| Галоўная » Усё пра шыццё » Матэрыялы |
Сінтэтычныя валакна
| АГУЛЬНЫЯ ЗВЕСТКІ Сінтэтычныя валакна, атрыманыя з высокамалекулярных злучэнняў, якія ўтвараюцца сінтэзам з больш простых, нізкамалекулярных, рэчываў (фенолу, этылену, ацэтылену, метану і інш.), атрыманых з каменнага вугалю, нафты або прыроднага газу. Сінтэтычныя валакна ўпершыню былі атрыманы яшчэ да другой сусветнай вайны. Развіццю вытворчасці сінтэтычных валокнаў спрыялі поспехі ў галіне сінтэзу высокамалекулярных злучэнняў, а таксама іх каштоўныя ўласцівасці: высокая трываласць, пругкасць, ўстойлівасць да дзеяння вільгаці, дыэлектрычныя ўласцівасці і інш. Аднымі з першых сінтэтычных валокнаў былі валакно з хлараванай поливинлхлорида пад назвай ПЦ і поливинилспиртовое валакно, атрыманыя ў 1934 г. у Германіі. У 1938 г. у ЗША пачалося прамысловае вытворчасць поліаміднага валакна нейлон 66. У Савецкім Саюзе аналагічнае валакно выпрацоўваецца пад назвай анид. У 1940 г. у Германіі пачалося вытворчасць поліаміднага валакна перлон на аснове полімерызацыі капралактаму. У СССР гэта валакно атрымала назву капрон. У 1941 г. у Вялікабрытаніі быў распрацаваны метад вытворчасці поліэфірнага валакна терилен, аднак прамысловая вытворчасць терилена пачалося толькі ў 1955 г. У Савецкім Саюзе поліэфірнае валакно атрымала назву лаўсан (пачатковыя літары слоў «Лабараторыя высокамалекулярных злучэнняў Акадэміі навук»). Прамысловая вытворчасць лаўсана пачалося ў 1960 г. У ЗША ўпершыню было атрымана і стала вырабляцца полиакрилонитрильное валакно орлон. У СССР аналагічнае валакно пад назвай нитрон створана ў Ленінградскім інстытуце тэкстыльнай і лёгкай прамысловасці ім. С. М. Кірава. У далейшым у нашай краіне былі распрацаваны метады атрымання цэлага шэрагу новых відаў сінтэтычных валокнаў (энант, фторлон, поліпрапілен, спандэкс і інш.), якія маюць велізарнае значэнне для розных галін народнай гаспадаркі. Аб'ём сусветнага вытворчасці сінтэтычных валокнаў няўхільна ўзрастае. У 1980 г. іх атрымана больш за 4 млн т., прычым каля 48 % усіх сінтэтычных валокнаў прыпадае на долю поліамідных валокнаў, каля 24% - на долю поліэфірных валокнаў, каля 19 % - на долю полиакрилонитрильных валокнаў. З іншых хімічных валокнаў найбольш перспектыўнымі з'яўляюцца поливинилхлоридные, поливинилспиртовые і полиолефиновые. Сінтэтычныя валакна лаўсан і нитрон паўнавартасна замяняюць поўсць пры значна меншых матэрыяльных і працоўных выдатках. Сабекошт 1 т гэтых валокнаў у 3 - 4 разы ніжэй за сабекошт 1 т воўны. КАПРОН Вытворчасць капронавага валакна. Сыравінай для вытворчасці капрону з'яўляецца фенол, бензол, талуол або цыклагексану, якія атрымліваюцца з каменнага вугалю або нафты. Найбольш распрацаваным з'яўляецца спосаб прамысловай вытворчасці капрону з фенолу. Фенол шляхам некалькіх хімічных рэакцый ператвараецца ў капралактам (манамер), які шляхам полімерызацыі (злучэннем малекул ў доўгую ланцуг) ператвараецца ў палімер - рэчыва з малекулярнай масай 16 000 - 22 000, званае смалой капрон. Фармаванне капрону ідзе па сухім спосабе і заключаецца ў тым, што расплаўленая смала пры тэмпературы 270 - 280'З (тэмпература плаўлення смалы 215'З) праціскаецца праз фильеры з 12 - 24 або 39 адтулінамі дыяметрам 0,2 - 0,3 мм. Якія выходзяць з фильеры