Классификация искусственных и синтетических волокон, их преимущества и недостатки
На протяжении столетий человек использовал для создания одежды и других предметов обихода натуральные ткани из шерсти, хлопка, льна, шелка, но со временем возникла необходимость в искусственных материалах, более прочных и надежных. Так появились искусственные волокна, обладающие качественно иными характеристиками по сравнению с органикой.
Под волокном понимается гибкая нить из натуральных или искусственных полимеров, используемая для изготовления текстильной продукции или пряжи.
Виды волокон
Если говорить о натуральных волокнах, то они могут быть минерального, животного или растительного происхождения.
Неорганические волокна создаются с использованием различных химических процессов.
Классификация на группы:
- Искусственные волокна (добытые путем химической переработки из различного сырья). Для их производства чаще всего используются целлюлоза и пух.
- Синтетические волокна. Эта разновидность добывается из синтезированных полимеров, а сырьем выступают циклогексан, фенол, этилен, бензол.
В современной промышленности для создания текстильной продукции широко производятся обе группы. Рассмотрим особенности каждой из них подробнее.
Искусственные волокна
Для получения искусственных волокон используются далеко не все полимеры, а только обладающие линейным строением. Их расплавляют или делают жидкими с помощью специальных растворителей. Получившуюся жидкость пропускают тонкой струей через сито с очень мелким плетением, в результате образуются длинные нити. Также можно добывать полимеры синтетическим способом, а потом укладывать в определенном порядке молекулы.
Самыми популярными искусственными волокнами являются ацетатное и вискозное. В роли исходного полимера выступает вискоза, полученная из древесины или же хлопчатобумажный пух, получаемый из семян хлопка. Для разжижения целлюлозы используют различные виды химических растворов, в зависимости от которых получаются разные волокна (ацетатные, казеиновые, медно-ацетатные, штапельные, вискозные). Искусственные волокна характеризуются сравнительно небольшой гигроскопичностью, но тем не менее они достаточно прочные.
Ацетатное волокно
Как получают ацетатное волокно:
- Целлюлоза взаимодействует с уксусной кислотой под влиянием серной кислоты, в результате производят триацетат целлюлозу, растворяемую в смеси этанола и дихлорэтана.
- Образуется вязкий густой раствор, который пропускают через металлические колпаки с большим количеством мелких отверстий (фильеры). Струи раствора через фильеры попадают в шахту, через которую проходит нагреваемый воздух.
- В итоге растворитель постепенно выдыхается и появляются невесомые нити, из которых с помощью прядения и создается ацетатный шелк.
Впервые ацетатную ткань добыл в 1889 году француз Шардоне.
Ацетатное волокно широко используется в текстильной промышленности благодаря отличной износостойкости. Ткани из него практически не мнутся, не деформируются после стирки, хорошо сохраняют тепло, тактильно приятны.
К недостаткам можно отнести невысокую гигроскопичность и склонность к накоплению статических электрических зарядов. Из ацетатного волокна производят ткань для детской одежды, белья, платьев и блузок, мужских рубашек. Также применяют его и для изготовления изоляционного материала.
Вискозное волокно
Для получения вискозного полотна целлюлозу обрабатывают раствором сероуглерода и щелочи. Вискоза — тип ткани, мягкий на ощупь, гигроскопичный, воздухопроницаемый. Она равномерно и насыщенно окрашивается и долго сохраняет свои потребительские характеристики.
Наряду с достоинствами вискозное волокно имеет и ряд недостатков: ткани из него сильно мнутся и быстро истираются, что приводит изделия в негодность. Основное применение вискозы – пошив женской одежды, ведь из нее получаются воздушные юбки и невесомые топы.
Полиамидные – стойки к истиранию и устойчивы к растяжению, однако они сильно электризуются и практически не сохраняют тепло. Данный вид используется для изготовления тончайшего кружева, эластичных ниток, белья, канатов.
Интересен тот факт, что полиамидное волокно крайне неустойчиво к термическому воздействию. Так, при нагреве до 160 градусов, оно теряет прочность в два раза.
Полиэфирные волокна
К полиэфирным относятся лавсан, терилен, дакрон. Их общим недостатком является повышенная жесткость и электризуемость. Лавсан применяют для производства бытовых материалов.
