1800-lukua leimasivat tärkeät tieteen ja tekniikan löydöt. Jyrkkä tekninen nousukausi vaikutti lähes kaikkiin tuotantosektoreihin, monet prosessit automatisoitiin ja siirrettiin laadullisesti uudelle tasolle. Tekninen vallankumous ei ohittanut myöskään tekstiiliteollisuutta - vuonna 1890 kemiallisilla reaktioilla valmistettua kuitua saatiin ensimmäisen kerran Ranskassa. Kemiallisten kuitujen historia alkoi tästä tapahtumasta.

Kemiallisten kuitujen tyypit, luokitus ja ominaisuudet

Luokituksen mukaan kaikki kuidut jaetaan kahteen pääryhmään: orgaanisiin ja epäorgaanisiin. Orgaanisia kuituja ovat muunto- ja synteettiset kuidut. Niiden välinen ero on se, että keinotekoiset luodaan luonnonmateriaaleista (polymeereistä), mutta käyttämällä kemiallisia reaktioita. Synteettiset kuidut käyttävät synteettisiä polymeerejä raaka-aineina, kun taas kankaiden valmistusprosessit eivät pohjimmiltaan eroa toisistaan. Epäorgaaniset kuidut sisältävät ryhmän mineraalikuituja, jotka saadaan epäorgaanisista raaka-aineista.

Tekokuitujen raaka-aineina käytetään hydratoitua selluloosaa, selluloosa-asetaattia ja proteiinipolymeerejä, synteettisiin - hiiliketju- ja heteroketjupolymeerejä.

Koska kemiallisten kuitujen valmistuksessa käytetään kemiallisia prosesseja, kuitujen, ensisijaisesti mekaanisia, ominaisuuksia voidaan muuttaa käyttämällä erilaisia ​​tuotantoprosessin parametreja.

Kemiallisten kuitujen tärkeimmät erottavat ominaisuudet verrattuna luonnollisiin kuituihin ovat:

• voimakas;
• kyky venyttää;
• vetolujuus ja pitkäkestoiset kuormitukset eri lujuuksilla;
• valon, kosteuden, bakteerien kestävyys;
• rypistymiskestävyys.

Jotkut erikoistyypit kestävät korkeita lämpötiloja ja aggressiivisia ympäristöjä.

GOST kemialliset langat

Koko Venäjän GOST:n mukaan kemiallisten kuitujen luokitus on melko monimutkainen.

Keinotekoiset kuidut ja langat GOST:n mukaan jaetaan:

• keinotekoiset kuidut;
• Keinotekoiset langat narukankaita varten;
• tekolangat teknisiä tuotteita varten;
• tekniset langat;
• keinotekoiset tekstiililangat.

Synteettikuidut ja -langat puolestaan ​​koostuvat seuraavista ryhmistä: synteettiset kuidut, synteettiset langat johtokankaaseen, teknisiin tuotteisiin, kalvo- ja tekstiilisynteettiset langat.

Jokainen ryhmä sisältää yhden tai useamman alalajin. Jokaisella alalajilla on oma koodi luettelossa.

Kemiallisten kuitujen hankinta- ja valmistustekniikka

Tekokuitujen tuotannossa on suuria etuja luonnonkuituihin verrattuna:

• Ensinnäkin niiden tuotanto ei riipu vuodenajasta;
• toiseksi itse tuotantoprosessi, vaikkakin melko monimutkainen, on paljon vähemmän työläs;
• Kolmanneksi on mahdollista saada kuitua esiasetetuilla parametreilla.

Teknologisesta näkökulmasta nämä prosessit ovat monimutkaisia ​​ja koostuvat aina useista vaiheista. Ensin saadaan lähtöaine, sitten se muunnetaan erityiseksi kehruuliuokseksi, sitten kuidut muodostetaan ja viimeistellään.

Kuitujen muodostamiseen käytetään erilaisia ​​tekniikoita:

• käyttämällä märkää, kuivaa tai kuiva-märkää liuosta;
• leikkaus metallikalvolla;
• venytetään sulasta tai dispersiosta;
• piirustus;
• litistäminen;
• geelimuovaus.

Kemiallisten kuitujen käyttö

Tekokuituja käytetään laajasti monilla teollisuudenaloilla. Niiden tärkein etu on suhteellisen alhaiset kustannukset ja pitkä käyttöikä. Kemiallisista kuiduista valmistettuja kankaita käytetään aktiivisesti erikoisvaatteiden ompelemiseen, autoteollisuudessa - renkaiden vahvistamiseen. Erilaisessa tekniikassa käytetään usein synteettisistä tai mineraalikuiduista valmistettuja kuitukangasmateriaaleja.

Tekstiilien kemialliset kuidut

Raaka-aineena kemiallista alkuperää olevien tekstiilikuitujen valmistuksessa (erityisesti synteettisten kuitujen valmistuksessa) käytetään öljyn ja hiilen käsittelyn kaasumaisia ​​tuotteita. Siten syntetisoidaan kuituja, jotka eroavat koostumuksesta, ominaisuuksista ja polttomenetelmästä.

