Класифікація, властивості і області застосування текстильних матеріалів
Найбільш поширеними і застосовними текстильними матеріалами є:
- Синтетичні (капрон, поліпропілен, поліефір і т.д.)
- Штучні (наприклад, віскоза)
- Натуральні (бавовна, джут, сизаль, шерсть, шовк натуральний).
Капрон - синтетичний матеріал із групи поліамідів, одержуваний полімеризацією капролактаму при температурі 260 - 270 С. Поліамідниє волокна відрізняються великою міцністю, високою еластичністю, стійкістю до стирання ідействію лугів і мікроорганізмів, але при температурі вище 120 С міцність поліамідних волокон знижується. Вони більше сорбують вологи ніж поліефірні волокна і значно легше фарбуються. Висока вартість виробів з капрону обумовлюється складністю отримання вихідної сировини і операцій з виготовлення поліамідних волокон.
Капроновое волокно є міцним волокном, розривна довжина його дорівнює 40-60 км, а тонковолокнистого бавовни - лише 36 км. Гігроскопічність капронового волокна порівняно низька - 3,6 - 6%, питома вага його - 1,14, а рослинних волокон (луб'яних і бавовни) - 1,45-1,52. Полиамидное капроновое волокно характеризується невеликою зміною міцності і подовження в воді, великою стійкістю до лугів і слабких кислот. Поліамідні волокна володіють порівняно невисокою светостойкостью, мало стійкі до кислот і окіслітелямю. У концентрованих розчинах мінеральних кислот і мурашиної кислоти капрон розчиняється. Вплив сонячних променів і високої температури на капроновое волокно призводить до його окислення і втрати міцності, для запобігання цьому в волокно додаються світло- і термостабілізатори.
Воно ж поліестерове. Основні торгові назви: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, Елана, тергаль, тесіл. За обсягами виробництва поліефірні волокна займають перше місце в світі. Комплекс цінних властивостей волокон дозволяє використовувати його як в техніці, так і для виробництва товарів широкого споживання. Особливістю цих волокон є поєднання високої міцності (як у ПКА нитки, 40-50 гс / текс, розривне подовження 35-40 км) з наявністю високого початкового модулем (в 3-5 разів вище, ніж у ПКА нитки), який визначає високу стійкість до сминанию і здатність зберігати форму. Поліефірне волокно на гігроскопічна (при відносній вологості 65% поглинає 0,4-0,5%: вологи). Міцність волокна в мокрому стані не змінюється (100-102%), в вузлі вона становить 88-93%. Лавсан відрізняється високою еластичністю (5-6% подовження повністюоборотно). Подовження звичайної нитки, як у ПКА 20-25%. Вироби з нього мало мнуться (несмінаемой волокно). Стійкість до вигину і стирання у поліефірного волокна високі, але нижче, ніж у ПКА волокна (стійкість до стирання у капрону вище в 4-4,5 рази). На відміну від поліамідних волокон, поліефірні мають високу світлостійкість і значною термостабильностью - не змінюють міцності в результаті тривалого нагрівання при температурі 150 "С. Поліефірне волокно - термостійке (за 1000 годин при температурі 150" С втрачає всього 50% міцності). Волокно облалдает високою стійкістю до низьких температур, до -50, -60 "З зберігає еластичність. Лавсан має високу стійкість до різного роду хімічних впливів. Він розчиняється тільки при кип'ятінні протягом 30 хв в 40% - ном розчині їдкого калі. Плоность волокна становить 1,33 - 1,38г / см3, температура плавлення 255-280 "С. Волокно погано забарвлюється звичайними способами. Вироби з поліефірних волокон мають високу стійкість до стирання, стійкістю до дії кислот і окислювачів. але невисокою стійкістю до дії азотної та сірчаної кислоти, і лугів. Поліестер у виробах зберігає форму, вироби з нього мають шерстеподобний вид, вони теплі на дотик, їх легко прати, вони швидко сохнуть і мають невисоку усадкою і стійкістю до дії бактерій і мікроорганізмів. Однак вони схильні до утворення пілінгу і мають високу електрізуемость. Поліестер - електроізоляційний матеріал. Високі діелектричні властивості воно зберігає в широкому діапазоні температур. Прімененяются поліефірні волокна для производсва тканин, трикотажу, щіток, синтетичного хутра, блискавок, повсті, фетру, швейних ниток, хірургічних ниток, корду, транспотtртерних стрічок, пожежних ременів, канатів, тросів, пожежних рукавів, мереж, ременів безпеки (благадаря високому початковому модулю під дією навантаження і при ударі волокно не розтягується). Технічні нитки застосовуються для резино-технічних виробів, текстильні нитки бувають гладкі або ж текстуруванні.
