Tekstilfibre kalles fleksible, slitesterke kropper med små tverrmål, begrenset lengde, egnet for fremstilling av tekstiler.
Tekstilfibre er delt inn i to klasser: naturlig og kjemisk. Basert på opprinnelsen til det fiberdannende stoffet deles naturlige fibre inn i tre underklasser: vegetabilsk, animalsk og mineralsk opprinnelse, kjemiske fibre er delt inn i to underklasser: kunstige og syntetiske.
Kunstfiber- kjemisk fiber laget av naturlige høymolekylære stoffer.
Syntetisk fiber- kjemisk fiber laget av syntetiske høymolekylære stoffer.
Fibre kan være elementære eller komplekse.
Elementær- en fiber som ikke deler seg i lengderetningen uten ødeleggelse (bomull, lin, ull, viskose, nylon, etc.). Kompleks fiber består av langsgående bundne elementære fibre.
Fibre er utgangsmaterialet for fremstilling av tekstilprodukter og kan brukes både i naturlig og blandet form. Egenskapene til fibre påvirker den teknologiske prosessen med å bearbeide dem til garn. Derfor er det viktig å kjenne de grunnleggende egenskapene til fibre og deres egenskaper: tykkelse, lengde, krymping. Tykkelsen på produktene oppnådd fra dem avhenger av tykkelsen på fibrene og garnet, noe som påvirker deres forbrukeregenskaper.
Garn laget av tynne syntetiske fibre er mer utsatt for pilling - dannelsen av rullede fibre på overflaten av materialet. Jo lengre fibrene er, jo jevnere i tykkelse og sterkere blir garnet laget av dem.
Naturlige fibre
Bomull– Dette er fibrene som dekker frøene til bomullsplanter. Bomull er en årlig plante 0,6-1,7 m høy, som vokser i områder med varmt klima. Hovedstoffet (94-96%) som utgjør bomullsfiber er cellulose. Under et mikroskop ser bomullsfiber av normal modenhet ut som et flatt bånd med en korketrekkerkrympe og en kanal fylt med luft inni. Den ene enden av fiberen på siden hvor den er skilt fra bomullsfrøet er åpen, den andre, som har en konisk form, er lukket.
Mengden fiber avhenger av graden av modenhet.
Bomullsfiber er iboende krympet. Fibre med normal modenhet har den største krympingen - 40-120 krusninger per 1 cm.
Lengden på bomullsfibre varierer fra 1 til 55 mm. Avhengig av lengden på fibrene er bomull delt inn i kort stift (20-27 mm), medium stift (28-34 mm) og lang stift (35-50 mm). Bomull med en lengde på mindre enn 20 mm kalles uspunnet, det vil si at det er umulig å lage garn av det. Det er et visst forhold mellom lengden og tykkelsen på bomullsfibre: jo lengre fibre, jo tynnere er de. Derfor kalles langstiftbomull også finstiftet bomull den har en tykkelse på 125-167 millitex (mtex). Tykkelsen på middels stift bomull er 167–220 mtex, kortstiftet bomull er 220–333 mtex.
Tykkelsen på fibrene er uttrykt i form av lineær tetthet i heksede linjer. Tex viser hvor mange gram en fiberbit som er 1 km lang veier. Millitex = mg/km.
Valg av spinnesystem (garnproduksjon) avhenger av lengden og tykkelsen på fibrene, noe som igjen påvirker kvaliteten på garn og stoff. Således, fra langstiftet (finfiber) bomull, tynn, selv i tykkelse, med lav hårighet, oppnås tett, sterkt garn på 5,0 tex og over, brukt til fremstilling av tynne og lette stoffer av høy kvalitet: cambric, voile, volte, kammet sateng, etc.
Middels fiber bomull brukes til å produsere middels og over gjennomsnittet garn lineær tetthet 11.8-84.0 tex, hvorfra hoveddelen av bomullsstoffer produseres: calico, calico, calico, kardet sateng, cordfløyel, etc.
Fra kortfiber bomull, løs, tykk, ujevn i tykkelse, luftig, noen ganger med fremmede urenheter, oppnås garn - 55-400 tex, brukt til produksjon av flanell, papir, flanell, etc.
Bomullsfiber har mange positive egenskaper. Den har høy hygroskopisitet (8-12%), så bomullsstoffer har gode hygieniske egenskaper.
Fibrene er ganske sterke. Et karakteristisk trekk ved bomullsfiber er dens økte våtstrekkstyrke med 15-17%, noe som forklares av en dobling av fiberens tverrsnittsareal som et resultat av dens sterke hevelse i vann.
Bomull har høy varmebestandighet - fiberødeleggelse skjer ikke opp til 140°C.
Bomullsfiber er mer motstandsdyktig mot lys enn viskose og natursilke, men når det gjelder lysbestandighet er den dårligere enn bast- og ullfibre. Bomull er svært motstandsdyktig mot alkalier, som brukes til etterbehandling av bomullsstoffer (etterbehandling - mercerisering, behandling med kaustisk sodaløsning). Samtidig svulmer fibrene sterkt, krymper, blir ukrympede, glatte, veggene deres tykner, kanalen smalner, styrken øker og glansen øker; fibrene er bedre farget, holder fargestoffet fast. På grunn av sin lave elastisitet har bomullsfiber høy krølling, høy krymping og lav motstand mot syre. Bomull brukes til å lage stoffer til ulike formål, strikkevarer, ikke-vevde stoffer, gardiner, tyll og blondeprodukter, sytråder, flette, blonder, bånd osv. Bomullsfluff brukes i produksjon av medisinsk ull, klær og møbelull.
Bastfibre hentet fra stilker, blader eller fruktskall ulike planter. Stambastfibre er lin, hamp, jute, kenaf, etc., bladfibre er sisal, etc., fruktfibre er kokos, hentet fra dekning av kokosnøttskall. Av bastfibrene er linfibre de mest verdifulle.
Lin - En årlig urteaktig plante, den har to varianter: lang lin og krøllet lin. Fibre er hentet fra fiberlin. Hovedstoffet som utgjør bastfibre er cellulose (ca. 75%). Tilknyttede stoffer inkluderer: lignin, pektin, fettvoks, nitrogenholdig, fargestoffer, askestoffer, vann. Linfiber har fire til seks kanter med spisse ender og karakteristiske slag (forskyvninger) i enkeltområder som følge av mekaniske påvirkninger på fiberen ved mottak.
I motsetning til bomull har linfiber relativt tykke vegger, en smal kanal, lukket i begge ender; Overflaten på fiberen er jevnere og jevnere, så linstoffer blir mindre tilsmusset enn bomullsstoffer og er lettere å vaske. Disse egenskapene til lin er spesielt verdifulle for linstoffer. Linfiber er også unik ved at den med høy hygroskopisitet (12%) absorberer og avgir fuktighet raskere enn andre tekstilfibre; det er sterkere enn bomull, forlengelse ved brudd er 2-3%. Innholdet av lignin i linfiber gjør den motstandsdyktig mot lys, vær og mikroorganismer. Termisk ødeleggelse av fiberen skjer ikke opp til + 160°C. De kjemiske egenskapene til linfiber ligner på bomull, det vil si at den er motstandsdyktig mot alkalier, men ikke motstandsdyktig mot syrer. På grunn av det faktum at linstoffer har sin naturlige, ganske vakre silkeaktige glans, blir de ikke utsatt for mercerisering.
Linfiber er imidlertid svært rynket på grunn av lav elastisitet og er vanskelig å bleke og farge.
På grunn av dens høye hygieniske og styrkeegenskaper, brukes linfibre til å produsere linstoffer (til undertøy, duker, sengetøy) og sommerdress- og kjolestoffer. Samtidig produseres omtrent halvparten av linstoffene i blanding med andre fibre, hvorav en betydelig del er undertøysstoffer i halvlin med bomullsgarn i bunnen.
Lerret, brannslanger, snorer, skotråder lages også av linfibre, og grovere stoffer lages av linsleep: poser, lerret, presenninger, seilduker m.m.
Hamp hentet fra den årlige hampplanten. Fibrene brukes til å produsere tau, tau, hyssing, emballasje og posestoff.
Kenaf, jute få fra årlige planter familier av malve og lind. Kenaf og jute brukes til å produsere veske- og beholderstoffer; brukes til transport og lagring av fuktintensive varer.