Suosituimpien joukossa:

• polyesterikuidut (lavsan, crimplen);
• polyamidikuidut (nailon, nylon);
• polyakryylinitriilikuidut (nitroni, akryyli);
• elastaanikuitu (lycra, dorlastaani).

Keinokuiduista yleisimmät ovat viskoosi ja asetaatti. Viskoosikuituja saadaan selluloosasta - pääasiassa kuusesta. Kemiallisten prosessien avulla tämä kuitu voidaan saada visuaalisesti muistuttamaan luonnollista silkkiä, villaa tai puuvillaa. Asetaatti on valmistettu puuvillajätteestä, joten se imee kosteutta hyvin.

Keinotekoiset kuitukankaat

Kuitukankaita voidaan valmistaa sekä luonnonkuiduista että tekokuiduista. Usein kuitukankaat valmistetaan kierrätettävistä materiaaleista ja muiden teollisuudenalojen jätteistä.

Kuitupohja, joka on valmistettu mekaanisilla, aerodynaamisilla, hydraulisilla, sähköstaattisilla tai kuidutusmenetelmillä, liimataan.

Päävaihe kuitukangasmateriaalien valmistuksessa on kuitupohjan sitomisvaihe, joka saadaan jollakin seuraavista tavoista:

1. Kemiallinen tai liima (liima)- muodostettu raina kyllästetään, päällystetään tai ruiskutetaan vesiliuoksen muodossa olevalla sideaineella, jonka levitys voi olla jatkuvaa tai fragmentoitua.
2. Lämpö- Tämä menetelmä käyttää joidenkin synteettisten kuitujen termoplastisia ominaisuuksia. Joskus käytetään kuituja, jotka muodostavat kuitukankaan, mutta useimmissa tapauksissa pieni määrä matalan sulamispisteen kuituja (kaksikomponenttikuituja) lisätään tarkoituksella kuitukangaan kehruuvaiheessa.

Kemikaalikuituteollisuuden laitokset

Koska kemiantuotanto kattaa useita teollisuudenaloja, kaikki kemianteollisuuden laitokset on jaettu 5 luokkaan raaka-aineista ja käyttöalueista riippuen:

• orgaaninen aines;
• epäorgaaniset aineet;
• orgaaniset synteesimateriaalit;
• puhtaat aineet ja kemikaalit;
• farmaseuttinen ja lääketieteellinen ryhmä.

Käyttötarkoituksen mukaan kemiankuituteollisuuden laitokset on jaettu pää-, tehtaanlaajuisiin ja apulaitoksiin.

Synteettiset kuidut ovat tekokuituja, jotka on muodostettu synteettisistä polymeereistä, jotka on saatu polymeroimalla tai polykondensaatioreaktioilla pienimolekyylisistä yhdisteistä (monomeereistä).

Tekokuituihin verrattuna synteettisillä kuiduilla on korkea kulutuskestävyys, alhainen rypistyminen ja kutistuminen, -. mutta niille on ominaista heikot hygieniaominaisuudet.

Uusi lupaava suunta synteettisten kuitujen kehityksessä on ultrahienojen kuitujen tuotantoteknologian kehittäminen

kuidut (mikrokuidut). Juuri heihin tekstiilityöntekijät yhdistävät mahdollisuuden tehdä mukavia kankaita ja neuleita. Mikrokuitujen käyttö mahdollistaa materiaalien, jolla on parannetut hygieniaominaisuudet, kankaita, joille on ominaista pehmeys, joustavuus, verhoilu, vedenpitävyys ja hyvät hygieniaominaisuudet.

Polyesterikuidut (polyeteenitereftalaatti - PET, lavsan, polyesteri)- synteettiset kuidut, jotka on muodostettu monimutkaisista heteroketjupolymeereistä. Polyeteenitereftalaattikuidut ovat sulakehrätty tereftaalihappopolyesteri ja etyleeniglykoli.

Synteettisten kuitujen maailmanlaajuisessa tuotannossa nämä kuidut ovat ensimmäisellä sijalla. Lavsan-kuidulle on ominaista rypistymiskestävyys, joka ylittää tässä indikaattorissa kaikki tekstiilikuidut, mukaan lukien villa. Joten lavsan-kuiduista valmistetut tuotteet rypistyvät 2-3 kertaa vähemmän kuin villaiset. Selluloosapohjaisissa materiaaleissa seokseen lisätään 45-55 % lavsaanikuituja niiden rypistymisen vähentämiseksi.

Lavsan-kuidulla on erittäin hyvä valon- ja säänkestävyys, toiseksi vain nitronikuitu. Tästä syystä on suositeltavaa käyttää sitä verhotylli-, markiisi- ja telttatuotteissa. Lavsan-kuitu on yksi kuumuutta kestävistä kuiduista. Se on kestomuovi, jonka ansiosta tuotteet säilyttävät hyvin laskostetut ja poimutetut vaikutukset. Kulutuskestävyyden ja taivutuksen suhteen mylar-kuitu on jonkin verran huonompi kuin nailonkuitu. Kuidulla on korkea lujuus, kuidun murtokuorma on 49-50 cN / tex, langan 29-39 cN / tex ja hyvä muodonmuutos (suhteellinen murtovenymä on 35 ^ 0 ja 17-35%, vastaavasti) . Kuitu kestää laimeita happoja ja emäksiä, mutta hajoaa joutuessaan alttiiksi väkevälle rikkihapolle ja kuumalle alkalille. Lavsan palaa keltaisella savuisella liekillä muodostaen lopussa mustan hankaamattoman pallon.