Поліпропілен відноситься до класу поліолефінових волокон. Із синтетичних полімерів полиолефини є одними з найбільш доступних. Поліпропіленове волокно володіє комплексом цінних експлуатаційних властивостей. Міцність волокна в сухому і мокрому стані досить висока від 35 до 80 гс / текс. У мокрому стані міцність поліпропіленового волокна не змінюється. Подовження поліпропіленового волокна в сухому і мокрому стані однаково. Становить 30-40%, для високоміцного волокна 12-15%. Еластичність досить висока. Щільність поліпропіленового волокна являестся найнижчою серед всіх волокон. Становить 0,91 г / см3. Вироби з поліпропіленових волокон є найбільш легкими. Це волокно не тоне у воді. Має високу стійкість до стирання в сухому і мокрому стані. Однак, вона значно нижче, ніж у поліамідних волокон.Поліпропілен має досить низькою гігроскопічністю, поглинання вологи становить 0,01-0,02%. Поліпропілен має найбільшу швидкість капілярного підняття вологи, найвищою швидкістю транспорту вологи, високі теплоізоляційні властивості, високу швидкість сушіння. Поліпропіленове волокно - звукопоглинальне волокно. Поліпропіленові волокна володіють хорошими електроізоляційними властивостями. Поліпропілен має високу термостійкість і морозостійкістю (витримує до -70 "С) і низькою теплостійкістю. Температура плавлення поліпропілену досить низька і становить 170" С. Поліпропілен володіє абсолютною стійкістю до агресивних середовищ (концентровані кислоти, луги, царська горілка). При кімнатній температурі стійкий і до органічних розчинників. Поліпропілен має стійкість до мікробів, грибків, володіє хорошими гігієнічними властивостями, пило і грязеоотталківающімі властивостями. Застосовуються поліпропіленові волкна в технічній сфері для виготовлення мереж, канатів, гумотехнічних виробів, фільтрувальних тканин для роботи в агресивних середовищах, спецодягу і т. Д. Також широко застосовується для виробництва товарів широкого застосування: килими, змішана пряжа, білизна, спортивний одяг, тканини, трикотаж, неткані матеріали, оббивні тканини, тарні тканини, шпагат, шнури і т. д.
Бавовняні волокна - це волокна, що покривають насіння рослин бавовнику. Бавовник - однорічна рослина. виростає в районах з жарким кліматом. Основним речовиною (94-96%), з якого складається бавовняне волокно, є целюлоза .Довжина бавовняних волокон коливається від 1 до 55 мм. Залежно від довжини волокон бавовна ділять на коротковолокністий (20-27 мм), средневолокністий (28-34 мм) і довговолокнистих (35-50 мм). Бавовна довжиною менше 20 мм називають непрядним, т. Е. З нього неможливо виробити пряжу. Між довжиною і товщиною бавовняних волокон існує певна залежність: чим довше волокна, тим вони тонше.
Важливою властивістю бавовни є його гігроскопічність (8- 12%), тому бавовняні тканини володіють хорошими гігієнічними властивостями. Бавовна має високу термостійкість - руйнування волокон до 140 ° С не відбувається. Щільність бавовни становить 1,52 г / см3. Міцність 22-36 гс / текс. Подовження 7-8%. Волокна досить міцні. Відмінною особливістю бавовняного волокна є підвищена міцність на розрив в мокрому стані на 15-17%, що пояснюється збільшенням площі поперечного перерізу волокна вдвічі в результаті його сильною набухаемости в воді. Бавовняне волокно більш стійке, ніж віскозне і натуральний шовк, до дії світла, але по світлостійкості поступається луб'яних і вовняним волокнам. Бавовна має високу стійкість до дії лугів, що використовується при обробці бавовняних тканин. При цьому волокна сильно набухають, сідають, стають неізвітие, гладкими, стінки їх товщають, канал звужується, міцність підвищується, блиск посилюється; волокна краще фарбуються, міцно утримуючи барвник. Через малу пружності бавовняне волокно має високу сминаемость, велику усадку, низьку стійкість до впливу кислот.
