Векове наред хората са използвали естествени тъкани от вълна, памук, лен, коприна, за да създават дрехи и други предмети от бита, но с течение на времето се е появила нуждата от изкуствени материали, които са по-издръжливи и надеждни. Така се появиха изкуствените влакна, които имат качествено различни характеристики от органичните.
Влакното е гъвкава нишка, изработена от естествени или изкуствени полимери, използвана за производство на текстилни продукти или прежди.
Видове влакна
Ако говорим за естествени влакна, те могат да бъдат от минерален, животински или растителен произход.
Неорганичните влакна се създават чрез различни химични процеси.
Класиране в групи:
- Изкуствени влакна (получени чрез химическа обработка от различни суровини). За производството им най-често се използват целулоза и пух.
- Синтетични влакна. Тази разновидност се получава от синтезирани полимери, а суровините са циклохексан, фенол, етилен, бензен.
В съвременната индустрия и двете групи се произвеждат широко за създаване на текстилни продукти. Нека разгледаме характеристиките на всеки от тях по-подробно.
Изкуствени влакна
За получаването на изкуствени влакна не се използват всички полимери, а само тези с линейна структура. Те се разтопяват или стават течни с помощта на специални разтворители.Получената течност се прекарва на тънка струйка през сито с много фина сплитка, като се получават дълги нишки. Възможно е също да се извличат полимери синтетично и след това да се подреждат молекулите в определен ред.
Най-популярните изкуствени влакна са ацетат и вискоза. Ролята на първоначалния полимер е вискоза, получена от дърво или памучен пух, получен от памукови семена. За втечняване на целулозата се използват различни видове химически разтвори, в зависимост от това кои различни влакна се получават (ацетатни, казеинови, медно-ацетатни, щапелни, вискозни). Изкуствените влакна се характеризират с относително ниска хигроскопичност, но въпреки това са доста здрави.
Ацетат
Как се правят ацетатните влакна:
- Целулозата реагира с оцетна киселина под въздействието на сярна киселина, за да се получи целулозен триацетат, който се разтваря в смес от етанол и дихлороетан.
- Образува се вискозен гъст разтвор, който се прекарва през метални капачки с голям брой малки отвори (матрици). Струи разтвор през матриците навлизат в шахтата, през която преминава нагрятият въздух.
- В резултат на това разтворителят постепенно се издишва и се появяват безтегловни нишки, от които с помощта на предене се създава ацетатна коприна.
За първи път французинът Шардоне добива ацетатна тъкан през 1889 г.
Ацетатните влакна се използват широко в текстилната промишленост поради отличната си устойчивост на износване. Тъканите от него практически не се мачкат, не се деформират след пране, задържат топлината добре, са приятни на допир.
Недостатъците включват ниска хигроскопичност и склонност към натрупване на статични електрически заряди. Ацетатните влакна се използват за производството на тъкани за детско облекло, бельо, рокли и блузи и мъжки ризи.Използва се и за производството на изолационни материали.
Вискозни влакна
За да се получи вискозна тъкан, целулозата се обработва с разтвор на въглероден дисулфид и основа. Вискозата е вид тъкан, мека на допир, хигроскопична, дишаща. Той е равномерно и наситено оцветен и запазва дълготрайно своите потребителски качества.
Наред с предимствата на вискозното влакно има и редица недостатъци: тъканите от него са много набръчкани и бързо се износват, което прави продуктите неизползваеми. Основната употреба на вискозата е дамското облекло, защото прави ефирни поли и безтегловни топове.
Полиамид - устойчиви на абразия и устойчиви на разтягане, но са силно наелектризирани и практически не задържат топлина. От този вид се изработват най-фините дантели, еластични конци, лен, въжета.
Интересен факт е, че полиамидните влакна са изключително неустойчиви на термични въздействия. Така че, когато се нагрява до 160 градуса, той губи сила два пъти.
Полиестерни влакна
Полиестерът включва лавсан, терилен, дакрон. Техният общ недостатък е повишената твърдост и електрифицирането. Лавсан се използва за производството на домакински материали.