Синтетические волокна
С развитием промышленности возникла потребность в новых, более прочных и практичных, тканях, которые будут выдерживать агрессивные среды. Во второй половине 30-х годов прошлого века были созданы методы синтеза волокнообразующих полимеров, а спустя несколько лет появились первые волокна синтетического происхождения.
Виды синтетических волокон:
- полиэстерные (лавсан);
- полиамидные (нейлон, капрон, энант);
- полиолефиновые;
- полиакрилонитрильные (нитрон).
Самым распространенным синтетическим волокном, используемым для создания тканей, является капрон, добываемый из капролактама. Смолу сперва расплавляют, а потом пропускают через фильеры, после чего стволы смолы охлаждают и добывают из них волокно.
Капрон. Капрон известен своей износостойкостью (по прочности его можно сравнить со сталью), химической устойчивостью, эластичностью. Капрон не подвержен гниению из-за того, что практически не впитывает влагу. Однако капрон не устойчив к термическому воздействию (плавится уже при 250 градусах по Цельсию), а также к влиянию концентрированной кислоты.
Читайте также: Диван двухместный вента серый ткань
Из капрона шьют колготки, шарфы, носки, блузки, изготавливают искусственный мех и ковровые изделия, прочные рыболовные сети, производят специальный материал – каркас для авиа- и автопокрышек, фильтры.
Капроновая смола служит основой для деталей техники, подверженной повышенному износу. Капроновые нити используются в хирургии. Такая нить невероятно легкая, так, всего 1 грамм весят 9 километров волокна.
Нитрон. Не менее прочным и эластичным является нитрон. К его преимуществам относятся низкая теплопроводность и великолепная светостойкость. Нитрон не чувствителен к кислотам, но легко разлагается под влиянием концентрированного щелочного раствора. Из волокна изготавливают искусственный мех с ворсом и ковровое покрытие.
Лавсан, напоминающий шерсть, отличается от нее высокой прочностью. Пошитые из него изделия не нуждаются в глажке. Лавсан устойчив к органическим растворителям, но подвержен действию щелочи и кислоты. Часто лавсановые нити смешивают с другими волокнами, например, хлопком, льном, шерстью, для повышения их потребительских качеств. В промышленности его используют для изготовления декоративной ткани, искусственного меха, трикотажа, электроизоляционных материалов, шин, нефте- и бензиностойких шлангов.
Помимо вышеперечисленных волокон существуют и другие, не так широко применяемые виды узкого назначения (жаростойкие, биологически активные, полупроводниковые, сверхпрочные и т.д.). Так, перлон прочнее проволоки, хлорин не горит и не подвержен воздействию кислот и щелочей. Такие качества незаменимы при создании спецодежды из синтетических и искусственных волокон, прокладок в химических аппаратах, лечебного белья.
Широко известный эластан очень прочный, но подвержен выцветанию и деформации, поэтому его используют не в чистом виде, а в сочетании с другими материалами для повышения их качества.
Синтетическое волокно «Лола» уникально тем, что не горит, а лишь накаляется при температуре 1200 градусов Цельсия, поэтому его используют для пошива огнезащитной одежды.
Основные отличия искусственных и синтетических волокон
Несмотря на то, что обе разновидности волокон имеют ненатуральное происхождение, они различны между собой:
- Если искусственное волокно производится на основе высокомолекулярных органических веществ (белок, кератин, целлюлоза), то синтетическое – на основе низкомолекулярных (не встречающихся в природе).
- Следует заметить, что как синтетические, так и искусственные при классификации текстильных и других товаров следует отделять от натуральных. В готовом виде ни первые, ни вторые не имеют органического аналога.
Но, в целом искусственные ткани более близки к природе, нежели синтетические, поскольку, как было отмечено выше, в их основе лежат органические вещества. Так, исходным сырьем для вискозы является целлюлоза, подвергнутая воздействию гидроксида натрия и полимеризованная.
Химический состав синтетических волокон бывает чрезвычайно сложным, в нем зачастую трудно выделить один основной компонент. В этом и состоит основное различие между двумя большими группами химических волокон.
Ткани из химических волокон
Добрый день! Предлагаю Вашему вниманию статью про ткани из химических волокон. В такой формулировке выглядит не очень понятно, но на самом деле, с вещами из таких волокон мы сталкиваемся практически каждый день, сами того не подозревая.
