Полиэфирное волокно (лавсановое волокно)

Полиэфирными (лавсановыми) называют синтетические волокна, получаемые из слож­ного полиэфира - полиэтилентерефталата. Изготовляют их из терефталевой кислоты или ее диметилового эфира - диметилтерефталата, этиленгликоля или оксида этилена. Формуют из прядильного расплава, вырабаты­вают в резаном виде или в форме жгута.

Торговые названия полиэфирных волокон: лавсан (Россия), терилен (Великобритания), дакрон (США), тетерон (Япония), элана (Польша), тергаль (Франция), ланон (Германия), тесил (Чехия) и др.

Состав и строение.Лавсановые волокнасостоят изполиэтилентерефталата. Степень полимеризации – 100-150. Они имеют сравнительно неоднородное строение наружной обо­лочки и внутренних слоев, имеют упорядоченное расположение элемен­тов структуры относительно друг друга, высокую их ориентацию вдоль про­доль­ной оси. Поверхность волокна глад­кая без цара­пин, толщина очень равномерная. Под микроскопом в продольном виде лавсановое волокно представляет собой протяженное гибкое цилиндрическое тело. На поверхности волокон возможны наличие пор и пузырьков газа, которые образуются в процессе их формования. В поперечном сечении лавсан имеет форму, приближенную к форме круга. Под микроскопом лавсановое волокно мало, чем отличается от капронового волокна.

Рис. 6.2. Продольный и поперечный вид лавсанового волокна

Свойства. Длина волокон от 36 до 102 мм. Температура разрушения 230-250⁰С. Лавсановые волокна обладают очень высокой прочностью, износо­стойкостью, формоустойчивостью, стойкостью к низким темпе­ратурам, хорошей свето- и погодостойкостью. Волокно является термостойким, обладает низкой теплопроводностью и большой упругостью, что позволяет получать из него изде­лия, хорошо сохраняющие форму, имеет малую усадку и сминаемость.

Недостатками полиэфирных волокон являются их повышенная жесткость, способность к образованию пиллинга на поверхности изделий, трудность крашения обычными методами и сильная электризуемость. Они имеют низ­кую гигроскопичность и капиллярность.

Основным направлением для улучшения свойств полиэфирных волокон является модификация их полимера.

К модифицированным полиэфирным волокнам и нитям, разработанным в нашей стране в 80-е годы 20-го века, относятся нить шелон -2. Это сложнопрофильная, тонкая, шелкоподобная нить, которая ис­пользуется для изготовления шелковых тканей для придания им таких свойств, как малосминаемость, малоусадочность, а также хороших гигиениче­ских свойств. По сравнению с простыми полиэфирными волокнами модифицированные волокна имеют преимущества: они более прочные и эластичные, более мягкие и объемные и обладают повышенной стойкостью к истиранию.

Лавсановые волокна растворяются в концентрированных кислотах, а также в разбавленных щелочах. В растворе фенола они растворяются при нагревании, а в медно-аммиачном растворе и ацетоне не растворяются.

Лавсановые волокна горят в пламени и вне пламени с выделением копоти с характерным запахом жженой пластмассы. После горения остается твердый черный остаток в виде «спёка».

Применение. Лавсановые волокнаиспользуют в чистом виде и в смеси с раз­личными натуральными и химическими волокнами и нитями (например, с шерстью, хлопком, льном и вискозным волокном и др.) Это придает изделиям повышенную стойкость к истиранию и упругость. Лавсан применяется для изго­товления:

· одежды (блузы, сорочки, платья, костюмы, плащи, куртки, пальто, а также подкладочные ткани);

· предметов женского туалета, корсетов, купальников;

· чулочно-носочных изделий, женских и детских колготок;

· предметов до­машнего обихода (гардинно-тюлевые изделия, столовое бе­лье, синтетиче­ский мех, пледы и покрывала, ковры, войлоки и др.) и наполнителей для одеял, подушек и матрасов;

· медицинских изделий (синтетические кровеносные сосуды, хирургиче­ские нити и др.);

· швейных и вышивальных ниток;

· текстильно-галантерейных изделий (ленты, шнуры, тесьма, эмблемы, кружева и т.п.);

· изделий технического назначений (из моноволокна делают сетки для бумагоделательных машин, щётки для хлопкоуборочных комбайнов, струны в ракетки для игры в теннис и т.д.);

· технических тканей (тентовые, брезентовые, прокладочные);

· изделий специального назначения (производственная и защитная спецодежда для различных отраслей народного хозяйства);

· технических нитей, которые используются при производстве транспортёрных лент, приводных ремней, верёвок, канатов, парусов, рыболовных сетей, нефтестойких шлангов, электро­изоляционных и фильтровальных материалов;

· высокообъёмных нитей для трикотажной промышленности.

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПОЛИЭФИРНЫЕ ВОЛОКНА. Пустотелое полиэфирное волокно. Волокно имеет вид полых изви­тых трубочек, обработанных различ­ными ингредиен­тами. Такое волокно устойчиво к сжатию, хорошо восста­навливает свою форму после стирок, не под­вержено воздействию микроорганиз­мов, хорошо сохраняет те­пло.