струменьчыкі застываюць пры обдувании іх халодным паветрам. Фармаванне капрону ідзе з вялікай хуткасцю, якая дасягае 1000 м/мін, пры гэтым ніткі атрымліваюць 20 - 25-кратную фильерную выцяжку ў гарачым стане. Затым ніткі падвяргаюцца выцяжцы на 400 - 600 % першапачатковай даўжыні ў залежнасці ад таго, якія фізіка-механічныя ўласцівасці неабходна атрымаць у гатовым прадукце. Пры выцяжцы ніткі утоняются, макрамалекулы ў іх арыентуюцца і ніткі набываюць павышаную ўстойлівасць да расцяжэння, павышаную пругкасць, памяншаюцца расцяжымасць і рэшткавае падаўжэнне (пластычнасць). Пасля выцяжкі ніткі замасливают, сушаць, падвяргаюць крутке і перамотцы. Капрон атрымліваюць у выглядзе комплексных нітак лінейнай шчыльнасцю 29,4; 15,6; 6,7; 5; 3,3 тэкс, у выглядзе монавалакно, г. зн. адзінкавых нітак лінейнай шчыльнасцю 2,2 і 1,7 тэкс. Пры вытворчасці капронавага штапельнага валакна выкарыстоўваюцца фильеры, якія змяшчаюць 200 - 250 адтулін. Фармаванне валакна ідзе са хуткасцю 400 - 500 м/мін. Пасля фармавання атрыманыя джгуты выцягваюць, гофрируют і разразаюць на штапельки пэўнай даўжыні. Будынак капронавага валакна. Капроновое валакно мае гладкую паверхню з круглым папярочным перасекам (гл. мал. 8, г). Таму валакна валодаюць вялікім бляскам і паніжанай цепкостью. У працэсе эксплуатацыі вырабаў з прымяненнем капронавага штапельнага валакна структура пражы парушаецца, на паверхні вырабы утворыцца ворс, які дзякуючы высокай трываласці і ўстойлівасці валакна да ізаляцыі не абрываецца, а скочваецца ў шарыкі - пиллингуется. Гладкасць капронавых нітак тлумачыцца таксама раздвигаемость і осыпаемость нітак у тканінах, слізгаценне тканін. Для павышэння цепкость капронавых нітак і памяншэння іх бляску усё большае распаўсюджванне знаходзяць спосабы атрымання прафіляваных (флиретт) і тэкстураваных (мэрон, гофрон і інш.) нітак. Ўласцівасці капронавых валокнаў. Гіграскапічнасць капрону нізкая, як у триацетатного валакна, ён недастаткова гигиеничен і таму не рэкамендуецца для бялізнавых тканін. Нядаўна распрацаваная тэхналогія атрымання фізічна мадыфікаванай прафіляванай капронавай ніткі - шелона (кручанай або тэкстураванай), якая адрозніваецца палепшанымі гігіенічнымі ўласцівасцямі, якія дазваляюць у 4 - 6 разоў лепш выдаляць залішнюю вільгаць з тканіны і з пододежного прасторы. Такія ўласцівасці шелона набліжаюць яго да натуральнага шоўку і дазваляюць выкарыстоўваць для бялізнавых тканін. Вырабы з капрону добра змочваюцца вадой, а пасля адціску захоўваюць толькі 20 - 25 % вільгаці (у віскознага валакна 100 %), таму яны хутка сохнуць. Ў вільготным стане капрон уласцівасцяў сваіх амаль не змяняе. Своеасабліва дзеянне на капрон вельмі гарачай вады і насычанага пара: памеры і форма нітак, тканін, вырабаў фіксуюцца і застаюцца нязменнымі пры наступных апрацоўках вадой або парай больш нізкай тэмпературы. Аднак пры апрацоўцы парай або гарачай вадой больш высокай тэмпературы, чым тэмпература стабілізацыі, выраб губляе далучаныя яму памеры і форму і яму можна надаць іншыя памеры і форму. Капрон вельмі адчувальны да дзеяння падвышаных тэмператур. Ужо пры тэмпературы вышэй за 65 'З ён пачынае губляць трываласць, таму ўсе цеплавыя апрацоўкі вырабаў з капрону варта праводзіць строга па