Сообщение о синтетических и искусственных волокнах

Обновлено: 04.07.2024

Первое синтетическое волокно было получено в 1890 году во Франции, но со временем производство совершенствуется, появляются новые методы – рассмотрим виды, материалы и основные принципы технологии синтеза.

Свойства

Главный элемент состава – волокна. Они являются исходным сырьем, применяются в смешанном и обычном типе. Их качество влияет на процесс создания изделия. Важно знать все технические характеристики – длину, толщину. Тонкая нить способствует образованию пиллинга, а длинная делает пряжу прочной, ровной. Различия бывают по химическому составу и структуре.

Классифицируются они следующим образом:

Искусственные. Их образуют из природных соединений целлюлозного происхождения (дерево, солома). Получают вискозу и ацетат. Они хорошо пропускают воздух и всегда остаются сухими, но сильно мнутся.

Синтетические – это переработанные отходы нефти, каменного угля и природного газа. Имеют способность пропускать воду.

Вещи из таких материалов обладают следующими преимуществами:

Легкие, не впитывают влагу, быстро сохнут.

Низкая стоимость за счет дешевого сырья.

Долговечность и износостойкость, специальные технологии обеспечивают стойкость цвета.

Простая стирка, ткань быстро сохнет.

Используется для изготовления:

Однако, продукция также имеет свои минусы . Материал не пропускает воздух – это негигиенично для повседневной носки, поэтому изделия не подойдут людям, у которых есть аллергия, кожные болезни.

Синтетические волокна и ткани - названия и свойства

Каждый год появляется всё новое сырье, его характеристики зависят от компонентов. Выделяют следующие группы:

1. Гетероцепная – углерод и водород.

Полиуретановые

Создаются химическим методом из растворов, сплавов. Применяют в строительстве, декоре, шьют различную обувь, спортивные вещи, полотно для мебели.

Способность растягиваться в несколько раз, возвращаясь в начальное состояние.

Износостойкие, упругие, дышащие.

При высокой температуре теряют эластичность.

Стирку следует проводить без отжима, при минимальном режиме.

Полиамидные

Органическое сырье (нефть уголь, газ), капрон, нейлон. Применяют в медицине, автопроме, производстве рыболовных сетей, туристического снаряжения. Потребители, которые не совсем понимают, что такое синтетика, и какая это ткань, полагают, что такие изделия имеют лишь слабые стороны, но это не так.

Человек долгое время широко использует природные волокнистые материалы с льна, хлопка, конопли, шерсти для изготовления одежды и различных изделий домашнего обихода. Однако их стало недостаточно, чтобы удовлетворить растущие потребности. Возникла потребность в получении волокон химическим способом.

Волокна – длинные гибкие нити, которые производят из природных или синтетических полимеров и используют для изготовления пряжи и текстильных изделий

Среди природных волокон различают волокна растительного, животного и минерального происхождения.

Растительными называют волокна образованы в стеблях, листьях (льна, конопли), в семенах (хлопчатника) растений. Их основа – целлюлоза. Растительные волокна имеют хорошие механические свойства.

Животными волокнами являются белковые полимеры (шерсть, шелковые нити – выделение тутового шелкопряда). Шерстяное волокно высокоэластичное, имеет высокие теплоизоляционные свойства, шелковое – характерный блеск и прочность.

Минеральное волокно – асбестовое. Из него изготавливают филь, брезент, ткани для защитной одежды, шифер, специальной бумаги и картон, тепло- и изоляционные покрытия.

Это такие, в процессе производства которых используют химические методы.

Химические волокна бывают искусственные и синтетические. В промышленности добывают волокна обоими способами.

Волокна, добытые химической переработкой природных полимеров, называют искусственными (сырье – целлюлоза, хлопковый пух).

Волокна добытые из синтезированных полимеров называют синтетическими (сырье: бензол, фенол, этилен, ацетилен, циклогексан).

Химические волокна добывают из некоторых полимеров линейного строения. Эти полимеры сначала расплавляют или растворяют в органических растворителях, а затем пропускают образовавшуюся жидкость через очень малые отверстия. При этом образуются длинные и тонкие нити. Можно добыть полимер синтетическим способом, а затем уложить в нем молекулы в нужном порядке.