Ull - fiber fra fjernet hår fra sauer, geiter, kameler, kaniner og andre dyr. Ull fjernet ved klipping i form av en enkelt hårfeste kalles fleece. Ullfibre er sammensatt av proteinet keratin, som i likhet med andre proteiner inneholder aminosyrer.
Under et mikroskop kan ullfibre lett skilles fra andre fibre - deres ytre overflate er dekket med skjell. Det skjellete laget består av små plater i formen
kjegleformede ringer tredd oppå hverandre og representerer keratiniserte celler. Det skjellete laget etterfølges av det kortikale laget, det viktigste, som egenskapene til fiberen og produktene laget av dem avhenger av. Fiberen kan også ha et tredje lag, kjernelaget, bestående av løse, luftfylte celler. Under et mikroskop er den særegne krympingen av ullfibrene også synlig. Avhengig av hvilke lag som er tilstede i ullen, kan den være av følgende typer: fluff, overgangshår, awn, dødt hår.
Brumm- tynn, sterkt krympet, silkeaktig fiber uten kjernelag. Overgangshår har et intermitterende, løst kjernelag, på grunn av dette er det ujevnt i tykkelse, styrke og mindre krymping.
Ost Og dødt hår har et stort kjernelag, er preget av stor tykkelse, mangel på krymping, økt stivhet og skjørhet, og lav styrke.
Avhengig av tykkelsen på fibrene og ensartetheten til sammensetningen, er ull delt inn i fin, halvfin, halvgrov og grov. Viktige indikatorer på kvaliteten på ullfiber er lengden og tykkelsen. Lengden på ull påvirker teknologien for å skaffe garn, dens kvalitet og kvaliteten på ferdige produkter. Fra lange fibre (55-120 mm) oppnås kjemmet (kamgarn) garn - tynt, selv i tykkelse, tett, glatt.
Fra korte fibre (opptil 55 mm) oppnås maskinvare (tøy) garn, som, i motsetning til kamgarn, er tykkere, løst, luftig, med ujevn tykkelse.
Egenskapene til ull er unike på sin egen måte - den er preget av høy filbarhet, noe som forklares av tilstedeværelsen av et skjellende lag på overflaten av fiberen.
Takket være denne egenskapen er filt, tøystoffer, filt, tepper og tovede sko laget av ull. Ull har høye varmebeskyttende egenskaper og er svært elastisk. Alkalier har en destruktiv effekt på ull, den er motstandsdyktig mot syrer. Derfor, hvis ullfibre som inneholder planteurenheter behandles med en syreløsning, oppløses disse urenhetene, og ullfibrene forblir i sin rene form. Denne prosessen med å rense ull kalles karbonisering.
Hygroskopisiteten til ull er høy (15-17%), men i motsetning til andre fibre absorberer den sakte og avgir fuktighet, og forblir tørr å ta på. I vann svulmer det sterkt, og tverrsnittsarealet øker med 30-35%. Fuktet fiber i strukket tilstand kan fikses ved tørking når det gjenfuktes, gjenopprettes lengden på fiberen. Denne egenskapen til ull tas i betraktning under våtvarmebehandling av plagg laget av ullstoffer for å strekke og strekke deres individuelle deler.
Ull er en ganske sterk fiber med høy bruddforlengelse; når de er våte, mister fibrene 30 % styrke. Ulempen med ull er dens lave varmebestandighet - ved temperaturer på 100-110°C blir fibrene sprø, stive og styrken reduseres.
Fra fin og halvfin ull, både i ren form og blandet med andre fibre (bomull, viskose, nylon, lavsan, nitron), kamgarn og fin stoffkjole, dress, frakkestoffer, fiberduk, strikkevarer, skjerf, tepper produseres. fra halvgrove og grove - grove tøyfrakkstoffer, tovede sko, filt.
Geitedun brukes hovedsakelig til produksjon av skjerf, strikkevarer og noen kjole-, dress- og frakkstoffer; kamelhår- for produksjon av tepper og nasjonale produkter. Stoffer av lavere kvalitet, tovede sko, nonwovens, konstruksjon filt.
Naturlig silke når det gjelder egenskaper og kostnader, er det det mest verdifulle tekstilråmaterialet. Det oppnås ved å slappe av kokonger dannet av silkeormslarver. Den mest utbredte og verdifulle silken er silkeormen, som står for 90 % av verdens silkeproduksjon.
Silkens hjemland er Kina, hvor silkeormen ble dyrket 3000 f.Kr. e. Produksjonen av silke går gjennom følgende stadier: silkeormsommerfuglen legger egg (grena), hvorfra larvene klekkes ca. 3 mm lange. De lever av morbærblader, derav navnet silkeorm. Etter en måned pakker larven, etter å ha samlet naturlig silke, gjennom de silkeutskillende kjertlene på begge sider av kroppen, seg inn i en kontinuerlig tråd på 40-45 lag og danner en kokong. Vikling av kokongen varer i 3-4 dager. Inne i kokongen blir larven til en sommerfugl, som, etter å ha laget et hull i kokongen med en alkalisk væske, kommer ut av den. En slik kokong er uegnet for videre avvikling. Kokongtråder er veldig tynne, så de vikles av samtidig fra flere kokonger (6-8), og forbinder dem til en kompleks tråd. Denne tråden kalles råsilke. Den totale lengden på avviklingstråden er i gjennomsnitt 1000-1300 m.
Skrapet som blir igjen etter avvikling av kokongen (et tynt skall som ikke kan vikles av, inneholder omtrent 20 % av lengden på tråden), blir avviste kokonger bearbeidet til korte fibre, hvorfra silkegarn oppnås.
Av alle naturlige fibre er naturlig silke den letteste fiberen og har sammen med sitt vakre utseende høy hygroskopisitet (11 %), mykhet, silkeaktig og lav krølling.
Natursilke har høy styrke. Bruddbelastningen av silke når den er våt reduseres med ca. 15 %. Natursilke er motstandsdyktig mot syrer, men ikke mot alkalier, har lav lysfasthet, relativt lav varmebestandighet (100-110°C) og høy krymping. Silke brukes til å lage kjole- og blusestoffer, samt sytråder, bånd og blonder.
Kjemiske fibre oppnås ved kjemisk bearbeiding av naturlige (cellulose, proteiner, etc.) eller syntetiske høymolekylære stoffer (polyamider, polyestere, etc.).
Den teknologiske prosessen med å produsere kjemiske fibre består av tre hovedtrinn - å skaffe en spinneløsning, danne fibre fra den og etterbehandle fibrene. Den resulterende spinneløsningen går inn i dyser - metallhetter med små hull (fig. 6) - og renner ut av dem i form av kontinuerlige bekker som tørker eller våt metode(luft eller vann) størkner og blir til elementære tråder.
Formen på hullene til spinnedynene er vanligvis runde, og for å få profilerte tråder brukes spinndyser med hull i form av en trekant, polyeder, stjerner osv.
Ved produksjon av korte fibre brukes spinndyser med et stort antall hull. Elementære tråder fra mange spinndyser kombineres til en bunt og kuttes til fibre nødvendig lengde, som tilsvarer lengden på naturlige fibre. De dannede fibrene utsettes for etterbehandling.
Avhengig av type finish er fibrene hvite, fargede, blanke eller matte.
Menneskeskapte fibre
Kunstige fibre er oppnådd fra naturlige høymolekylære forbindelser - cellulose, proteiner, metaller, deres legeringer, silikatglass.
Den vanligste kunstfiberen er viskose, produsert av cellulose. For produksjon av viskosefiber brukes vanligvis tremasse, hovedsakelig granmasse. Veden kløyves og bearbeides kjemiske reagenser, omdannet til en spinneløsning - viskose.
Viskosefibre De produseres i form av komplekse tråder og fibre, deres anvendelse er annerledes.
Viskosefiber er hygienisk, har høy hygroskopisitet (11-12%), produkter laget av viskose absorberer fuktighet godt; det er motstandsdyktig mot alkalier; Varmebestandigheten til viskosefiber er høy.
Men viskosefiber har ulemper:
- på grunn av lav elastisitet, rynker den sterkt;
- høy fiberkrymping (6-8%);
- når den er våt, mister den styrke (opptil 50-60%). Det anbefales ikke å gni eller vri produktene.
Andre kunstige fibre som brukes inkluderer acetat- og triacetatfibre.
Metalltråder er monofilamenter med rundt eller flatt tverrsnitt laget av aluminiumsfolie, kobber og dets legeringer, sølv, gull og andre metaller. Alunit (Lurex) er en metalltråd laget av aluminiumsfolie, belagt på begge sider med en beskyttende antioksidantfilm.