Mylar-kuidulla on kuitenkin alhainen hygroskooppisuus (jopa 1 %), huono värjäys, lisääntynyt jäykkyys,

Tekstiili tavaroita

sähköistys ja pilaaminen. Lisäksi pillerit pysyvät tuotteiden pinnalla pitkään.

Polyamidikuidut (nailon, dederon, nylon)- polyamidien sulatuksesta kehrättyjen synteettisten kuitujen tyyppi - heteroketju, polymeerit, jotka sisältävät pääketjussa amidiryhmiä (- CO - MH 2) ja jotka on saatu polymerointimenetelmillä (esimerkiksi e-kaprolaktaamista) tai dikarboksyylihappojen polykondensaatiolla ( tai niiden esterit) ja diamiinit. Yleisimpiä ovat nailonkuidut, jotka on muodostettu poly-e-kaproamidista, joka on e-kaproamidin polymeroinnin tuote.

Nailonkuidun positiivisia ominaisuuksia ovat: korkea lujuus ja muodonmuutosominaisuudet: kuidun murtokuormitus - 32-35 cN / tex, filamentit - 36-44 cN / tex ja katkeamisvenymä vastaavasti 60-70 ja 20-45 %. sekä korkein valmistettu hankausta ja taipumista kestävistä tekstiilikuiduista. Näitä nailonkuidun arvokkaita ominaisuuksia käytetään, kun se lisätään seokseen muiden kuitujen kanssa kulutusta kestävämpien materiaalien saamiseksi.

Siten 5-10 % nailonkuitujen lisääminen villakankaaseen 1,5-2 kertaa lisää sen kulutuskestävyyttä. Nailonkuidulla on myös alhainen rypistyminen ja kutistuminen, vastustuskyky mikro-organismien toiminnalle.

170 ° C: n lämpötilassa nailon pehmenee ja 210 ° C: ssa se sulaa. Liekkiin joutuessaan nylon sulaa, syttyy vaikeasti, palaa sinertävällä liekillä. Jos sula massa alkaa tippua, palaminen lakkaa, loppuun muodostuu sulanut ruskea pallo ja tuntuu tiivistysvahan hajua.

Nailonkuitu on kuitenkin suhteellisen alhainen hygroskooppisuus (3,5-4 %), joten sellaisista kuiduista valmistettujen tuotteiden hygieeniset ominaisuudet ovat alhaiset. Lisäksi nailonkuidulla on riittävä jäykkyys, se on erittäin sähköistynyt, valolle, alkaleille, mineraalihapoille epävakaa ja sillä on alhainen lämmönkestävyys. Nailonkuiduista valmistettujen tuotteiden pinnalle muodostuu pillereitä, jotka kuitujen suuren lujuuden vuoksi jäävät tuotteeseen eivätkä katoa kulumisen aikana.

Polyakryylinitriilikuidut (PAN, akryyli, nitron, or-lon, kurtel)- synteettiset kuidut, jotka on saatu polyakryylinitriilistä tai kopolymeereistä, jotka sisältävät yli 85 % akryylinitriiliä. Lattia ja akryylinitriili saadaan akryylinitriilin radikaalipolymeroinnilla. Kuituja kopolymeereistä, jotka sisältävät 40-85 % akryylinitriiliä, kutsutaan yleisesti modakryylikuiduiksi.

Nitroni - pehmein, silkkisin ja "lämpimin" synteettinen kuitu. Lämmönsuojaominaisuuksiltaan se ylittää villan, mutta kulutuskestävyydeltään se on jopa puuvillaa huonompi. Nitronin lujuus on puolet nailonista, hygroskooppisuus on erittäin alhainen (1,5 %). Nitroni on haponkestävää, kestää kaikkia orgaanisia liuottimia, mikro-organismeja, mutta emäkset tuhoavat sen.

Siinä on vähän rypistymistä ja kutistumista. Se ylittää valonkestävyydeltään kaikki tekstiilikuidut. 200-250 °C:n lämpötilassa nitroni pehmenee. Nitroni palaa keltaisella savuliekillä, jossa välähtää, muodostaen lopussa kiinteän pallon.

Kuitu on hauras, huonosti värjäytynyt, erittäin sähköistynyt ja nyppyyntynyt, mutta pillerit katoavat kulumisen aikana alhaisten lujuusominaisuuksiensa vuoksi.

Haittojen - alhainen hygroskooppisuus ja huono värjäys - poistamiseksi on luotu laaja valikoima modifioituja PAN-kuituja - modakryylikuituja.

Polypylkloridikuidut. Valmistettu polyvinyylikloridi-PVC-kuidusta ja perkloorivinyyli-kloorista. Kuidut erottuvat korkeasta kemiallisesta kestävyydestä, alhaisesta lämmönjohtavuudesta, erittäin alhaisesta hygroskooppisuudesta (0,1-0,15%), kyvystä kerääntyä sähköstaattisia varauksia hierottaessa ihmisen ihoa vasten, joilla on parantava vaikutus nivelsairauksiin. Haittoja ovat alhainen lämmönkestävyys (tuotteita voidaan käyttää enintään 70 °C:n lämpötiloissa) ja epävakaus valoon ja kevyeen säähän.

