і домішок їх сортують). Найважливішою характеристикою є довжина: АВ довжиною 10 мм і більше придатні для переробки на пряжу - з них у текстильному виробництві отримують вогнезахисні тканини, одяг для робітників хімічної промисловості, ткані стрічки різного призначення (електроізоляційні, для гальм, зчеплення, прокладок тощо). Переробляючи АВ на пряжу, для підвищення міцності до розриву у суміш додають до 20 % інших волокон . Текстильне виробництво більшості країн світу використовує невелику кількість АВ (до 10%) наявних ресурсів, решту переробляє у вироби різного призначення: покрівельні матеріали (азбесто-цементні листи – шифер), азбесто-цементні труби, фільтри, картон, азбестогумові листки, тепло- і електроізоляційні наповнювачі тощо.

Штучні волокна (ШтВ) отримують із природних високомолекулярних сполук (целюлоза, білки) і простих речовин – металів і їх сплавів, скломаси. Майже 99% ШтВ виробляють з целюлози (1/3 світового виробництва хімволокон). З урахуванням стану і перспектив розвитку виробництва хімволокон у світі, наявності вихідних сполук для їх формування - майбутнє за волокнами з целюлози (щорічно внаслідок фотосинтезу на Землі утворюється понад 20 млрд т целюлозомісних речовин і деревинної маси - невичерпного джерела сировини; волокна з целюлози найбільше відповідають вимогам гігієни; є позитивні результати хімічної і фізичної модифікації штучних целюлозних волокон, що підвищило їх якість і розширило використання). Найпоширеніші 3 способи отримання ШтВ з целюлози - віскозний, ацетатний і мідно аміачний (їм відповідають назви волокон).

Віскозні волокна (viscose fibre) отримують із целюлози, дитіовуглецевої (дитіокарбонатної) кислоти і їдкого натру; целюлозу - переважно з деревини ялини і сосни. В Україні є труднощі забезпечення промисловості целюлозою, тому є пошук доступних джерел її отримання для виробництва ШтВ, паперу, пластмас. Виробництво віскозних волокон (ВіВ) включає отримання формувального (прядильного) розчину целюлози, формування ВіВ і їх обробка. Для отримання кольорової віскози, зниження блиску ВіВ, зміни їх структури - додають барвники, діоксид титану, модифікатори. На стадії формування і обробки ВіВ витягують фільєрно і пластифікаційно (створюється необхідна структура ВіВ, зростає міцність і знижується еластичність виробів, підвищується їх формостійкість). Хімічна і структурна модифікація ВіВ - комплекс фізико-хімічних заходів зміни складу і структури, бо целюлозні волокна мають негативні властивості - невисока міцність (особливо у мокрому стані), низька пружність, нестійкість до мікроорганізмів, горючість.

Полінозні волокна (ПВ), на відміну від ВіВ звичайних, формують із якіснішої целюлози, витягують на 130-200% (звичайні - 20%), мають фібрилярну структуру, вищий ступінь кристалічності й орієнтації целюлози поздовж осі; їх структура подібна до бавовняних волокон (ПВ відносять до бавовноподібних).

Високомодульні віскозні волокна (ВВВ) це віскозне волокно (отримане за модифікованим віскозним способом), що має високу міцність розриву і високий модуль пружності; отримують із доброякісної деревинної целюлози (“молодих” віскоз), додають модифікатори, орієнтаційне витягування проводять після зволожування при 95°С з подальшою термообробкою - тому вони мають рівномірну у поперечному перерізі структуру; їх назви: сіблон (РФ), ВХ (Франція), авріл, ксена (США), вінсел 64 (Англія). Асортимент ВіВ широкий, формується хімічним складом, структурою, будовою, обробкою, призначенням. Товарознавча характеристика передбачає описання ВіВ за хімічним складом (гідратцелюлозні звичайні, полінозні, ВВВ і високоміцні, хімічно модифіковані (співполімерні, прищеплені, зшиті тощо); ознаками внутрішньої структури (низько-, середньо- і високоорієнтовані, суцільні і трубчасті, аморфно-фібрилярні з дрібно- і великокристалічними надмолекулярними утвореннями, прямі, звиті і текстуровані); морфологічною будовою (безперервні (виходять з однієї філь’єри), комплексні (складаються з кількох поодиноких (елементарних) волокон); штапельовані (отримують розрізанням жмута); видами обробок (сурові, вибілені, блискучі, матовані, фарбовані в масі). ВіВ і нитки призначені для текстильного, трикотажного, галантерейного, кордного та інших виробництв.