Ткани, которые созданы из химических волокон очень разнообразны. Это искусственные ткани — ацетатный, вискозный шелк, штапельное полотно — и такие синтетические ткани как: капрон, нейлон, лавсан, нитрон, орлон и др.
Многие ткани из химических волокон по своим качествам и внешнему виду не уступают натуральным. Они легкие, прочные и красивые, им не страшна моль и влага, эти ткани мало загрязняются и легко отстирываются, а также хорошо держат форму.
Полиамид (Polyamide) — искусственное волокно, которое обладает функциональными характеристиками. Это легкая, «дышащая» быстросохнущая и износостойкая ткань, которая прекрасно сохраняет свою форму и не требует специального ухода. Она может быть гладкой, шероховатой, матовой или блестящей. РА — официальное сокращения полиамида. Полиамид используется преимущественно для изготовления изделий, непосредственно соприкасающихся с телом (нательных).
Из полиамида делаются также шитье и кружева. Свойства: легкий, высокоэластичный, немнущийся, прочный, ноский; впитывает влагу, быстро пропускает ее через себя на поверхность, где она испаряется, не садится; устойчив к воздействию щелочи, не вызывает появления моли, стойкий к воздействию морской воды, не гниет. Оценить разнообразие изделий можно в летнее время на пляже, где все ходят в купальниках и плавках.
Вискоза (Viscose) — искусственное, но не синтетическое волокно, производят из целлюлозы древесины и растений, которая прессуется при помощи фильеры. При этом образуются сплошные или филаментные нити. Свойства: мягкое приятное на ощупь волокно; гигроскопична; высокая влагопоглащаемость, воздухопроницаема; высокая интенсивность цвета.
Читайте также: Ткань для белья сорочек из 5 букв
Добавление в хлопковую основу вискозы (ее выделяют из целлюлозы, затем химической обработкой делают более мягкой) обеспечивает более высокую скорость впитывания влаги, чем у хлопка. Кроме того, вискоза не создает статического электричества, и одежда не липнет к такому белью. Качественное изделие может содержать не более 40 % вискозы.
Микро Модал (Micro Modal). Модал — это модернизированное вискозное прядильное волокно, которое вырабатывается из целлюлозы. При использовании различных технических методов получаются продукты с различными характеристиками. Микро увеличивает прочность нитей. Свойства: комфортность в носке — очень приятно к телу, хорошие гигиенические показатели (влага быстро выходит изнутри на поверхность), сохраняет форму, высокая интенсивность цвета, простота в уходе.
Искусственные волокна — виды, свойства, ткани из регенерированного волокна
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 января 2018; проверки требует 1 правка.
Текстильные волокна — волокна, использующиеся в текстильной промышленности для изготовления текстильных материалов: ткани, нетканых материалов, трикотажных полотен, ниток, пряжи, а также искусственного меха.
Гидратцеллюлозные искусственные волокна
Сюда относятся вискоза, лиоцелл, а также медно-аммиачные волокна.
Вискозные ткани изготавливаются исходя из их назначения. Им можно придать внешний вид хлопка, льна, шерсти или шелка. Кроме того, вискоза применяется для прядения вискозных неволокнистых изделий (целлюлозной пленки, целлофана), а также для производства искусственной кожи (кирзы). Вискоза обладает некоторыми достоинствами по сравнению с традиционными натуральными тканями. Так, вискоза лучше впитывает влагу, чем хлопок. Изделия из вискозы обладают приятным шелковистым блеском, при этом легко окрашиваются и обладают высокой светостойкостью (в отличие от шелка). Из недостатков необходимо назвать сильную сминаемость, высокую степень усадки и невысокую прочность (особенно во влажном состоянии). Поэтому стирать вискозу необходимо в щадящем режиме. Отжимать лучше вручную и не сильно, либо вообще не отжимать, а сразу вешать сушиться. Гладить ее рекомендуется в таком же режиме, как и шелк.
Лиоцелл также изготавливается из целлюлозных волокон. Лиоцелл выпускается под различными коммерческими названиями: Tencel, Орцел. Ткани из лиоцелла обладают следующими преимуществами: они приятные на ощупь, прочные, гигиеничные и экологически чистые. Кроме того, они эластичнее и гигроскопичнее хлопка.
