Rodzaje tkanin syntetycznych, ich właściwości

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-18 07:47

Nowoczesne technologie dotknęły wszystkich sfer ludzkiego życia. Być może przemysł włókienniczy jest najbardziej uderzającym przykładem nauki oddanej w służbie życia codziennego. Dzięki syntezie chemicznej człowiek nauczył się uzyskiwać włókna o pożądanych właściwościach. Należy rozróżnić tkaniny sztuczne i syntetyczne.

Syntetyki są wytwarzane z polimerów otrzymywanych w wyniku określonych reakcji chemicznych. Surowcami do tego są produkty naftowe, gaz ziemny lub węgiel. Tkaniny syntetyczne o specjalnych właściwościach są wykorzystywane do produkcji kombinezonów, odzieży ochronnej na ekstremalne warunki oraz strojów sportowych.

Włókna sztuczne są wytwarzane przez fizyczną obróbkę surowców. Najbardziej znanym przykładem takiej tkaniny jest wiskoza pozyskiwana z celulozy (drewna).

Tkaniny wykonane z włókien syntetycznych mają szereg zalet i wad w porównaniu z materiałami naturalnymi.

Ogólne właściwości włókien syntetycznych

Pomimo całej ich różnorodności, większość sztucznych materiałów jest wspólnacechy. Do zalet tkanin syntetycznych należą następujące właściwości.

• Wytrzymałość. Tkaniny sztuczne mają podwyższoną odporność na zużycie, nie ulegają rozkładowi, niszczeniu przez szkodniki i grzyby pleśniowe. Specjalna technologia bielenia i późniejszego barwienia włókna zapewnia trwałość koloru. Niektóre grupy tkanin syntetycznych nie są odporne na działanie promieni słonecznych.
• Lekkość. Ubrania syntetyczne ważą znacznie mniej niż ich naturalne odpowiedniki.
• Szybko schnie. Większość włókien syntetycznych jest nienasiąkliwych lub hydrofobowych, co oznacza, że mają niską higroskopijność.
• Ze względu na produkcję przemysłową na dużą skalę i niski koszt surowców, większość tkanin sztucznych ma niski koszt. W produkcji uzyskuje się wysoką wydajność pracy i niski koszt, co stymuluje rozwój przemysłu. Wielu producentów dostosowuje właściwości technologiczne materiału zgodnie z życzeniami dużych klientów.

Wady wynikają z faktu, że sztuczny materiał może mieć zły wpływ na żywy organizm.

• Syntetyki akumulują elektryczność statyczną (elektryzują).
• Mogą wystąpić alergie, indywidualna nietolerancja składników chemicznych.
• Większość sztucznych tkanin nie wchłania dobrze wilgoci - dlatego nie wchłania potu i ma niskie właściwości higieniczne.
• Nie przepuszczaj powietrza - ma to również znaczenie dlaprodukcja odzieży i bielizny.

Niektóre właściwości tkanin syntetycznych mogą mieć zarówno pozytywne, jak i negatywne znaczenie, w zależności od sposobu wykorzystania materiału. Na przykład, jeśli tkanina nie jest oddychająca, jest niehigieniczna do codziennego noszenia. Ale kombinezony wykonane z takiego materiału będą bardzo odpowiednie do ochrony przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi.

Produkcja tkanin syntetycznych

Pierwsze patenty na wynalazek włókien syntetycznych sięgają lat 30-tych ubiegłego wieku. W 1932 r. w Niemczech opanowano produkcję włókien z polichlorku winylu. W 1935 roku w laboratorium amerykańskiej firmy DuPont zsyntetyzowano poliamid. Materiał nazywa się nylonem. Produkcja przemysłowa rozpoczęła się w 1938 roku, a rok później była szeroko stosowana w przemyśle tekstylnym.