Syntetiske fibre
Syntetiske fibre er hentet fra naturlige, lavmolekylære stoffer (monomerer), som omdannes til høymolekylære stoffer (polymerer) gjennom kjemisk syntese.
Polyamid (nylon) fibre oppnådd fra kaprolaktampolymer, et lavmolekylært krystallinsk stoff produsert av kull eller olje. I andre land kalles nylonfibre annerledes: i USA, England - nylon, i Tyskland - dederon.
Polyesterfibre(lavsan) produseres under forskjellige navn: i England og Canada - terylene, i USA - dacron, i Japan - polyester. Tilstedeværelsen av verdifulle forbrukeregenskaper til polyesterfibre har ført til utbredt bruk i tekstil, strikking og kunstig pelsproduksjon.
Polyakrylnitrilfibre(akryl, nitron): i USA - orlon, i England - kurtel, i Japan - cashmilon. Nitronfiber i sine egenskaper og utseende ligner ull. Fibre i ren form og blandet med ull brukes til å produsere kjole- og dressstoffer, kunstig pels, diverse strikkevarer og gardiner og tyllprodukter.
Polyvinylklorid (PVC), klorfiber produseres fra en løsning av polyvinylkloridharpiks i dimetylformamid (PVC) og fra klorert polyvinylklorid. Disse fibrene skiller seg betydelig fra andre syntetiske fibre: som et resultat av deres lave varmeledningsevne har de høy varmeisolasjonsevne, brenner ikke, råtner ikke og er svært motstandsdyktige mot kjemiske påvirkninger.
Polyuretan fibre. Ved å bearbeide polyuretanharpiks oppnås spandex eller lycrafiber, produsert i form av monofilament. Den er preget av høy elastisitet, dens forlengelse er opptil 800%. Den brukes i stedet for gummikjerne i produksjonen av toalettsaker for kvinner og strikketøy med høy strekk.
Alunite- metalltråder laget av aluminiumsfolie, belagt med en polymerfilm som beskytter metallet mot oksidasjon. For å styrke den er alunit vridd med nylontråder.
Maskinvare bomullsgarn- luftig, løst, tykt garn laget av korte fibre, preget av lav styrke.
Maskinvare ullgarn- produsert ved hjelp av et maskinvaresystem av kortfiberull og avfall (spinneavfall) med en tykkelse på 42-500 tex, løs, luftig, ujevn i tykkelse og styrke.
Forsterket tråd- en tekstiltråd som har en kompleks struktur som består av en flettet kjerne, dvs. den aksiale tråden er viklet eller tett flettet med fibre eller andre tråder.
Asbestfiber- mineralfiber som finnes i bergarter. De lengste fibrene (10 mm eller mer) blir bearbeidet til garn, brukt til produksjon av tekniske stoffer, bånd, ledninger, hovedsakelig brukt til varmeisolasjon.
Acetatfiber- kunstfiber, oppnådd fra løsninger av delvis forsåpet sekundært celluloseacetat i acetat ved bruk av en tørr metode (pressing gjennom en spinnedyse og tørking).
Viskosefiber- en kunstig fiber fremstilt av trecellulose, omdannet ved kjemiske transformasjoner til en viskøs væske (viskose), som presses gjennom spinnedyser og reduseres til cellulosehydrat.
Restaurert (regenerert) ull—en ekstra kilde til råvarer for lett industri. Det er hentet fra rester av garn under spinning og veving, fra rester av ullstoffer og strikkevarer i klesproduksjon og avfall av råvarer (brukte stoffer og strikkevarer). Brukes i små mengder (20-35%) i blanding med vanlig ull og med tilsetning av 10-30% syntetisk fiber for å redusere produksjonskostnadene.
Høy bulk garn- garn hvis ytterligere volum er oppnådd ved kjemisk og/eller varmebehandling.
Kammet bomullsgarn- tynt, glatt garn med jevn tykkelse laget av langstiftet bomull er preget av den største styrken.
Kammet (kammen) ullgarn- tynn, glatt, produsert av langfiberull ved bruk av et kammet spinnesystem, tykkelse 15,5-42 tex.
Grov ull- heterogen ull, hovedsakelig bestående av beskyttelseshår med en tykkelse på 41 mikron eller mer. Fått ved å klippe sauer av grove ullraser (kaukasisk, Tushino, etc.).
Jute, kenaf- fibre hentet fra stilkene til planter med samme navn, som når en høyde på 3 m eller mer. Tørre stilker inneholder opptil 21 % fiber, brukt til teknisk, emballasje, møbelstoffer og tepper. De største sådde områdene er i India og Bangladesh.
Krympet fiber- naturlig eller kjemisk fiber med krympe.
Kunstfiber (tråd)- en kjemisk fiber (tråd) laget som et resultat av en produksjonsprosess fra naturlige polymerer gjennom kjemisk prosessering.
Kardet bomullsgarn- et tykt, ujevnt garn laget av middels lang bomull. Brukes til produksjon av bomullsstoffer.
Kombinasjonstråd- en tekstiltråd som består av komplekse tråder eller monofilamenter, eller komplekse tråder som er forskjellige i kjemisk sammensetning eller struktur, forskjellige i fibersammensetning og struktur.
Kompleks tråd- en tekstiltråd bestående av to eller flere langsgående sammenkoblede og snoede elementære fibre.
Crepe tråd- preget av høy (crepe) vri. For å få naturlig silkecrepe tvinnes 2-5 tråder råsilke til 2200-3200 kr/m, og deretter dampes de for å fikse vridningen. Crepe fra komplekse kjemiske tråder oppnås ved å vri en tråd opp til 1500-200 cr/m. På grunn av den høye vridningen er stoffer laget av crepetråder preget av betydelig elastisitet, stivhet og ruhet.
vridd tråd- en tekstiltråd tvunnet fra en eller flere tekstiltråder.
Tvinnet garn- en tekstiltråd tvunnet fra to eller flere garn.
Sengetøy- bastfiber hentet fra stilkene til en plante med samme navn. Fiberlin med en lang (opptil 1 m) og tynn (1-2 mm i diameter) stilk dyrkes for fiber.
Bastfiber- lange prosenkymale celler i stilkene til forskjellige planter, blottet for deler av innholdet i plantestammen. Fibre fra bastvekster (lin, brennesle, hamp, etc.) brukes til å produsere garn.
Våtspunnet lingarn- produsert med en tykkelse på 24-200 tex fra langfiber og slep, mens rovingen (et halvfabrikat linprodukt) - tynn og jevn i tykkelsen - fuktes før spinning.
Tørrspunnet lingarn- produsert av linfiber og slep, ujevn i tykkelse, 33-666 tex.
Lurex- en tråd i form av en skinnende smal metallstrimmel dekket med folie eller en metallisert film.
Kobber-ammoniakkfiber— produsert fra en løsning av cellulose i et kobber-ammoniakkkompleks, med egenskaper nær viskose. Produksjonen er begrenset, da det innebærer et betydelig forbruk av kobber (50 g per 1 kg fiber).
Multi-twist tråd- en tvunnet tråd av to eller flere tekstiltråder, hvorav den ene er enkelttvinnet, tvunnet sammen i en eller flere tvinneoperasjoner.
Modifisert tråd (fiber)- tekstiltråd (fiber) med spesifiserte spesifikke egenskaper, oppnådd ved ytterligere kjemisk eller fysisk modifikasjon.
Mooskrep- dobbel snoet tråd. Mooskrep av natursilke produseres ved å tvinne en crepetråd med 2-3 tråder råsilke. Mooscrep fra kunstige tråder oppnås ved stokking og påfølgende vridning av crepe-tråd og flat twist-tråd. Den andre vridningen gjøres i retning av crepetråden med ca. 200 cr/m. Kreptråden er en kjernetråd, og råsilketråden eller en flattrådtråd er en bølgetråd som vikler seg rundt kjernetråden.
Muslin- tynn tråd med middels vridning. Naturlig silkemuslin produseres ved å vri en tråd råsilke opp til 1500-1800 cr/m, etterfulgt av damping for å fikse vridningen. Muslin fra en kompleks kjemisk tråd (viskose, acetat, nylon) produseres ved å vri tråden opp til 600-800 cr/m.