Ацетатні волокна (acetat fibre), на відміну від ВіВ, за хімічним складом є не целюлозою (складний ефір целюлози і оцтової кислоти; за ступенем етерифікації вони різні, але усі називаються ацетати целюлози). Є первинні (триацетати) і вторинні (діацетати) ацетати целюлози (відповідно волокна - триацетатні (ТАВ), діацетатні (ДАВ); загалом – ацетатні (АВ). Промислове виробництво АВ розпочалося пізніше, ніж ВіВ, та завдяки перевагам посіло 2 місце (частка АВ в виробництві хімволокон у світі - приблизно 5%); переваги виробництва - достатність основних і допоміжних речовин (оцтової кислоти і її ангідриду) за рахунок синтезу з доступних і дешевих джерел; дуже широка сфера споживання (напр., фільтри сигаретні); наявність специфічних позитивних властивостей; екологічність (відсутність стічних вод, шкідливих газовиділень, мокрих обробок); економічність (висока продуктивність формування, менші капітало- та трудозатрати, нижча собівартість); соціальні фактори (можливість задоволення ширшого кола потреб, у т.ч. і у технічних виробах). АВ за хімічним складом є ТАВ і ДАВ (природа їх полімерів ідентична); за морфологічною будовою - комплексні нитки (85-90%) і штапельовані волокна (без врахування АВ для фільтрів сигарет). Моноволокна мають округлі або профільовані поперечні перерізи. За обробкою АВ нефарбовані і фарбовані в масі - блискучі і матовані, вибілені звичайні і з оптичними вибілювачами. Довжина комплексних ниток обмежується ємністю і масою шпуль, штапельованих АВ - призначенням. Товщина елементарних волокон залежить від діаметра отворів філь’єр і ступеня витягування (штапельовані АВ товстіші за елементарні волокна комплексних ниток).

Мідноаміачні волокна (cuprammonium fibre) отримують з целюлози мідноаміачним способом (промислове виробництво - 1899p, Німеччина), частка мідноаміачних волокон (МАВ) - до 1% світового виробництва хімволокон. Виробництво МАВ, порівняно з віскозним, екологічніше , дозволяє отримувати найтонші волокна, задовольняти більше потреб (килимарство, надтонкі тканини тощо); головні виробники - США, Японія, РФ. Отримання МАВ подібне до виробництва ВіВ; вихідні сполуки - целюлоза, мідний купорос, аміак, сірчана кислота, їдкий натр. Використовують якісну деревинну чи бавовняну целюлозу з вмістом низькомолекулярних фракцій до 5%. МАВ формують мокрим методом, 2-ванним водяним чи лужним формуванням, витягують на 10000-15000% (у 100-150 разів більше, ніж інших хімволокон; дозволяє отримувати надтонкі волокна - 60-111 мтекс). Для формування комплексних ниток використовують філь’єри з кількістю отворів 10-100, для штапельованих - 1500-3000; діаметром 1,0-1,2 мм. Для отримання штапельованих МАВ сформовані волокна збирають у жмут. МАВ виготовляють як комплексні нитки (переважно) і штапельованими (65-120 мм). Властивості МАВ подібні до властивостей звичайних ВВ: переважно МАВ тонші (до 50 мтекс), менш міцні (11-16 сН/текс); розривне подовження комплексних ниток - 12-16%, штапельованих волокон - до 35%; у мокрому стані міцність МАВ зменшується на 40-59%, а подовження зростає. МАВ водяного формування однорідні за структурою, без зовнішнього шару-оболонки, легко і рівномірно фарбуються. Використовують МАВ тонкі (5-10 текс) самостійно та в сумішах для виробництва платтяних, сорочкових, костюмних тканин і трикотажу, грубіші - у килимарстві.

Скляні волокна (СВ) отримують із скломас різних за хімічним складом. (промислове виробництво – США, 1930 р). Основні напрями використання: текстильна переробка в вироби побутового призначення, застосування як арматури у склопластиках (у будівництві, електротехнічній промисловості тощо); із 1960-х р.р. - волоконна оптика (передавання світла заданими шляхами). Для виробництва використовують безлужні алюмоборосилікатні і лужні скломаси; теплостійкі СВ формують з розплавленого кварцу, кремнезему і каоліну; звичайні - філь’єрним, штабіковим, центробіжним способами; ультратонкі - подвійним витягуванням; скляну волокнисту вату (мати) - вертикальним чи горизонтальним роздуванням сформо­ваних філь’єрою СВ. У подальше використання СВ надходять як жмути, мати, плити (розрізані мати). Основні властивості СВ (залежать від їх товщини і хімічного складу скломаси) - довжина, товщина, гнучкість, міцність до розриву, стійкість (до витирання, вібрацій, тепла, вогню, морозу, дії хімічних реагентів і атмосферних чинників, гниття), звукоізоляційні і діелектричні властивості. За довжиною СВ є безперервні (довгі) і короткі (штабельовані); за товщиною (мкм) - ультратонкі (1), надтонкі (1-4), тонкі (4-12), грубі (12-25), дуже грубі (25); до текстильної переробки придатні СВ товщиною до 12 мкм. Гнучкість залежить від товщини, порівняно з ін. волокнами - дуже низька. Властивості подовження та складові деформації відсутні. Міцність до розриву дуже висока (абсолютні значення перевершують усі інші волокна). Стійкість до стирання залежить від механізму взаємодії абразив-СВ і природи абразиву: виступаючі елементи поверхні абразиву зламують і розсікають окремі волокна. Недолік СВ - низька стійкість до ударів. Використовують СВ для виробництва тканин спецпризначення (театральні завіси, фільтри, полотна-каркаси для склопластиків тощо), як тепло, звуко- і електроізолятори, а СВ-світловоди - в медицині, машинобудуванні, телебаченні, зв'язку, приладобудуванні.

