Профессия «портной»
Учебное пособие

       

2.1.2. Химические волокна

Впервые текстильные волокна химического происхождения стали производиться в конце XIX — начале XX вв.

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Сырьем для производства искусственных волокон служат древесная целлюлоза, отходы хлопка и шелка. Исходным продуктом для получения сырья при производстве синтетических волокон являются газы, продукты переработки нефти и каменного угля.

Искусственные волокна имеют тот же химический состав, что и исходное природное сырье. Синтетические волокна получают в результате химических реакций синтеза, т.е. превращения низкомолекулярных веществ в высокомолекулярные путем укрупнения их молекул. В итоге производятся такие волокна, которых в природе не существует.

Процесс производства химических волокон включает пять этапов:

  • получение и предварительная обработка сырья;
  • приготовление прядильного раствора или расплава;
  • формование волокна,
  • его отделка;
  • текстильная переработка.

Исходное сырье растворяют или расплавляют до состояния жидкой массы. Полученный таким образом прядильный раствор под давлением пропускают через фильеры — особые колпачки с различными фасонными отверстиями. Струйки прядильного раствора, застывая, образуют элементарные нити , которые затем соединяются в комплексные текстильные нити.

Отделка нитей из химических волокон может включать в себя следующие операции: промывку, сушку, крутку, термическую обработку для закрепления крутки, а также отбеливание или крашение (в настоящее время крашение чаще всего производится внесением красителей в прядильный раствор).

Описанный способ получения химических волокон одинаков как для искусственных, так и для синтетических волокон.

Искусственные волокна

Вискозные волокна. Исходным сырьем служит древесная целлюлоза, получаемая из ели, сосны, пихты, бука. Измельченная древесина отваривается в щелочном растворе. В результате образуется серая масса, которая отбеливается, освобождается от нецеллюлозных примесей, обрабатывается химическими реактивами, выдерживается 25—30 часов и затем подается на прядильные машины с фильерами.

В процессе отделки вискозные нити промываются, отбеливаются и окрашиваются. Двуцветная вискозная нить типа меланж образуется путем соединения двух окрашенных струек раствора. Такое волокно имеет оригинальный оптический эффект и широко применяется для изготовления трикотажных изделий.

Имея целлюлозную основу, вискозные волокна по своим физико-химическим свойствам сходны с хлопком. Так же, как и натуральные, вискозные ткани имеют очень хорошие гигиенические показатели. По внешнему виду из-за блеска и мягкости нити вискоза напоминает шелк.

Вискозные волокна используются для производства сорочечных и плащевых тканей, тонких трикотажных полотен, швейных ниток, а также искусственного меха.

Ацетатные волокна. Сырьем служат отходы хлопка, которые обрабатываются уксусной кислотой и ее солями. В результате получается прядильный раствор, из которого и получают волокна.

Ацетатные волокна содержат не чистую, а химически связанную целлюлозу, поэтому их свойства несколько отличаются от свойств вискозных волокон. Ацетат имеет меньшую прочность волокон, которая к тому же сильно теряется в мокром виде. Ацетатные волокна реагируют на действие органических растворителей, используемых при химической чистке.

Ацетатные волокна значительно более упругие, поэтому ткани из них меньше сминаются, чем ткани из натуральных целлюлозных или вискозных волокон, но при этом их гигиенические качества намного хуже.

По внешнему виду ацетатные ткани напоминают шелковые, но менее тонкие и пластичные, чем последние. Ацетатные волокна широко используются для производства платьевых тканей, называемых «искусственным шелком», и трикотажных полотен.

Триацетатные волокна. По составу и свойствам аналогичны ацетатным волокнам. Они также вырабатываются из целлюлозы.

Триацетатные волокна обладают меньшей гигроскопичностью, чем вискозные и ацетатные, они более жесткие и менее стойкие к истиранию. К недостаткам можно также отнести высокую электризуемость.

Но при этом триацетатные волокна лучше реагируют на свет и тепло, очень упругие, что позволяет получать ткани, которые не нуждаются в глажении. Кроме того, эти волокна мало загрязняются и быстро сохнут после намачивания.