Maron (nylon), melan (lavsan)- strekktråder, oppnådd som høystrekktråder, ved kjemisk behandling, men med ekstra varmebehandling med noe strekk. Som et resultat av dette blir den spiralformede svingningen som er karakteristisk for elastikk til en sinusformet og er fiksert i denne tilstanden. Trådene er myke, luftige, forlengelse 30-50%.
Naturlig fiber- tekstilfiber naturlig opprinnelse.
Naturlig silke- et produkt av utskillelsen av silkekjertlene til silkeormslarver - proteinstoffet fibroin - i form av en tynn sammenhengende tråd krøllet til en kokong. I det øyeblikket kokongen dannes, skiller larvene ut to tynne silke, som stivner når de utsettes for luft. Samtidig frigjøres proteinstoffet sericin, som limer morbærene sammen.
Heterogen tråd- tekstiltråd bestående av fibre av ulik natur.
Enkel tråd- en uvridd, uvridd tråd eller en uvridd vridd tråd som fikk en vridning i en vridningsoperasjon.
Enkel snodd tråd- en vridd tråd laget av to eller flere enkelttråder tvunnet sammen i en enkelt tvinningsoperasjon.
Ensartet tråd- en tekstiltråd bestående av tekstilfibre av samme art.
Homogent garn- garn bestående av fibre av én type.
Hamp— er produsert av en årlig høy hampplante. Hamp er delt inn i filamenthamp (tynn), brukt til å lage garn, industrihamp (tykk, grov), som det produseres tekniske stoffer av, og tauhamp, brukt til tau.
Sporgarn- garn med vekselvis fortykning og tynning.
Film tekstiltråd- en flat filamenttråd oppnådd ved å splitte en tekstilfilm eller ekstrudere i form av en strimmel.
Polyakrylnitrilfiber (nitron)- en syntetisk fiber dannet av løsninger av polyakrylnitril eller kopolymerer som inneholder mer enn 85 vekt% akrylonitril ved bruk av en våt eller tørr metode. Produsert under følgende handelsnavn: orlon, akrylon (USA), cashmilon (Japan), dralon (Tyskland), etc.
Polyamidfiber- syntetisk fiber dannet av polyamidsmelter. Den er laget av polycaprolactam under følgende handelsnavn: nylon (Russland), nylon (Japan), perlon, dederon (Tyskland), amelan (Japan), etc.
Polyvinylalkoholfiber- syntetisk fiber, dannet av løsninger av polyvinylalkohol, produseres i mange land under følgende navn: vinol (Russland), vinylon, kuralon (Japan), vinalon (DPRK), etc.
Polyvinylkloridfiber- syntetisk fiber dannet av løsninger av polyvinylklorid, perklorovinylharpiks eller vinylkloridkopolymerer ved bruk av en tørr eller våt metode; produseres i form av kontinuerlige tråder eller stapelfibre under følgende handelsnavn: klor, saran, vignon (USA), roville (Frankrike), Teviron (Japan), etc.
Polynose fiber- en type viskosefiber med høy grad av orientering av makromolekyler i strukturen og homogeniteten til strukturen i tverrsnittet, som et resultat av at den har høy styrke og lav forlengelse.
Polypropylenfiber- en syntetisk fiber støpt av en smelte av polypropylen. På grunn av sin lave tetthet brukes den til produksjon av ikke-synkende tau, nett, filter og møbeltrekk; stift polypropylenfibre - for produksjon av tepper, stoffer og yttertøy. Teksturerte (høyt volum) polypropylenfibre brukes hovedsakelig i teppeindustrien. De produseres under forskjellige handelsnavn: Herculon (USA), Ulstrene (Storbritannia), Found (Japan), Mercalone (Italia), etc.
Polyesterfiber (lavsan)- syntetisk fiber dannet av en smelte av polyetylentereftalat (syntese av). Teknisk tråd laget av polyesterfibre brukes til fremstilling av transportbånd, drivbånd, tau, seil osv. Monofilament brukes til å lage nett for papirmaskiner, strenger til racketer osv. Tråd med høy volum oppnås ved hjelp av "falsk vri" metode.
Halvgrov ull- består av overgangshårfibre og relativt tynne awnfibre med en tykkelse på 35-40 mikron. De får det fra sauer av finfleece-grovull (Zadonsky, steppe, Volga, etc.).
Halvfin ull- ensartet ull, bestående av grove fibre, 25-35 mikron tykke, klassifisert som fluff eller overgangshår. Fått ved å klippe halvfin fleece sauer (precut, kasakhisk, Kuibyshev, etc.).
Garn- en tekstiltråd bestående av fibre med begrenset lengde (naturlig eller stiftkjemikalier), koblet til en lang tråd ved spinning (orientering og vridning av fibrene).
Garn med neps- garn med spunnede inneslutninger av fibre av en annen farge eller type.
Rami- Fiber produsert fra flerårige gress og busker av neslefamilien, som inneholder opptil 21 % slitesterkt silkeaktig fiber i tørre stengler.
Fleece- et sammenhengende lag oppnådd ved å klippe sauer, bestående av ulltotter som holdes fast ved siden av hverandre - stifter.
Siblon- modifisert slitesterk viskosefiber med jevne egenskaper av både ytre og indre lag, oppnådd ved celluloseregenerering ved lave temperaturer nedbørsbad og fiber strømmer ut ved høy temperatur (95 ° C).
Syntetisk fiber (tråd)- kjemisk fiber (tråd), laget av syntetiske fiberdannende polymerer (polyamid, polyester, etc.).
Blandet garn- garn som består av to eller flere typer fibre.
Spandex— polyuretan monofilament med høy forlengelse — opptil 700-800%.
Glasstråder- tråder oppnådd ved å presse smeltet glassmasse gjennom tynne hull. De flytende bekkene, avkjølende, blir til fleksible tråder. Hovedapplikasjonen er termisk og elektrisk isolasjon, filtre.
Hardt garn- grågult garn uten etterbehandling.
Tekstiltape (roving)- et sett med langsgående orienterte stapelfibre med en gitt lineær tetthet uten vridning, beregnet for påfølgende maskinering(drar, vrir).
Tekstil monofilament tråd (monofilament tråd)- en filamenttråd som brukes til direkte produksjon av tekstiler.
Tekstiltråd- et tekstilprodukt med ubegrenset lengde og relativt lite tverrsnitt, bestående av tekstilfibre og/eller filamenter, med eller uten vridning.
Tekstilfiber- en tynn, fleksibel, utvidet kropp av begrenset lengde, egnet for å lage garn og tråder.
Teksturert tråd- en krympet tekstiltråd, hvis struktur er tilleggsbehandlinger har økt spesifikt volum og utvidbarhet.
Varmefiksert tråd (fiber)- tekstiltråd (fiber) utsatt for varme eller termisk fuktighetsbehandling for å bringe strukturen til en likevektstilstand.
Fin ull- ensartet ull, kun bestående av flufffibre, opptil 25 mikron tykke, med fin, jevn krymping, myk, elastisk, av samme lengde. Den er hentet fra sauer av finull (Merino, Tsigai) og brukes til høykvalitets stoffer og strikkevarer.
Triacetatfiber— oppnådd fra løsninger av triacetylcellulose i en blanding av metylenklorid og alkohol ved en tørr metode.
Sparklet tråd- en tekstiltråd som består av to eller flere tråder forbundet uten å vri.
Formet tråd- en tekstiltråd som har periodisk gjentatte lokale endringer i struktur i form av knuter, løkker og farge.
Fibrillert filmtråd- en filmtekstiltråd med langsgående kutt, med tverrgående forbindelser mellom fibriller. Fibriller i dette tilfellet er strukturelle elementer med en finhet av samme størrelsesorden som tekstilfibrene.
Kjemisk fiber (tråd)- tekstilfiber (tråd) oppnådd som et resultat av en produksjonsprosess fra kunstige, syntetiske polymerer eller uorganiske stoffer.
Bomull— fibre fra overflaten av bomullsfrø, en årlig busk som vokser i varmt klima. Det er langstiftet bomull (34-50 mm), medium-stiftet bomull (24-35 mm) og kortstiftet bomull (opptil 27 mm).
Rå bomull- råstoff fra bomullsgins, inneholder en stor mengde bomullsfrø, dekket med bomullsfiber, med innblanding av blader, deler av boller, etc.
Silkegarn— laget av naturlig silkeavfall (skraping av defekte kokonger), som renses for urenheter, kokes og splittes i individuelle fibre (opptil 7 tex).