Металеві і металізовані волокна. Металеві волокна (МвВ) отримують з металів (заліза, алюмінію, міді, золота, срібла, бору, молібдену та ін.) і їх сплавів протягуванням і волочінням, витягуванням в жмут, розрізуванням фольги. Металізовані волокна у вигляді смужок отримують розрізуванням синтетичних (поліамідних, поліефірних та ін.) плівок (тому їх властивості аналогічні властивостям відповідних за складом профільованих волокон і смужок). МвВ і смужки для текстильно-галантерейних і трикотажних виробництв, є звичайними і облагородженими - позолоченими, посрібненими, покритими кольоровими лаками, скрученими з природними або хімволокнами. Основні різновиди МвВ - мішура (металеве моноволокно або скручена нитка без оздоблення чи облагороджена золотом, сріблом тощо); канітель (металеве звичайне чи облагороджене моноволокно, або комплексна нитка, скручена з волокнами органічного складу у вигляді пружинки); алюніт і люрекс (відповідно сріблясті і золотисті металеві стрічки з фольги алюмінію, міді, їх сплавів і вкриті кольоровими лаками; ширина - 0,2-1,5 мм.; для підвищення міцності та еластичності стрічки скручують з іншими хімволокнами, напр., капроном). Використовують МвВ для оздоблення текстиль­них виробів (тканин, трикотажу, галантереї), виготовлення аксесуарів одягу, геральдики тощ

Синтетичні волокна. Для виробництва синтетичних волокон (СиВ) використовують прості речовини - продукти переробки нафти, газу, кам'яного вугілля (фенол, бензол, толуол, етилен, пропілен), які перетворюють на синтетичні полімери. СиВ формують лише з тих полімерів, які розчиняються в доступних розчинниках чи розплавляються без руйнування і утворюють в'язкі розчини/розплави; ці полімери називають волокнотвірними. Допоміжними у виробництві СиВ є розчинники, теплоносії, каталізатори, барвники, антистатики, інгібітори, стабілізатори, вода. Для отримання якісних Сив полімери повинні відповідати вимогам формування та обробоки; є 2 основні методи синтезу волокнотвірних полімерів - поліконденсація полімеризація Властивості і якість СиВ залежать від складу полімерів, умов синтезу, формування волокон, структуроутворення. Порушення схем виробництва знижує якість СиВ. За особливостями хімічної будови макромолекул полімерів СиВ є гетероланцюгові (з полімерів, макромолекули яких містять в головному ланцюгу атоми вуглецю, кисню, азоту, тощо; полімери отримують полігонден­сацією; волокна, нитки, плівки та вироби формують з розплавів; це - поліамідні, поліефірні, поліуретанові, поліформальдегідні СиВ) і карболанцюгові (основні ланцюги макромолекул містять лише атоми вуглецю; отримують полімеризацією; формують з розчинів чи розплавів; це -поліакрилонітрильні, полівінілхлоридні, полівінілспиртові, поліолефінові, фторомісткі СиВ).

Поліамідні волокна (ПАВ) – це гетероланцюгові СиВ, що містять в основному ланцюзі макромолекул амідні групи (цим ПАВ подібні до білків, але мають інші властивості). Волокнотвірні поліаміди аліфатичні чи ароматичні, гомо- і співполімери; за структурою - лінійні, розгалужені і зшиті (просторові). Найрозповсюдженіші гомополіаміди - полікапроамід, поліаміноенант, полігексаметиленадипамід, полігексаметилендіамінсебацінат. Поліаміди за кордоном найчастіше називають найлонами, хімічний склад зазначають однією-кількома цифрами, розташованими поруч; співполімери зазначають комбінаціями відповідних чисел (у дужках - співвідношення мономерів у масових частках (найлон-6,6/6, (60:40) - містить 60 масових частин полігексаметиленадипаміду (найлону-6,6, або аніду) і 40 - полікапроаміду (найлону-6, або капрону)). Україна виробляє 2 види ПАВ - капрон і анід.

Волокно капрон (ВКа) Вихідні речовини - продукти переробки кам'яного вугілля (фенол, бензол, циклогексан), з яких отримують капролактам (мономер для синтезу полікапроаміду, або смоли капрон). При виробництві ВКа, фарбованих у масі, в розплав додають барвники, для зменшення блиску - матуючі речовини. Схема виробництва: розплавлення і полімеризація лактаму, формування стрічки і її подрібнення на шматочки-гранули, промивання і висушування гранул, завантаження у металеві герметичні бочки (процеси хімічних заводів), розплавлення гранул, пропускання крізь філь’єри, формування, зволоження, замаслювання нитки і намотування на бобіни різної форми (заводи хімволокон).