Polyvinyylialkoholikuidut (vinoli) saatu polyvinyylialkoholista. Vinolilla on keskimääräinen hygroskooppisuus (5%), turpoamisaste vedessä on 150-200%, sillä on korkea kestävyys

Tekstiilitavarat

kulutusta kestävä, polyamidikuitujen jälkeen, se voidaan värjätä hyvin.

Polyolefiini kuidut saatu polyeteenin ja polypropeenin sulatuksista. Nämä ovat kevyimpiä tekstiilikuituja, joista valmistetut tuotteet eivät uppoa veteen. Ne kestävät hankausta, kemikaalien toimintaa ja erottuvat korkeasta vetolujuudesta. Haittoja ovat heikko valonkestävyys ja alhainen lämmönkestävyys.

Polyuretaanikuidut (spandex, lycra, elastiini) kuuluvat elastomeereihin, koska niillä on erittäin korkea elastisuus (venymä jopa 800 %). Omaa keveyttä, pehmeyttä, valon, pesun, hien kestävyyttä. Haittoja ovat alhainen hygroskooppisuus (1-1,5%), alhainen lujuus, alhainen lämmönkestävyys.

Pöytä 2.1 näyttää tekstiilikuitutyyppien symbolit.

Taulukko 2.1Tekstiilikuitutyyppien symbolit

Nimitys	Salauksen purku
Venäjä	Iso-Britannia	Saksa
^ O	Villa	Hei!	Ei! E
SHR	Alpakka	A1-kilpailu	A1raka
\ Yb	Laama	Syö	Bate
\ Iso-Britannia	Kamelin villaa	Sate!	Katya!
Ш8	Kasmirmatto	Cazbtege	Kazchrrnge
^ M	Mohair	Moba1r	Mopa1g
T	Angora	Apigoga	Apigoga
\ USA	Vigunya	Uyuipa	Ishgua
sitten	Guanaco	Oiapaso	Siapae
8E	Silkki	81SH	Zen | e
CO	Puuvilla	Soyop	Vait \ yoo1e
1L	Liinavaatteet	Btep	Btane
NS	Juutti	Minä	1u1e

Pöydän loppu. 2.1

Synteettisiä kuituja ovat polyamidi, polyesteri, polyakryylinitriili, polyvinyylikloridi, polyvinyylialkoholi, polypropeeni jne.

Polyamidikuituja(nailon, anid, enant). Kuidut ovat lieriömäisiä, niiden poikkileikkaus riippuu suuttimen reiästä, jonka läpi polymeerit puristetaan (kuva 9, a).

Polyamidikuiduille on ominaista korkea vetolujuus (40-70cN / tex), kulutuskestävyys ja moninkertainen taivutuskestävyys, korkea kemiallinen kestävyys, pakkaskestävyys, mikro-organismien kestävyys. Niiden tärkeimmät haitat ovat alhainen hygroskooppisuus (3,5-5 %) ja valonkestävyys, korkea sähköistyminen ja alhainen lämmönkestävyys; 160 °C:een kuumennettaessa niiden lujuus heikkenee lähes 50%.Nopean "ikääntymisen" seurauksena ne kellastuvat valossa, muuttuvat hauraiksi ja koviksi. Kuidut palavat sinertävällä liekillä muodostaen ruskean kiinteän pallon lopussa.

Polyamidikuituja ja -lankoja käytetään laajasti sukka- ja neuletuotteiden, ompelulankojen, lyhyttavaroiden (punos, teippi), pitsien, köysien, kalastusverkkojen, kuljetushihnojen, narujen, teknisten kankaiden valmistuksessa sekä kotitalouskankaiden valmistuksessa. käyttää seoksissa muiden kuitujen ja lankojen kanssa. 10–20 % polyamidikatkokuitujen lisääminen luonnonkuituihin lisää dramaattisesti tuotteiden kulutuskestävyyttä.

Polyesterikuituja(lavsan, teryleeni, dacron). Poikkileikkaukseltaan lavsan on ympyrän muotoinen (kuva 9, b Lavsanin vetolujuus on hieman pienempi kuin polyamidikuitujen (40-50 cN / tex), murtovenymä on 20-25 %, märässä tilassa lujuus ei häviä. Toisin kuin nailon, lavsaani tuhoutuu happojen ja alkalien vaikutuksesta, sen hygroskooppisuus on alhaisempi kuin nailonin (0,4%). Liekkiin lisättynä lavsan sulaa, palaa hitaasti keltaisella savuisella liekillä. Kuitu on lämmönkestävää, sillä on alhainen lämmönjohtavuus ja korkea elastisuus, minkä ansiosta siitä voidaan saada tuotteita, jotka säilyttävät muotonsa hyvin; on alhainen kutistuvuus. Kuidun haittoja ovat sen lisääntynyt jäykkyys, kyky muodostaa ryppyjä tuotteiden pintaan ja voimakas sähköistyminen.