Silke base- dobbel snoet tråd av 2-4 tråder råsilke. Først tvinnes tråder av råsilke til venstre med 400-600 kr/m, og deretter 2-3 slike tråder stokkes og tvinnes til høyre med 480-600 kr/m. Med sekundær omvendt vridning reduseres den primære vridningen litt, noe som resulterer i en myk vridd tråd.
Rå silke- et produkt av avvikling av kokonger på spesielle kokongviklingsmaskiner, hvor flere (4-9) tråder brettet sammen er viklet på en snelle.
Silkeinnslag- en flat vridningstråd oppnådd ved å tvinne 2-5 eller flere tråder av råsilke med en flat vridning (125 tvinninger per 1 m). Tråden er myk, jevn, glatt, 9,1-7,1 tex tykk.
Ull- hårfibre fra forskjellige dyr: sauer, geiter, kameler, etc.
Stiftfiber- en elementær fiber av begrenset lengde, som oppnås ved å kutte et slep av kjemiske fibre.
Stapelfiber i bulk- en tilfeldig masse av elementære fibre med begrenset lengde.
Elastisk- (fra gresk Elastos - fleksible, tyktflytende) sterkt strekkbare teksturerte tråder med høy (opptil 40%) forlengelse, spiralkrymping og luftighet. Den produseres på "falsk torsjons"-maskiner ved å gi en vridning på 2500-3000 kr/m til gjengen og deretter fjerne de resulterende indre spenningene i et varmekammer (150-180 °C). Som et resultat får tråden formen av en spiral. Elastikk brukes til å lage strømper.
Elementær tråd (filament)- en enkelt tekstiltråd av praktisk talt ubegrenset lengde, betraktet som uendelig.
Elementær fiber- tekstilfiber, som er et enkelt, udeleligt element.
Naturfibre avhengig av kjemisk oppbygning er delt inn i to underklasser: organiske (plante- og animalsk opprinnelse) og mineralfibre av vegetabilsk opprinnelse: bomull, lin, hamp, jute, kenaf, kendyr, ramie, tau, sisal, etc.
Fibre av animalsk opprinnelse: ull av sauer, geiter, kameler og andre dyr, naturlig silke av morbær og eikesilkeorm.
Mineralfibre inkluderer asbest,
Kjemiske fibre er delt inn i to underklasser: kunstige og syntetiske.
Kunstige fibre deles inn i organiske (viskosefiber, acetat, triacetat, kobber-ammoniakk, mtilon B, siblon, polynose, etc.) og uorganiske (glass- og metallfibre og -tråder).
Syntetiske fibre, avhengig av arten av utgangsmaterialene, er delt inn i polyamid (nylon, anid, enant), polyester (lavsan), polyakrylnitril (nitron), polyolefin (polypropylen, polyetylen), polyuretan (spandex), polyvinylalkohol (vinol). ), polyvinylklorid (klorin), fluorholdig (fluorlon), samt polyformaldehyd, polybutylentereftalat, etc.
Menneskeskapte fibre
Viskosefiber er den mest naturlige av alle kjemiske fibre, hentet fra naturlig cellulose. Avhengig av formålet produseres viskosefibre i form av tråder, samt stapelfibre (korte) med skinnende eller matt overflate. Fiberen har god hygroskopisitet (35-40%), lysmotstand og mykhet. Ulempene med viskosefibre er: stort tap av styrke når det er vått, lett krølling, utilstrekkelig motstand mot friksjon og betydelig krymping når de er fuktet. Disse ulempene er eliminert i modifiserte viskosefibre (polinose, siblon, mtilon), som kjennetegnes av betydelig høyere tørr- og våtstyrke, større slitestyrke, mindre krymping og økt krøllmotstand.
Siblon har, sammenlignet med konvensjonell viskosefiber, lavere krympingsgrad, økt krøllemotstand, våtstyrke og alkalimotstand. Mtilan har antimikrobielle egenskaper og brukes i medisin som tråder for midlertidig feste av kirurgiske suturer. Viskosefibre brukes i produksjon av klesstoffer, undertøy og yttertøy, både i ren form og i blanding med andre fibre og tråder.
Acetat- og triacetatfibre er oppnådd fra bomullsmasse. Stoffer laget av acetatfibre ligner veldig på naturlig silke i utseende, har høy elastisitet, mykhet, god drapering, lav krølling og evnen til å overføre ultrafiolette stråler. Hygroskopisiteten er mindre enn viskose, så de blir elektrifisert. Stoffer laget av triacetatfiber har lav krølling og krymping, men mister styrke når de er våte. På grunn av sin høye elastisitet beholder stoffene formen og utførelsen (korrugert og plissert) godt. Høy varmebestandighet lar deg stryke tekstiler laget av acetat- og triacetatfibre ved 150-160°C.
Fibre er lange fleksible og sterke stoffer med begrenset lengde og små tverrmål, egnet for fremstilling av garn og tekstiler. Vi snakker om hva naturlig og syntetisk fiber er i artikkelen.
Fiberklassifisering
Fiberklassifisering:
- naturlig – fibre av vegetabilsk opprinnelse (bomull, lin - polysakkarider (karbohydrater) med sammensetningen (C 6 H 10 O 5)x) og animalsk opprinnelse (ull, silke - proteinstoffer som består av lange polypeptidkjeder).
- kjemisk , som er delt inn i kunstige fibre og syntetiske fibre. Kunstige fibre er oppnådd fra kjemiske bearbeidingsprodukter av naturlige polymerer (cellulose), for eksempel viskose, kobber-ammoniakk, acetatfiber. Syntetiske fibre er oppnådd ved kjemisk behandling syntetiske polymerer. For eksempel nylon og nylon (polyamidfibre), lavsan (polyesterfibre).
Syntetisk fiber
Syntetiske fibre inkluderer polyamid , polyester, polyakrylnitril, polyvinylalkohol, polyvinylklorid, polypropylen og mange andre. Førstnevnte inkluderer stoffer som nylon, anid og enant. Hovedkarakteristikkene til disse fibrene er strekkstyrke og slitestyrke. Imidlertid er det også ulemper: lav hygroskopisitet, lav varmebestandighet og høy elektrifisering. Denne fiberen brukes i produksjon av strikkevarer, tråder, blonder, tau og fiskegarn.
Ris. 1. Polyamidfibre.
Polyamidfiber tåler ikke høye temperaturer. Varmes det opp til 160 grader synker styrken kraftig ned til 50 %.
TIL polyester fibre inkluderer lavsan, dacron, terylen. Fiber har både fordeler og ulemper. Ulemper inkluderer økt stivhet og sterk elektrifisering. Lavsan brukes ofte til å lage stoff til husholdningsformål.
Ris. 2. Polyesterfibre.
TIL polyakrylnitril fibre inkluderer for eksempel nitron, orlon. Nitron av ytre tegn ligner ull. Nitron er svært slitesterk og elastisk, og disse egenskapene beholdes uansett om det er vått eller tørt. Når det gjelder slitestyrke, er imidlertid nitron dårligere enn polyamid- og polyesterfibre.
TIL polyvinylklorid fibre inkluderer klor. Sammenlignet med andre syntetiske fibre er den mindre slitesterk, mindre spenstig og mindre slitesterk.
Ris. 3. Polyvinylkloridfibre.
Klor har evnen til å akkumulere elektrostatiske ladninger, og det er derfor det brukes til produksjon av medisinsk lin.
Polyvinylalkoholfibre inkluderer for eksempel vinol. Et særtrekk ved dette materialet er dets høye hygroskopisitet. Disse fibrene farges lett med fargestoffer og brukes til produksjon av strikkevarer, stoff og tepper.
Hva har vi lært?
Alle eksisterende fibre kan deles inn i 2 klasser: kjemiske og naturlige. syntetiske fibre er klassifisert som kjemiske fibre. De er delt inn i polyester, polyamid, polyvinylklorid og mange andre. Artikkelen presenterer også eksempler på syntetiske fibre.
Test om emnet
Evaluering av rapporten
Gjennomsnittlig rangering: 4.3. Totalt mottatte vurderinger: 93.
Syntetisk Fibre er fibre som produserer syntesen av enkle molekyler. Syntetiske fibre inkluderer: lavsan, nitron, nylon, klor, vinol, polyetylen, polypropylen og andre fibre. Avhengig av råmaterialet oppnås følgende polymerer: polyamid, polyester, polyakrylnitril, polyvinylklorid, polyvinylalkohol, polyuretan. Det særegne ved dannelsen av kjemisk fiber er at dannelsesprosessen også er dens spinning.