Важнейшими искусственными волокнами является вискозное и ацетатного. В качестве исходного природный полимер для образования искусственных волокон берут целлюлозу, выделенную из древесины, или хлопчатобумажный пух, который остается на семени после того, как с него снимут волокна хлопка. Сначала из целлюлозы готовят раствор. Для этого целлюлозу растворяют в растворителях. В зависимости от того, какие растворители используют, добывают различные волокна: вискозные, ацетатные, медно-аммиачные, штапельные, казеиновые. Гигроскопичность искусственных волокон небольшая, но они достаточно прочные.

Ацетатное волокно. При взаимодействии целлюлозы с уксусной кислотой в присутствии серной кислоты получают сначала триацетат целлюлозу, которую затем растворяют в смеси дихлорэтана и этанола. Образованный вязкий раствор продавливают через фильеры – металлические колпачки с многочисленными отверстиями, струйки раствора опускаются в шахту, через которую противотоком проходит нагретый воздух. В результате этого растворитель испаряется и образуются тонкие нити, из которых методом прядения изготавливают ацетатный шелк.

Ацетатное волокно достаточно прочное, мягкое, почти не совпадает во время стирки, мало мнется, имеет приятный блеск, низкую теплопроводность, поэтому хорошо сохраняет тепло. Недостаток то, что менее гигроскопичен чем хлопок и накапливает статические электрические заряды. С ацетатного волокна изготавливают белье, детская одежда, платья, мужские рубашки. Его используют также как изоляционный материал. Первую такую ткань добыл француз Шардане в 1889 году.

Вискозное волокно добывают из целлюлозы, которую обрабатывают раствором щелочи и сероуглерода. Ткань с вискозного волокна приятная на ощупь, мягкая, гигроскопична, легко и равномерно окрашивается, сквозь нее хорошо проникает воздух.

С развитием промышленности возникла потребность в новых волокнах, которые были бы механически прочные, термостойкие, выдерживали бы агрессивные среды. В 30-х годах XX века были разработаны методы синтеза волокнообразующих полимеров, а в 40-х годах изготовили первые синтетические волокна.

К синтетическим волокнам относятся: полиамидные (капрон, нейлон, энант), полиэстерные (лавсан), полиакрилонитрильные (нитрон), полиолефиновые и другие, которые получают физико-химической переработкой низко и высокомолекулярных синтетических соединений – продуктов переработки нефти, природного газа, каменного угля и др.

Наиболее распространенным является волокно капрон. Добывают его из капролактама. Расплавленную смолу пропускают через фильеры. Стволы смолы охлаждают, их извлекают и добывают волокно.

Волокно обладает высокой механической прочностью (не уступает стали), химическую стойкость, высокую эластичность, устойчивость к истиранию, устойчивость к многократному сгибание, не впитывает влаги, поэтому не гниет.

Недостатком является недостаточная термическая устойчивость (при + 250ºС плавится). Не устойчиво к действию концентрированных кислот.

Капрон используют для изготовления блузок, носков, шарфов, искусственного меха, ковровых изделий, рыболовных сетей. В технике из капрона изготавливают Кордну ткань, которая служит каркасом для авто- и авиапокришок, фильтровальные материалы. С капроновой смолы изготавливают устойчивые к износу детали машин и механизмов. Капроновые нити используют как швейный материал в хирургии. Нити очень легкие. Нить длиной 9 км весит всего 1 г.

Волокно нитрон имеет высокую прочность, эластичность, низкую теплопроводность, высокую светостойкость. Нитрон устойчивый к кислотам, но разлагается концентрированными растворами щелочей. С волокна изготавливают ткани для костюмов, искусственного меха с пушистым ворсом, ковровые покрытия.

Лавсан напоминает шерсть, но является более прочным. Изделия из него не требуют глажки. Лавсан разрушается кислотами и щелочами, но устойчивый к органическим растворителям. Нити из лавсана используют в смесях с хлопком, шерстью и льном для улучшения их качества. Лаван используют для изготовления трикотажа, декоративных тканей, искусственного меха, электроизоляционных материалов, бензино- нефтестойкая шлангов, производстве шин.