усталяваным рэжымам. Капрон валодае добрай устойлівасцю да дзеяння шчолачаў і досыць устойлівы да дзеяння кіслот. Да дзеяння святла капрон недастаткова устойлівы, але гэты недахоп ліквідуюць даданнем у смалу светостабилизаторов. Капронавыя ніткі характарызуюцца высокімі механічнымі ўласцівасцямі: высокім мяжой трываласці пры расцяжэнні, што дазваляе вырабляць з іх тонкія і досыць трывалыя вырабы; высокай устойлівасцю да ізаляцыі (пры даданні да воўны ўсяго толькі 10 % капрону носкость вырабаў павялічваецца ў 2 - 2,5 разы); высокай пругкасцю (пры выцягванні капрону на 16 % пругкае падаўжэнне складае 91 %, пры выцягванні 20 - 25 % - каля 75 - 80 %). Капроновое валакно па вонкавым выглядзе нагадвае штучныя валакна, але ў адрозненне ад іх пры паднясенні да полымя праяўляе цеплавую ўсаджванне, плавіцца, а затым загараецца слабым блакітна-жоўтым полымем з наяўнасцю белага смуга і распаўсюдам .паху сургуча. Пры выдаленні валокнаў з полымя гарэнне паступова спыняецца, а на канцы застывае цёмны цвёрды шарык. З капрону выпрацоўваюцца лёгкія тканіны і трыкатаж, хупавыя карункі, стужкі, тасьма, штучны каракуль і інш. Штапельнае капроновое валакно выкарыстоўваецца ў сумесі з поўсцю і бавоўнай для выпрацоўкі платьевых, гарнітурных і пальтовых тканін. АНИД Вытворчасць валакна анид. Сыравінай для выпрацоўкі валакна анид служыць соль АГ, г. зн. соль адипиновой кіслаты і гексаметилендиамина - рэчываў, атрыманых сінтэзам фенолу, бензолу, цыклагексану або фурфурола і іншых простых рэчываў. Соль АГ шляхам полікандэнсацыі ператвараецца ў смалу анид. Фармаванне вядзецца з расплаву палімера на тым жа абсталяванні і па тым жа прынцыпе, што і фармаванне капрону. Валакно анид атрымлівае прыкладна такую ж выцяжку, як і капрон. Валакно анид выпускаецца ў выглядзе комплексных нітак, монавалакно і штапельнага валакна. Ўласцівасці валакна анид. Ўласцівасці валакна анид шмат у чым падобныя са ўласцівасцямі капрону. Трываласць, расцяжымасць, пругкасць, гіграскапічнасць, ўстойлівасць да ізаляцыі, здольнасць захоўваць форму вырабаў, фіксаваную запаркой, у гэтых валокнаў прыкладна аднолькавыя. Асноўнай асаблівасцю анида з'яўляецца тое, што яно некалькі больш теплостойко (тэмпература плаўлення 255 'З, тэмпература вільготна-цеплавой апрацоўкі вырабы 150-160 'З) і лепш афарбоўваецца, чым капрон. За мяжой такое валакно пад назвамі нейлон 66 (ЗША), ниплон (Японія) і іншымі шырока выкарыстоўваецца для выпрацоўкі разнастайных' тканін, верхняга і бялізнавага трыкатажу, мужчынскіх трыкатажных кашуль, пальчатак і панчошна-шкарпэткавых вырабаў. Акрамя таго, гэта валакно знаходзіць вялікае прымяненне ў вытворчасці штучнага футра, швейных нітак і шмат чаго іншага. ЛАЎСАН Вытворчасць валакна лаўсан. Сыравінай для выпрацоўкі лаўсана служаць диметиловый эфір тэрэфталевай кіслаты (скарочана диметилтерефталат, або ДМТ) і этыленгліколю. Працэс атрымання смалы лаўсан ідзе ў дзве стадыі. Спачатку пры ўзаемадзеянні ДМТ з этиленгликолем атрымліваюць дигликолевый эфір тэрэфталевай кіслаты, а затым рэакцыяй полікандэнсацыі апошняга атрымліваюць поліэтылентэрэфталат або смалу лаўсан малекулярнай масай 15000 - 20000. Фармаванне лаўсана аналагічна фармаванню капрону і ажыццяўляецца на тым жа абсталяванні. Для