Polyamidfibre. Den mest brukte polyamiden nylon fibre. Utgangsråstoffet for produksjon av nylonfiber er benzen Og fenol(produkter fra kullforedling). Bearbeidet i kjemiske anlegg til kaprolaktan. Kapronharpiks er behandlet fra kapronolaktan. Dette er en smelte som presses gjennom en spalte fra dysen og kommer ut i form av tynne strømmer som stivner når de blåses med luft. En maskin kan ha 60 - 100 dies. Avhengig av type kjemisk fiber har spinndysen et forskjellig antall hull i forskjellige størrelser. Fibrene blir strukket, vridd og behandlet med varmt vann for å fikse strukturen. Det er også utviklet metoder for å produsere hul nylonfiber, som er profilert og svært krympbar. Den brukes til fremstilling av stoff til trikotasje, strikkevarer, sytråder og teknisk formål. Produksjonsprosess anida Og enanta ligner på produksjon av nylonfiber.
Egenskaper polyamidfibre: letthet, elastisitet, høy strekkfasthet, høy kjemikaliebestandighet, frostbestandighet, motstand mot mikroorganismer og mugg. Fibrene løses opp i konsentrerte syrer og fenol.
Brenner fibre med en blåaktig flamme som danner en smeltet brun kule på slutten.
Refererer til polyamid silke- som brukes til fremstilling av lette kjole- og blusestoffer og megalop— kjemisk modifisert fiber, hygroskopisk, slitesterk, slitesterk, gir stoffet en økt skimrende glans. Polyamid profilert tråd - trilobal brukes til stoffer av silketype som i utseende ligner naturlig silke.
Polyesterfibre. Lavsan produsert av petroleumsprodukter. Endrer ikke egenskapene når den er våt.
Egenskaper lavsanfibre: lette, elastiske, møllbestandige, motstandsdyktige mot forfall, ødelagt av syrer og alkalier, hygroskopisiteten er svært lav 0,4%. Under våt varmebehandling holdes temperaturen på 140ºС. Når lavsan legges til flammen, smelter den og brenner deretter sakte med en gul, røykfylt flamme.
Polyuretanfibre. Ifølge deres egne fysiske og mekaniske egenskaper refererer til elanomerer, dvs. har høy elastisk utvinningsgrad. Forlengelse ved brudd 600 % - 800 %. Når belastningen er fjernet, gjenopprettes elastisiteten umiddelbart med 90%, og etter et minutt - 95%. Disse fibrene er lite hygroskopiske - 1 - 1,5%, varmebestandige, slitebestandige og farger godt. De brukes til produksjon av strikkevarer, bånd i sportskorsett og medisinske elastiske produkter.
Polyakrylonitrinfibre(PANNE). Nitron Den er produsert av produkter fra prosessering av kull, olje og gass. Mykere og mer silkeaktig å ta på enn lavsan og nylon. Styrken er mer enn halvparten av nylon- og lavsanfibre. Bruddforlengelse 16 - 22 %, hygroskopisitet 1,5 %.
Nitron har en rekke verdifulle egenskaper: motstandsdyktig mot mineralsyrer, alkalier, organiske løsemidler under renseri, motstandsdyktig mot bakterier, mugg, møll. Når det gjelder varmebeskyttende egenskaper, er nitron overlegen ull. Ved en temperatur på 200 - 250 ° C mykner nitron. Brenner med en lys, røykfylt flamme med blink.
Polyvinylkloridfibre (PVC). Klor produsert av etylen eller acetylen. Den er motstandsdyktig mot vann, syrer, alkalier, oksidasjonsmidler, råtner ikke og har ingen glans.
I henhold til varmeskjerming egenskaper ikke dårligere enn ull. Styrke når det er vått endres ikke, og har lav motstand mot lett vær. Våt varmebehandling - ved 70%. Ulempe: lav varmebestandighet. Klor brenner ikke, støtter ikke forbrenning, og når det legges til flammen, kjennes en støvete lukt og det sintrer. Klor er elektrifisert, derfor brukes det til medisinsk lin, så vel som til å produsere pregede silkestoffer, kunstig pels og arbeidsklær (fiskere, skogbrukere, brannmenn, etc.).
Motstand mot aggressive miljøer, høy mekanisk styrke, elastisitet og andre verdifulle kvaliteter har gjort syntetiske fibre uunnværlige for moderne tekstilproduksjon.
Syntetiske fibre
kjemiske fibre hentet fra syntetiske polymerer. Syntetiske fibre dannes enten fra en polymersmelte ( polyamid, polyester, polyolefin), eller fra en polymerløsning ( polyakrylnitril, polyvinylklorid, Polyvinylalkohol) ved bruk av tørr eller våt metode. Syntetiske fibre produseres i form av tekstil- og snortråder, monofilament, og stapelfiber. Variasjonen av egenskaper til de originale syntetiske polymerene gjør det mulig å oppnå syntetiske fibre med forskjellige egenskaper, mens evnen til å variere egenskapene til kunstige fibre er svært begrenset, siden de er dannet av nesten samme polymer ( cellulose eller dets derivater). Syntetiske fibre er preget av høy styrke, vannbestandighet, slitestyrke, elastisitet og motstand mot kjemiske reagenser.
Siden 1931, bortsett fra butadiengummi, var det ingen syntetiske fibre eller polymerer, og de eneste materialene kjent på den tiden basert på en naturlig polymer, cellulose, ble brukt til å lage fibre.
Revolusjonære endringer kom på begynnelsen av 60-tallet, da, etter kunngjøringen av det velkjente kjemikaliseringsprogrammet Nasjonal økonomi Industrien i landet vårt begynte å mestre produksjonen av fibre basert på polykaproamid, polyestere, polyetylen, polyakrylnitril, polypropylen og andre polymerer.
På den tiden ble polymerer ansett som bare billige erstatninger for knappe naturlige råvarer - bomull, silke, ull. Men snart ble det klart at polymerer og fibre basert på dem noen ganger er bedre enn tradisjonelt brukte naturmaterialer - de er lettere, sterkere, mer varmebestandige og i stand til å jobbe i aggressive miljøer. Derfor fokuserte kjemikere og teknologer all sin innsats på å lage nye polymerer med høy ytelsesegenskaper, og metoder for deres behandling. Og vi oppnådde resultater i denne saken som noen ganger oversteg resultatene av lignende aktiviteter til kjente utenlandske selskaper.
På begynnelsen av 70-tallet dukket Kevlar (USA) fibre, utrolig sterke i sin styrke, opp i utlandet, litt senere - Twaron (Nederland), Technora (Japan) og andre laget av aromatiske polymerer, samlet kalt aramider. Basert på slike fibre ble det laget forskjellige komposittmaterialer, som med suksess ble brukt til fremstilling av kritiske deler av fly og missiler, samt dekksnor, kroppsrustning, brannhemmende klær, tau, drivremmer, transportbånd og mange andre Produkter.
Disse fibrene ble mye annonsert i verdenspressen. Imidlertid vet bare en smal krets av spesialister at i de samme årene skapte russiske kjemikere og teknologer uavhengig terlon-aramidfiber, som ikke er dårligere i egenskapene til sine utenlandske analoger. Og så ble det utviklet metoder for å produsere SVM- og Armos-fibre, hvis styrke overstiger styrken til Kevlar med en og en halv gang, og den spesifikke styrken (det vil si styrke per vektenhet) overstiger styrken til høylegert stål 10-13 ganger! Og dersom strekkfastheten til stål er 160-220 kg/mm2, jobbes det nå aktivt med å lage polymerfiber med en styrke på opptil 600 kg/mm2.
En annen klasse polymerer som er egnet for fremstilling av høystyrkefibre er flytende krystallinske aromatiske polyestere, det vil si polymerer som har egenskapene til krystaller i flytende tilstand. Fibre basert på dem har ikke bare fordelene med aramidfibre, men også høy strålingsmotstand, samt motstand mot uorganiske syrer og forskjellige organiske løsningsmidler. Det er et ideelt materiale for å forsterke gummi og lage svært fylte kompositter; På grunnlag av det ble det laget prøver av lysledere, hvis kvalitet tilsvarer det høyeste verdensnivået. Og den umiddelbare oppgaven er å lage såkalte molekylære kompositter, det vil si komposittmaterialer der molekylene til flytende krystallinske polymerer selv tjener som forsterkende komponenter.
