ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 0
ях. Этим требованиям отвечают многие химические во локна, особенно синтетические, как например, полиамид ные и полиэфирные, а также волокна на базе акриляитрила. Ткани из химических волокон большей частью не дают усадки и характеризуются высокой эластичностью, что важно для изготовления высококачественных изде
лий.
Эластичность — это способность волокна восстанав ливать свои размеры после растягивания. Если волокно, растянутое на 10%, после снятия нагрузки полностью вос станавливает свои размеры, то эластичность равна 100%. Это свойство важно при эксплуатации текстиль ных товаров народного потребления и особенно для про изводства технических изделий.
Большая часть химических волокон чрезвычайно ус тойчива к многократным деформациям. Физико-механи ческие свойства полиэфирных волокон обусловливают их высокую устойчивость к истиранию.
Устойчивость к действию многократных деформаций, или усталостную прочность волокна, определяют числом выдерживаемых им двойных изгибов. Наибольшей уста лостной прочностью обладают полиамидные и другие химические волокна.
Важным свойством волокон, используемых для про изводства технических изделий, особенно в качестве электроизоляции, является низкая гигроскопичность, измеряемая количеством поглощенной влаги (в % при влажности воздуха 65%).
Малая гигроскопичность синтетических волокон, осо бенно в смеси с природными, не является помехой для изготовления одежных тканей.
Характерная особенность многих химических воло кон состоит в их высокой устойчивости к действию свега, атмосферы, микроорганизмов, химических, агрессивно
действующих веществ, высоких и низких температур. Ус тойчивые к свету и влиянию атмосферы волокна с боль шей эффективностью применяются Для производства верхней одежды, рыболовных сетей и снастей. К ним прежде всего относятся синтетические волокна на осно ве полиакрилнитрила и его сополимеров. Стойкость хи мических волокон к действию химических реагентов имеет большое значение для изделий технического зна чения (фильтровальные ткани и спецодежда), а также для бытовых изделий.
Важным свойством волокон, используемых для про изводства шинного корда, электроизоляции и бытовых изделий, является их высокая теплостойкость.
Последние годы ознаменовались крупными успехами в области разработки новых видов волокон. Ученые и ин женеры научились путем небольших изменений в соста ве исходного сырья и условий изготовления получать во локно с заранее заданными свойствами.
ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА
Как уже было сказано, искусственные волокна полу чаются переработкой природных высокомолекулярных соединений (целлюлоза и ее эфиры, белки).
На основе целлюлозы разработанььспособы производ ства медно-аммиачных и вискозных волокон. Вискозные волокна, выпускаемые в виде шелковой нити различной толщины и прочности, занимают первое место в семей стве химических волокон.
Вискозное волокно успешно заменяет дорогое хлоп ковое в производстве автомобильных и авиационных шин. Подобно железному каркасу в железобетоне, в ре зиновой шине скрепляющим скелетом является корд.
Кордные нити из вискозы, запрессованные в резине, де лают шину крепкой и эластичной.
Раньше, вырабатывая шины, резину укрепляли хлоп ковыми волокнами. Однако при больших скоростях дви жения автомобиля шина нагревается до 100—120°С. При этой температуре хлопковая нить «устает». Она стано вится жесткой и хрупкой, что сильно снижает ее кре пость. Иное дело, если хлопковое волокно заменяется химическим. Испытания показали, что шина из искусст венного волокна служит почти в два раза дольше, чем из хлопкового. Корд из химических волокон позволяет, кро ме того, снизить расход каучука на 35—45%, сокращают ся также эксплуатационные затраты.
Искусственное волокно не обнаруживает «усталости» и значительно лучше переносит повышенную температу ру. Для изготовления прочных шин с вискозным кордом требуется меньше волокна и резины.
На больших современных самолетах во время по садки самолета шина из хлопкового волокна может не выдержать и взорваться. Только волокно, вдвоевтрое более крепкое, чем хлопковое, сделало возможным изготовление прочных шин для самолетов.
Помимо волокна, из вискозы вырабатывается искусст венный волос, соломка, целлофан ,и др. Получают их так же, как искусственный шелк. Разница лишь в величине и форме отверстий, через которые вискоза продавлива ется. Если отверстие фильеры круглое и диаметр его со ставляет сотые доли миллиметра, то получается нить. Ес ли отверстие круглое, но диаметр его около миллиметра, то образуется «волос». Если же отверстие имеет вид не большой щели, то получается лента.