Синтетични влакна
С развитието на индустрията има нужда от нови, по-издръжливи и практични тъкани, които да издържат на агресивни среди. През втората половина на 30-те години са създадени методи за синтез на влакнообразуващи полимери, а няколко години по-късно се появяват първите влакна от синтетичен произход.
Видове синтетични влакна:
- полиестер (дакрон);
- полиамид (найлон, капрон, енант);
- полиолефин;
- полиакрилонитрил (нитрон).
Най-разпространеното синтетично влакно, използвано за създаване на тъкани, е найлонът, който се извлича от капролактам. Смолата първо се разтопява и след това преминава през центрофуги, след което бъчвите със смола се охлаждат и от тях се извличат влакна.
Capron. Capron е известен със своята устойчивост на износване (може да се сравни със стоманата по здравина), химическа устойчивост и еластичност. Капронът не подлежи на гниене поради факта, че практически не абсорбира влагата. Капронът обаче не е устойчив на термични въздействия (топи се още при 250 градуса по Целзий), както и на въздействието на концентрирана киселина.
Найлонът се използва за шиене на чорапогащи, шалове, чорапи, блузи, изработка на изделия от изкуствена кожа и килими, издръжливи риболовни мрежи, производство на специален материал - каркас за самолетни и автомобилни гуми, филтри.
Капроновата смола служи като основа за части от оборудване, подложени на повишено износване. В хирургията се използват найлонови нишки. Такава нишка е невероятно лека, така че само 1 грам тежи 9 километра влакно.
Nitron.Nitron е не по-малко здрав и еластичен. Неговите предимства включват ниска топлопроводимост и отлична устойчивост на светлина.Нитронът не е чувствителен към киселини, но лесно се разлага под въздействието на концентриран алкален разтвор. Влакното се използва за направата на изкуствена кожа с косъм и килими.
Лавсан,наподобяващ вълна, се различава от него с висока якост. Продуктите, ушити от него, не се нуждаят от гладене. Lavsan е устойчив на органични разтворители, но е подложен на действието на основи и киселини. Често нишките лавсан се смесват с други влакна, като памук, лен, вълна, за да се подобрят техните потребителски качества. В промишлеността се използва за производството на декоративни тъкани, изкуствена кожа, трикотаж, електроизолационни материали, гуми, масло- и бензиноустойчиви маркучи.
В допълнение към горните влакна има и други, не толкова широко използвани видове влакна с тясно предназначение (топлоустойчиви, биологично активни, полупроводникови, тежки и др.). Така че перлонът е по-силен от телта, хлорът не гори и не се влияе от киселини и основи.Такива качества са незаменими при създаването на гащеризони от синтетични и изкуствени влакна, уплътнения в химически устройства, медицинско бельо.
Познатият еластан е много издръжлив, но подлежи на избледняване и деформация, затова не се използва в чист вид, а в комбинация с други материали за подобряване на качеството им.
Синтетичните влакна Lola са уникални с това, че не горят, а само се нагряват при температура от 1200 градуса по Целзий, така че се използват за шиене на облекла, забавящи горенето.
Основните разлики между изкуствените и синтетичните влакна
Въпреки факта, че и двата вида влакна са с неестествен произход, те се различават един от друг:
- Ако изкуствените влакна са направени на базата на органични вещества с високо молекулно тегло (протеин, кератин, целулоза), тогава синтетичните влакна са базирани на ниско молекулно тегло (не се срещат в природата).
- Трябва да се отбележи, че както синтетичните, така и изкуствените трябва да се отделят от естествените при класифицирането на текстил и други стоки. В завършен вид нито първото, нито второто имат органичен аналог.
Но като цяло изкуствените тъкани са по-близки до природата от синтетичните, тъй като, както беше отбелязано по-горе, те се основават на органични вещества. И така, суровината за вискоза е целулоза, изложена на натриев хидроксид и полимеризирана.
Химическият състав на синтетичните влакна може да бъде изключително сложен, често е трудно да се изолира един основен компонент в него. Това е основната разлика между двете големи групи химически влакна.