Лекция по химии «искусственные волокна. История вещи» Министерство образования и науки Российской Федерации Муниципальное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 40 ПО ХИМИИ «ИСКУССТВЕННЫЕ ВОЛОКНА. ИСТОРИЯ ВЕЩИ» Выполнила: учащаяся 10 класса Луганцова Татьяна Ивановна Руководитель: учитель по химии Юшко Елизавета Петровна. Тверь, 2011 Оглавление 1. Введение……………………………………………………………стр.2-3 2. Причины появления химических волокон……………………….стр.4 3. Виды химических волокон………………………………………..стр.5-8 4. Производство химических волокон………………………....…....стр.9-10 5. Представители химических волокон, их характеристика и использование……………………………………………………..стр.11-16 6. Проблемы, связанные с производством химических волокон……………………………………………………………...стр.17 7. Заключение…………………………………………………………стр.18 8. Используемая литература………………………………………….стр.19 Введение. Химические волокна — волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья химические волокна подразделяются на синтетические (из синтетических полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья и разнообразием свойств исходных синтетических полимеров, что позволяет получать синтетические волокна с различными свойствами, в то время как возможности варьировать свойства искусственных волокон очень ограничены, поскольку их формуют практически из одного полимера (целлюлозы или её производных). Очень важно и то, что свойства синтетического волокна и, получаемого из него, материала можно задавать наперед. Физико-механические и физико-химические свойства синтетических волокон можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации, как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера волокна химические, обладающие разными свойствами. Именно поэтому, текстильные изделия нового поколения более адаптированы к потребностям человека, обладают многофункциональными и комфортными свойствами, комплиментарно поддерживают здоровье человека, позволяют существенно повысить безопасность среды его обитания. Как ни парадоксально, использование одежды на основе нового поколения «синтетики» позволяет повысить работоспособность организма в экстремальных условиях. В связи с этим синтетические волокна существенно потеснили натуральные и искусственные волокна в производстве некоторых видов изделий. Материалы из синтетических волокон очень активно используются для производства современной модной одежды, спецодежды, одежды для экстремальных условий и спорта. Компании с мировыми именами целенаправленно занимаются разработкой новых синтетических материалов. В настоящее время существует несколько тысяч видов химических волокон, и число их увеличивается с каждым годом. Однако основную роль в производстве химических волокон в обозримом будущем составят уже известные выпускаемые химической промышленностью волокна с улучшенными свойствами. Современные синтетические материалы, значительно более прочны и долговечны, легки, меньше мнутся, быстрее сохнут. Они могут обладать свойствами: быстро впитывать и отводить конденсат от поверхности тела, предохранять тело от перенагревания или переохлаждения, химического воздействия и облучения. Актуальность данной работы объясняется тем, что в современной жизни с все увеличивающимся народонаселением разные виды волокон находили и находят все большее применение. А развитие химических технологий дает возможность создавать новые волокна с заранее заданными свойствами. Целью данной работы является: 1. познакомиться с причинами появления химических волокон, их классификацией и способами производства. 2. анализировать и прогнозировать области использования разных видов волокон на основе их свойств. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие основные задачи: · выявление причины появления химических волокон. · определение важнейших этапов в производстве химических волокон. · ознакомление с главными представителями химических волокон, их характеристикой и использованием. · обозначить проблемы производства химических волокон. Причины появления химических волокон. За последние 100 лет население Земли удвоилось. Но еще больше возросли потребности людей. Выработка природных волокон – шерсти, хлопка, натурального шелка, льна, конопли – стала заметно отставать от спроса: она увеличивается на 25%, а спрос – на 100%. Устранить это несоответствие помогла химия. Ежегодно на заводах производятся миллионы километров искусственного шелка и других химических