Искусственный волос имеет гладкую и блестящую поверхность, он гибок и хорошо связывается в узлы. Им
14
заменяют натуральный волос в различного рода изде лиях.
Искусственная соломка также имеет ряд преиму ществ перед натуральной: она гибка, эластична, легко окрашивается. Из нее можно изготовлять шляпы, ленты и даже плетеную мебель.
При изготовлении вискозных изделий в них без осо бого труда можно вводить мельчайшие пузырьки газа. От этого изделия приобретают молочно-белую окраску. Таким же образом получают и волокна, наполненные воздухом.
При образовании нити искусственного волокна в нем химическим путем можно сделать многочисленные ка нальцы, заполненные воздухом или каким-либо газом. Нить при этом не теряет своих качеств, она остается гиб кой и прочной, а микроскопические пузырьки воздуха в волокне придают ему легкость и плавучесть.
Ткань, изготовленная из плавучих волокон, не утонет в воде, а одежда, изготовленная из такой ткани, позво лит держаться на воде даже плохо плавающему челове ку. Такие ткани обладают прекрасными теплоизоляци онными свойствами.
Тонкая ткань из пористого волокна будет одинаково хорошо защищать тело и от холода и от жары.
На основе целлюлозы производится еще ацетатное волокно. Оно состоит из ацетилцеллюлозы и резко отли чается от вискозных и медно-аммиачных волокон. При смачивании ацетатные волокна впитывают меньше влаги и в меньшей мере теряют прочность, чем вискозные. Кро ме того, они лучше сопротивляются еминанию и облада ют более мягким блеском.
Если в костюме из волокна с микроскопическими пузырьками газа легко плавать, то в костюме из ацетат ного шелка можно загорать с таким же успехом, как и
15
без .костюма. Дело в том,, что ацетатный шелк хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи. Получается этот шелк из ацетилцеллюлозы, которую растворяют в спирте и ацетоне. Если такой раствор продавливать струйками через фильеры в короб, где продувается нагретый .воздух, то спирт и ацетон улетучиваются, а образующиеся нити можно легко наматывать на бабины. Таким простым способом сразу получают готовый шелк. Он не тре бует после прядения обработки раствором, как вис козный.
Ацетатный шелк в отличие от вискозного состоит не из чистой целлюлозы, а из химического соединения цел люлозы с уксусной кислотой. Поэтому и свойства у него иные — он бЪлее легок и меньше набухает в воде, не го рит. Прочность полученной нити оказывается больше, чем у стальной проволоки того же сечения. Веревка из сверхпрочного шелка поперечником в один сантиметр может выдержать груз в 10 т.
Крепость ацетатного волокна объясняется тем, что в его нитях часть молекул целлюлозы связана химически ми связями, в отличие от других видов искусственного шелка, где они связаны силами молекулярного притяже ния. Если бы в нити удалось все молекулы соединить химической связью, тогда бы был достигнут теоретиче ский предел прочности волокна.
Ацетилцеллюлоза идет не только на приготовление шелков. Она используется также для изготовления кино пленки. Фильмы для широкоэкранного кино снимаются исключительно на такую пленку. Употребляется ацетил целлюлоза в .производстве небыощегося стекла. Лаки, приготовленные на ацетилцеллюлозе, обладают высокой газонепроницаемостью и придают хороший внешний вид окрашенному предмету.
16
СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
' Первыми синтетическими волокнами, производство которых было организовано в заводском масштабе, бы ли полиамидные — нейлон и перлон, поливиниловые во локна — виньон и др. В настоящее время полиамидные волокна производятся во многих странах под различны ми названиями: нейлон 66, капрон, анид, силон и др. Эти волокна обладают высокими качествами. По проч ности они превосходят природные волокна, имеют вы сокую '.носкость и эластичность и сравнительно легко окрашиваются обычными красителями для шерсти.
Вторая группа синтетических волокон получается из хлористого винила и его полимеров.
Особым достоинством таких волокон является, высо кая устойчивость к воздействию кислот, щелочей и дру гих агрессивных сред. Однако они обладают низкой термо- и светостойкостью и могут быть применены лишь в тех случаях, когда температура среды не превышает 60—70 градусов.
