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.
Читайте также: Характеристики ткани креп дайвинг
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.
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.
Читайте также: Ткань для коляски внутри
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.
Дизайн-лаборатория модной одежды
Дизайн, производство и продажа женской одежды из натурального шёлка и трикотажа
Москва
+7 (495) 778 59 97
+7 (495) 979 92 44
Каталог моделей
Виды текстильных волокон
Волокнистые материалы, из которых прядут нити, бывают разного происхождения:
растительные, животные, синтетические (см. схему).
Натуральные растительные волокна вырабатываются из стеблей и листьев разных растений: хлопка, льна, конопли, джута и др.
Хлопчатник — многолетний теплолюбивый кустарник, родом из жарких стран — Индии, Африки, Мексики. Возделывать его люди начали задолго до нашей эры.
Хлопковые волокна — это тонкие волоски длиной от 1 до 5 см на семенах хлопка.
Из хлопковых тканей делают одежду, сети, ремни, канаты, паруса. Паруса каравелл Колумба были из хлопка — типа современной джинсовой ткани.
Х/б ткани легки, удобны и приятны в носке, но они садятся при стирке и легко мнутся, хотя и гладятся тоже легко. Видов х/б тканей очень много: ситец, батист, маркизет, сатин, бязь, поплин, марлевка, деним, канифас, тик, бязь, перкаль, нансук, органди, пике, вуаль и др.
Лен — травянистое растение, растёт почти везде, кроме крайнего севера.
Льняные ткани — более жёсткие, чем хлопковые. Они очень гигиеничны, но тоже мнутся и садятся. Очень хороши льняные ткани с добавлением лавсана — они меньше мнутся и легче гладятся.
Конопля, между прочим, не только источник наркотических веществ :), из её жёстких и грубых волокон получают холст, мешковину, парусину и особо прочные канаты (гораздо прочнее синтетических).
Есть растения с ещё более грубыми волокнами, но и более прочными. Из джута делают мешковину. Из черешков листьев пальмы кариота получают самые прочные волокна, трос из которых не уступает стальному. Не менее прочен и манильский трос, его делают из пеньки банана, растущего на Филиппинских островах. Волокна такой пеньки достигают 5 м.
Натуральные волокна животного происхождения — это шерсть и шёлк.
Шерсть — вероятно, самое древнее из используемых людьми волокно. Его получают из шерсти овец (шевиот, меринос и др.), коз (мохер, кашемир), верблюдов, кроликов (ангора), ламы (лама, альпака) и др. С животных либо счёсывают пух, либо стригут их, затем шерсть моют, сушат, очищают, прочесывают, чтобы волокна распрямились. Из образовавшейся рыхлой ленты делают ровницу — пухлый, непрочный жгут, который дальше, скручивая и вытягивая, превращают в пряжу, а затем в ткани и трикотаж.
Читайте также: Шить овощи из ткани
Кроме прядения, есть и другой способ обработки шерсти, валяние — так делают валенки, шляпы, игрушки и др.
Шерсть редко применяется в чистом виде, обычно используют смеси, чаще всего с синтетикой — так она прочнее, меньше садится и мнётся. Шерсть лучше отдавать в химчистку, но если уж решились стирать — постарайтесь, чтобы вода была всё время одной и той же температуры, слегка тёплая; от горячей и от смены температур шерсть сваливается, и вещь уменьшается в размере.
Виды шерстяных тканей весьма разнообразны: саржа, твид, бостон, коверкот, сукно, шевиот, дюветин и др.
Совсем по-другому обстоит дело с шёлковым волокном. Волокна как такового нет, с коконов сматывают готовые тоненькие ниточки, которые затем скручивают между собой в более толстые и прочные.
Шелк натуральный получают из коконов тутового, дубового и других шелкопрядов.
Родина шёлка — Китай. Около 5 тысяч лет назад там начали разводить тутового шелкопряда. Тайна шелководства хранилась в строжайшем секрете, за разглашение ее карали смертной казнью. Шёлк был очень дорог — в Древнем Риме за фунт шелка платили фунт золота.
Сегодня шёлк стал гораздо доступнее, хотя и остаётся элитной тканью: он необыкновенно нежен и лёгок, гипоаллергенен, в холод в нём тепло, а в жару прохладно. Шёлк слегка садится, но после обязательной 4х-часовой горячей обработки ручной росписи изделие уже не сядет. Шёлк, как всякая натуральная ткань, мнётся, но зато легко гладится и легко стирается.
Видов шёлка очень много: газ, шифон, органза, эксцельсиор, туаль, фуляр, крепдешин, креп-жоржет, атлас, парча и мн. др.
Искусственные волокна получают из природных полимеров — хлопковой, древесной и другой целлюлозы путем специальной обработки. Искусственные ткани по свойствам близки к натуральным, но обычно они гораздо дешевле.
Вискозное волокно — это обработанная целлюлоза древесины. Вискоза — мягкая и приятная на ощупь, но довольно непрочная и садится при стирке. Из вискозного волокна самая известная ткань — штапель, но сейчас вискозу научились делать похожей и на шёлк, и на другие ткани, есть и вискозный трикотаж.
Ацетатное волокно делают из целлюлозы хлопка, обработанной уксусной кислотой. Ацетатные ткани также не очень прочны, менее гигиеничны, чем вискоза, сильно мнутся. Ацетатный шёлк рекомендуется подвергать химической чистке, а не стирать.
Синтетические волокна — это полимеры, в основе которых — природный газ, нефть, каменный уголь. Сначала из этих углеводородов получают густую жидкую прядильную массу, которая потом в горячем состоянии, под давлением проходит через мельчайшие отверстия. Вытекающие струйки на воздухе застывают и превращаются в нити.
Капрон, нейлон, лавсан, полиэфир, акрил, полиэстр, дралон — всего и не перечислишь. Из синтетических тканей можно делать что угодно — чулки-носки, одежду, декоративные ткани, искусственный мех, канаты, рыболовные сети, спецодежду для пожарных, корд для шин самолётов и мн. др.
Используют как чисто синтетические нити, так и в смеси с натуральными: хлопком, шерстью и др.
- 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