волокон из природной целлюлозы или из угля, известняка, поваренной соли и воды. Сегодня доля химических волокон в общей их выработке составляет уже более 28%. Огромное значение химических волокон очевидно. В самом деле, если затраты труда на изготовление синтетического полиамидного шелка принять за 100%, то для искусственного вискозного шелка они составят 60%, для шерсти 450%, а для натурального шелка еще больше – 25000%! Шерсть на овце за 3 месяца отрастает в среднем на 30 мм. А на заводе химического волокна прядильная машина за 1 минуту вытягивает до 5000 м нити! Виды химических волокон. В России принята следующая классификация химических волокон в зависимости от вида исходного сырья: · искусственное волокно (из природных полимеров): гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные, белковые · синтетическое волокно (из синтетических полимеров): карбоцепные, гетероцепные Искусственные волокна: Гидратцеллюлозные волокна - волокна, получаемые из хлопковой или древесной целлюлозы по вискозному или медноаммиачному способу. Ацетилцеллюлозные волокна . К группе белковых волокон относятся казеиновое и зеиновое волокна. Белковые волокна обладают мягкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами, по показателям растяжимости и гигроскопичности приближаются к шерстяным. Синтетические волокна: Гетероцепные соединения представляют класс веществ, весьма разнообразных по строению и многочисленных по числу представителей. Помимо большого числа природных соединений этого типа, уже в настоящее время известно очень много гетероцепных синтетических соединений, отличающихся рядом интересных свойств и нашедших практическое применение. К гетероцепным волокнам относятся: полиамидные волокна - синтетические волокна, формуемые из расплавов или растворов полиамидов. К таким волокнам относятся капрон, анид, этант. Их поперечное сечение зависит от формы отверстия фильеры, через которую продавливаются полимеры. Обычно для производства полиамидных волокон используют линейные алифатические полиамиды с молекулярной массой от 15 000 до 30 000 (чаще всего поликапроамид и олигексаметиленадипинамид). С конца 60-х гг. 20 в. налажен выпуск полиамидных волокон из ароматических полиамидов, обладающих высокой термостойкостью. Технологический процесс получения полиамидных волокон включает три основных этапа: синтез полимера, формование волокна и его текстильную обработку. Полиамидные волокна характеризуются высокой прочностью при растяжении, отличной стойкостью к истиранию и ударным нагрузкам. Устойчивы к действию многих химических реагентов, хорошо противостоят биохимическим воздействиям, окрашиваются многими красителями. Максимальная рабочая температура волокон из алифатических полиамидов 80 -150°С, волокон из ароматических полиамидов – 350 - 600°С. Полиамидные волокна растворяются в концентрированных минеральных кислотах, феноле, крезоле, трихлорэтане, хлороформе и др. Полиамидные волокна малогигроскопичны, что является причиной их повышенной электризуемости. Они плохо устойчивы к термоокислительным воздействиям и действию света, особенно ультрафиолетовых лучей. Для устранения этих недостатков в полиамиды вводят различные стабилизаторы. Полиамидные волокна отличаются высоким относительным разрывным усилием, стойки к истиранию, многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. полиэфирные волокна - синтетические волокна, формуемые из расплава полиэтилентерефталата. К полиэфирным волокнам относится лавсан. В поперечном сечении волокно лавсана имеет форму круга. Превосходят по термостойкости большинство натуральных и химических волокон: при 180°С они сохраняют прочность на 50%. Загораются полиэфирные волокна с трудом и гаснут после удаления источника огня; при контакте с искрой и электродугой не обугливаются. Полиэфирные волокна сравнительно атмосферостойки. Они растворяются в фенолах, частично (с разрушением) - в концентрированной серной и азотной кислотах; полностью разрушаются при кипячении в концентрированных щелочах. Обработка паром при 100°С из-за частичного гидролиза полимера вызывает снижение прочности волокна (0,12% за 1 ч). Полиэфирные волокна устойчивы к действию ацетона, четырёххлористого углерода, дихлорэтана и др. растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка. Устойчивость к истиранию и сопротивление многократным изгибам полиэфирных волокон ниже, чем у полиамидных волокон, а ударная прочность