Хімічні тканини та їх властивості
Натуральні волокна поступово витісняються хімічними. Велика кількість тканин виробляється із сумішей натуральних і хімічних волокон.
Останніми роками все більшого значення і поширення набуває інша група текстильних волокон — хімічні. Як і натуральні, вони можуть бути органічними і неорганічними. Проте останні застосовуються тільки для виготовлення спеціальних видів одягу.
Тому основну групу волокон хімічного походження складають органічні. Вони можуть бути штучними і синтетичними. До штучних належать: віскозні, ацетатні, триацетатні та казеїнові. Ці волокна отримують шляхом хімічної переробки целюлози та інших вихідних матеріалів природного походження.
Синтетичні волокна створюються завдяки хімічному синтезу з продуктів нафти, вугілля, газу, іншої органічної сировини. За своїм походженням і хімічною структурою синтетичні волокна можуть бути гетероцидними і карбіцидними. До гетероцидних належать поліаміди (капрон, нейлон, перлон, ксилон та ін.), поліефірні (лавсан, терилен, дакрон та ін.) та поліуре-танові. До карбіцидних належать полівінілхлоридні (хлорин, вінол), полівінілспиртові (вінілон, куралон) та поліакрилнітрильні (нітрон, орлон).
Хімічні волокна мають ряд суттєвих переваг над натуральними:
— виробництво хімічних волокон потребує значно менше затрат праці;
— виробництво хімічних волокон не залежить від природних, географічних і кліматичних умов і може швидко нарощувати свої потужності.
В наш час існують волокна, які по багатьох показниках перевищують натуральні волокна.
Однак синтетичним тканинам властиві й суттєві недоліки. Одним із найбільших слід визнати їх надзвичайно низьку гігроскопічність. Унаслідок цього піт та інші виділення шкіри майже не вбираються у волокна синтетичної тканини, а скупчуються в повітряних порах, гальмуючи повітрообмін і погіршуючи теплоізоляційні властивості тканини. За високої температури навколишнього повітря створюються умови, що сприяють перегріванню, за низької температури — охолодженню. Тому, з гігієнічної точки зору, синтетичні тканини не бажано використовувати для білизняних виробів.
Синтетичні тканини мають й інші недоліки, Вони здатні затримувати неприємні запахи, гірше перуться (після звичайного прання бактеріальне обсіменіння є у 2—3 рази вищим, ніж у звичайної тканини). Можлива деструкція компонентів волокон унаслідок їх хімічної нестабільності, а також міграція в навколишнє середовище і підодяговий простір таких компонентів синтетичних тканин, як капролактан, акрилонітрил, сполук хлору та інших речовин, здатних подразнювати шкіру та справляти резорбтивний і алергічний вплив.
Завдяки своїй низькій гігроскопічності синтетичні волокна набувають високих електроізоляційних властивостей (поверхневий опір досягає 10—100 Ом). Це може призводити до нагромадження і тривалого перебування на поверхні матеріалу електричних зарядів. Унаслідок носіння синтетичних виробів може створюватись електростатичне поле напругою до 4000— 5000 В/см, у той час допустимою вважається напруга статичного електричного поля не більше ніж 250—300 В/см. Більша частина синтетичних тканин унаслідок тертя об шкіру людини заряджається негативно, що може шкідливо впливати на організм людини. Позитивна полярність електричних зарядів може бути досягнута змішуванням тканин різного походження.
Хімічні волокна виготовляють у вигляді нескінченної нитки, яка складається з багатьох окремих волокон, або з одного волокна, чи у вигляді штапельного волокна — коротких відрізків не скрученого волокна, довжина яких відповідає довжині шерсті. Але хімічні волокна, як штучні, так і синтетичні використовують переважно для технічних цілей при виготовленні електроізоляції, труб, струн, сіток, канатів та ін. Для тканин їх використовують менше, тому що вони негігроскопічні, погано пропускають повітря, накопичують статичну електрику.
В тканинах хімічні волокна часто використовують у суміш із натуральними волокнами. Волокна мають такі показники якості: лінійна щільність; міцність на розрив; крутка ниток; подовження в сухому і мокрому стані; еластичність; гігроскопічність, стійкість проти стирання; стійкість до високих і низьких температур; стійкість до світла; хімічна стійкість та інші спеціальні якості.
Але найважливішою характеристикою волокон є міцність на розрив. Це довжина, при якій волокно розривається від своєї ваги. Ось показники міцності деяких волоко: шерсть — 12 км, бавовна — 35 км, віскоза — 40 км, капрон і нейлон — 72 км.
Синтетичні волокна найбільш дешеві. При їх виготовленні відсутнє прядильне виробництво.
Вихідним матеріалом при виготовленні штучних хімічних волокон є целюлоза, яку виготовляють з деревини.
Целюлоза, як правило, знаходиться у рідинному стані, тобто у вигляді розчину у спирті або ацетоні.
Вихідним матеріалом при виготовленні синтетичних волокон є полімерні смоли, що знаходяться у розтопленому стані. Але технологія виготовлення як штучних так і синтетичних волокон багато в чому співпадає.
Окрім тканини із хімічних волокон виготовляють шинний корд, канати і троси, риболовецькі сітки, транспортерні стрічки, фільтруючі перегородки, напівпроникнені мембрани, шланги, килими, електроізоляцію тощо.
З метою покращення властивостей хімічних волокон, які використовують для виготовлення тканин, сучасна технологія дозволяє виготовляти волокна з різноманітною формою поперечного перерізу. Це досягається за рахунок форми отворів у філь’єрі.
Список використаної літератури
- Анохін В.В. Хімія і фізика полімерів. -К.: -1971.
- Бондаренко А.Д. Технология химической промышленности -К.: -1982.
- Волокна из синтетических полимеров. /Под. Ред. Н.Б. Паксивера. -М.: -1970.
- Дубровська Г. Системи сучасних технологій: Навч. посібник для студ. екон. спец. вузів / Черкаський інженерно-технологічний ін-т / А.П. Ткаченко (ред.). — Черкаси : Сіяч, 1997. Ч. 1 : Галузі хімічної промисловості. — Черкаси : Сіяч — 139с.