Волокно анід (ВА) виробляють із продуктів переробки кам'яного вугілля, нафти, газу (фенолу, бензолу, циклогексану, фурфуролу, ацетилену), з яких синтезом отримують проміжні сполуки - адипінову кислоту і гексаметилен­діамін; їх гетероконденсація дає полімер полігексаметиленадипамід, або смолу анід, з якої формують ВА На відміну від штучних, ПАВ формують як моноволокна, комплексні нитки - звичайні і текстуровані, короткі або штапельовані волокна; за хімічним складом вони гомо-, гетеро- і співполімерними; без і з різними інгредієнтами (стабілізаторами, барвниками, діоксидом титану); не- і стабілізовані. Усі перераховані чинники впливають на зовнішній вигляд (морфологію), властивості і визначають галузі використання, але вирішальну роль відіграє хімічний склад і структура. Основні назви ПАВ: капрон (найлон-6), анід (найлон-6,6), найлон-3, найлон-4, найлон-7 (енант), найлон-8, найлон-9, найлон-11, найлон-12, найлон-4,6, найлон-5,6, найлон-6,10, найлон-7,6, найлон-8,6, найлон-9,6, найлон-10,6. Властивості залежать від складу, структури полімеру, особливостей формування. Товщина моноволокон (текс) - 1,1-1,87, комплексних ниток - 2,2-16, штапельованих ПАВ - 0,2-1,0. Міцність на розрив (сН/текс) висока: комплексних ниток звичайних - 36-63, високоміцних -68-81, коротких ПАВ - 32-63; у мокрому стані знижується на 15%. Розривне відносне подовження (%) комплексних звичайних ниток - 25-46, високоміцних - 15-22, коротких ПАВ -38-68%; при розтягненні на 2-8% ступінь еластичності - 95-100%. ПАВ стійкі до стирання і багаторазового згинання (якщо їх стійкість до стирання вважати 100%, то у волокон бавовни це 10, вовни -5, віскозних - 2%). ПАВ термопластичні і не стійкі до нагрівання (при 140°С міцність до розриву знижується на 50%, зростає подовження і зменшується пружність). Під дією світла і світлопогоди в присутності кисню ПАВ змінюють насамперед білий колір (на жовто-брунатний); окислення прискорює озон; для підвищення світло- і теплостійкості додають стабілізатори (солі марганцю, міді, сполуки групи флавонів; світлостійкість зростає у 3-4 рази). ПАВ стійкі до мікроорганізмів, задовільно стійкі до лугів, недостатньо стійкі до концентро­ваних мінеральних кислот і окислювачів. Звичайні ПАВ мають низький коефіцієнт тертя, поганий гриф, важко фарбуються, схильні до електризації, підвищено жорсткі. Гігроскопічність - 3,5-5,0%, питома густина - 1,14 г/см³. Деякі властивості ПАВ покращує хімічна і фізична модифікація, особливі способи формування, зміна структури моноволокон і комплексних ниток. Вироби з ПАВ можна прати (50-60°С), чистити бензином, уайт-спіритом, бензолом, трихлоретиленом, чотирихлористим вуглецем. Використовують ПАВ і нитки для виробництва панчішно-шкарпеткових виробів, верхнього і білизняного трикотажу, тканин різного призначення, тюле-гардинних полотен, галантереї та інших виробів.

Поліефірні волокна (ПЕВ) відрізняються наявністю склаладноефірної групи та ароматичних кілець в макромолекулах. Завдяки позитивним властивостям найпоширеніші серед синтетичних волокон. Їх назви - лавсан (країни СНД), терилен (Англія, Канада), елана (Польща), дакрон (США), тергаль (Франція). Переробкою природного газу, нафти, кам'яного вугілля отримують ксилол, толуол і етилен; з них синтезують терефталеву кислоту, її диметиловий ефір, етиленгліколь, оксид етилену і поліетилентерефталат. У суміш додають каталізатори, світло- і термостабілізатори; формують ПЕВ за схемою, подібною до формування ПАВ. Відомі десятки назв ПЕВ і ниток, та найпоширеніша назва поліестер, поліефір; відомі різні фірмові, торговельні, виробничі та ін. назви (лавсан, терилен, дакрон тощо). ПЕВ виробляють у вигляді моноволокон, комплексних ниток звичайної структури і текстурованих, коротких волокон (переважно) і джгута; за обробкою - блискучими і матовими, нефарбованими і фарбованими в масі, за хімічним складом - поліетилен-терефталатними і співполімерними. Моноволокна формують діаметром 0,2-1,5 мм, комплексні нитки товщиною 11-16 текс, коротші - тоншими (110-1700 мтекс), довжиною 35-120мм. Міцність (сН/текс) залежить від ступеня витягування (моноволокон - 30-40, комплексних ниток - 35-45, звичайних коротких ПЕВ - 30-45; у мокрому стані міцність не зменшується). ПЕВ високоеластичні (відносне подовження штапельованих ПЕВ для суміші з вовною - 60%, з бавовною - 40%; моноволокна - до 20%, комплексні нитки -15-30%). ПЕВ пружні у сухому і в мокрому стані (при розтягуванні на 8-10% виявляються лише пружні та високоеластичні деформації), тому використанням ПЕВ у сумішах з бавовною, віскозними, вовною тощо виготовляються стійкі до зминання вироби. Стійкість до стирання ПЕВ у 4-5 разів нижча, ніж ПАВ; до багаторазових згинів - також нижча, але у 2-2,5 разів вища, ніж віскозних. ПЕВ виключно стійкі до тепла та холоду (кращі серед природних і хімволокон, крім фторволокна); на холоді міцність зростає: при мінус 50°С міцність до розриву підвищується на 40%, зменшується подовження, ПЕВ залишається еластич­ним); при 180°С міцність знижується на 50%, а при охолодженні до 20°С повністю поновлюється; ізотермічне нагрівання при 180°С протягом 500 і 1000 год. знижує міцність відповідно на 71,2 і 75,4% (поліамідні, віскозні і мідноаміакові волокна в таких умовах руйнуються). ПЕВ стійкі до світла і світлопогоди (поступаються лише поліакрилонітрильним і фторомістким), під дією світла не змінюють колір, стійкі до мікроорганізмів, цвілі, не пошкоджуються міллю. Порівняно з іншими, стійкі до кислот середніх концентрацій (70% сірчаної або 5% соляної, насичених розчинів щавлевої і фосфорної, 80% мурашиної або 30% оцтової), розчинів вибілювальних препаратів, холодних розчинів лугів (при підвищених температурах ними гідролізуються). Важко фарбуються, мають підвищену здатність до електризації, низьку гігроскопічність (0,4-0,5%), розчиняються в крезолі та ін. фенолах, але стійкі до ацетону, чотирихлористого вуглецю, дихлоретану та ін. розчинників. Використовують ПЕВ у чистому вигляді і у сумішах з бавовняними, віскозними, лляними, шерстяними тощо волокнами для виробництва тканин, трикотажу, нетканих і інших матеріалів та широкого асортименту виробів технічного призначення (транспортерні стрічки, канати, риболовецькі сітки і трали, приводні ремені, брезенти, фільтри, шини, штучне хутро, електроізоляційні, нафто- і бензостійкі матеріали, струни тенісних ракеток і музикальних інструментів тощо).