выше. Прочность при растяжении полиэфирных волокон выше, чем у других типов химических волокон. Недостатки полиэфирных волокон - трудность крашения обычными методами, сильная электризуемость, склонность к пиллингу, жёсткость изделий - во многом устраняются химической модификацией полиэтилентерефталата, например диметилизофталатом, диметиладипинатом (эти соединения вводят в реакционную смесь на стадии синтеза полиэтилентерефталата). полиуретановые волокна - спандекс, синтетические волокна, формуемые из растворов или расплавов полиуретанов или методом химического формования (полиуретан образуется из диизоцианата и диамина непосредственно в процессе волокнообразования). По механическим показателям полиуретановые волокна резко выделяются среди др. видов химических и натуральных волокон и во многом сходны с резиновыми нитями. Для них характерны высокое удлинение, низкий модуль упругости, способность к упругому восстановлению в исходное состояние за очень короткое время. При 120° С, особенно в растянутом состоянии, происходит значительная потеря прочности полиуретановых волокон. Поэтому чистку и крашение изделий из полиуретановых волокон проводят при температурах не выше 90°С. Под действием света полиуретановые волокна желтеют (этого в значительной степени можно избежать применением светостабилизаторов), а их механические свойства изменяются незначительно. Полиуретановые волокна довольно устойчивы к действию гидролитических агентов во время отделки, стирки, крашения; стойки в маслах, хлорсодержащих органических растворителях, кислотах, щелочах. Полиуретановые волокна перерабатывают в чистом виде или в смеси с натуральными или с др. видами химических волокон. Последние идут главным образом на оплётку полиуретановой нити, которая предохраняет стержневую нить от действия света. Для получения тканей используется пряжа, состоящая из 5 - 20% полиуретановых волокон и 80 - 95% нерастяжимых волокон. Карбоцепные волокна состоят из молекул, которые содержат в главной цепи только атомы углерода, относятся полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые и полиолефиновые. Карбоцепные волокна благодаря своим свойствам в настоящее время получили большое распространение при изготовлении технических изделий. К полиакрилонитрильным волокнам относится нитрон, по внешнему виду напоминающий шерсть. Поверхность волокна гладкая с гантелеобразным поперечным сечением. Нитрон отличается высоким относительным разрывным усилием, которое в мокром состоянии не меняется, и упругостью. Нитрон не повреждается молью и микроорганизмами, обладает высокой стойкостью к ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Кроме того он характеризуется низкой гигроскопичностью, сильной электризуемостью, низкой теплопроводностью и высокой светостойкостью. Поливинилхлоридные волокна - синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы или сополимеров винилхлорида. Формование осуществляют по сухому или мокрому методу. К поливинилхлоридным волокнам относится хлорин, который по сравнению с другими синтетическими волокнами и хлопком характеризуется меньшими относительным разрывным усилием, упругостью, стойкостью к истиранию, гигроскопичностью, свето- и термостойкостью. Поливинилхлоридные волокна обладают высокой химической стойкостью, очень низкой тепло- и электропроводностью, негорючи, устойчивы к действию микроорганизмов. Для поливинилхлоридные волокна, не подвергнутых термофиксации, характерна высокая усадка (в кипящей воде до 55%). Поливинилспиртовые волокна - синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилового спирта главным образом по мокрому методу. Поливинилспиртовые волокна в зависимости от технологии производства могут иметь различные механические свойства. Как правило, они обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу. Может быть получено поливинилспиртовое волокно с наибольшей среди других синтетических волокон гигроскопичностью. В группу поливинилспиртовых волокон входят винол и милан. Винол отличается от всех синтетических волокон повышенной гигроскопичностью, для него характерны высокая стойкость к истиранию и низкая теплопроводность. Милан обладает антимикробными свойствами. Поливинилспиртовые волокна обладают отличной устойчивостью к действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей умеренных концентраций, малополярных растворителей, нефтепродуктов). Полиолефиновые волокна - волокна, получаемые главным образом из полипропилена, полиэтилена, реже из поли-4-метил-1-пентена. Формуют из расплавов полимеров экструзионным методом. Достоинства полиолефиновых волокон - высокая эластичность и низкая стоимость благодаря доступности сырья; недостатки - низкая светостойкость и относительно невысокая температура плавления. Производство химических волокон. Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна. Приготовление прядильных растворов (расплавов). Этот процесс начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо - или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон. Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании химических волокон из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Его формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в котором от толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава растворитель испаряется (так называемый «сухой» способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворе (например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, так называемую осадительную ванну («мокрый» способ формования). Скорость формования зависит скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по «сухому» способу – 300-600 м/мин, по «мокрому» способу – 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины, (астификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств. Отделка химических волокон заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например, из полиамидных волокон), растворители (например, из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например, вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и других, их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые химические волокна подвергают дополнительной тепловой обработке – термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180?С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка, как самих волокон, так и изделий из них во время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах. Представители химических волокон, их характеристика и использование. Полиамидное волокно является самым дорогим синтетическим материалом, но при этом и наиболее распространенным. Это объясняется его свойствами, которые закладываются в процессе производства на молекулярном уровне: упругость, износостойкость, антистатичность и высокие противопожарные показатели. Хорошо окрашивается, что позволяет создавать широкую цветовую гамму. В России полиамидные волокна выпускаются под названием «капрон» и «анид». За рубежом «капрону» соответствует «дедерон», «силон», «полан», «перлон», «найлон 6». Аналогом «анида» в США является «найлон 6,6». Полиамидные ткани отличаются высокой прочностью, устойчивы к истиранию, незначительно набухают в воде, с них при стирке легко снимаются поверхностные загрязнения, они быстро высыхают. При сушке они как бы распрямляются и в ряде случаев их можно не гладить. К недостаткам этих тканей относятся электризуемость при носке и заметное «сродство» к жировым загрязнениям, которые с трудом вымываются при стирке. Пот и масла при длительном воздействии могут глубоко проникать в волокно, так что полностью удалить их порой невозможно. Кроме того, полиамидные волокна, в частности анид и капрон, при температуре выше 60°С «заламываются» (с капроном это может происходить уже при 40°С). Избавиться от заломов трудно, а иногда и невозможно. Поэтому изделия из полиамидных тканей, если и гладят, то при невысокой температуре, во всяком случае, не выше 130°С. Органические растворители, употребляемые при химчистке, не действуют на полиамидные волокна. Из полиамидных волокон изготавливают чулки, носки, трикотаж, тонкие ткани; их используют в смеси с шерстью, ацетатными волокнами. Из смешанных волокон, полученных из капрона, хлопка, вискозных или ацетатных волокон, делают тюль, гипюр, ворсовые ткани, похожие на бархат. Из обычных полиамидных волокон получают объемные нити (пушистые), легко растягивающиеся и так же легко восстанавливающие первоначальную форму. Из них делают носки, чулки, белье, свитера, блузки. По виду и свойствам эти изделия напоминают шерстяные. Гигроскопичность капрона пониженная, как у триацетатного волокна, вследствие чего он недостаточно гигиеничен. Но изделия из капрона хорошо смачиваются водой, а после отжима сохраняют лишь 20—25% влаги (у вискозного волокна 100%). Это обусловливает быстрое высыхание изделий из капрона. Во влажном состоянии капрон свойств своих