Кроме названных волокон изготавливают волокна специального назначения: термостойкие, жаростойкие, сверхпрочные, биологически активные, бактерицидные, полупроводниковые, йоннообминни и другие. Например: перлон – волокно прочнее металлический провод, выдерживает 30000 сгибов (проволока – 20-30 сгибов); хлорин – волокно высокой химической стойкости, оно не горит, на него не действуют щелочи, кислоты. Волокно используют для изготовления материалов технического применения. Например, фильтровальных тканей и прокладок в химических аппаратах; для изготовления спецодежды, лечебного белья.

Эластан (полиуретановое волокно) высокоэластичное, но чувствительное к действию света, быстро тускнеет, поэтому его добавляют во многие тканей для улучшения их качества.

Биологически активные волокна способны защищать организм человека от воздействия микроорганизмов или проявлять лечебные свойства. Если в полимер ввести антибиотики, то добывают бактерицидные волокна, из которых изготавливают марлю, салфетки, белье, протезы трубчатых органов. Волокна, которые излучают радиоактивные изотопы используют для лечения некоторых кожных заболеваний. Гемоактивни – для остановки кровотечения. Изготавливают обезболивающие, противовоспалительные, термостойкие волокна, волокна которые не горят и другие.

Химических волокон известно более 600 000 из которых 60 000 добывают в промышленных масштабах.

Химическими называются волокна, добываемые из синтетических и природных органических полимеров. Они делятся на 2 основных вида: синтетические из синтетического сырья и искусственные из природного сырья. Бывает, что полимеры, изготовленные из неорганического сырья, тоже относят к хим. волокнам. В промышленном производстве химические волокна изготавливают в виде:

моноволокон (единичные длинные волокна);
шпательных волокон (тонкие, небольшие отрезки);
нитей филаментных (соединенный большой пучок из тонких волокон).

Свойства

Волокна имеют большую разрывную прочность, поэтому обладают несминаемостью, формоустойчивостью. Также остаются стабильными, подвергаясь множественным нагрузкам. Обладают устойчивостью к природным воздействиям: влажности, солнечным лучям, температурным колебаниям. В процессе изготовления можно подвергнуть изменениям физико-химические и -механические свойства исходного полимера. Это дает возможность изготавливать волокна с различными свойствами, используя одно первоначальное сырье. Для изготовления новых текстильных вещей, делают смесь химических и природных волокон, тем самым улучшая качество и вид продукта.

Волокна искусственные

Добывают из органического природного сырья. Подразделяются:

ацетилцеллюлозные (триацетатные и ацетатные);
гидратцеллюлозные (вискозные, лиоцелл и медно-аммиачные);
белковые (зерно и казеин).

Целлюлоза, которая выделяется из древесины, является сырьем для изготовления гидратцеллюлозных волокон. Для изготовления белковых волокон сырьем служит растительный или природный белок.

Формирование искусственных волокон происходит из раствора мокрым или сухим способом. Выпускаются в форме кордной или текстильной нити, или как шпательное волокно. К минусам белковых и гидратцеллюлозных волокон относятся их возможность легко мяться и лишение прочности в мокром виде. Из-за дешевизны и легкодоступности сырья вискозных волокон, их изготовление продолжает развитие. Выпуск белковых волокон снижен. Производство ацетатных волокон увеличивается, благодаря их положительным качествам: несминаемости и стоящему внешнему виду.

Синтетические волокна

карбоцепные: поливинилхлоридные, поливинилспиртовые, полиакрилонитрильные, полиэтиленовые;
гетероцепные: полиамидные, полиуретановые, полиэфирные.

Формирование синтетических волокон происходит из растворов или расплавов полимеров сухим либо мокрым способом.

Обладают синтетические волокна износоустойчивостью, сильной прочностью, эластичностью, устойчивостью к воде и воздействию хим. агентов. Из-за быстрого развития базы и доступности сырья, менее трудоемкого процесса изготовления, производство синтетических волокон стремительно развивается.

Вариант №2

Технический прогресс шагнул далеко вперед с открытием химической природы вещей. На основе химических соединений синтезировали новые вещества. Прогресс коснулся и текстильной промышленности. Ранее, ткани получали из природных волокон. В 1890 году, впервые французами получено волокно, синтезированное на основе химических реакций.

Сейчас, все химические волокна классифицируются на:

Органическое волокно,
Неорганическое волокно.