W ZSRR kurs w kierunku powszechnego wprowadzania zdobyczy nauk chemicznych obrano w latach 60-tych. Początkowo syntetyki postrzegano jako tani substytut tkanin naturalnych, później zaczęto je wykorzystywać do produkcji odzieży roboczej i kombinezonów ochronnych. W miarę rozwoju bazy naukowej zaczęto tworzyć tkaniny o różnych właściwościach. Nowe polimery mają niezaprzeczalną przewagę nad tkaninami naturalnymi: są lżejsze, mocniejsze i bardziej odporne na agresywne środowiska.

Tkaniny sztuczne i syntetyczne różnią się sposobem wytwarzania i ekonomiką produkcji. Surowce do produkcji syntetyków są znacznie tańsze i bardziej dostępne, dlatego ta właśnie branża otrzymała priorytet w rozwoju. Makrocząsteczki włókien są syntetyzowane ze związków o niskiej masie cząsteczkowej. Nowoczesne technologie zapewniają materiał o z góry określonych właściwościach.

Nici powstają z roztopów lub roztworów. Mogą być pojedyncze, złożone lub w postaci wiązek w celu uzyskania włókien o określonej długości (wtedy wytwarza się z nich przędzę). Oprócz nici z oryginalnej masy syntetycznej formowane są materiały foliowe i wyroby tłoczone (części obuwia i odzieży).

Odmiany syntetyków

Obecnie wynaleziono kilka tysięcy włókien chemicznych i co roku pojawiają się nowe materiały. Zgodnie ze strukturą chemiczną wszystkie rodzaje tkanin syntetycznych dzielą się na dwie grupy: łańcuch karbo i heterochain. Każda grupa jest podzielona na podgrupy o podobnych właściwościach fizycznych i operacyjnych.

Syntetyczne łańcuchy Carbo

Łańcuch chemiczny makrocząsteczki syntetycznej tkaniny z łańcuchem węglowym składa się głównie z atomów węgla (węglowodorów). W grupie wyróżnia się następujące podgrupy:

• poliakrylonitryl;
• polichlorek winylu;
• alkohol poliwinylowy;
• polietylen;
• polipropylen.

Syntetyki heterołańcuchowe

Są to tkaniny wykonane z włókien syntetycznych, których skład molekularny oprócz węgla zawiera atomy innych pierwiastków: tlenu, azotu, fluoru, chloru, siarki. Takie wtrącenia nadają oryginalnemu materiałowi dodatkowe właściwości.

Rodzaje tkanin syntetycznych z grupy heterochain:

• poliester;
• poliamid;
• poliuretan.

Lycra: poliuretanowe tkaniny syntetyczne

Nazwy używane przez korporacje handlowe: elastan, lycra, spandex, neolan, dorlastan. Nici poliuretanowe są zdolne do odwracalnych odkształceń mechanicznych (jak guma). Elastan jest w stanie rozciągnąć się 6-7 razy, swobodnie wracając do swojego pierwotnego stanu. Charakteryzuje się niską stabilnością temperaturową: gdy temperatura wzrasta do +120 °C, włókno traci swoją elastyczność.

Nici poliuretanowe nie są używane w czystej postaci - służą jako rama, nawijająca się wokół innych włókien. Materiał zawierający takie syntetyki jest elastyczny, dobrze się rozciąga, sprężysty, odporny na przetarcia, doskonale oddychający. Rzeczy wykonane z tkanin z dodatkiem nici poliuretanowych nie marszczą się i zachowują swój pierwotny kształt, są odporne na działanie światła i długo zachowują swój pierwotny kolor. Tkanina nie jest zalecana do silnego wykręcania, skręcania, suszenia w rozciągniętej formie.

Kapron: syntetyki poliamidowe

Materiał otrzymał swoją nazwę od grupy amidowej, która jest częścią tkaniny. Kapron i nylon to najbardziej znani przedstawiciele tej grupy. Główne właściwości: zwiększona wytrzymałość, dobrze utrzymuje kształt, nie gnije, jest lekki. Kiedyś nylon zastąpił jedwab używany do produkcji spadochronów.