Lavsania käytetään laajalti villaa, puuvillaa, pellavaa ja viskoosikuitua sisältävien kotitalouskankaiden valmistuksessa, mikä lisää tuotteiden kulutuskestävyyttä ja elastisuutta.

Riisi. 9. Synteettikuitujen pituussuuntainen kuva ja poikkileikkaus:

a) nylon; b) lavsan; c) nitroni; d) kloori

ja rypistymiskestävyys. Sitä käytetään menestyksekkäästi myös kuitukankaiden, ompelulankojen, verhojen, teknisten kankaiden ja nyörien valmistuksessa. Multifilamenttiset lavsan-langat teksturoituvat, minkä seurauksena ne imevät paremmin kosteutta ja säilyttävät lämpöä.

Polyakryylinitriilikuidut (nitroni, orlon). Ulkonäöltään nitroni muistuttaa villaa. Sen pinta on sileä (kuva 9, v) poikkileikkaukseltaan epäsäännöllinen ja rosoiset reunat (käsipainon muotoinen ja lähellä sitä).

Nitron erottuu korkeasta lujuudestaan ​​(32-39cN / tex), joka ei muutu märkänä, ja elastisuudestaan. Pesun jälkeen tuotteet säilyttävät muotonsa melko hyvin. Koit ja mikro-organismit eivät vahingoita nitronia, se kestää hyvin ydinsäteilyä. Kulutuskestävyyden suhteen nitroni on huonompi kuin polyamidi- ja polyesterikuidut. Lisäksi sille on ominaista alhainen hygroskooppisuus (1,5 %), mikä rajoittaa sen käyttöä pellavakankaiden valmistuksessa, voimakas sähköistys. Nitronikuidulla on myös paras valonkestävyys, alhainen lämmönjohtavuus eli hyvät lämmönsuojaominaisuudet, ja siksi sitä käytetään usein villaseoksissa sekä puhtaana puku- ja takkimateriaaleina.

Nitroni palaa välähdystäen ja muodostaa savua mustaa nokea. Palamisen päätyttyä muodostuu tumma, helposti murskaava kokkare. Nitronia käytetään neulottujen päällysvaatteiden, mekkokankaiden sekä neule- ja kangaspohjaisten turkisten, mattojen, peittojen ja teknisten kankaiden valmistukseen.

PVC kuitu(kloori) (kuva 9, G Muihin synteettisiin kuituihin ja puuvillaan verrattuna se on vähemmän kestävä (12-14 cN / tex), vähemmän elastinen, vähemmän kulutusta kestävä, alhainen hygroskooppisuus (0,1 %), alhainen valon kestävyys, alhainen lämmönkestävyys (70 ° C) . Sille on ominaista korkea kemiallinen kestävyys, syttymättömyys, palamattomuus.

Kloori, kun se tuodaan liekkiin, hiiltyi, mutta ei pala, mutta siitä tulee kloorin hajua.

Kloorilla on kyky kerätä sähköstaattisia varauksia, joten sitä käytetään lääkeliinavaatteiden valmistukseen. Klooria käytetään myös työvaatekankaiden valmistuksessa, koska se kestää vettä ja mikro-organismeja.

PVC-kuitu, kuten kloori, kuuluu polyvinyylikloridikuituihin, mutta toisin kuin kloori, se on kestävin (26-36 cN / tex), joustavampi ja valonkestävämpi. Sitä käytetään neulottujen ja verhotyllituotteiden, peittojen, koristekankaiden, vanun, mattojen, mattojen ja muiden tuotteiden valmistukseen.

Polyvinyylialkoholikuidut ja -langat. Filamentit muodostetaan liuoksesta märkämenetelmällä. Lisäksi muodostusolosuhteista ja myöhemmästä asetylaatiosta riippuen saadaan lankoja, joilla on eri vahvuus ja vedenkestävyys: vesiliukoisista hydrofobisiin.

Maassamme valmistettuja liukenemattomia polyvinyylialkoholikuituja kutsutaan vinoliksi. Niillä on monia positiivisia ominaisuuksia: lujuus, korkea kulutuskestävyys, kevyt sää, kemialliset reagenssit, useat muodonmuutokset. Vinoli on melko joustavaa, jolle on ominaista korkea lämmönkestävyys. Pehmenemisen ja kuidun hajoamisen alkamislämpötila on 220 °C. Vinoli palaa kellertävällä liekillä; palamisen lakkaamisen jälkeen muodostuu kiinteä vaaleanruskea möykky.

Polyvinyylialkoholikuitujen erottuva piirre, joka erottaa ne kaikista synteettisistä kuiduista, on niiden korkea hygroskooppisuus, koska polymeerin makromolekyyleissä on suuri määrä hydroksyyliryhmiä. Polyvinyylialkoholikuidut ovat hygroskooppisuuden suhteen lähellä puuvillaa, mikä mahdollistaa sen käytön pellavamateriaalien sekä puku- ja pukuvalikoiman tuotteiden valmistuksessa. Nämä kuidut värjäävät hyvin selluloosakuituväreillä. Niitä käytetään seoksena puuvillan, villan kanssa kankaiden, neuleiden, mattojen jne. valmistukseen.

