лого файберграф

Химические волокна

Химические волокна получают из органических полимеров — веществ, молекулы которых состоят из повторяющихся одинаковых частей.

Такие волокна принято подразделять на искусственные — те, что получают из природных полимеров, и синтетические — получаемые из полимеров, которые в свою очередь синтезируются из нефти, газа и каменного угля.

Принцип получения химических волокон приблизительно одинаков для обоих подтипов и заключается в следующем.

Исходные компоненты — для разных волокон они разные — переводятся в жидкую фазу. В случае, если температура плавления полимера ниже температуры его разложения, полимер плавят, получая прядильный расплав.

В случае же невозможности расплавить полимер без нарушения его структуры (температура плавления лежит выше температуры разложения или близка к ней), полимер растворяют в подходящем растворителе, получая прядильный раствор. В данном случае использование термина «прядильный» — дань истории, к прядению как к таковому происходящее не имеет отношения.

Тщательно очищенная и, в случае необходимости, дополнительно обработанная (например, покрашенная) прядильная масса подается в небольшой сосуд с плоским дном из теплоустойчивого и химически стойкого материала. В дне этого сосуда наличествует много маленьких, диаметром от 0,04 до 1 мм отверстий, называемых фильерами. Форма фильер может варьироваться, определяя таким образом внешний вид поперечного сечения итогового волокна.

Прядильная масса выходит из фильер в виде тоненьких струек. Далее возможны два сценария. В случае т.н. сухого способа формования струйки полимера попадают в воздушную шахту прядильной машины, где с помощью циркулирующего воздуха, нагретого до 200–280 °С, растворитель почти полностью испаряется, образуя волокно.

В случае мокрого формования струйки, вышедшие из фильер, попадают в специальную ванну, в которой под воздействием различных содержащихся в ней химических веществ струйки застывают в волокна.

В обоих случаях формования волокна ведется под натяжением. Это необходимо для того, чтобы ориентировать линейные молекулы полимера вдоль оси волокна и, соответственно, значительно увеличить прочность последнего.

После формования волокна собираются в пучки или жгуты. Полученные нити при необходимости промывают от остатков растворителя, а также с ними проводятся специальные мероприятия, направленные на фиксацию свойства усадочности, уменьшение жесткости и электризуемости. Готовые нити наматывают на катушки или шпули.

Скорость формования волокна значительно выше при сухом способе (5–100 м/мин против 300–800 м/мин), кроме того, сухой способ более экологически безопасный — нет проблем с содержимым той самой ванны. Однако волокно, полученное мокрым способом, обладает большой пористостью и, как следствие, развитой внутренней поверхностью, что позволяет производить моментальное равномерное крашение или вводить внутрь волокна различные добавки. В результате последующей сушки поры закрываются, тем самым надежно фиксируя и краситель, и добавки.

Ссылки по теме:
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3443.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BD%D0%B0
http://www.polymery.ru/production.php?cat_id=68&cat_parent=6