Molekyler av konvensjonelle polymerer inneholder, i tillegg til karbon, også atomer av andre elementer - hydrogen, oksygen, nitrogen. Men nå er det utviklet metoder for å produsere fibre som faktisk er rent polymerkarbon. Slike fibre har rekordstyrke (over 700 kg/mm2) og stivhet, samt ekstremt lave varmeutvidelseskoeffisienter, høy motstand mot slitasje og korrosjon, høye temperaturer og stråling. Dette gjør at de med hell kan brukes til produksjon av komposittmaterialer - karbonfiberforsterket plast, brukt i de mest kritiske strukturelle komponentene til høyhastighetsfly, raketter og romfartøy.
Bruken av karbonfiberplast viser seg å være svært økonomisk lønnsomt. Per vektenhet av et produkt laget av det, må du bruke 3 ganger mindre energi enn et produkt laget av stål, og 20 ganger mindre enn av titan. Et tonn karbonfiber kan erstatte 10-20 tonn høylegert stål. En pumpeturbin laget av karbonfiber og egnet for å pumpe mineralsyrer ved temperaturer opp til 150°C er halve prisen og varer seks ganger lenger. Arbeidsintensiteten ved å produsere deler med komplekse konfigurasjoner reduseres også.
Produksjonen av syntetiske fibre utvikler seg i et raskere tempo enn produksjonen av kunstfiber. Dette forklares av tilgjengeligheten av råvarer og den raske utviklingen av råstoffbasen, den lavere arbeidsintensiteten til produksjonsprosessene og spesielt variasjonen av egenskaper og høy kvalitet på syntetiske fibre. I denne forbindelse erstatter syntetiske fibre gradvis ikke bare naturlige, men også kunstige fibre i produksjonen av noen forbruksvarer og tekniske produkter.
I 1968 utgjorde verdensproduksjonen av syntetiske fibre 3 760,3 tusen. T(ca. 51,6 % av den totale produksjonen av kjemiske fibre). Den første produksjonen av syntetiske fibre i industriell skala ble organisert på midten av 30-tallet. Det 20. århundre i USA og Tyskland.
Capron
I vårt land kalles fiber laget av polyamidharpiks nylon og anid deres kvalitet er nesten umulig å skille fra hverandre.
Nylon eller nylonfiber er et hvitt gjennomsiktig, svært slitesterkt stoff. Elastisiteten til nylon er mye høyere enn silke. Nylon er en polyamidfiber. Nylon produseres syntetisk i våre fabrikker og av våre materialer. Råstoff: aminosyrederivater. Capron kan betraktes som et produkt av den intramolekylære interaksjonen mellom karboksylgruppen og aminogruppen til 6-aminoheksansyremolekylet:
På en forenklet måte kan transformasjonen av kaprolaktam til polymeren som nylonfiber produseres fra representeres som følger:
Kaprolaktam i nærvær av vann omdannes til 6-aminoheksansyre, hvis molekyler reagerer med hverandre. Som et resultat av denne reaksjonen dannes et høymolekylært stoff, hvis makromolekyler har lineær struktur. Individuelle polymerenheter er 6-aminoheksansyrerester. Polymeren er en harpiks. For å oppnå fibre smeltes det og føres gjennom matriser. Polymerstrålene avkjøles av en strøm av kald luft og blir til fibre, som når de vrir seg danner tråder.
Etter dette utsettes nylon for ytterligere kjemisk behandling. Styrken til nylon avhenger av teknologien og omsorgen for produksjonen. Den endelige ferdige nylonen er hvit-transparent og svært slitesterkt materiale. Selv en nylontråd med en diameter på 0,1 millimeter tåler 0,55 kilo.
I utlandet kalles syntetiske fibre som nylon perlon og nylon. Nylon produseres i flere varianter; krystallgjennomsiktig nylon er mer holdbar enn ugjennomsiktig nylon med en uklar gulaktig eller melkeaktig fargetone.
Sammen med høy styrke er nylonfibre preget av motstand mot slitasje og gjentatt deformasjon (bøying).
Nylonfibre absorberer ikke fuktighet, så de mister ikke styrke når de er våte. Men nylonfiber har også ulemper. Det er ikke veldig motstandsdyktig mot syrer nylon-makromolekyler gjennomgår hydrolyse på stedet for amidbindinger. Varmemotstanden til nylon er også relativt lav. ved oppvarming avtar styrken, og smelting skjer ved 2150C.
Produkter laget av nylon, og i kombinasjon med nylon, har allerede blitt vanlig i hverdagen vår. Klær er laget av nylontråd, som koster mye mindre enn klær laget av naturlige materialer. Nylon brukes til å lage fiskegarn, fiskesnøre, filtermaterialer og snorstoff. Rammene til bil- og flydekk er laget av ledningsstoff. Dekk med nylonsnor er mer slitesterke enn dekk med viskose og bomullssnor. Nylonharpiks brukes til å produsere plast som diverse vare maskiner, gir, lagerskall, etc. Russisk industri produserer kunstfiber som er enda sterkere enn nylon, for eksempel ultrasterk acetatsilke, som er sterkere enn ståltråd. Denne silken er for en kvadratmillimeter tåler 126 kg, og ståltråd - 110 kg.
Lavsan
Lavsan (polyetylentereftalat) representant for polyestere. Dette er et polykondensasjonsprodukt av toverdig alkohol etylenglykol HO-CH2CH2-OH og dibasisk syre - tereftalsyre (1,4-benzendikarboksylsyre) HOOC-C6H4-COOH (vanligvis ikke tereftalsyre i seg selv, men dens dimetyleter brukes). Polymeren tilhører lineære polyestere og oppnås i form av en harpiks. Tilstedeværelsen av polare O-CO-grupper som regelmessig er lokalisert langs makromolekylkjeden fører til økte intermolekylære interaksjoner, noe som gir stivhet til polymeren. Makromolekylene i den er ordnet tilfeldig, i
Syntetiske fibre inkluderer polyamid, polyester, polyakrylnitril, polyvinylklorid, polyvinylalkohol, polypropylen, etc.
Polyamidfibre(nylon, anid, enanth). Fibrene er sylindriske i form, deres tverrsnitt avhenger av formen på dysehullet som polymerene presses gjennom (fig. 9, EN).
Polyamidfibre utmerker seg ved høy strekkfasthet (40-70cN/tex), motstandsdyktig mot slitasje, gjentatt bøyning, har høy kjemisk motstand, frostbestandighet og motstand mot mikroorganismer. Deres viktigste ulemper er lav hygroskopisitet (3,5-5%) og lysmotstand, høy elektrifisering og lav varmebestandighet; når de varmes opp til 160 °C, reduseres styrken med nesten 50 %. Som et resultat av rask "aldring" blir de gule i lyset, blir sprø og harde. Fibrene brenner med en blåaktig flamme, og danner en brun solid ball på enden.
Polyamidfibre og -tråder er mye brukt i produksjon av strømper og strikkevarer, sytråder, sytrådsprodukter (fletter, bånd), blonder, tau, fiskegarn, transportbånd, snor, tekniske stoffer, samt i produksjon av husholdningsstoffer i blandinger med andre fibre og tråder. Tilsetning av 10–20 % polyamidstapelfibre til naturlige øker slitestyrken til produktene dramatisk.
Polyesterfibre(lavsan, terylene, dacron). I tverrsnitt har lavsan form som en sirkel (fig. 9, b Strekkfastheten til lavsan er litt lavere enn for polyamidfibre (40-50 cN/tex), bruddforlengelsen er innenfor 20-25 %, og styrken går ikke tapt når den er våt. I motsetning til nylon, ødelegges lavsan når den utsettes for syrer og alkalier, dens hygroskopisitet er lavere enn nylon (0,4%). Når den bringes inn i flammen, smelter lavsan og brenner sakte med en gul, røykfylt flamme. Fiberen er varmebestandig, har lav varmeledningsevne og høy elastisitet, noe som gjør det mulig å få produkter fra den som beholder formen godt; har lavt svinn. Ulempene med fiberen er dens økte stivhet, evnen til å danne pilling på overflaten av produkter og sterk elektrifisering.
Lavsan er mye brukt i produksjon av husholdningsstoffer i blanding med ull, bomull, lin og viskosefiber, noe som gir produktene økt slitestyrke og elastisitet
Ris. 9. Lengdesnitt og tverrsnitt av syntetiske fibre:
a) nylon; b) lavsan; c) nitron; d) klor
og øke motstanden. Det er også vellykket brukt i produksjon av ikke-vevde stoffer, sytråder, gardiner og tyllprodukter, tekniske stoffer og ledning. Komplekse lavsan-tråder utsettes for teksturering, som et resultat av at de bedre absorberer fuktighet og holder på varmen.