Карболанцюгові волокна (КВ) посідають третє місце серед синтетичних за обсягами виробництва і мають десятки фірмових, національних і торговельних назв - нітрон (країни СНД); нітлон, воннел, кашмілон, екслан (Японія); орлон, акрилан, зефран, креслан (США); долан, пан, дралон (Німеччина); куртел (Англія); велікрен, леакрил, сиракрил (Італія), крилор (Франція), акрибель (Бельгія), такрил (Швеція). Волокнотвірний полімер поліакрилонітрил отримують з проміжної сполуки (акрилонітрилу синтезованого з ацетилену, синильної кислоти, оксиду етилену, пропілену, аміаку) прямим приєднанням ацетилену до синильної кислоти, або з оксиду етилену і синильної кислоти через етиленціангідрин, або окисненням пропілену й аміаку, або радикальною полімеризацією з акрилонітрилу з ініціаторами (найперспективніше). КВ формують з розчинів полімеру в диметилформаміді, диметилацетаміді і ін. розчинниках сухим чи мокрим способом (відповідно швидкість формування 200-600 і 40-60 м/хв), витягують на різних стадіях виробництва на 600-1300%.

Структура поліакрилонітрильних волокон (ПАНВ) формується на стадіях промивання і витягування; для надання стійкості до сухого нагрівання і при кип'ятінні у воді проводять термообробку; зміною параметрів витягування та нагрівання забезпечують різний ступінь усадки, блиск, механічні властивості; тепломеханіча обробка надає звивистість (хвилястість); для зменшення жорсткості та електризації – замаслюють; фарбують в масі (пігмент додають у розчин полімеру) або у джгуті (поверхневе фарбування різними класами барвників (переважно основних). Крім однокомпонентних (100%-х), є ПАНВ з співполімерів акрилонітрилу з незначною (до 15%) чи значною (до 60%) кількістю ін. компонента (модакрилові волокна). Одно­компонентні ПАНВ за окремими влас­тивостями не відповідають вимогам галузей вико­ристання (важко фарбуються, низько гігро­скопічні, реакційно здатні і елас­тичні, не стійкі до стирання); для усунення цього у виробництві використовують співполімери акрилонітрилу з вініловими мономерами (вінілхлоридом, вініліденхлоридом, акрил- і метак­ри­ламідом, вінілпіридином, вінілаце­татом, метилметакрилатом) і трикомпо­нентні співполімери (акрилонітрил і метакрилат та ітаконова кислота; метакрилат і вінілсульфоксид; вініл­ацетат і метилвінілпіридин тощо). Майже 99% ПАНВ випускають як джгут і короткі (штапельовані) волокна, решту - комплексні нитки звичайної або зміненої структури (напр., нитки білакрил - Франція). За хімічним складом ПАНВ гомополімерні (одно­компо­нентні) і співполімерні (2 і трикомпонентні); за обробкою - блискучі і матовані, нефарбовані і фарбовані в масі або поверхнево, без- і високоусадкові, прямі і хвилясті. Властивості ПАНВ залежать від складу полімеру, ступеня витягування, способу термічної обробки; товщина є різною (комплексних ниток 28-29 текс, штапельованих ПАНВ - 250-667 мтекс); відносне розривне навантаження (сН/текс) комплексних ниток, витягнутих на 800-1200%, - 35-40, коротких ПАНВ витягнутих на 400-600%, - 22-25; у мокрому стані міцність знижується на 2-5%; подовження залежить від ступеня витягування, складає 16-35%; пружність дещо нижча за пружність ПЕВ і вовни, але у 2-3 рази вища за пружність ПАВ. ПАНВ досить стійкі до нагрівання (їх можна використовувати короткочасно при 180-200°С та не обмежено в часі при 120-130°С (може виникати жовтий відтінок). За стійкістю до світла і світлопогоди ПАНВ перевершують усі відомі волокна, крім фторомістких. Вироби з ПАНВ стійкі до окислювачів, недостатньо стійкі до концентрованих розчинів лугів і сірчаної кислоти, особливо при високих температурах. У стандартних умовах ПАНВ поглинають 0,9-1,0% , а при 100 %-й відносній вологості повітря - 6% вологи. Питома густина - 1,16-1,18 г/см³. ПАНВ мають гарний і теплий гриф, зовні нагадують вовну, мають підвищені теплозахисні властивості, за виробами з них легко доглядати. Недоліки ПАНВ і способи їх усунення описані вище.