Włókna syntetyczne z grupy poliamidów mają niską odporność na podwyższone temperatury (zaczynają się topić przy +215 °C), żółkną pod wpływem światła i pod wpływem potu. Materiałnie wchłania wilgoci i szybko schnie, kumuluje elektryczność statyczną i nie zatrzymuje dobrze ciepła. Wykonane są z niego rajstopy damskie i legginsy. Do składu tkaniny wprowadzono kapron i nylon w ilości 10-15%, co zwiększa wytrzymałość materiałów naturalnych bez uszczerbku dla ich właściwości higienicznych. Z takich materiałów powstają skarpety i dzianiny.

Inne nazwy handlowe materiałów syntetycznych z grupy poliamidów: anide, perlon, meryl, taslan, jordan i helanca.

Velsoft - gruba tkanina z włosiem, konkuruje z frotte. Szyte są z niego ubrania dziecięce, szlafroki i piżamy, artykuły gospodarstwa domowego (ręczniki i koce). Materiał jest przyjemny w dotyku, oddychający, nie marszczy się, nie kurczy się, nie osypuje. Zmywalny, szybko schnie. Wydrukowany wzór nie zniknie z upływem czasu.

Lavsan: włókna poliestrowe

Syntetyki poliestrowe mają zwiększoną elastyczność, odporność na ścieranie, tkaniny z nich nie kurczą się, nie marszczą się i dobrze zachowują swój kształt. Główną zaletą w porównaniu z innymi grupami tkanin syntetycznych jest zwiększona odporność na ciepło (wytrzymuje ponad +170 ° C). Materiał jest twardy, nie chłonie wilgoci, nie zbiera kurzu, nie blaknie na słońcu. W czystej postaci służy do produkcji zasłon i zasłon. W mieszance z naturalnymi włóknami służy do wyrobu tkanin sukienkowych i garniturowych, a także materiału na płaszcze i sztuczne futra. Włókno poliestrowe zapewnia odporność na ścieranie i gniecenie, natomiast włókna naturalne zapewniają higienę, której nie mają tkaniny syntetyczne. Nazwy tkanin poliestrowych:lavsan, poliester, terylen, trevira, tergal, diolen, dacron.

Fleece - syntetyczna miękka tkanina wykonana z poliestru, przypominająca wyglądem owczą wełnę. Odzież polarowa jest miękka, lekka, ciepła, oddychająca, elastyczna. Materiał jest łatwy do prania, szybko schnie i nie wymaga prasowania. Polar nie powoduje alergii, dlatego jest szeroko stosowany do produkcji odzieży dziecięcej. Z biegiem czasu tkanina rozciągnie się i straci swój kształt.

Polysatin jest wykonany z czystego poliestru lub w połączeniu z bawełną. Materiał jest gęsty, gładki i lekko błyszczący. Szybko schnie, nie kurczy się, nie ściera się, nie osypuje. Wykorzystywana jest do produkcji bielizny pościelowej, artykułów gospodarstwa domowego (zasłony, obrusy, obicia mebli), odzieży domowej, krawatów i apaszek. Bardzo popularna dziś pościel z wzorem 3D wykonana jest z polisatyny.

Akryl: materiały poliakrylonitrylowe

Pod względem właściwości mechanicznych jest zbliżony do włókien wełnianych, dlatego akryl bywa nazywany „sztuczną wełną”. Syntetyki są odporne na działanie promieni słonecznych, są odporne na ciepło, doskonale zachowują swój kształt. Nie wchłania wilgoci, jest twardy, naelektryzowany, przetarty.

Stosowany w połączeniu z wełną do produkcji tkanin meblowych, materacy dziecięcych, szycia odzieży wierzchniej i wytwarzania sztucznych futer. Akryl nie mechaci się, dzięki czemu jest nieodzownym dodatkiem do wełnianych włóczek. Włóczki mieszane są mniej rozciągliwe, mocniejsze i lżejsze.

Nazwy handlowemateriały poliakrylonitrylowe: akrylan, nitron, kaszmilon, dralon, dolan, orlon.