Polyakrylnitrilfibre (nitron, orlon). I utseende ligner nitron ull. Overflaten er glatt (fig. 9, V) med en uregelmessig tverrsnittsform med taggete kanter (hantelformet og nær den).
Nitron utmerker seg ved høy styrke (32-39 cN/tex), som ikke endres når det er vått, og elastisitet. Produkter laget av det beholder formen ganske godt etter vask. Nitron er ikke skadet av møll og mikroorganismer, og er svært motstandsdyktig mot kjernefysisk stråling. Når det gjelder slitestyrke, er nitron dårligere enn polyamid- og polyesterfibre. I tillegg er den preget av lav hygroskopisitet (1,5%), noe som begrenser bruken i produksjon av linstoffer med sterk elektrifisering. Nitronfiber har også best lysmotstand, lav varmeledningsevne, det vil si gode varmeskjermende egenskaper og brukes derfor ofte i blandinger med ull og i sin rene form til dress- og pelsmaterialer.
Nitron brenner i blink, og avgir en dis av svart sot. Etter at forbrenningen er slutt, dannes en mørk, lett knust klump. Nitron brukes i produksjon av ytterstrikk, kjolestoffer, samt pels på strikket og stoffunderlag, tepper, tepper og stoffer til tekniske formål.
Polyvinylkloridfibre(klor) (fig. 9, G Sammenlignet med andre syntetiske fibre og bomull er den mindre slitesterk (12-14 cN/tex), mindre elastisk, mindre slitesterk, har lav hygroskopisitet (0,1%), lav motstand mot lett vær, lav varmebestandighet (70 °). C). Det er preget av høy kjemisk motstand, ikke-brennbarhet og ikke-brennbarhet.
Klor, når det bringes til en flamme, forkuller, men brenner ikke, og frigjør lukten av klor.
Klor har evnen til å akkumulere elektrostatiske ladninger, og det er derfor det brukes til å lage medisinsk undertøy. Klor brukes også til fremstilling av tekstiler til arbeidsklær, da det er motstandsdyktig mot vann og mikroorganismer.
PVC-fiber tilhører i likhet med klor polyvinylkloridfibre, men i motsetning til klor er den sterkest (26-36cN/tex), mer elastisk og lysbestandig. Den brukes i produksjon av strikkede og gardintyllprodukter, tepper, dekorative stoffer, vatt, tepper, tepper, tepper og andre produkter.
Polyvinylalkoholfibre og tråder. Trådene er dannet av en løsning ved bruk av våtmetoden. I tillegg, avhengig av spinneforholdene og påfølgende acetylering, oppnås tråder med varierende grad av styrke og vannmotstand: fra vannløselig til hydrofob.
Uløselige polyvinylalkoholfibre produsert i vårt land kalles vinol. De har mange positive egenskaper: styrke, høy motstand mot slitasje, lett vær, kjemiske reagenser og gjentatt deformasjon. Vinol er ganske elastisk og preget av høy varmebestandighet. Temperaturen for mykning og begynnelsen av fibernedbrytning er 220°C. Vinol brenner med en gulaktig flamme; etter at brenningen stopper, dannes en solid klump med lysebrun farge.
Et særtrekk ved polyvinylalkoholfibre, som skiller dem fra alle syntetiske fibre, er deres høye hygroskopisitet, på grunn av tilstedeværelsen av et stort antall hydroksylgrupper i polymermakromolekylene. Når det gjelder hygroskopisitet, er polyvinylalkoholfibre nær bomull, noe som gjør det mulig å bruke det i produksjon av materialer for lin og kostyme- og kjoleprodukter. Disse fibrene farges enkelt med cellulosefiberfargestoffer. De brukes i en blanding med bomull og ull til produksjon av stoffer, strikkevarer, tepper, etc.
Et vannløselig utvalg av polyvinylalkoholfibre brukes i tekstilindustrien som en hjelpefiber (avtakbar) i produksjonen av gjennombruddsprodukter, tynne stoffer, materialer med porøse fibrøse strukturer, samt i produksjonen av guipure (i stedet for naturlig silke). Polyvinylalkoholtråder brukes i medisin for midlertidig festing av kirurgiske suturer.
Tilstedeværelsen av hydroksylgrupper muliggjør kjemisk modifisering av disse fibrene, spesielt ved syntese av podekopolymerer, på grunn av hvilke det er mulig å lage fibre og tråder med spesifikke egenskaper: brannbestandig, bakteriedrepende, ionebytter, etc.
Polyolefinfibre og tråder. Fra gruppen av polyolefiner brukes polypropylen til produksjon av fibre [– CH 2 –SNSN 3 –] n og polyetylen [– CH 2 –CH 2 –] n middels og lavt trykk.
Polyolefinfibre kan spinnes fra polymersmelter eller -løsninger, etterfulgt av trekking og varmeinnstilling.
Polypropylen og polyetylen tråder har ganske høye verdier for styrke og strekkforlengelse. Polyolefinfibre og tråder er preget av høy motstand mot syrer og alkalier, og er ikke dårligere når det gjelder kjemisk motstand mot klor. Deres motstand mot slitasje er lavere enn for polyamidtråder, spesielt polypropylen.
Varmebestandigheten til polyolefintråder er lav. Ved en temperatur på 80°C mister polyetylentråden omtrent 80 % av sin opprinnelige styrke. Hygroskopisiteten til trådene er nesten null, så farging av dem er bare mulig med innføring av pigment i polymeren før støping. Lav hygroskopisitet er også assosiert med betydelig elektrifisering av disse trådene. Tettheten til polyetylen- og polypropylentråder er veldig lav, så produkter laget av dem synker ikke i vann.
Polyolefinfibre brukes hovedsakelig til tekniske formål, så vel som i en blanding med hydrofile fibre (bomull, ull, viskose, etc.) i produksjon av materialer til yttertøy, sko og dekorative stoffer.
Polyuretan tråder. For tiden er det et ganske stort utvalg av materialer som bruker polyuretan (elastan) tråder (spandex, lycra, etc.). Trådene er sylindriske i form med et rundt tverrsnitt, amorf. Et trekk ved alle polyuretan-tråder er deres høye elastisitet: deres forlengelse ved brudd er 800%, andelen av elastisk og elastisk deformasjon er 92-98%. Derfor har materialer som inneholder polyuretan-tråder gode elastiske egenskaper og rynker lite. Det var denne funksjonen som bestemte bruksområdet. Spandex brukes hovedsakelig til fremstilling av elastiske produkter. Disse trådene brukes til å produsere stoffer og strikkede stoffer til husholdningsbruk, til sportsklær, samt strømper. Polyuretan-tråder har utilstrekkelig styrke (6–7 cN/tex) og varmebestandighet. Når de utsettes for temperaturer over 100°C, mister trådene sine elastiske egenskaper. Derfor produseres de hovedsakelig med en flette som beskytter dem. Polyuretantråder har også svært lav hygroskopisitet (0,8–0,9 %), noe som også begrenser bruken i ren form.
For å spesifikt endre egenskapene til kjemiske fibre, er de kjemisk modifisert. forskjellige måter. For å utvide bruken av kjemiske fibre og tråder innen ulike teknologifelt, har høystyrke, høymodul (lav strekk), varmebestandig, ikke-brennbar, lysbestandig og andre typer fibre med spesielle egenskaper. blitt opprettet. Ved å introdusere aromatiske enheter (benzenringer) i polyamidkjedemolekylet, ble det oppnådd høystyrke og varmebestandige fibre som fenylon, vnivlon (eller SHM - ultrahøy modulus), oksalon, arimid T, Kevlar, etc. Ved spesiell bearbeiding av polyakrylnitril og viskosefibre ble det oppnådd karbon med høy styrke, kjemikaliebestandige, varmebestandige fibre. De har unike egenskaper. Under forhold med langvarig oppvarming (ved temperaturer på 400°C eller mer) beholder de sine mekaniske egenskaper og er ikke brennbare. Brukes innen ulike teknologifelt (kosmonautikk, luftfart og kjemiteknikk, etc.)
Mer detaljert informasjon om produksjon og struktur av kjemiske fibre er gitt i læreboken.