Vesiliukoisia polyvinyylialkoholikuituja käytetään tekstiiliteollisuudessa apukuituina (irrotettavana) harjakattotuotteiden, ohuiden kankaiden, huokoisten kuiturakenteiden materiaalien valmistuksessa sekä gipurien valmistuksessa (luonnollisen kuidun sijaan). silkki). Polyvinyylialkoholilankoja käytetään lääketieteessä kirurgisten ompeleiden tilapäiseen kiinnitykseen.

Hydroksyyliryhmien läsnäolo mahdollistaa näiden kuitujen kemiallisen modifioinnin, erityisesti oksastettujen kopolymeerien synteesimenetelmällä, mikä mahdollistaa kuitujen ja lankojen luomisen, joilla on tietyt ominaisuudet: tulenkestävät, bakterisidiset, ioninvaihto jne.

Polyolefiinikuidut ja -langat. Polyolefiinien ryhmästä polypropeenia käytetään kuitujen valmistukseen [- CH 2 –SNSN 3 -] n ja polyeteeni [- CH 2 –SN 2 -] n keski- ja matalapaine.

Polyolefiinikuituja voidaan kehrätä sulatteista tai polymeeriliuoksista, mitä seuraa venyttely ja lämpökovetus.

Polypropeeni- ja polyeteenilangat niillä on riittävän korkeat lujuus- ja venymäarvot jännityksessä. Polyolefiinikuiduille ja -langoille on ominaista korkea kestävyys happojen ja alkalien vaikutukselle, eivätkä ne ole huonompia kloorin kemiallisen kestävyyden suhteen. Niiden kulutuskestävyys on alhaisempi kuin polyamidilankojen, erityisesti polypropeenin.

Polyolefiinifilamenttien lämmönkestävyys on alhainen. 80 °C:n lämpötilassa polyeteenilanka menettää noin 80% alkuperäisestä lujuudestaan. Lankojen hygroskooppisuus on lähes nolla, joten ne voidaan värjätä vain lisäämällä pigmenttiä polymeeriin ennen muovausta. Näiden lankojen merkittävä sähköistyminen liittyy myös alhaiseen hygroskooppisuuteen. Polyeteeni- ja polypropeenilankojen tiheys on erittäin pieni, joten niistä tehdyt tuotteet eivät uppoa veteen.

Polyolefiinikuituja käytetään pääasiassa teknisiin tarkoituksiin sekä seoksena hydrofiilisten kuitujen (puuvilla, villa, viskoosi jne.) kanssa päällysvaatteiden, jalkineiden ja koristekankaiden materiaalien valmistuksessa.

Polyuretaanilangat. Tällä hetkellä on olemassa melko suuri valikoima materiaaleja, joissa käytetään polyuretaani (elastaani) lankoja (spandex, lycra jne.). Filamentit ovat lieriömäisiä, poikkileikkaukseltaan pyöreitä, amorfisia. Kaikkien polyuretaanilankojen ominaisuus on niiden korkea elastisuus: niiden murtovenymä on 800 %, kimmoisten ja kimmoisten muodonmuutosten osuus on 92-98 %. Siksi polyuretaanilankoja sisältävillä materiaaleilla on hyvät elastiset ominaisuudet ja vähän rypistymistä. Tämä ominaisuus määritti niiden käyttöalueen. Elastaania käytetään pääasiassa elastisten tuotteiden valmistuksessa. Näitä lankoja käyttämällä valmistetaan kankaita ja neulekankaita kotitalouskäyttöön, urheiluvaatteisiin sekä sukkahousuihin. Polyuretaanilankojen lujuus (6–7 cN / tex) ja lämmönkestävyys ovat riittämättömät. Yli 100 °C lämpötiloissa langat menettävät kimmoisuutensa. Siksi niitä tuottaa pääasiassa niitä suojaava vaippa. Polyuretaanilangoilla on myös erittäin alhainen hygroskooppisuus (0,8–0,9 %), mikä rajoittaa myös niiden käyttöä puhtaassa muodossaan.

Kemiallisten kuitujen ominaisuuksien suunnattua muutosta varten niiden kemiallinen modifiointi suoritetaan eri tavoin. Kemiallisten kuitujen ja lankojen käytön laajentamiseksi eri tekniikan aloilla on lujaa, korkeamoduulista (matalavenytys), lämmönkestäviä, palamattomia, valonkestäviä ja muita kuituja, joilla on erityisominaisuudet. luotu. Siten lisäämällä aromaattisia yksiköitä (bentseenirenkaita) polyamidin ketjumolekyyliin, erittäin lujia ja kuumuutta kestäviä fenylonityyppisiä kuituja, vnivlon (tai SVM - ultra-korkea moduuli), oksalon, arimid T, Kevlar jne. saatiin hiili. Niillä on ainutlaatuisia ominaisuuksia. Pitkäaikaisessa kuumennuksessa (lämpötilassa 400 C ja enemmän) ne säilyttävät mekaaniset ominaisuutensa, palamattomia. Niitä käytetään useilla tekniikan aloilla (astronautiikka, lento- ja kemiantekniikka jne.)

Tarkempia tietoja kemiallisten kuitujen valmistuksesta ja rakenteesta löytyy oppikirjasta.