Spectra i Dynema: włókna poliolefinowe

Ta grupa rozróżnia włókna polietylenowe i polipropylenowe. Najlżejsze ze wszystkich rodzajów tworzyw sztucznych, materiały poliolefinowe nie toną w wodzie, charakteryzują się niską higroskopijnością i dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi, rozciągliwość włókna jest prawie zerowa. Charakteryzują się stabilnością w niskich temperaturach - do +115 °С. Wykorzystywane są przy tworzeniu materiałów dwuwarstwowych, do szycia odzieży sportowej i wędkarskiej, materiałów filtracyjnych i obiciowych, plandek, dywanów. W połączeniu z włóknami naturalnymi - do produkcji bielizny i wyrobów pończoszniczych.

Nazwy handlowe: Spectrum, Dynema, Tekmilon, Herculon, Ulstren, Found, Meraklon.

Tkaniny syntetyczne PCV

Materiał jest wysoce odporny na chemicznie agresywne substancje, ma niską przewodność elektryczną i jest niestabilny na działanie temperatury (niszczony w temperaturze 100°C). Kurczy się po obróbce cieplnej.

W czystej postaci wykonana jest z niego odzież ochronna. Z jego pomocą uzyskuje się gęstą tkaninę syntetyczną - wykonuje się również sztuczną skórę, sztuczne futro i dywany.

Nazwy handlowe: teviron, chlor, vignon.

Włókna z polialkoholu winylowego

Ta grupa obejmuje vinol, mtilan, vinylon, curalon, vinalon. Posiadają wszystkie zalety syntetyków: trwałe, odporne na zużycie, odporne na światło iwpływy temperatury. Pod względem rozciągliwości i elastyczności mają średnie wskaźniki. Charakterystyczną cechą jest to, że dobrze wchłaniają wilgoć, produkty wykonane z tkanin syntetycznych z tej grupy mają wysoką higroskopijność, porównywalną z właściwościami wyrobów bawełnianych. Pod wpływem wody winyl nieco się wydłuża i kurczy, jego wytrzymałość maleje. W porównaniu z innymi włóknami chemicznymi jest mniej odporny na atak chemiczny.

Vinol jest używany do produkcji odzieży, bielizny, w połączeniu z bawełną i wiskozą - do produkcji wyrobów pończoszniczych. Materiał nie roluje się, nie ściera, ma przyjemny połysk. Wadą produktów winiarskich jest to, że szybko się brudzą.

Mtilan jest używany do produkcji szwów chirurgicznych.

Połączenie różnych włókien daje ciekawe właściwości technologiczne. Uderzającym przykładem jest mikrofibra, która jest dziś powszechnie znana. Wykonany jest z połączenia włókien nylonowych i poliestrowych. Mikrofibra nie roluje się, nie osypuje, ma wysoką higroskopijność i szybko schnie. Wykorzystywana jest do produkcji dzianin, tkanin i włóknin. W zależności od grubości włókna i jego modyfikacji zmienia się miękkość i odporność na zużycie produktu końcowego. Mikrofibra nie miesza się z innymi włóknami, pielęgnacja produktów jest niezwykle prosta - nie boją się prania, czyszczenia chemicznego i efektów temperaturowych. Dzięki licznym porom powietrza tkanina pomaga utrzymać optymalną temperaturę ciała, ale jednocześnie doskonale chroni przed wiatrem. Mikrofibra służy do robienia sportów iodzież wierzchnia, tekstylia domowe, chusteczki czyszczące i gąbki.

Jak widać, włókna syntetyczne są szeroko stosowane w produkcji wyrobów przemysłu lekkiego. Wykorzystywane są do produkcji odzieży sportowej i kombinezonów, tkanin do mebli i wyposażenia wnętrz, całej gamy odzieży codziennej: od bielizny po materiały na płaszcze i sztuczne futra. Nowoczesne tkaniny mają szereg zalet niedostępnych dla ich poprzedników: mogą być higroskopijne, „oddychające” i dobrze zatrzymują ciepło. Połączenie różnych włókien w jednej nitce, a także tworzenie tkanin wielowarstwowych, pozwala producentom w pełni sprostać wymaganiom współczesnego świata.