почти не изменяет. Своеобразно действие на капрон очень горячей воды и насыщенного пара: размеры и форма нити, ткани, чулок и т. п. фиксируются и остаются неизменяемыми при последующих обработках водой или паром более низкой температуры. Однако при обработке паром или горячей водой более высокой температуры изделие теряет приданные ему размеры и форму и ему можно придать другие размеры и форму. Капрон очень чувствителен к действию повышенных температур. Уже при температуре выше 65°С капрон начинает терять прочность, поэтому все тепловые обработки изделий из капрона следует проводить строго по установленным режимам. Капрон обладает хорошей устойчивостью к действию щелочей и достаточно устойчив к действию кислот. К действию света капрон недостаточно устойчив, но этот недостаток устраняют добавлением в смолу светостабилизаторов. Капроновые нити характеризуются высокими механическими свойствами: высокой прочностью на разрыв, что позволяет изготавливать тонкие и достаточно прочные изделия; высокой устойчивостью к истиранию (при добавлении к шерсти всего лишь 10% капрона носкость изделий увеличивается в 2— 2,5 раза); высокой упругостью (при вытяжке капрона до 16% упругое удлинение составляет 91%, при вытяжке до 20—25% упругое удлинение составляет около 75—80%). По внешнему виду капроновое волокно напоминает искусственные волокна, но в отличие от их при поднесении к пламени плавится, а затем загорается слабым голубовато-желтым пламенем, распространяя белый дымок и запах сургуча. При удалении волокон из пламени горение постепенно прекращается и на конце застывает твердый шарик серого цвета. Из капрона вырабатывают легкие ткани и трикотаж, изящные кружева, ковры, тонкие чулки, искусственный каракуль. Капроновое штапельное волокно используют в смеси с шерстью и хлопком. Для выработки плательных, костюмных и пальтовых тканей. Нейлон. Существует версия, что слово «нейлон» произошло от названий городов Нью-Йорк и Лондон (NYLON = New York + London). Патент на нейлон принадлежит компании DuPont, которая получает на этом несколько миллиардов долларов в год. Нейлон является наиболее распространённым синтетическим сырьём в текстильном производстве. Это объясняется его свойствами, которые закладываются в процессе производства волокна на молекулярном уровне: упругость, физическая «память» (ткань не даёт усадку и не растягивается), износоустойчивость и высокие противопожарные показатели. Нейлон - очень плотный, прочный и эластичный материал, устойчивый к истиранию, многократному изгибу и действию многих химических реагентов. По своим свойствам нейлон схож с полиэстером и чаще всего используется для изготовления флока. Нейлон позволяет длительное время сохранять текстуру и цвет мебельной ткани, быстро восстанавливать свою исходную форму после деформации и не изнашивается от интенсивного использования. Нейлоновые нити хорошо окрашиваются, что позволяет создавать широкую цветовую гамму. Различные формы сечения волокна позволяют достичь «игры света» на поверхности материала. Все эти и многие другие качества нейлона позволяют использовать различные способы обработки ворса, и, соответственно, создавать разнообразные коллекции высококачественного обивочного текстиля. Полиэфирные ткани очень мало мнутся, исключительно устойчивы к истиранию. Из них изготавливают носки, галстуки, нижнее белье, верхние рубашки, плательные ткани. Ткани из лавсана легко отстирываются в холодной воде с мылом и после стирки не требуют глажения. На них не действуют растворители, используемые при химчистке. Температуру стирки для лавсановых тканей ограничивают 60°С, так как при кипячении в щелочном растворе синтетических моющих средств они теряют прочность. Допускаемая температура глажения - 140°С. Окислители (отбеливатели) даже при высоких температурах на полиэфирные ткани не действуют. В России полиэфирные волокна выпускаются под маркой «лавсан». В Великобритании это соединение называется «терилен», в Америке – «дакрон», французы называют лавсан «тергалом», а в Германии его знают под названием «тревира». Японцы тоже не остались в стороне, они называют лавсан «тетороном». В общем, у этого материала на самом деле много различных прозвищ – «милар», «мелинекс», «полиэстер», «майлар». Кстати, термин «лавсан» это не совсем верное название этого вещества, поскольку по научному оно называется – полиэтилентерефталат. Лавсаном этот материал и вещество стал называться в честь места