Використовують ПАНВ самостійно і в сумішах з ін. волокнами (найчас­тіше із вовною - для виробництва трикотажних виробів, тканин різного приз­начення, килимів, тюле­гардинних виробів, фільтрів, штучного хутра тощо).

Полівінілхлоридні волокна (ПВХВ) отримують із продуктів переробки нафти, вугілля, вапна і хлору - етилену, ацетилену і хлористого водню (їх хімічним синтез дає вінілхлорид, а емульсійна полімеризація його дає – полівінілхлорид). У макромолекулах ПВХ є 36,5% хлору. До 1941 p із ПВХ не виробляли волокно через відсутність доступних розчинників (створення промислових розчинників (суміші ацетону і сірковуглецю та тетрагідрофурану) дозволило виготовлення волокна із 100%-го ПВХ сухим і мокрим формуван­ням. ПВХВ витягують на 200-800%, піддають термообробці і далі застосовують ті ж операції, що і при виробництві синтетичних волокон. ПВХ може за певних умов збільшувати вміст хлору, перетворюючись на перхлорвініл (лат. рer - через) або вініліденхлорид (містить 63-65% хлору). Крім 100%-х ПВХ і перхлорвінілових, виготовляють волокна із співполімерів (для покращання окремих властивостей і якості); найпоширеніші співполімери вінілхлориду з вінілацетатом, вініліденхлоридом та перхлорвінілу з ацетилцелюлозою.

ПВХВ є як моноволокна, комплексні нитки і штапельованими, блискучі і матовані, нефарбовані і фарбовані в масі; короткі волокна - прямі і хвилясті. Є велика кількість фірмових і торговельних назв ПВХВ: волокна ПВХ (полівінілхлоридне, СНД), ровіль, фібровіль, термовіль (Німеччина, Франція), мовіль N, мовіль F, мовіль Т (Італія) та ін.; із 100%го ПВХ (комплексні нитки і короткі волокна різного ступеня витягування і обробок) - волокна хлорин (країни СНД), півіацид (Німеччина), кріновіль (Франція) та інші; - із вініліденхлориду (грубі моноволокна, комплексні нитки і короткі волокна); волокно віньон (США) – (співполімеризація 85% вінілхлориду і 15% вінілацетату), віньон Е (60% вінілхлориду і 40% вінілацетату), віньон NN (короткі волокна із джгутів віньону або віньону Е); ацетохлорин (країни СНД) - з ацетонових розчинів суміші (80-85 % хлорину і 15-20 % ацетату целюлози); волокна совіден (країни СНД), вектра-саран, велон, бексан (США), англіна (Англія), клорен (Франція), харлан (Німеччина), курехалон (Японія) – співполімеризація 10-20% вінілхлориду і 80-90% вініліденхлориду (формують через профільовані отвори філь’єр розм'як­шеної смоли як моноволокна чи жмути моноволокон).

За призначенням формують ПВХВ різної товщини (хлоринові комплексні нитки - 16,7-100,0 текс, короткі ПВХВ - 270-444 мтекс, моноволокна типу саран - 12 текс). ПВХВ досить міцні (міцність на розрив - 10-18 сН/текс), відносне подовження - 15-40% (у мокрому стані міцність і подовження не змінюються); їх модуль пружності найнижчий порівняно з розглянутими хімволокнами (напр., при розтягненні совідену еластичність становить 95%, що утруднює переробку у текстиль і трикотаж). ПВХВ високо стійкі до стирання і практично гідрофобні (поглинають 0,17-0,90% вологи), стійкі до дії більшості хімічних реагентів - розведених і концентрованих розчинів лугів і кислот (включно - царської горілки і плавикової кислоти), розчинів солей, окислювачів, відновників, технічних мастил тощо); не стійкі до дії тепла (при наближенні до 100°С розм'якшуються, з підвищенням температури – зморщуються, в полум'ї не спалахують, а горять без плавлення, бо температура плавлення вища за температуру розпаду), але мають найкращі термоізоляційні властивості (вироби з них дуже погано проводять тепло). ПВХВ стійкі до мікроорганізмів, не гниють, не пліснявіють, не вражаються міллю, мають дуже добрі електро­ізоляційні властивості (електрична міцність при 20°С перевищує 20 кВ/мм) та високу здатність до нагромадження трибоелектричних зарядів. Усі ПВХВ, крім вініліденхлоридних (містять світлостабілізатори), досить стійкі до дії світла і світлопогоди.