Медно-аммиачное волокно вырабатывается из хлопковой целлюлозы. Имеет ограниченное применение в силу больших производственных затрат. Применяется в основном при производстве трикотажа, а в смеси с шерстью – при изготовлении тканей и ковров. В целом свойства медно-аммиачных волокон близки к вискозным. Но их прочность, упругость и эластичность немного выше.
Для чего применяется ткань
Гигроскопические свойства материала позволяют изготавливать спецодежду, куртки и комбинезоны со способностью задерживать влагу. Кроме изготовления верхней одежды полиамидная ткань применяется в производстве концертных костюмов. Капрон из полиамидных волокон используется для полупрозрачных чулок и колготок. Некоторые модели сумок, кошельков, иногда обуви и другой кожгалантереи шьют из данной ткани.
Полиамидные ткани часто применяются в сочетании с другими волокнами. Они незаменимы для прокладок в плоских и покрытий в зубчатых ремнях. Плоскозубчатые ремни производят с использованием тканей с эластичным утком, что означает повышенную растяжимость по нему. Данные ткани упрощают технологию изготовления ремней с зубцами. Эластичный уток позволяет правильно, эстетично оформить зуб ремня без произведения операции по укладке изделия на пресс-форму.
Ацетилцеллюлозные искусственные волокна
К этой группе относятся ацетатные и триацетатные волокна. Такие волокна мягкие и внешне похожи на натуральный шелк. Они хорошо сохраняют форму, не мнутся, светоустойчивы. Но их прочность ниже, чем у вискозы. Из недостатков необходимо отметить невысокую гигроскопичность, низкую устойчивость к истиранию, плохую окрашиваемость и электризуемость.
Ацетатные волокна обладают низкой теплопроводностью. Поэтому их применяют при пошиве теплого белья. Термостойкость у них низкая (80-90 °С). Такие ткани стираются в щадящем режиме при температуре 30 °С.
Триацетатные волокна обладают высокой упругостью. Благодаря этому изделия из них сохраняют плиссе и гофре даже после стирки. Кроме того, их не требуется гладить. В отличие от ацетатных, триацетатные волокна лучше окрашиваются и термостойки (150-160 °С). Поэтому стирать ткани из них можно в обычном режиме при температуре 70 °С. Но гигроскопичность у них еще ниже, чем у ацетатных.
Читайте также: Шьем домик для кукол из ткани
Состав, производство, свойства химических тканей
Модал
По способу получения ткани из химических волокон подразделяются на искусственные и синтетические. Данные виды тканей имеют разные определения. Искусственными называются материи, сотканные из волокон, которые получают в результате физической и химической обработки натурального органического (белки, целлюлоза) и неорганического (металлы, стекло) сырья. Наиболее востребованными видами этих тканей считается вискоза, модал, бамбук, ацетат и триацетат.
Синтетические материалы содержат в составе волокна, полученные путем химического синтеза веществ, не встречающихся в природных условиях. Все они сгруппированы в следующие полиамидные, полиуретановые, поливинилспиртовые, полиэфирные, полиакрилонитрильные, полиолефиновые (полиэтиленовые и полипропиленовые) ткани.
Материалы из искусственных волокон
Современные ткани из искусственных волокон не уступают, а в некоторых аспектах превосходят материи, созданные из натурального сырья. Коллекция искусственных материалов постоянно пополняется новыми видами. Их так много, что не представляется возможным описать каждый из них. Свойства наиболее популярных тканей из химических волокон указаны в таблице.