своего рождения - Лаборатория Высокомолекулярных Соединений Академии Наук, то есть по первым буквам – «лавсан». На сегодняшний момент лавсан является самым распространенным синтетическим материалом. Вещество, которое используется при его производстве, участвует потом как в изготовлении материала для одежды, так и для изготовления изоляционного материала, хирургических нитей и бутылок из пластика. Лавсан ценится больше всего за свои уникальные свойства – износостойкость, упругость, кроме того, лавсан прекрасно чувствует себя в кислотных и слабощелочных средах, а также имеет хорошую совместимость с большим количеством тканей и биологически индифферентен. У лавсана есть еще одно незаменимое свойство – способность выдерживать большие температуры и не деформироваться. Плавится лавсан при температуре свыше двухсот шестидесяти градусов, что гораздо выше, чем у веществ, теряющих свою форму уже при ста градусах. Нити из лавсана нашли свое применения в хирургии, поскольку ткани организма хорошо с ними взаимодействуют, не отторгая, как инородное тело, но и не растворяясь внутри тканей. Таким образом, после операции внешний вид швов не видоизменится, они не деформируются, что часто происходит с обычными хирургическими нитями. Полиакрилнитритные волокна и ткани в России имеют название «нитрон», а в США – «орлон», в Германии – «волькрилон», «прелан», во Франции – «крилон». Это очень прочные волокна, эластичные, с малой теплопроводностью и настолько по внешнему виду напоминают шерсть, что их часто и называют «искусственной шерстью». Нитроновые волокна характеризуются низкой гигроскопичностью, что ограничивает применение этих волокон для бельевых изделий, хорошей устойчивостью к действию воды (в воде не набухают и не дают усадки); высокими тепло и светостойкостью, низкой теплопроводностью. По теплостойкости нитрон превосходит все карбоцепные волокна и не уступает лавсану. Если волокно подвергнуть прогреву при температуре 200°С в течение не менее 60 ч, оно чернеет и приобретает особо высокую теплостойкость. Такое волокно, называемое «черный нитрон», может выдержать прогрев до 600—800°С, не разрушаясь и сохраняя определенную прочность и эластичность, что очень важно для изготовления специальной одежды. По светостойкости нитрон первосходит все известные в настоящее время волокна, за исключением фторлона. Если подвергнуть нитрон воздействию светопогоды в течение года, прочность его снизится на 20%. в то время как прочность хлопка снизится на 95%. Химостойкость нитрона недостаточно высокая. Так, при действии 5—20% раствора едкого натрия в течение более 8 ч волокно полностью разрушается. При действии концентрированных растворов щелочей и серной кислоты происходит омыление нитрильных групп, сопровождаемое деструкцией макромолекул. К действию средних и слабых растворов щелочей и кислот, а также большинства органических растворителей нитрон устойчив. Нитрон устойчив к разрушительному действию плесени и микроорганизмов и не повреждается молью. Нитрон обладает также особо высокой устойчивостью к ядерным излучениям (в два раза выше устойчивости полиамидных волокон и в четыре раза выше устойчивости вискозных волокон). Прочность нитроновых волокон хорошая, примерно такая, как у хлопка, но ниже, чем у полиамидных и полиэфирных волокон. При намокании волокна прочность его почти полностью сохраняется. Растяжимость волокна хорошая, упругость — высокая. Изделия из нитрона после стирки хорошо сохраняют свою форму, не требуя утюжки. По устойчивости плиссировки нитрон и лавсан стоят на первом месте. Если их способность сохранять плиссированные складки в изделиях принять за 100%-го. устойчивость плиссировки у изделий из шерсти составит 25%, из ацетатного шелка — 20%, из вискозного шелка—5%. По стойкости к истиранию нитрон значительно уступает полиамидным, полиэфирным и другим карбоцепным волокнам, а также искусственному шелку и хлопку. Поэтому для чулочно-носочных изделий нитрон не используют. Нитроновое волокно в отличие от полиамидных и полиэфирных волокон горит более интенсивно, вспышками, выделяя большое количество черной копоти. После прекращения горения остается темный наплыв неправильной формы, легко раздавливаемый пальцами. Себестоимость этого волокна значительно ниже себестоимости полиамидных и полиэфирных волокон. Нитроновое волокно используют в чистом виде для изготовления высокообъемной пряжи, из которой вырабатывают шерстеподобные ткани (для платьев, юбок и костюмов) и трикотажные изделия (свитера, жакеты, шарфы и др.), напоминающие изделия из ангорской шерсти. Широко применяют нитрон в смеси с шерстью для изготовления костюмных и пальтовых тканей и верхнего трикотажа. Кроме того, нитрон используют для изготовления спецодежды, искусственного меха, ковров, одеял, брезентов, гардин и технических изделий. Вискоза - искусственное волокно, но, тем не менее, этот материал, как сказали бы биологи, переходная форма: искусственное волокно, изготавливаемое из целлюлозы (вещество природного происхождения). Поэтому из всех ненатуральных волокон это - самое «естественное», ведь вискоза имеет практически все свойства льна и хлопка (состоящих, кстати, на 70% из целлюлозы). Таким образом, изменяя толщину и характер волокон, можно получать полотна максимально похожие на натуральные. Вискозосодержащие изделия прекрасно пропускают воздух и поглощают влагу, имеют хорошие теплозащитные свойства - дает ощущение прохлады в жару и тепла в холод. Вискоза придает ткани мягкость, гладкость и шелковистость. Высокая интенсивность цвета вискозы позволяет создавать изделия ярких расцветок. Несмотря на свою дороговизну, вискоза пользуется неизменной популярностью во всём мире, прежде всего, из-за своего шелковистого блеска и возможности окрашивания в яркие тона. Явные минусы - вискоза обладаем большой потерей прочности в мокром состоянии, легко сминается и имеет достаточно невысокие технические показатели по пиллингуемости. Акрил - синтетическое волокно. По многим свойствам и внешнему виду он близок к шерсти, устойчив к воздействию света, кислот, слабых щелочей, органических растворителей. Этот мягкий и податливый материал на ощупь напоминает шерсть и достаточно дешёвый в производстве, что делает его неизменно популярным сырьём для производства современных мебельных тканей. Благодаря своей структуре, микроволокна акрила создают больший объём, чем другие типы волокон, поэтому ткани из него очень нежные, комфортные и отлично драпируются, позволяя производить элегантные имитации шерсти. К недостаткам акрила можно отнести тенденцию к образованию катышков, поэтому ткани из него требуют более тщательного ухода. Акрил обладает средней устойчивостью к истиранию, которая значительно ниже, чем у изделий из нейлона или полиэстера. И это свойство объясняет тот факт, что акрил часто применяют в сочетании с другими волокнами, например, всё с тем же полиэстером или нейлоном. Эта маленькая хитрость значительно увеличивает устойчивость мебельной обивки к истиранию. Полиэстер - синтетическое волокно. Полиэстерные ткани обладают отличными функциональными характеристиками. Это легкие, «дышащие», быстросохнущие, износостойкие ткани, которые прекрасно сохраняют форму, устойчивы к световому и тепловому воздействию и просты в уходе. Из полиэстера можно произвести ткани различных фактур, матовые или блестящие в зависимости от их предназначения. В производстве мебельной обивки это сырье позволяет идеально имитировать фактуру натуральных волокон и чаще всего используется в производстве велюров и основы под флок. Одним из замечательных качеств, которыми наделены волокна полиэстера, является цветоустойчивость. Дело в том, что полиэстер в чистом виде - достаточно инертное химическое вещество. Поэтому волокна, созданные из такого материала, не могут быть окрашены ни одним из традиционных красителей. Краска добавляется в вещество непосредственно перед формованием, то есть «пряжа» должна быть окрашена до изготовления ткани. Благодаря этому, материалы, в состав которых входит полиэстер, не выцветают и не выгорают. В зависимости от добавок полиэстер может быть блестящим или матовым, но его цветовая палитра вовсе невелика. Полиэстерные волокна обладают неплохими грязеотталкивающими свойствами, однако маслянистые вещества (например, майонез, кондитерский крем) представляют для них серьёзную опасность. Важный показатель - полиэстер является единственным материалом, изначально обладающим антистатичностью, что позволяет не обрабатывать его антистатиком (но по мере загрязнения волокна это свойство утрачивается). Также волокна из этого материала устойчивы к развитию микроорганизмов, моли и плесени. В настоящее время полиэстер всё чаще используют в смеси со льном, шерстью, хлопком и с синтетическими волокнами других типов, нивелируя, таким образом, его недостатки и активизируя достоинства. Проблемы, связанные с производством