Издавна, для производства тканей люди использовали те волокна, которые давала им природа. Вначале, это были волокна диких растений, затем волокна конопли, льна, а также шерсть животных. С развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень прочное волокно.
Но природное сырьё имеет свои недостатки, натуральные волокна слишком короткие, требуют сложной технологической обработки. И, люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок.
Сегодня химические волокна можно представить в виде следующей схемы:
Сейчас в лабораториях синтезируются всё новые и новые виды химических волокон, и ни одному специалисту не под силу перечислить их необъятное множество. Учёным удалось заменить даже шерстяное волокно – оно называется нитрон.
- Производство химических волокон включает 5 этапов:
- Получение и предварительная обработка сырья.
- Приготовление прядильного раствора или расплава.
- Формование нитей.
- Отделка.
- Текстильная переработка.
Хлопковые и лубяные волокна содержат целлюлозу. Было разработано несколько способов получения раствора целлюлозы, продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидрооксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити называются соответственно:
При формовании из раствора по мокрому способу струйки попадают в раствор осадительной ванны, где происходит выделение полимера в идее тончайших нитей.
Большую группу нитей, выходящих из фильер, вытягивают, скручивают вместе и наматывают в виде комплексной нити на патрон. Количество отверстий в фильере при производстве комплексных текстильных нитей может быть от 12 до 100.
При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Из каждой фильеры получают жгутик волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая после отжима и сушки режется на пучки волокон любой заданной длины. Штапельные волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде или в смеси с натуральными волокнами.
Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из продуктов переработки нефти:
Изменяя состав исходного сырья и способы его переработки, синтетическим волокнам можно придавать уникальные свойства, которых нет у натуральных волокон. Синтетические волокна получают в основном из расплава, например, волокна из полиэфира, полиамида, продавливаемого через фильеры.
В зависимости от вида химического сырья и условий его формирования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Например, чем сильнее тянуть струйку в момент выхода её из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят стальную проволоку такой же толщины.
Среди новых, уже появившихся волокон, можно отметить волокна – хамелеоны, свойства которых меняются в соответствии с изменениями окружающей среды. Разработаны полые волокна, в которые заливается жидкость, содержащая цветные магнетики. С помощью магнитной указки можно изменять рисунок ткани из таких волокон.
С 1972 года запущено производство арамидных волокон, которые разделяют по двум группам. Арамидные волокна одной группы (номэкс, конэкс, фенилон) используют там, где необходима стойкость к пламени, и термическим воздействиям. Вторая группа (кевлар, терлон) имеет высокую механическую прочность в сочетании с малой массой.
Высокую механическую прочность и хорошую устойчивость к химическим реагентам имеют керамические волокна, основной вид которых состоит из смеси оксида кремния и оксида алюминия. Керамические волокна можно использовать при температуре около1250°С. Они отличаются высокой химической стойкостью, а устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.
Читайте также: Ткань полиамид вредна или нет
Таблица свойств химических волокон
Какие ткани получают из химических волокон и где их используют: состав, виды и свойства ненатуральных материалов
Все материалы ткутся из волокон, которые делятся на натуральные, изготавливаемые из природного сырья, и химические, получаемые искусственным путем из имеющихся в природе веществ либо синтезируемые. Состав таких видов продуктов текстильной промышленности обуславливает их свойства. Чтобы понимать, что собой представляют разновидности синтетических и искусственных материалов, достаточно изучить их способы производства и общие характеристики.
Из чего изготавливают натуральные ткани?
При производстве натуральных полотен не применяются какие-либо искусственные и синтетические компоненты. При изготовлении таких тканей используется натуральное, т. е. природное сырье растительного, животного и минерального происхождения. Примером первого могут служить хлопок, лен, конопля и джут, ко второму – шерсть и натуральный шелк, к третьему – ость, остистая ткань и асбест.
Состав, производство, свойства химических тканей
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.
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.
| 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. |
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:
| 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. |