Lukuaika: 4 minuuttia

Joitakin luonnollisia selluloosakuituja käsitellään ja prosessoidaan tiettyihin tarkoituksiin. Tunnettuja kuituja, kuten viskoosi, asetaatti jne. valmistetaan käsittelemällä erilaisia ​​luonnonpolymeerejä.

Ensimmäiset tekokuidut, jotka kehitettiin ja valmistettiin, käyttivät luonnossa esiintyviä polymeerejä, tarkemmin sanottuna selluloosaa, joka on kasvikunnan raaka-aine, jota on runsaasti saatavilla.

Selluloosa on luonnollinen polymeeri, joka muodostaa kaiken kasvillisuuden elävät solut. Se on materiaali hiilen kierron keskipisteessä ja on planeetan runsain ja uusiutuvin biopolymeeri.

Puuvillalevyt ja puumassa, viskoosi, kupari-ammoniakkisilkki, selluloosa-asetaatti (kierrätetty ja triasetaatti), polynoosi, korkean märkämoduulin (HVM) kuitu.

• Selluloosa on yksi monista luonnossa esiintyvistä polymeereistä.
• Puu, paperi ja puuvilla sisältävät selluloosaa. Selluloosa on erinomainen kuitu.
• Selluloosa koostuu toistuvista monomeerisen glukoosin yksiköistä.
• Kolme regeneroitua selluloosakuitutyyppiä ovat viskoosi, asetaatti ja triasetaatti, jotka ovat peräisin lyhyiden puuvillakuitujen, joita kutsutaan linteriksi, soluseinistä.
• Esimerkiksi paperi on lähes puhdasta selluloosaa

Viskoosi

Alun perin sanaa "viskoosi" käytettiin kaikkiin selluloosasta valmistettuihin kuituihin, ja siksi ne sisälsivät selluloosa-asetaattikuituja. Viskoosin määritelmä kuvattiin kuitenkin vuonna 1951, ja se sisältää nyt tekstiilikuidut ja regeneroidusta selluloosasta koostuvat kuidut asetaattia lukuun ottamatta.

• Viskoosi on regeneroitua selluloosakuitua.
• Tämä on ensimmäinen tekokuitu.
• Siinä on sahalaitainen pyöreä muoto ja sileä pinta.
• Märkänä viskoosi menettää 30-50 % lujuudestaan.
• Viskoosi muodostuu luonnollisista polymeereistä, joten se ei ole synteettinen kuitu, vaan keinotekoinen regeneroitu selluloosakuitu.
• Kuitu myydään viskoosina.
• Raionkuituja on kahta päätyyppiä, nimittäin viskoosi ja kupari-ammoniakki.

Asetaatti

Kuitujohdannainen, jossa kuitua muodostava aine on selluloosa-asetaatti. Asetaattia saadaan selluloosasta saattamalla puumassasta puhdistettu selluloosa reagoimaan etikkahapon ja etikkahappoanhydridin kanssa rikkihapon läsnä ollessa.

Asetaattikuidun ominaisuudet:

• Ylellinen kosketus ja ulkonäkö
• Laaja valikoima värejä ja glitterejä
• Erinomainen peitto ja pehmeys
• Kuivuu suhteellisen nopeasti
• Kestää kutistumista, koi- ja härmäsientä

Asetaatille on kehitetty erikoisvärejä, koska se ei hyväksy puuvillalle ja viskoosille yleisesti käytettyjä väriaineita.

Asetaattikuidut ovat valmistettuja kuituja, joissa selluloosa-asetaatti on kuidunmuodostusaine. Selluloosaeetterit triasetaatti ja asetaatti muodostetaan asetyloimalla puuvillalintterit tai puumassa käyttämällä etikkahappoanhydridiä ja happokatalyyttiä etikkahapossa.

Asetaatti- ja triasetaattikuidut ovat ulkonäöltään hyvin samanlaisia ​​kuin viskoosi, jonka lujuus on vakio. Alkuaineet ja triasetaatit ovat kohtalaisen jäykkiä kuituja ja niillä on hyvä taivutus- ja muodonmuutoskimmoisuus erityisesti lämpökäsittelyn jälkeen.

Asetaatin ja triasetaatin kulutuskestävyys on alhainen, eikä näitä kuituja voida käyttää sovelluksissa, jotka vaativat suurta hankaus- ja kulutuskestävyyttä; näiden kuitujen kulutuskestävyys on kuitenkin erinomainen. Vaikka asetaatti ja triasetaatti ovat kohtalaisen imukykyisiä, niiden imeytymistä ei voida verrata puhtaisiin selluloosakuituihin. Asetaattikankaat ovat hieman pehmeämpiä ja joustavampia kosketukselle kuin triasetaatti. Molempien kuitujen kankailla on erinomaiset verhoiluominaisuudet. Asetaatti- ja triasetaattikankailla on miellyttävä ulkonäkö ja korkea kiilto, mutta näiden kankaiden kiiltoa voidaan muokata lisäämällä mattaainetta.

Sekä asetaatti että triasetaatti ovat herkkiä useiden kotitalouksien kemikaalien hyökkäyksille. Asetaatti ja triasetaatti altistuvat vahvoille hapoille ja emäksille sekä hapettaville valkaisuaineille. Asetaatilla on vain vähäinen aurinkotoleranssi, kun taas triasetaatilla on korkeampi aurinkotoleranssi. Molemmilla kuiduilla on hyvä lämmönkestävyys sulamispisteensä alapuolella.