Третью группу синтетических волокон — акрило вые — получают из полимера нитрила акриловой ки слоты в чистом виде или из сополимеров нитрила акри ловой кислоты и хлористого винила.
Акриловые волокна выпускаются под названием нитрон (СССР), орлон (США) и др. обычно в виде штапельного волокна. Эти волокна обладают сравни тельно высокой термо- и особенно светостойкостью и поэтому применяются для изготовления верхней одежды, брезентов, а также джемперов.
Богатая сырьевая база в виде продуктов, получаемых на основе каменного угля и природного газа, создает благоприятные условия для широкого развития производ
ства акриловых волокон, ______ _ |
^ |
_ |
|
■1 |
ЦУМИ4ИЯЯ |
|
|
- |
•щ щ |
и т 1ТРТГ * |
17 |
Высокими качествами обладает группа синтетических полиэфирных волокон, которые выпускаются под назва нием лавсан.
Слово «лавсан» по происхождению русское. Его со ставили из начальных букв названия учреждения, где было получено это новое волокно — лаборатория высо комолекулярных соединений Академии наук СССР.
Синтетическую смолу, из которой вырабатывают лав сан, получают путем поликонденсации диэтиленгликоля и диметилового эфира терефталевой кислоты (эти про дукты получают при переработке нефти и каменного уг ля). Волокно лавсан обладает прекрасными физико-ме ханическими и химическими свойствами — устойчиво к воздействию высоких температур (его температура плав ления + 260°С), не разрушается под воздействием сол нечного света, хорошо сопротивляется истиранию и пре красно противостоит действию кислот и окислителей. Поэтому из лавсана изготовляют фильтровальные тка ни. Волокно лавсан обладает также высокими диэлек трическими свойствами.
Лавсан не поглощает влагу и не набухает прн по гружении в воду. В связи с этим из него получают проч ные и долговечные канаты, транспортерные ленты, раз личные чехлы и брезенты. Волокно лавсан обладает прочностью капрона. Оно выдерживает большие меха нические нагрузки, не изменяя при этом своих размеров. Лавсан по виду схож .с шерстью. Его волокна так же эластичны, как и волокна шерсти. Из волокна лавсана вырабатывают легкий красивый мех, ткани для костю мов и пальто.
Легкие ткани из него пригодны для пошива мужских сорочек, дамского платья, а из крученой пряжи выра батывают чулки, носки, трикотаж. Ткани отличаются высокой прочностью, малой теплопроводностью и нэ
18
мнутся. Заранее намеченные складки на них не исчеза ют даже при смачивании. Если вы неожиданно попаде те под сильный ливень в костюме или пальто из лавса на — не беспокойтесь, ваша одежда не испортится, на ней не сомнется ни одна складочка, струйки дождя сте кут на землю, не пропитав ткань. Плисированную ткань или гофрированную юбку можно сколько угодно сти рать — она останется точно такой же, как была рань ше. Такова упругость химической шерсти.
Технологический процесс, получения полимеров для производства полиэфирных волокон, как лавсан и дру гие, достаточно изучен. Это благоприятствует развитию их производства.
Замечательными свойствами отличаются синтетиче ские волокна из поливинилового спирта — винол (СССР), винилон и куралон (Япония) и другие. Эти во локна могут быть получены с широким диапазоном по казателей по прочности, поглощению влаги и др.
Самым дешевым синтетическим полимером являет ся поливинилхлорид. Много потрудились химики, чтобы из этого материала получить волокно. Оно не горит, не повреждается молью, плесенью, устойчиво к действию солнечного света, крепких кислот и щелочей, очень прочно, легко чистится, не мнется, не набухает в воде. Из поливинилхлоридного волокна изготовляют лечеб ное трикотажное белье, фильтровальные ткани, специ альные сорта бумаги, искусственный мех.
У капрона, нитрона и лавсана появился младший брат. Он назван специалистами «таслан». По своему строению он отличается от своих собратьев: те представ ляют собой гладкую нить, таслан—петлистую, как будто объемную. Он хорошо пропускает воздух, отсюда — прекрасные гигиенические свойства изделий из нового
19
