Химические волокна

Важнейшим классом текстильных волокон являются химические волокна. Их производство в СССР, как и в других развитых странах, увеличивается темпами, во много раз превышающими темпы роста натуральных волокон. Так, в 1990 г. выпуск химических волокон и нитей достигнет 1,85 млн. т.

Это объясняется все возрастающей ролью текстиль­ных материалов, что обусловлено расширением их при­менения для удовлетворения непосредственных потреб­ностей людей, а также для обеспечения технического прогресса многих отраслей промышленности и транспор­та. Удовлетворить быстро растущие потребности за счет натуральных волокон, производство которых базируется на ограниченной сырьевой базе, связанной с выращива­нием сельскохозяйственных культур, не представляется возможным. Производство химических волокон характе­ризуется более высокими технико-экономическими пока­зателями. Капитальные вложения, трудовые затраты и себестоимость их значительно ниже, чем натуральных. Меньшее количество химических волокон заменяет боль­шее количество натуральных, причем этим достигается уменьшение массы готовых изделий, удлинение срока их службы.

Производство химических волокон отличается более простой технологией. Общая схема их получения вклю­чает приготовление прядильных растворов, формование (продавливание раствора или расплава полимера в су­хую среду или в раствор осадительной ванны) и отдел­ку. Это позволяет достичь высокой производительности труда, а также получить волокна, отличающиеся разно­образием свойств. Вместе с тем химические волокна обладают рядом недостатков, среди которых важней­шими являются невысокие гигиенические свойства.

К числу наиболее распространенных искусственных химических волокон относятся вискозное, медно-аммиач­ное и ацетатное.

Вискозное волокно — одно из наиболее распространенных химических волокон. Сырьем для его производ­ства является древесная целлюлоза, едкий натр, серо­углерод, серная кислота и ее соли.

Вискозное волокно легко окрашивается, гигроскопич­но, высокоэкономично, однако значительно теряет проч­ность в мокром состоянии, легко сминается и отличает­ся низкой износостойкостью.

Прочность вискозного волокна, его устойчивость к действию воды, щелочей, а также способность сохра­нять форму повышается модифицированием (полинозное волокно). Модификациями вискозных волокон являются также сиблон (вискозное высокомодульное), бактери­цидное, маслостойкое и др. Вискозное волокно приме­няется в производстве трикотажа, корда, а также тканей различного назначения.

Медно-аммиачное волокно изготавливается из хлоп­ковой целлюлозы и медно-аммиачного раствора. Оно отличается эластичностью, тонкостью, гладкостью, одна­ко малопрочное и сравнительно дорого. Применяется в производстве трикотажа, ковров и др.

Ацетатное волокно изготавливают из растворов аце­тата целлюлозы (ацетилцеллюлозы), получаемого из облагороженной древесной целлюлозы или хлопкового пуха. Отличается эластичностью, малой сминаемостью, мягкостью, диэлектрической способностью, однако у него невысокая прочность, низкая износо- и термостой­кость, значительная электризуемость. В отличие от дру­гих искусственных волокон оно не горит, а спекается.

В зависимости от типа исходного сырья выпускаются собственно ацетатное (из вторичной целлюлозы) и триацетатное (из триацетилцеллюлозы) волокна. Они применяются в основном для производства товаров ши­рокого потребления.

Синтетические химические волокна отличаются ма­лым водопоглощением и плотностью, химической инерт­ностью, устойчивостью к действию бактерий и микро­организмов, их физико-химические свойства почти не изменяются при погружении в воду. Однако крашение синтетических волокон затруднено. На их поверхности накапливается значительный электрический заряд, низ­кие также гигиенические свойства.

К наиболее распространенным карбоцепным синте­тическим волокнам относятся полиакрилонитрильное, поливинилхлоридное, полиолефиновое и поливинил-спиртовое, к гетероцепным — полиамидные и поли­эфирное.

Полиакрилонитрильное волокно, выпускаемое под торговым названием нитроновое, по внешнему виду и свойствам похоже на натуральную шерсть. Оно отлича­ется высокой прочностью, небольшой плотностью — 1,17 кг/м³, малой сминаемостью, устойчивостью к свету и другим атмосферным агентам, кислотам, слабым ще­лочам и органическим растворителям.

Нитроновое волокно широко используют для трико­тажного производства, изготовления ковров, тканей, ис­кусственного меха и др.

Поливинилхлоридные волокна отличаются высокой устойчивостью к действию большинства химических реагентов и микроорганизмов, низкой энерго- и тепло­проводностью, огнестойкостью. Однако у них невысокая устойчивость к истиранию, действию света и атмосфер­ных явлений, высоких (более 70°C) и низких (менее -15°C) температур.

Производимые в СССР Поливинилхлоридные волок­на известны под торговыми названиями хлорин, волокно ПВХ, ацетохлорин и винитрон.

Они используются для изготовления фильтров, спец­одежды, негорючих тканей, лечебного белья, теплоизоля­ционных материалов, а ковровом производстве.

К полиолефиновым волокнам относятся полиэтиле­новое и полипропиленовое.

Полиэтиленовое волокно обладает небольшой плот­ностью (940 кг/м³), высокими физико-механическими по­казателями, не гниет. Оно используется в основном для технических целей и в меньшей степени — для изготов­ления товаров народного потребления.

Полипропиленовому волокну присущи те же свойст­ва, что и полиэтиленовому, однако оно недостаточно стойко к действию тепла и света. Из полипропиленового волокна изготовляют нетонущие и негниющие морские канаты, электроизоляционные и фильтровальные ткани, оббивочные и декоративные материалы, ковры, три­котаж.

Поливинилспиртовое волокно, выпускаемое под тор­говым названием винол, отличается высокой прочностью, износостойкостью, гигроскопичностью, устойчивостью к изгибу, действию кислот, щелочей, нефтепродуктов, мик­роорганизмов и света

Винол применяют для выработки бытовых тканей, трикотажа, фетра, войлока, канатов, брезентов, рыбо­ловных сетей, фильтровальных материалов, а также в качестве армирующего материала в производстве ре­зиновых технических изделий и слоистых пластиков.

Одно из ведущих мест среди синтетических волокон принадлежит полиамидным волокнам. Они выпускаются двух разновидностей — капроновое (из поликапроамида) и анидное (из полигексаметиленанадипинамида).

Полиамидным волокнам присущи высокая прочность, эластичность, устойчивость к истиранию, ударным на­грузкам, многократным деформациям, действию химиче­ских реагентов, хорошая окрашиваемость. Однако они обладают повышенной электризуемостью, невысокими гигиеническими свойствами, свето- и термостойкостью.

Полиэфирное волокно выпускается под торговым на­званием лавсан и по внешнему виду напоминает шерсть.

Оно отличается высокой упругостью, поэтому мало сминается, прочностью, хорошей стойкостью к свету, по­вышенным температурам, истиранию, органическим рас­творителям, атмосферным воздействиям Однако плохо окрашивается, весьма сильно электризуется и загрязня­ется (пиллингуется).

Лавсановое волокно используется в производстве ка­натов, транспортерных лент, приводных ремней, брезентов, шин, искусственного меха, электроизоляционных, фильтровальных, бензо- и нефтестойких материалов, а также тканей бытового назначения. Для выработки платьевых и костюмных тканей используют также поли­эфирные текстурированные нити — кримплен.