Используются триацетатные волокна для производства платьевых, рубашечных, костюмных, подкладочных, галстучных тканей, а также трикотажных полотен.

Синтетические волокна

Синтетические волокна группируются в зависимости от полимера, из которого они изготовлены.

Полиамидные волокна. Из этой группы синтетических волокон наиболее широко применяется капрон. Исходное сырье для его производства — продукты переработки каменного угля (бензол и фенол).

Характерными свойствами полиамидных волокон являются легкость, упругость, высокая прочность при растяжении, стойкость к истиранию и многократным изгибам, высокая химическая и биологическая (действие микроорганизмов и плесени) стойкость.

К недостаткам волокон можно отнести их низкую гигроскопичность и малую термостойкость (при незначительном нагревании капрон начинает плавиться, что необходимо учитывать при влажно-тепловой обработке).

Горит капрон при поднесении к пламени, происходит тепловая усадка, затем плавление, в результате образуется смола и выделяется белый дым с запахом сургуча.

Капрон используется для изготовления тканей, чулочно-носочных изделий, ниток, кружев, отделочных материалов, он широко применяется также для технических целей.

Полиэфирные волокна. Самым широко используемым полиэфирным волокном является лавсан, который получают из продуктов переработки нефти.

По своим физическим и биологическим свойствам лавсан аналогичен капрону, но в отличие от последнего он разрушается концентрированными кислотами и щелочами. Как и капрон, лавсан обладает очень низкой гигроскопичностью, воздухо- и теплопроводностью. Горит лавсан слабо желтым пламенем, выделяя при этом копоть. При затухании образуется шарик чугунного цвета.

В чистом виде полиэфирные волокна используются для изготовления швейных ниток, кружевного полотна, ворса искусственного меха. Чаще же всего они применяются в смесях с натуральными тканями, особенно шерстью, вискозными полотнами. Наличие лавсана в смешанных тканях улучшает их физические свойства: делает их более прочными и несминаемыми. Кроме того, лавсан, будучи более термостойким, чем капрон, не создает особых сложностей при влажно-тепловой обработке этих тканей.

Полиолефиновые волокна. Наиболее известными и часто используемыми материалами из полиолефиновых волокон являются полиэтилен и полипропилен. Исходным сырьем для синтеза полиолефинов служат продукты переработки нефти — этилен и пропилен.

Полиэтилен и полипропилен обладают очень высокими физическими показателями. Они очень устойчивы к воздействию химических реактивов и микроорганизмов. Полиолефиновые волокна абсолютно не пропускают воздух и влагу, их гигроскопичность равна 0%.

Из полиэтилена и полипропилена вырабатывают плащевые и декоративные ткани, ворс ковров, а также пленочные материалы технического назначения.

Полиуретановые волокна. К полиуретановым волокнам относятся комплексные нити спандекс.

Волокна спандекс схожи с другими синтетическими волокнами, но по своим физико-механическим свойствам они относятся к эластомерам, т.е. имеют очень высокие показатели эластического восстановления. После снятия растягивающей нагрузки спандекс почти сразу восстанавливает внешний вид.

Это свойство волокон спандекс используется при изготовлении тканей с эффектом «стрейч», трикотажа, а также материалов для спортивных, корсетных и лечебных изделий.

Вопросы для повторения

  1. Какова схема классификации волокон?
  2. Каков химический состав растительных', животных, искусственных и синтетических волокон ?
  3. Какими физико-химическими свойствами обладают натуральные волокна растительного происхождения?
  4. Какими физико-химическими свойствами обладают натуральные волокна животного происхождения? В чем сходство и различия свойств шелка и шерсти?
  5. Какие этапы включает в себя процесс производства химических волокон?
  6. Что является исходным сырьем для получения искусственных и синтетических волокон?
  7. Какие группы искусственных волокон используются для создания одежды, область их применения ?
  8. Какие группы синтетических волокон используются для создания одежды, область их применения ?

Рейтинг@Mail.ru