У використанні ПВХВ переважають технічні галузі (виробництво тканин для фільтрів, електро-, тепло-, вогне- і звукоізоляційних матеріалів, спецодягу тощо), трикотажна промисловість (виробництва полотен для “лікувальної” білизни, замші), виробництво нетканих (клеєних) матеріалів, декоративних і меблевих тканин, тканин для верху взуття, килимів тощо.

Полівінілспиртові волокна (ПВСВ) отримують із ацетилену і оцтової кислоти Через розчинність у воді ПВСВ, створені у 1924 р, не знайшли прак­тичного використання; із 1939 p. в Японії виробляли ПВСВ (вінілон, куралон, манріо); із 1950-ті р.р. промислове виробництво ПВСВ налагоджують інші країни (вінал (США), вінолон (КНДР), вінол (СРСР). На відміну від інших карболанцюгових волокон ПВС отримують не з мономера (вінілового спирту, який не існує у вільному стані), а з проміжної сполуки (складного ефіру вінілового спирту). Найширше застосовують для отримання ПВС вінілацетат (отримують із оцтової кислоти і ацетилену). ПВСВ витягують на 80-100%, висушують і термообробляють (ці волокна розчиняються у воді і застосовують в медицині). Для отримання текстильних ПВСВ нитки після термостабілізації обробляють формальдегідом, промивають, висушують і направляють на подальшу переробку.

ПВСВ є як комплексні нитки, джгути і короткі волокна (переважає виробництво коротких ПВСВ), за обробкою - блискучі, матовані, нефарбовані і фарбовані в масі. Властивості ПВСВ залежать від особливостей формування, обробок, визначаються хімічним складом і структурою. Товщину ПВСВ формують залежно від використання; міцність і подовження залежать від витягування: міцність (сН/текс) - 30-40 (короткі ПВСВ), 40-60 (комплексні нитки технічного призначення), 60-65 і більше (високоміцні нитки), отримано волокно міцністю 110; подовження - 30-35% (короткі ПВСВ), 8-10% (високоміцні комплексні нитки); у мокрому стані міцність зменшується на 15-20%, а подовження зростає на 5-8%. ПВСВ стійкі до стирання (перевершують усі хімічні волокна, крім поліамідних). На відміну від усіх синтетичних, ПВСВ найбільш гігроскопічні (поглинають 4,5-5,0% вологи); вони стійкі до розчинів кислот, лугів, не розчиняються у звичайних розчинах, не пліснявіють і не по­шкоджуються міллю, морозо- і теплостійкі: при зниженні температури нижче 0°С міцність зростає (при -30°С - на 10%, бавовни - на 22 %), подовження зменшується, зростає жорсткість (при 0⁰С - в 1,3, при -30⁰С - у 1,7 разів); при нагріванні протягом 10 год при 150°С міцність знижується на 16% (бавовни - на 30%). ПВСВ стійкі до світла і світлопогоди (дія УФ-променів протягом 30 год.міцність знижує на 22%, віскозних і бавовняних відповідно на 53 та 55%). Питома густина 1,26-1,30 г/см³.

Завдяки високій гідрофільності ПВСВ застосовують для текстильних виробів побутового призначення – тканин, трикотажу, нетканих матеріалів, галантерейних виробів, килимів, ковдр тощо; самостійно і в сумішах з віскозними, бавовняними волокнами, вовною - для виробництва білизняних, спортивних виробів, відомчого і спецодягу, рушників, рукавиць, текстилю для меблів. Із ПВСВ виготовляють технічні вироби: фільтри, текстопластики, линви, брезенти, конвеєрні стрічки, рибальські сітки тощо; ПВСВ є арматурою для гумовотехнічних та пластмасових спеціальних виробів; перспективним є їх використання для отримання високоякісного паперу і картонів.

Поліолефіиові волокна (ПОВ) ­почали виробляти в 1960 р.р. і сьогодні відомо десятки їх торговельних назв – загальних (поліетиленові, поліпропіле­нові, полібутиленові, полістирольні) і виробничих чи фірмових (рівон, вайнел, марлекс, марвес, геркулон - США; мероклон - Італія; найлен, торей пайлен, пайлен "Три діаманти" – Японія; курлен, політен, спанстрон - Англія) та ін. Формують ПОВ з найдоступніших полімерів - поліолефінів (ПО); зокрема, для синтезу поліетилену і поліпропілену вихідні сполуки - етилен і пропілен (продукти, отримувані при крекінгу нафти сотнями тисяч тонн, і значно дешевші за ін. складники виробництва хімволокон: виробництво пропілену у 7 разів дешевше, ніж акрилонітрилу, у 9 - ніж адипінової кислоти). Широке використання ПО для виробництва ПОВ стало можливим лише після винайдення структурної модифікації полімерів. ПО мають звичайну і стереорегулярну або ізотактичну структури.