Вискоза
| Название искусственных тканей | Состав | Достоинства | Недостатки |
| Вискоза | Древесная целлюлоза | Мягкость, драпируемость, гигроскопичность, легкое окрашивание, воздухопроницаемость, терморегуляция, доступность. | Сминаемость, высокая пиллингуемость, горючесть, утрата первоначальных качеств при контакте с водой и ультрафиолетом, низкая эластичность. |
| Модал | Мягкость, гигроскопичность, легкость, воздухопроницаемость, износостойкость, эстетичность, безопасность, формо-, цвето- и грязеустойчивость. | Дороговизна, способность вызывать раздражение. | |
| Бамбук | Сырье, получаемое из стеблей бамбука | Воздухопроницаемость, износостойкость, гигроскопичность, теплоизоляция, устойчивость к неприятным запахам и ультрафиолету, легкое окрашивание, мягкость, легкость, драпируемость, экологичность, антибактериальность, гипоаллергенность, наличие оздоравливающего эффекта, простота ухода, эстетичность, формоустойчивость, низкая сминаемость, антистатичность. | Высокая стоимость. |
| Ацетат | Ацетилцеллюлоза | Формоустойчивость, эластичность, теплоизоляция, устойчивость к поражению бактериями, быстро высыхает, влагостойкость, простота ухода, грязеустойчивость, драпируемость, легкое окрашивание, низкая сминаемость. | Низкая износостойкость, электризуемость, низкая гигроскопичность, утрата первоначальных качеств при контакте с химическими веществами и ультрафиолетом. |
| Триацетат | Устойчивость к грязи, ультрафиолету и поражению бактериями, драпируемость, гипоаллергенность, эластичность, износостойкость, формоустойчивость, доступность. | Низкая гигроскопичность, плохая терморегуляция, воздухонепроницаемость, электризуемость, утрата первоначальных свойств при действии химических веществ. |
Триацетат
Синтетические ткани
Синтетические волокна используют как в чистом виде, так и в сочетании с натуральными, что позволяет значительно улучшить эксплуатационные качества последних. В зависимости от исходного сырья синтетические материи обладают определенными характеристиками. Информация о составе и свойствах таких тканей представлена в таблице:
Нейлон
| Группы синтетических тканей | Состав | Названия материалов | Достоинства | Недостатки |
| Полиамидные | Соединения, включающие амидную группу CONH | Нейлон, капрон, силон | Высокая прочность, формоустойчивость, легкость, устойчивость к поражению болезнетворными микроорганизмами, способность быстро высыхать. | Низкая термоустойчивость, гигроскопичность и способность сохранять тепло, склонность к пожелтению при контакте с потом и ультрафиолетом, электризуемость. |
| Полиуретановые | Полиуретановый каучук | Спандекс, лайкра, неолан | Растяжимость, устойчивость к истиранию, ультрафиолетовым лучам и химическим веществам, несминаемость, цветоустойчивость. | Низкая теплостойкость и гигроскопичность, воздухонепроницаемость. |
| Поливинилспиртовые | Растворы поливинилового спирта | Винол, куралон, мтилан | Прочность, устойчивость к истиранию, ультрафиолету и поражению бактериями, низкая тепло- и электропроводность, негорючесть, доступность, гигроскопичность, низкая пиллингуемость, эстетичность. | Низкая грязеустойчивость, риск усадки и утраты прочности при намокании, низкая устойчивость к действию химических веществ. |
| Полиэстеровые | Расплав полиэтилентерефталата и его производных | Дакрон, тесил, лавсан, диолен | Износостойкость, цвето-, влаго- и формоустойчивость, устойчивость к неприятным запахам, действию химических растворов и поражению бактериями, низкая пиллингуемость, пыле- и грязеустойчивость, легкость, способность быстро высыхать, несминаемость, доступность, простота ухода. | Воздухонепроницаемость, жесткость, электризуемость, риск раздражения кожи. |
| Полиакрилонитрильные | Акрил | Нитрон, акрилан | Устойчивость к ультрафиолету, термо- и влагостойкость, формо- и цветоустойчивость, прочность, мягкость, способность быстро высыхать, устойчивость к поражению болезнетворными микроорганизмами и действию кислот, щелочей, бензина, ацетона. | Жесткость, низкая гигроскопичность, воздухонепроницаемость, быстрая истираемость, электризуемость, пиллингуемость. |
| Полиолефиновые | Полиэтилен, полипропилен | Спектра, дайнема, текмилон | Прочность, износостойкость, устойчивость к поражению болезнетворными микроорганизмами, влагостойкость, легкость, теплоизоляция. | Отсутствие огнеупорных качеств, усадка при стирке. |
Спектра
Белковые искусственные волокна
Эту группу представляют казеиновые и зеиновые волокна.
Казеин – сложный белок, который образуется в результате расщепления пептидных связей в процессе свертывания молока.
Зеин – белок растительного происхождения. Содержится в зернах кукурузы.
Белковые волокна обладают мягкостью, низкой теплопроводностью. По показателям гигроскопичности и растяжимости приближаются к шерстяным. Однако их прочность невелика, особенно во влажном состоянии. Кроме того, они обладают низкой термостойкостью. Потому боятся горячей воды. В целом производство белковых волокон широко не распространено в силу их низких механический свойств, а также потому, что сырьем служат ценные пищевые продукты.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности