Наука и технологии

 Материалы будущего

Издательство «Химия» 1985 г.

Волокна для миллионов

Свойства и количество натуральных волокон зависят от условий, в которых произрастают растения и содержатся животные. Подбирая и варьируя эти условия, человек добился существенного улучшения качества шерсти, хлопка и т. п., но только с появлением химических волокон стало возможным, создавая определенные условия синтеза и переработки, влиять на длину, толщину и, в определенной степени, на прочность и растяжимость волокон. Стало возможным в широких пределах изменять блеск и оптические свойства вискозных волокон, используя профилированные фильеры, добавляя матирующие вещества (чаще всего диоксид титана) или подбирая состав жидкости в осадительной ванне. Кроме того, красители, чаще всего в виде пигментов, можно добавлять непосредственно в исходный прядильный раствор. Благодаря этому, можно предусмотреть будущий цвет волокна или ткани.

Выбор исходных материалов для целлюлозы или синтетических полимеров также оказывает влияние на их свойства. Так, можно изготовить вискозное волокно, приближающееся по своим свойствам, особенно прочностным, к хлопку. Другой тип вискозного волокна обладает свойствами, делающими его пригодным для производства шинного корда.

Полученные первоначально (в первые годы после открытия) волокна называются волокнами первого поколения. Дальнейшее развитие химических и физических методов в технологии производства привело к созданию волокон второго поколения, которые, обладая модифицированными свойствами, пригодны для специальных областей применения

Переработанная в материалы полиэфирная пряжа склонна к пиллингу, то есть к скатыванию волокон на поверхности. При ношении таких текстильных изделий под действием сдвига и истирания волокна из толщи ткани сдвигаются наружу и там скатываются в комочки или узелки. В большинстве изделий из натуральных и некоторых синтетических волокон такие образования снова разглаживаются, не нанося существенного вреда внешнему виду изделий. Однако полиэфирные волокна отличаются высокими значениями пределов прочности на растяжение и изгиб. Из-за этого комочки и остаются на поверхности ткани. Необходимо было предотвратить их образование.

Сначала попробовали затруднить перемещение волокон к поверхности, увеличивая внутреннее трение между волокнами, стали делать более плотную пряжу. Но этот принцип не годился для объемной пряжи, применяемой для производства вязаных изделий. Новый способ основан на том факте, что волокна, удерживающие комочки на поверхности материала, подвержены в основном изгибу. Волокна, полученные из низковязких расплавов обладают незначительной устойчивостью к изгибу. Из них удалось почти без ущерба для других свойств получить полиэфирную пряжу, не склонную к скатыванию.

Для получения высококачественных полиэфирных тканей к пряже добавляют примерно треть волокон, способных к усадке. При термообработке эти волокна дают усадку, а остальная часть волокон выгибается наружу, увеличивая диаметр пряжи. Высокопрочное волокно с большой степенью усадки получили путем химической модификации полиэфиров.

Другой возможностью создания новых волокон является получение сополимеров или смешение разных полимеров непосредственно перед выходом из формующей головки. Последующая термообработка материала, состоящего из волокон с различной степенью усадки, ведет к их завиванию, и он становится вздутым, как говорят, шерстеподобным. Извитость волокон может быть достигнута различными способами, самым известным из которых является текстурирование. При этом используется свойство синтетических волокон к фиксации приданной им формы. Если волокно завить каким-либо способом, то оно после распрямления будет вновь стремиться к образованию завитков.

При текстурировании нитей их волокна нагреваются, помещаются в специальную термокамеру, где им придается извитая структура (для этого существуют и другие способы), и в таком положении охлаждаются. Возникают вздутые нити с большим содержанием воздуха, что обеспечивает хорошее сохранение тепла. Они довольно упруги, а изделия из них ворсисты и напоминают шерстяные вещи. Текстурированию подвергаются во все больших масштабах прежде всего полиамидные и полиэфирные нити. Области применения их чрезвычайно разнообразны: из тонко текстурированного полиамидного волокна изготавливают дамские чулки, а из грубо текстурированного - ковры.

Назначение натуральных и химических волокон, прежде всего, обеспечить население текстильными товарами. Благодаря возможности окрашивать ткани в модные тона, сделать их удобными в употреблении, а уход за ними-легким в будущем есть все предпосылки для более полного удовлетворения растущих потребностей населения.

В ГДР на ближайшие годы предусмотрен значительный рост производства синтетических волокон. На предприятиях этой отрасли промышленности, прежде всего в Шварце, Премнице и Губене, интенсификация и реконструкция производства постоянно связаны с улучшением условий труда и жизни трудящихся.