Поліетиленові волокна (ПЕВ) отримують з полімеру, синтезованого з етилену при низькому (10⁵-6х10⁵ Па) чи середньому (3,5х10⁶-7х10⁶ Па); формують з розм'якшеної смоли видавлюванням чи екструзією, витягують на 700-1500%, для підвищення теплостійкості - термостабілізують парою.

Поліпропіленові волокна (ППВ) отримують з найдешевшого мономеру – пропілену (продукту термічного і каталітичного крекінгу нафти) -термо­пластичного лінійного полімеру ізотактичної структури. На заводи синтетичних волокон ПП надходить як очищені гранули, які можуть містити стабілізатори, барвники і наповнювачі. Виробництво ППВ - це формування, витягування, релаксація, скручування і перемотування (при отриманні моноволокон і комплексних ниток). ППВ формують з розчину чи розплаву (переважає як економічніший) ПП з високим ступенем витягування; для підвищення міцності орієнтаційно витягують на 400-800%; високоміцні ППВ піддають термообробці для стабілізації структури.

ПОВ формують як моноволокна, комплексні нитки, короткі (штапельова­ні) волокна, жмути і плівкові волокна (отримують розрізанням плівок на вузькі смужки і далі розщепляють на голкових валках). За обробкою вони є нефарбовані і фарбовані в масі, зі стабілізаторами і наповнювачами; за зовнішньою структурою - звичайні і високооб'ємні.

Властивості ПОВ залежать від хімічного складу, структури, особливостей формування (ступінь витягування, режими обробки, наявність стабілізаторів тощо), вони різні за товщиною залежно від призначення (1,59-370 текс); міцність до розриву - 9-70 сН/текс, загальне подовження - 10-50% (ПОВ для побутових товарів – відповідно - 41-63 сН/текс і 15-25%); при пониженні температури міцність зростає, подовження зменшується; за стійкістю до подвійних згинів перевершують ПАВ, але поступаються їм за стійкістю до стирання; ПЕВ стійкіші до стирання, ніж ППВ, але менш стійкі до подвійних згинів. Усі ПОВ добрі тепло- і електро­ізолятори, високостійкі до кислот, лугів і органічних розчинників (розчиняються лише в деяких вуглеводах - тетраліні, декаліні), мають невисоку стійкість до світла і високих температур (кращими є ПЕВ); питома густина 0,91-0,95 г/см, гігроскопічність - 0,1 %.

Використовують ПОВ для виробництва товарів побутового і (особливо широко) технічного при­значення – тканин оббивочних, декоративних і для верхнього одягу, трикотажу, килимів, ковдр, панчіх, брезентів, пакувальних і електроізоляційних матеріалів, не тонучи у морській воді і не гниючих линв, рибальських сіток, фільтрів тощо.

При торгівлі текстильними волокнами (ТВ) і використанні виробів з них виникає потреба встановлення природи ТВ на рівні виду чи різновиду. Методи розпізнавання природи ТВ базуються на їх властивостях, які специфічні і залежать від хімічного складу волокнотвірних речовин, їх мікро- і макроструктури, особливостей формування волокон, способів обробки. Методи розпізнавання природи ТВ поділяють на:

- органолептичні, які передбачають оцінку зовнішнього вигляду і деяких властивостей з допомогою органів відчуття людини: зором, на дотик, на смак, на нюх без використання або із застосуванням деяких допоміжних інструментів та процедур (спалювання тощо). Зорово (візуально) оцінюють загальний вигляд волокон, особливості будови, довжину і колір, реакцію на полум'я, характер продуктів згорання і їх колір тощо. На дотик визначають особливу властивість - гриф (відчуття, яке справляє ТВ на орган дотику: м'якість, теплота, шерстність, шорохуватість, ковзкість тощо). Проби на смак і нюх проводять з продуктами руйнування ТВ (напр., спалюванням) бо звичайні ТВ не мають смаку і запаху;

- лабораторні методи базуються на використанні хімічних властивостей волокнотвірних речовин, визначенні показників і кількісних характеристик окремих властивостей, зовнішнього вигляду і внутрішньої структури ТВ. Для встановлення природи ТВ практично можливе використання усіх методів, описаних у курсах фізико-хімічного аналізу властивостей і якості сировини, матеріалів, продукції і товарів. Лабораторні методи, у свою чергу, різноманітні і потребують використання спеціальних приладів, устаткування, хімічних реактивів і способів їх застосування; це розширює можливості розпізнавання та встановлення природи ТВ. Лабораторні методи розділяють на групи - хімічні, фізико-хімічні і фізичні методи аналізу; кожну групу поділяють на підгрупи, види і різновиди методів, які є предметом спеціальних курсів аналітичних дисциплін). Зміст і процедури проведення аналізів з встановлення природи (виду) ТВ є в лабораторних практикумах з текстильного товарознавства.