фармавання комплексных нітак выкарыстоўваюць фильеры з 8 - 40 адтулінамі дыяметрам 0,5 - 0,6 мм. Хуткасць фармавання валакна 500 - 1200 м/мін Для фармавання штапельнага валакна выкарыстоўваюць фильеры з 80 - 175 адтулінамі. Атрыманае валакно складаецца з аморфнага палімера і не валодае ўласцівасцямі, неабходнымі для выпрацоўкі вырабаў. У сувязі з гэтым валакно выцягваюць на 400 % пры тэмпературы 70 - 95'З. Пры гэтым макрамалекулы палімера арыентуюцца ўздоўж восі валакна і ўтвараюць крышталічную структуру палімера. Валакно набывае вялікую трываласць, эластычнасць, яго усадочность зніжаецца да 9 - 15 %. Выцягнутае валакно падвяргаюць термофиксации гарачым паветрам пры тэмпературы 130 - 155'З ў працягу 1 - 3 мін. У выніку фіксуецца форма валакна, ўсаджванне ў кіпячай вадзе зніжаецца да 1 - 5 %. Штапельнае валакно даўжынёй 40 - 120 мм атрымліваюць разразаннем жгута пасля выцягвання, гафрыравання і термофиксации. У залежнасці ад прызначэння лавсановое валакно можа быць атрымана бліскучым або матированным, суровым або афарбаваным у масе. Будынак лавсанового валакна. Як і капронавыя валакна, лаўсан мае гладкую паверхню з круглым папярочным перасекам (гл. мал. 8, г), з прычыны чаго ён валодае вялікім бляскам і паніжанай цепкостью. Вырабы з лавсанового валакна пиллингуются. Для ліквідацыі гэтага недахопу лавсановые валакна выпрацоўваюць извитыми і прафіляванымі Ўласцівасці лавсановых валокнаў. Па параўнанні з полиамидными валокнамі лавсановое валакно валодае меншай гіграскапічнасць, большай устойлівасцю да дзеяння вады і высокімі цеплаўстойлівасцю, святлаўстойлівасцю і хемостойкостью. Механічныя ўласцівасці лаўсана прыкладна такія ж, як у капрону. Вельмі высокая пругкасць лаўсана. Зморшчыны і плісэ на вырабах надзвычай стабільныя, захоўваюцца пры мыцця і чысткі. Дадаўшы ў сумесь любых валокнаў лаўсан, можна павялічыць ўстойлівасць плиссировки тканін з іх. Аднак ўстойлівасць да ізаляцыі ў лаўсана ў 4 - 4,5 разы ніжэй, чым у капрону, але вышэй, чым у штучных валокнаў, бавоўны, воўны і нітрону. Па цеплаправоднасці і несминаемости валакно лаўсан падобна на поўсць. Вырабы з гэтага валакна маюць шерстеподобный выгляд. Валакно лаўсан не схільна пашкоджання моллю, дзеяння цвілі і гніласных мікраарганізмаў. У звычайных умовах лаўсан дрэнна афарбоўваецца, што тлумачыцца высокай кристалличностью і малымі памерамі часу. Найлепшы эфект окрашиваемости дасягаецца фарбаваннем валакна ў масе (да фармавання валакна) або фарбаваннем пры падвышанай тэмпературы (каля 200'З) і павышаным ціску. Распрацаваны метад атрымання мадыфікаванага поліэфірнага валакна, які адрозніваецца лепшай здольнасцю афарбоўвацца звычайнымі фарбавальнікамі, якія ўжываюцца для фарбавання прыродных і штучных валокнаў. Лавсановое валакно не адрозніваецца па вонкавым выглядзе ад іншых хімічных валокнаў. Гарыць яно слаба, жаўтлявым полымем, вылучаючы чорную курава. Пасля згасання полымя застывае цвёрды шарык чорнага колеру. Валакно лаўсан дзякуючы цэлым шэрагу станоўчых уласцівасцяў знаходзіць шырокае прымяненне для вырабу вырабаў народнага спажывання і для тэхнічных мэтаў. Штапельнае валакно лаўсан выкарыстоўваюць у чыстым выглядзе, у сумесі з поўсцю, бавоўнай, льном, з рознымі хімічнымі валокнамі. З пражы з лаўсанам