ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ, волокна, получаемые из органич. природных и синтетич. полимеров. В зависимости от вида исходного сырья В. х. подразделяются на синтетические (из синтетич. полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Иногда к В. х. относят также волокна, получаемые из неорганич. соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые). В. х. выпускают в пром-сти в виде: 1) моноволокна (одиночное волокно большой длины); 2) штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон); 3) филаментных нитей (пучок, состоящий из большого числа тонких и очень длинных волокон, соединённых посредством крутки). Филаментные нити в зависимости от назначения разделяются на текстильные и технические, или кордные нити (более толстые нити повышенной прочности и крутки).

Историческая справка. Возможность получения В. х. из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 17 и 18 вв., но только в 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 франц. инж. И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производств, масштабе. С этого времени началось быстрое развитие произ-ва химич. волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в пром. масштабе в 1905. В 1918-20 разработан способ произ-ва ацетатного волокна из раствора частично смыленной ацетилцеллюлозы в ацетоне, а в 1935 организовано произ-во белковых волокон из молочного казеина. Произ-во синтетич. волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 в пром. масштабе выпущено наиболее известное синтетич. волокно - полиамидное (США). Произ-во в пром. масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетич. волокон осуществлено в 1954-60.

Свойства. Волокна химические часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/мг (120 кгсГмм2)], значит, разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги, плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механич. и физико-химич. свойства В. х. 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 В. х., обладающие разнообразными текст, и др. свойствами (табл.). В. х. можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текст, изделий, значительно улучшая качество и внеш. вид последних.

Производство. Для произ-ва В. х. из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, к-рые 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 наз. волокнообразующими. Процесс складывается из след, операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна.

Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механич. примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный т. о. 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 формуемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании В. х. из расплава полимера (напр., полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Если формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (напр., для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в к-ром растворитель испаряется (т. н. "сухой" способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворителе (напр., вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в спец. раствор, содержащий различные реагенты, т. н. осадительную ванну ("мокрый" способ формования). Скорость формования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава 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 нек-рых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности В. х. и улучшению их текст, свойств.

Основные свойства волокон химических

Вид волокна

Плотность

г/см3

Прочность

Удлинение, %

Набухание в воде, %

Влагопогло-щение при 20 "С и 65% относит, влажности, %

сухого волокна, кгс/мм2

мокрого волокна

волокна в петле

сухого волокна

мокрого волокна

% от прочности сухого

Искусственные волокна

Ацетатное (текст, нить) 

1,32

16-18

65

85

25-35

35-45

20-25

6,5

Триацетатное штапельное волокно

1,30

14-23

70

85

22-28

30-40

12-18

4,0

Вискозные волокна:

штапельное обычное 

1,52

32-37

55

35

15-23

19-28

95-120

13,0

штапельное высокопрочное 

1,52

50-60

75

40

19-28

25-29

62-65

12,0

штапельное высокомодульное 

1,52

50-82

65

25

5-15

7-20

55-90

12,0

текст, нить обычная 

1,52

32-37

55

45

15-23

19-28

95-120

13,0

то же, высокопрочная 

1,52

45-82

80

35

12-16

20-27

65-70

13,0

Медноаммиачные волокна:

штапельное волокно 

1,52

21-26

65

70

30-40

35-50

100

12,5

текст, нить 

1,52

23-32

65

75

10-17

15-30

100

12,5

Синтетические волокна

Полиамидное (капрон):

текст, нить обычная 

1,14

46-64

85-90

85

30-45

32-47

10-12

4,5

то же , высокопрочная 

1,14

74-86

85-90

80

15-20

16-21

9-10

4,5

штапельное волокно 

1,14

41-62

80-90

75

45-75

10-12

4,5

Полиэфирное (лавсан):

текст, нить обычная 

1,38

52-62

100

90

18-30

18-30

3-5

0,35

то же , высокопрочная 

1,38

80-100

100

80

8-15

8-15

3-5

0,35

штапельное волокно 

1,38

40-58

100

40-80

20-30

20-30

3-5

0,35

Полиакрилонитрильное (нитрон):

технич. нить 

1,17

46-56

95

72

16-17

16-17

2

0,9

штапельное волокно 

1,17

21-32

90

70

20-60

20-60

5-6

1,0

Поливинилспиртовое штапельное волокно 

1,30

47-70

80

35

20-25

20-25

25

3,4

Поливинилхлоридное штапельное волокно 

1,38

11-16

100

60-90

23-180

23-180

0

0

Полипропиленовое волокно:

текст, нить 

0,90

30-65

100

80

15-30

15-30

0

0

штапельное волокно 

0,90

30-49

100

90

20-40

20-40

0

0

Полиуретановая нить (спандекс) 

1,0

5-10

юо

100

500-1000

500-1000

-

1,0

Отделка В. х. заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (напр., из полиамидных волокон), растворители (напр., из поли`акрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и др. вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (напр., вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и др., 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 нек-рые В. х. подвергают дополнит, тепловой обработке - термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180°С), в результате к-рой 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.

Мировое произ-во В. х. развивается быстрыми темпами. Это объясняется, в первую очередь, экономия, причинами (меньшие затраты труда и капитальных вложений) и высоким качеством В. х. по сравнению с природными волокнами. В 1968 мировое произ-во В. х. достигало 36% (7,287 млн. иг) от объёма произ-ва всех видов волокон.

В. х. в различных отраслях в значит, степени вытесняют натуральный шёлк, лён и даже шерсть. Предполагается, что к 1980 произ-во В. х. достигнет 9 млн. т, а в 2000-20 млн. т в год и сравняется с объёмом произ-ва природных волокон. В СССР в 1966 было выпущено ок. 467 тыс. то, а в 1970 623 тыс. т.

Лит.:‘Характеристика химических волокон. Справочник, М., 1966; Роговин 3. А., Основы химии и технологии производства химических волокон, 3 изд., т. 1 - 2, М.- Л., 1964; Технология производства химических волокон, М., 1965. В- В. Юркевич.





Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

ВОЛОКНИСТЫЕ РАСТЕНИЯ →← ВОЛОКНА ТЕКСТИЛЬНЫЕ

Смотреть что такое ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ в других словарях:

Все значение (13) шт здесь, краткое описание ↓↓↓

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

        волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья В. х. подразделяются на синтетич

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

формуют из орг. полимеров. Различают искусственные волокна, к-рые получают из прир. полимеров, гл. обр. целлюлозы и ее эфиров (напр., вискозные волок

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

- получают из продуктов химической переработкиприродных полимеров (искусственного волокна) или из синтетическихполимеров (синтетического волокна). Прои

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

получают из продуктов хим. переработки природных полимеров (искусств. волокна) или из синтетич. полимеров (синтетич. волокна). Произ-во (т.н. формовани

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

, получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственные волокна, например вискозное) или из синтетических полимеров (синтетич

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

Воло́кна хими́ческие - объединяют два основных типа волокон - искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из продуктов химической пер

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

воло́кна хими́ческие объединяют два основных типа волокон – искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из продуктов химической пе

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ, получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров (синтетиче

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ, получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственные волокна, например вискозное) или из синтетических п

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ - получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров (синтетич

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ, получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров (синтетиче

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ

ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ , получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров (синтетич

T: 243 M: 4 D: 4