Рис. 6.3 Модифицированное полиэфирное волокно

Волокно изготавливается по специальной технологии с термофиксацией для придания ему извитости. Оно имеет более высокие термоизолирующие свойства и меньшую остаточную деформацию в процессе эксплуатации и при стирке.

Производится также наполнитель из полиэфирного силиконизированного волокна закрученного специальным механическим способом в так называемые шарики, что позволяет волокну, быстро восстанавливать свою форму.

Химические волокна нового поколения с повышенной извитостью и гидрофобностью дают возможность изготавливать нетканые изделия с уни­кальными свойствами.

Свойства полиэфирных волокон можно улучшить с помощью изменения структуры волокон или придания им новых свойств с внесением различных добавок. Эти волокна в настоящее время нашли различное применение. Например, термоскрепленный нетканый материал «Файбертек», разработанный американской компанией Artech, — это утепли­тель, сочетающий в себе теплоизоляционные и вентиляционные свойства. Изготовленный из полых силиконизированных полиэфирных волокон, он на­дежно сохраняет тепло, позволяя при этом беспрепятственно испаряться влаге. «Файбертек» не накапливает статического электричества, обладает ан­тимикробным и антиаллергическим эффектами.

В перспективе значительное место отводится различным видам модифицированных полых волокон, придающим изделиям эффектный внешний вид и улучшающие их гигиенические свойства.

В настоящее время широко применяются новые революционные виды волокон, такие как микроволокна. Микроволокно – это синтетическая нить, имеющая толщину прибли­зительно в 40 раз меньше человеческого волоса. 10000 метров этого волокна весят меньше грамма. Они тоньше, чем натуральные волокна. Линейная плотность таких волокон 0,05–0,01 текс.

Рис.6.4 Структура ткани из рассеченного и обычного микроволокон

Микроволокно - это волокно, выработанное при помощи высоких технологий. Если воздействовать на нить особым образом, ее можно рассечь на 8 равных секторов и получить так называемое микрорезанное микроволокно.

Рис. 6.5. Увеличенное под микроскопом микроволокно в разрезе.

Оно имеет поперечные клинообразные сечения. Щели этого восьмигранника и есть микрокапилляры. Это открытие и стало рождением нового поколения микроволокнистых тканей, обладающих уникальными свойствами.

Изделия из рассеченного микроволокна по истине считаются чистящими средствами нового поколения – 21 века. Они способны поглощать жидкости по объему в 7 раз больше собственного веса.

Первыми, кто изобрел высокотехнологичный материал – была шведская компания Smart. Точнее эта фирма была первой, кто нашел практическое применение такому уникальному материалу как микроволокнистая ткань, или микрофибра. Собственно, обычное микроволокно было изобретено в Японии примерно в 1985 году и использовалось в основном для производства женских колготок. Грамотно производить нарезку микроволокна умеют лишь несколько компаний в Швеции. Так появилось новое поколение микроволокнистых тканей (или микрофибры), обладающих уникальными свойствами и применяющихся в современных технологиях уборки. Шведская компания SMART впервые наладила промышленный выпуск таких салфеток. Если ткань из рассеченного микроволокна слегка увлажнить, то в надрезах клинообразных сечений возникает мощный капиллярный эффект: под влиянием силы поверхностного натяжения вода вместе с грязью засасывается внутрь структуры ткани. Салфетки из рассеченного микроволокна ничем не пропитаны, все возможности салфеток обусловлены исключительно свойством ткани.

Уникальные свойства микрово­локна позво­ляют создавать чудесные изделия - мяг­кие и шелковистые, идеально облегающие и практи­чески немнущиеся. Микроволокна обладают большим объемом, чем другие волокна, и поэтому ткани из них очень мягкие и хорошо драпируются.

Микроволокна обладают функцией терморегуляции, сохраняя в жару ощущение приятной прохлады и согревая в холод. Изделия из этих волокон обладают пониженной усадкой при стирке, блеском, шелковистостью. Изделия из этого волокна красивы, прочны и удобны в носке.

Полиэстровое микроволокно используется для производства трикотажных полотен типа Polartec, которая производит фирма DuPont

Трикотажные полотна изготавливаются из полиэстера с густым ворсом с добавлением других волокон типа Lycra, хлопка, шерсти, капрона и искусственных волокон.

Микроволокно обладает очень малой толщиной, поэтому на единицу поверхности изделия приходится, гораздо больше отдельных волокон. Благодаря этому внутри создаются множество воздушных полостей, которые и обеспечивают особый микроклимат. При этом полости не замкнуты, и водяные пары легко выходят наружу. Полиэстер, из которого изготовлено микроволокно, отличается почти нулевой гигроскопичностью и очень низкой смачиваемостью, поэтому материал Polartec почти не впитывает воду и не промокает под мелким дождем.

Рис.6.6. Механизм испарения влаги в пододёжном пространстве