химических волокон. Мировой объем производства химических волокон в 1997 году составил 27300 тыс. тонн, причем лидирующая роль остается за полиэфирными волокнами, прирост производства которых только за один 1997 год составил 15%. Наиболее резкий прирост производства химических волокон наблюдался в странах Азии и Дальнего Востока, на долю которых в настоящее время приходится более 60% мирового производства. Среди искусственных волокон, получаемых химической переработкой природного полимера, — древесной целлюлозы — наибольшее значение до настоящего времени имеют вискозные, медно-аммиачные и ацетатные волокна. Основным затруднением для расширения производства важнейшего из искусственных волокон — вискозного — является вредность его производства. В процессе производства вискозного волокна используются и образуются такие высокотоксичные соединения, как сероуглерод, сероводород, соли цинка, полная регенерация и управление которыми пока не достигнуты. В последние годы разрабатывается и уже нашел промышленное внедрение новый способ получения волокна из растворов целлюлозы в апротонном растворителе — N-метил-морфолин-N-оксиде (ММО). Высококонцентрированные растворы целлюлозы в этом растворителе обладают жидкокристаллической структурой, что позволяет получить высокоориентированные волокна. Сам растворитель безвреден, а, кроме того, он почти полностью регенерируется и возвращается в производство. Важнейшим принципиальным преимуществом синтетических волокон является возможность использования массового, доступного и дешевого сырья, что определяет непрерывное повышение масштабов их производства. Производство основных типов синтетических волокон является экологически чистым, так как выделение вредных газов практически не имеет места, а количество сточных вод в производстве полиакрилонитрильного волокна и волокна капрон незначительно, т. к. применяется система замкнутого водооборота. Волокна на основе полиакрилонитрила используются преимущественно как заменители натуральной шерсти. Однако акрилонитрил — высокотоксичная жидкость, образующая с воздухом взрывоопасную смесь. Исходя из этого, производство возможно только при полной регестрации монометра и растворителя. Заключение. По-видимому, в ближайшие же годы сначала в опытных, а затем в производственных условиях будут появляться все новые типы химических сплавов полимеров, наделенные новыми ценными свойствами. С каждым годом становится все яснее, что возможностям улучшения и преобразования свойств волокон практически нет границ. Развитие перспективных процессов получения химических волокон идет по целому ряду направлений, среди которых следует отметить: совершенствование существующих технологий, включающих высокоскоростные процессы и многониточное формование, непрерывные процессы (формование, вытягивание термическая обработка) и др.; создание новых принципов и технологий формования волокон; широкое применение методов прямого получения нетканых материалов, минуя стадию получения штапельных волокон и нитей и их последующую текстильную переработку и др.; применение методов модифицирования волокон. Использованная литература. 1. Бузов Б. А., Модестова Т. А., Алыменкова Н. Д. Материаловедение швейного производства: Учеб. для вузов,- 4-е изд., перераб и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1986. — 424с. 2. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. – Л.: Химия, 1978. – 390с. 3. Зазулина З. А., Дружинина Т. В., Конкин А. А. Основы технологии химических волокон. - М.: Химия, 1985. 343 с. 4. Зоммер К. Аккумулятор знаний по химии. – М.: Мир, 1977. – 293с. 5. Калмыкова Е.А., Лобацкая О.В. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие — Мн.: Выш. шк., 2001. - 412с. 6. Мальцева Е.П., Материаловедение швейного производства, — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. — 232с. 7. Папков С. П. Теоретические основы производства химических волокон - М.: Химия, 1990. - 390с. 8. Перепелкин К. Е. Химические волокна: развитие производства, методы получения, свойства, перспективы. — СПб: Издание СПГУТД, 2008. — 354 с. 9. Роговин 3.А. Основы химии и технологии химических волокон, 4 изд., т. 1-2 - М., 1974. 10. Цветков Л.А. Органическая химия. – М.: Просвещение, 1988. – 239с. 11. Юдин А.М., Сучков В.Н., Коростелин Ю.А. Химия для вас. – М.: Химия, 1988. – 191с. 12. Юркевич В. В., Пакшвер А. Б. Технология производств химических волокон. - М.: Химия, 1987. - 304с.