Asetaatteja ja triasetaattia ei voida värjätä selluloosakuitujen väriaineilla. Nämä kuidut voidaan värjätä tyydyttävästi dispergoiduilla väriaineilla kohtalaisissa tai korkeissa lämpötiloissa, jolloin saadaan teräviä, eloisia sävyjä. Asetaatti ja triasetaatti kuivuvat nopeasti ja voidaan kuivapesua.

Synteettisillä kuiduilla on useita ominaisuuksia, joita luonnonkuiduilla ei ole: korkea mekaaninen lujuus, elastisuus, kemikaalien kestävyys, alhainen rypistyminen, huono juoksevuus, huono kutistuvuus. Kaikki nämä ominaisuudet ovat positiivisia, joten synteettisiä kuituja lisätään luonnollisiin kuituihin, jotta saadaan parempilaatuisia kankaita.

- Synteettisten kuitujen negatiivisia ominaisuuksia ovat alentunut hygroskooppisuus, alhainen ilmanläpäisevyys, korkea sähköistyminen käytettäessä, joten näistä kankaista valmistettuja vaatteita ei suositella käytettäväksi lapsille ja ihmisille, jotka ovat yliherkkiä synteettisille kuiduille.

Yleisimmät synteettiset kuidut:

Polyesterikuidut (polyesteri, lavsan, crimplen jne.).

Polyamidikuidut (nailon, nylon).

Polyakrylonitriilikuidut (nitroni, akryyli).

Elastaanikuitu (Lycra, Dorlastan).

Polyesterikuituja - polyesteri, lavsan, crimplen. Niiden kankaat ovat pehmeitä ja joustavia, mutta erittäin kestäviä. Ne eivät käytännössä rypisty, ne kiinnittävät muotonsa hyvin kuumennettaessa, säilyttävät taitokset ja laskokset, eivät haalistu auringossa, eivätkä koit ja mikro-organismit vaikuta niihin. Niiden haittana on alhainen hygroskooppisuus. Poltettaessa polyesterikuidut sulavat hajuttomasti muodostaen kovan pallon.

Polyamidikuituja- nylon, nylon , dederon on vahvin synteettisistä kuiduista. Näistä kuiduista valmistetut kankaat ovat kosketukseltaan karkeita, sileäpintaisia, repeytymättömiä, kulutusta kestäviä, eivät haalistu ja rypisty vähän, eivätkä koit tai mikro-organismit vaikuta niihin. Haittoja ovat huono imukyky ja herkkyys korkeille lämpötiloille. Polyamidikuitu, kuten polyesteri, ei pala, mutta se sulaa hajuttomasti muodostaen pehmeän pallon.

Polyakryylinitriilikuidut- akryyli, nitroni- näyttävät tilavilta poimutetuilta kuiduilta, joten niistä tehdyt kankaat muistuttavat hyvin villaa. Niillä on samat ominaisuudet kuin polyesterikuidusta valmistetuilla kankailla, ne ovat erittäin herkkiä korkeille lämpötiloille: ne sulavat nopeasti, saavat ruskean värin, sitten palavat savuisella liekillä muodostaen kovan pallon.

Elastaanikuitu- lycra, elastaani, spandex - käytetään useimmiten seoksena muiden kuitujen kanssa. Elastaanikuidut ovat venytettyinä erittäin joustavia, pystyvät seitsenkertaistamaan pituutensa ja supistumaan sitten alkuperäiseen kokoonsa. Elastaanikankaita käytetään tiukasti istuvien vaatteiden valmistukseen: housut, farkut, neuleet, sukat. Tällaiset vaatteet sopivat figuuriin eivätkä rajoita liikettä. Elastaanituotteet venyvät hyvin, rypistyvät vähän ja ovat kestäviä.

Synteettisen kankaan hoito- on suositeltavaa pestä koneessa 40 °C:n lämpötilassa. Ei siedä kuumaa rautaa (voi sulaa!)

Merkit keinotekoisten ja synteettisten kankaiden määrittämiseen

Tyypillisiä kudosten tunnistamisen merkkejä Kudosmerkkien indikaattorit Viskoosi Asetaatti Nylon Nitroni Paistaa Leikkaus Matta Leikkaus Matta Pinnan sileys Sileä Sileä Sileä Karkea Pehmeys Pehmeä Pehmeä Kovaa Pehmeä Rypistää Vahva Keskiverto Pieni Keskiverto mureneva Iso Iso Hyvin iso Pieni Märkä voima Pieni Keskiverto Iso Iso Asetonin toiminta - Liukenee - - Etikkahapon toiminta - Liukenee kylmässä Liukenee kuumennettaessa - Palaminen Palaa nopeasti, jäljelle jää harmaata tuhkaa Keltainen liekki tummalla helmellä Sulaa ja syttyy sitten sinertävän kellertävällä liekillä, tiivistysvahan tuoksulla Palaa välähdettynä, voimakkaasti, vapauttaen mustaa nokea

Keinokuitujen ominaisuudet