Бавовна застосовується для виробництва тканин різного призначення, трикотажу, нетканих полотен, гардинно-тюлевих і мереживних виробів, швейних ниток, тасьми, шнурків, стрічок та ін. Бавовняний пух застосовують у виробництві медичної, одежної, меблевої вати. Бавовна в кручені вигляді застосовується для виготовлення різних виробів (нитки, мотузки, шнури, канати).
джутове волокно
Джут (юта, Калькутська пенька) - це екзотичний текстильний матеріал, який ввозиться в Європу з Востока.тНаравне з бавовною, льоном і прядивом, джут належить до найважливішим рослинним волокнам. За розмірами споживання в світовому масштабі джут займає друге місце після бавовни.
Джут належить до волокнистих (луб'яних) рослин світового значення, в стеблах якого міститься 20-25% цінного волокна, що має таку ж міцність як пенька. Одиничне волокно джуту набагато коротше такого ж волокна льону і пеньки. Його довжина сягає максимум 4 мм. Волокно джуту досить грубе, сухе, ламке, але міцне на розрив. Воно відрізняється хорошими прядильними якостями. Інша виключне властивість джутового волокна - велика гігроскопічність. За гігроскопічності воно перевершує найголовніші рослинні волокна. При високій відносній вологості повітря джут містить до 30% вологості, залишаючись при цьому сухим на дотик. У хімічному відношенні джутове волокно значно відрізняється від інших рослинних волокон. Воно містить велику кількість домішок лігніну і Бастін (речовина, споріднене лігніну, але більш гнучке).
Переваги джуту - дешевизна, чистота волокна, відсутність перхлявості, легкість, висока гігроскопічність і застилистость (при сплющуванні пряжі пасма зберігають форму і в подальшому). Але джутове волокно не є вільним від великих технічних недоліків: грубість волокна, швидка псування від води, недовгий термін служби.
Природна забарвлення джуту - жовтий, червоний і бурий кольори. Кращі сорти джуту мають світло-жовтий, іноді сірувато-жовтий або сірувато-сріблястий колір і відрізняються великою рівномірністю по товщині, хорошим блиском і відомої м'якістю. Нижчі сорти пофарбовані в темно-жовтий або навіть в червонувато-бурий колір, мають менший блиск і більш жорсткі. Згодом джут темніє, втрачає блиск і зменшується в міцності, особливо під впливом вологи.
Перевагою джутового волокна є те, що воно в найбільшій мірі відповідають дереву за змістом лігніну (це природний високомолекулярний полімер, що скріплює волокна целюлози в деревині). Його наявність визначає механічні характеристики і водопроникність дерева. Саме тому джут широко використовується у виробництві щілинних утеплювачів для дерев'яних будинків. Природне волокно з шовковистим м'яким блиском, перетворює інтер'єр, відмінно вписується в широкий діапазон природних тонів.
Люди з давніх часів використовували джутове волокно для виготовлення мотузок, грубої одягу. До кінця 18-го століття з'явилися нові технології, з джутового волокна почали прясти пряжу і ткати джутову тканину. Через особливості будови, джутове волокно - досить міцне, але грубе і жорстке, тому з нього не можна отримати пряжу для виготовлення тонких тканин. Завдяки гігроскопічності з джуту виробляють мішки, які чудово вбирають вологу, але не пропускають її всередину, затареному продукту. В даний час джут застосовується головним чином для виготовлення мотузок, шпагату, мішечного тари, різних видів меблевої і пакувальної тканини, для вироблення основи лінолеуму. Джутовая мішковина також використовується для упаковки болеее дорогих видів текстильного волокна: льону, бавовни, вовни. Кращі сорти джуту йдуть на тканини і виробництво тафтінгових джутових килимів, роблять також дешеві ткані килими і доріжки забарвлені в яскраві кольори. З джуту роблять циновки, сумки, взуття, папір, геотекстильні матеріали. Джут використовується для створення композитних пластмас, які зберігають здатність джутового волокна "дихати".
Сизаль - жорстке, грубе натуральне волокно, що отримується з листя рослини Agava sisolana. Волокна виділяють зі свіжого листя без будь-якої спеціальної обробки. Елементарні волокна сизалю мають довжину 2-2,5 мм, технічні - 0,6-1,5 м; блискучі, жовтуватого кольору. По міцності сизаль поступається манільської пеньку і характеризується більшою ламкістю, ніж пенька. Йде на виготовлення канатів, мереж, щіток і т. П.
Властивості натуральних і штучних волокон
(Порівняльна таблиця)