вырабляюць разнастайныя тканіны, нятканыя матэрыялы, трыкатажныя, штучны мех. Лавсановые ніткі выкарыстоўваюць у асноўным для вырабу тканін тэхнічнага прызначэння, швейных нітак, а таксама тэкстураванай ніткі мэлан (бэлан). За мяжой з поліэфірных нітак вырабляюць тканіны (сорочечные, блузочные, галстучные і інш.) і трыкатажныя вырабы. СПАНДЭКС Поліўрэтанавыя валакна выпускаюцца пад агульнай назвай спандэкс (высокоэластичное). Упершыню гэта валакно атрымана ў 1960 г. у ЗША. Асноўнымі разнавіднасцямі валакна спандэкс валакна з'яўляюцца пад фірмовымі назвамі вірэн, ликра. Вытворчасць валакна спандэкс. Сыравінай для вытворчасці валакна спандэкс з'яўляюцца розныя диизоцианаты і гліколі, з якіх у прысутнасці диаминов атрымліваюць паліурэтана. Полиуретанами называюцца высокамалекулярныя злучэнні, макрамалекулы якіх ўтрымліваюць уретановую групу (-ОСОNН-). Для забеспячэння высокай эластычнасці палімера і гнуткасці макрамалекулы у яе ўводзяць гнуткія блокі, у якасці якіх выкарыстоўваюць простыя ці складаныя поліэфіры. Поліэфіры, узаемадзейнічаючы з диизоцнанатами, ўтвараюць макродиизоцианаты, у якіх на канцы малекулы ўтрымліваюцца высокореакционно-здольныя изоцианатные групы (-NСО). Пры ўзаемадзеянні макроизоцианатов з диаминами ўтворыцца высокамалекулярных паліурэтана (малекулярная маса 13000 - 30000), які складаецца з гнуткіх блокаў, у якія ўваходзяць уретановые групы, і з жорсткіх блокаў, якія ўключаюць у сябе мачавіну. Фармаванне валакна спандэкс можа рабіцца мокрым і сухім спосабамі. Валакна атрымліваюць галоўным чынам у выглядзе комплекснай ніткі лінейнай шчыльнасцю ад 2,2 да 500 тэкс і ў выглядзе штапельнага валакна лінейнай шчыльнасцю 0,66 тэкс. Ўласцівасці валакна спандэкс. Ўласцівасці валокнаў спандэкс характарызуюцца наступнымі паказчыкамі: нізкай гіграскапічнасць (0,8 - 0,9 %) і цеплаўстойлівасцю (цеплавыя апрацоўкі рэкамендуецца праводзіць пры тэмпературы не вышэй 80 - 100'З), высокай хемостойкостью, недастатковай святлаўстойлівасцю, хоць і лепшай, чым у нітак з гумы, нізкай разрыўной нагрузкай (6 - 7 сН/тэкс), добрай устойлівасцю да ізаляцыі. Гарыць спандэкс падобна лавсану. Галоўныя вартасці валокнаў спандэкс - лёгкасць (шчыльнасць 1,21 г/см3), мяккасць, белы колер, высокая ўстойлівасць да цвілі і поту, добрая окрашиваемость, нязменнасць уласцівасцяў пры намаканні, высокая расцяжымасць (500 - 700 %) і эластычнасць (падобныя да гуме). Высокая расцяжымасць і эластычнасць валокнаў спандэкс тлумачацца асаблівым будовай макрамалекул, якія нагадваюць спіральныя спружыны, размешчаныя неориентированно і звязаныя ў асобных месцах жорсткімі сувязямі. Валакна спандэкс перапрацоўваюць у вырабы як у чыстым выглядзе, так і опряденными бавоўнай, штучнымі або сінтэтычнымі валокнамі. Расцяжымасць опряденных нітак спандэкс зніжаецца да 180 - 200 %. Спандэкс прызначаны галоўным чынам для вырабу эластычных вырабаў. З валокнамі спандэкс выпрацоўваюць эластычнае трыкатажнае палатно, тканіны для прадметаў жаночага туалета (гарсэты, паясы і інш.) і спартыўнай адзення (купальнікі і трэніровачныя касцюмы), панчошна-шкарпэткавыя вырабы, тканіны эластычныя для чахлоў, эластычныя аздобныя карункі, стужкі, тасьмы і інш. | |
| Праглядаў: 563 | |
| Усяго каментарыяў: 0 | |