Органические волокна получают на основе природного сырья – льна, хлопка, шерсти и шелка. Неорганические волокна, или химические, в свою очередь делятся на:

Любой процесс производства химического волокна, подразумевает длительную по времени обработку исходного материала. Весь процесс разделен на несколько этапов. После подготовительной обработки, получают концентрат, который является основой для прядения отдельных волокон, а дальше из них идет создание полотна. Поэтапно, все производство можно представить следующим образом: этап 1 – проведение предварительной обработки.

Этап 2 – Получение прядильного концентрата.

Этап 3 – Получение волокон.

Этап 4 – Обработка готовых волокон.

Этап 5 – Текстильная обработка.

При формировании концентратов добавляют целлюлозу. Чтобы изготовить целлюлозу в растворе, исходный концентрат под давлением продавливается через отверстия и, уже с готовых волокон, отмывают растворитель, для чего применяется уксусная кислота, гидроксид меди и натрия, сероуглерод. Поэтому закрепились названия – волокна ацетатные, медноаммиачные, вискозные. Вырабатывают вискозное полотно из еловой древесины. Ацетатное волокно вырабатывают из отходов хлопкового производства, такое полотно обладает хорошими гидрофильными свойствами (хорошо впитывают влагу).

Синтетические волокна получают из продуктов нефтепереработки, газообразной фракции и каменного угля. Поэтому волокна классифицируются по составляющим

полиамидное полотно (лавсан),
полиэфирное полотно (нейлон и капрон),
полиакрилонитрильное полотно (акрил, нитрон),
Эластановое полотно (лайкра и дорластан).

Обладают сильными горючими свойствами и легкоплавкостью, плохо, практически совсем не впитывают влагу.

Химические волокна (виды и свойства)

Все мы прекрасно знаем Владимира Ильича Ленина (Ульянова) – вождя трудящихся, великого политика, но вот кем он был, как простой дворянин стал столь известным? Родился он в 1870 году в Симбирске,

Иван-чай – многолетнее растение из семейства Кипрейные. Из него готовят лекарственный чайный напиток, который обладает мощным оздоровляющим эффектом. Это растение высоко ценится по всему миру, ведь одним из его главных преимуществ является

Если вдруг захотите прочитать гениальные сочинения Антона Павловича Чехова, то не ошибетесь в своем выборе. Ведь каждая его работа-это своего рода наша с вами жизнь. Писатель родился на берегу Азовского моря, в небольшом городке,

Искусственные волокна – один из видов сырья, применяющегося в производстве медицинских изделий различного назначения. Их получают из высокомолекулярных природных соединений (силикатного стекла, металлов и сплавов, белков, целлюлозы).

Применение искусственного волокна в производстве медицинских изделий позволяет придать им особые свойства, например, увеличить впитывающую способность (актуально для салфеток, гигиенических средств и т.п.), придать прочность, обеспечить устойчивость к размоканию.

Виды искусственных волокон

Сегодня изготавливаются различные типы сырья для медицинской промышленности. Все виды искусственных волокон объединяет гигиеничность. Наиболее распространенными материалами являются:

вискозное волокно;
ацетатное волокно;
триацетатное волокно.

Свойства искусственных волокон ацетатной группы – это низкая термостойкость (до 90°С), высокая степень мягкости. Триацетатные материалы отличаются упругостью. Они превосходят ацетатные по степени термостойкости, однако обладают низкой гигроскопичностью.

Особенности производства искусственных волокон

Производство искусственных волокон – сложный, многоэтапный процесс. Его специфика обусловлена типом сырья и конечной целью производителя. Вискозные волокна, например, изготавливают из целлюлозы (преимущественно еловой). Для этого сырье расщепляется, обрабатывается химическими составами, превращается в прядильный раствор. Искусственный материал имеет вид комплексных нитей.

Металлосодержащие волокна изготавливаются полностью металлическими и металлизированными (имеют соответствующее покрытие). Первые представлены в виде плоских и круглых мононитей.

В современном текстильном и специальном производстве используются также медно-аммиачные искусственные нити. Процесс их изготовления очень сложен, затратен. Волокна являются достаточно дорогими. Это ограничивает сферу их использования. Сырье применяется преимущественно для изготовления трикотажа специального назначения. Материал обладает особыми свойствами: повышенной прочностью, высоким коэффициентом растяжения, способностью восстанавливать форму.

Читайте также: