Современные синтетические материалы. Синтетические ткани – гости из будущего. Виды и свойства

Что шьют из синтетики

Стоит отметить, что синтетические волокна в чистом виде редко используются для создания материалов. Чаще всего их добавляют к натуральным тканям для улучшения их характеристик. Например:

• нетягучие ткани можно сделать более эластичными с помощью лайкры или эластана;
• для создания искусственной кожи и меха используются поливинилхлоридные волокна;
• высокий уровень теплоизоляции полиолефиновых волокон позволяет использовать их для создания спецодежды, туристического снаряжения и другой одежды;
• для создания колготок и чулок используют поливинилспиртовые волокна;
• из полиакрилонитрильных волокон создаются полотна с ворсом и искусственный мех;
• для производства вещей технического назначения, трикотажных тканей и домашней одежды используют волокна полиэстера.

Из синтетических волокон производятся практически все группы одежды, обувь, домашний текстиль.

Виды волокон и их свойства

Существует множество видов полимерных тканевых материалов, каждый из которых обладает своими индивидуальными характеристиками.

Полиамидные

Данный вид тканей был получен в 1938 году. Впоследствии из него стали производится такие известные материалы, как нейлон, таслан, перлон, джордан, капрон, а также велсофт. Главными достоинствами данных тканей является их повышенная прочность, абсолютная устойчивость к деформации. Одежда и покрытия из подобного материала не подвергаются истиранию и разрывам. Также подобные волокна способны отталкивать воду, что позволяет использовать их в качестве водонепроницаемого материала.

Среди недостатков этой плотной ткани главным является отсутствие гигроскопичности, что в определенных условиях создает дискомфорт при использовании материала. Текстура подобных синтетических тканей может быть достаточно жесткой, при этом они обладают низким уровнем устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Также в волокнах материи может накапливаться статическое электричество.

К данной группе относятся одни из самых популярных среди женской покупательской аудитории тканей – капрон и нейлон. Главное преимущество этих материалов – их сочетание легкости и прочности. Также подобные ткани довольно быстро сохнут. Однако у подобных материалов имеет много минусов: они плохо удерживают тепло, под воздействием солнечных лучей цвет подобных изделий может приобрести желтоватый оттенок, также полиамидная синтетика не впитывает влагу.

Отдельной разновидностью полиамидной материи является велсофт – ворсистый плотный материал, сравнимый с махрой. Он не деформируется, способен пропускать воздух, также не подвержен линьке и является весьма приятным на ощупь.

Полиэфирные

Тергаль, терилен, лавсан, дакрон, а также некоторые другие синтетические материалы относятся к категории полиэфирных, начало производства которых было положено в 1941 году. Среди общеизвестных тканей к данной разновидности относятся плащевка, микрофибра, а также полиэстер. Полотна обычно обладают высоким уровнем прочности, при этом являясь достаточно легкими и мягкими на ощупь. Также этот нетканый материал зачастую добавляется в состав натуральных тканей, делая их более прочными, но при этом менее дорогостоящими.

Среди недостатков полиэфирных волокон стоит отметить их способность накапливать статическое электричество, также они плохо реагируют на воздействие высоких температур. В некоторых случаях материал создает подобие парникового эффекта, за счет чего его становится некомфортно эксплуатировать, особенно если он используется в качестве одежды.

Одной из наиболее популярных полиэфирных материй является флис. Он хорошо сохраняет тепло, при этом является легким и не пропускает воздух. Такая ткань достаточно эластичная, быстросохнущая и не нуждающаяся в глажке. Достоинством материала является его гипоаллергенность, но со временем ткань может растягиваться.

В сочетании с хлопковыми волокнами используют полиэфирную синтетическую ткань – полисатин. У него плотная текстура, которая при этом является гладкой и немного блестящей. Он недолго сохнет, не деформируется в процессе стирки и не линяет. Такие ткани обычно не склонны к быстрому износу.

Поливинилхлоридные

Поливинилхлоридные ткани, которые также называются виньон, тевирон, хлорин, славятся своим высоким уровнем устойчивости к воздействиям различной химии. Зачастую эти материалы применяются в процессе создания защитной спецодежды. Однако высокие температуры отрицательно воздействуют на подобные материи, вызывая разрушение (при +100 градусах по Цельсию) или деформацию (усадку). Текстура подобных материалов является довольно плотной.

Полиуретановые

Волокна из полиуретана называются эластаном, спандексом, дорластаном, лайкрой и неоланом. Это хорошо тянущаяся материя, которая обладает гладкой текстурой. Несмотря на высокий уровень растяжимости, такие ткани не теряют исходной формы после растяжения. Их слабой стороной является неустойчивость к воздействиям высоких температур: волокно лишается изначальной эластичности. Полиуретановые нити добавляют в другие материалы, делая их более эластичными, при этом устойчивыми к воздействиям световых лучей и пропускающими воздух.

Поливинилспиртовые

Среди подобных материй можно встретить такие, как винол, винилон, мтилан, куралон и винол. Их главными достоинствами является высокий уровень прочности, устойчивость к износу, воздействию света, а также температуры. По сравнению с другими группами синтетических тканей, эти обладают высоким уровнем гигроскопичности, которая близка к показателю материалов, сделанных из хлопка. Они весьма устойчивы к влияниям различной химии, но при этом могут деформироваться под воздействием влаги.

Пеолиолефиновы

К данной группе относятся такие разновидности синтетики, как полиэтиленовые и полипропиленовые ткани, являющиеся самыми легкими из всех искусственных материалов. Они также не пропускают воду, не тонут в воде и способны выдерживать довольно низкие температуры. Также данные волокна хорошо удерживают тепло. Но они не являются эластичными. На рынке среди таких материалов можно найти ткани текмилон, спектра, ульстрен, мераклон, геркулон, найден, дайнема.

Полиамидные

Для создания определенных тканей часто используется несколько типов синтетических материалов. Наиболее актуальным примером является микрофибра, в основе которой используются нейлоновое, а также полиэфирное сырье. Главными характеристиками данного материала является его достаточно высокая гигроскопичность в сочетании со способностью быстро сохнуть после влажной обработки. Оно также не подвержено линьке и скатыванию, поэтому устойчиво к температурным и химическим воздействиям. Данную материю используют как для тканых, так и для нетканых полотен.

Имея особую пористую текстуру, микрофибра поддерживает оптимальную температуру тела, не создавая «парникового эффекта». При этом подобная ткань прекрасно защищает от ветра.

Сфера использования

Синтетические волокна используются для изготовления огромного спектра различных изделий, начиная с одежды и заканчивая домашним текстилем и даже мебелью. Сфера, в которой применяется та или иная материя, зависит от того, к какой именно группе синтетических тканей она относится.

• Поливинилхлоридные материалы активно используются для создания искусственной кожи, ковров, а также искусственного меха.
• Полиолефиновые ткани из-за их высокой теплоизоляции и гигроскопичности часто используют в спецодежде, при изготовлении туристических снаряжений, обивки, нижнего белья, ноков.
• Среди поливинилспиртовых синтетических материалов наиболее популярным в использовании является винол, из которого производят нижнее белье, колготки и чулки.
• Мтилан является основным сырьем для создания хирургических нитей.
• Микрофибра – основной материал для бытового текстиля, верхней одежды, аксессуаров для чистки, спортивной одежды, обивки.
• Полиуретановые синтетические ткани популярны в основном для производства спортивной одежды.
• Полиамидную синтетику можно чаще всего встретить в составе колготок, чулок, леггинсов. Велсофт – отличная ткань для производства пледов, теплых халатов, пижам, полотенец, а также одежды для самых маленьких.
• Также для производства детской одежды и игрушек используют такой материал, как флис.
• Полисатин наиболее востребован для создания домашнего текстиля, например, штор, постельного белья. Также из него делают шарфы, галстуки и предметы домашнего гардероба.

Заключение

Синтетические волокна выгодно отличаются от естественных и искусственных в части прочности, эластичности, стабильности в агрессивных средах, отсутствия склонности к гниению. Но уступают последним в гигроскопичности, что ограничивает их использование, например, в качестве материала для одежды. 

Синтетика относительно дешева, что делает ее применение массовым.

Искусственные волокна

Для получения искусственных волокон используются далеко не все полимеры, а только обладающие линейным строением. Их расплавляют или делают жидкими с помощью специальных растворителей. Получившуюся жидкость пропускают тонкой струей через сито с очень мелким плетением, в результате образуются длинные нити. Также можно добывать полимеры синтетическим способом, а потом укладывать в определенном порядке молекулы.

Самыми популярными искусственными волокнами являются ацетатное и вискозное. В роли исходного полимера выступает вискоза, полученная из древесины или же хлопчатобумажный пух, получаемый из семян хлопка. Для разжижения целлюлозы используют различные виды химических растворов, в зависимости от которых получаются разные волокна (ацетатные, казеиновые, медно-ацетатные, штапельные, вискозные). Искусственные волокна характеризуются сравнительно небольшой гигроскопичностью, но тем не менее они достаточно прочные.

Ацетатное волокно

Как получают ацетатное волокно:

• Целлюлоза взаимодействует с уксусной кислотой под влиянием серной кислоты, в результате производят триацетат целлюлозу, растворяемую в смеси этанола и дихлорэтана.
• Образуется вязкий густой раствор, который пропускают через металлические колпаки с большим количеством мелких отверстий (фильеры). Струи раствора через фильеры попадают в шахту, через которую проходит нагреваемый воздух.
• В итоге растворитель постепенно выдыхается и появляются невесомые нити, из которых с помощью прядения и создается ацетатный шелк.

Впервые ацетатную ткань добыл в 1889 году француз Шардоне.

Ацетатное волокно широко используется в текстильной промышленности благодаря отличной износостойкости. Ткани из него практически не мнутся, не деформируются после стирки, хорошо сохраняют тепло, тактильно приятны.

К недостаткам можно отнести невысокую гигроскопичность и склонность к накоплению статических электрических зарядов. Из ацетатного волокна производят ткань для детской одежды, белья, платьев и блузок, мужских рубашек. Также применяют его и для изготовления изоляционного материала.

Вискозное волокно

Для получения вискозного полотна целлюлозу обрабатывают раствором сероуглерода и щелочи. Вискоза — тип ткани, мягкий на ощупь, гигроскопичный, воздухопроницаемый. Она равномерно и насыщенно окрашивается и долго сохраняет свои потребительские характеристики.

Наряду с достоинствами вискозное волокно имеет и ряд недостатков: ткани из него сильно мнутся и быстро истираются, что приводит изделия в негодность. Основное применение вискозы – пошив женской одежды, ведь из нее получаются воздушные юбки и невесомые топы.

Полиамидные – стойки к истиранию и устойчивы к растяжению, однако они сильно электризуются и практически не сохраняют тепло. Данный вид используется для изготовления тончайшего кружева, эластичных ниток, белья, канатов.

Интересен тот факт, что полиамидное волокно крайне неустойчиво к термическому воздействию. Так, при нагреве до 160 градусов, оно теряет прочность в два раза.

Полиэфирные волокна

К полиэфирным относятся лавсан, терилен, дакрон. Их общим недостатком является повышенная жесткость и электризуемость. Лавсан применяют для производства бытовых материалов.

Синтетические волокна

С развитием промышленности возникла потребность в новых, более прочных и практичных, тканях, которые будут выдерживать агрессивные среды. Во второй половине 30-х годов прошлого века были созданы методы синтеза волокнообразующих полимеров, а спустя несколько лет появились первые волокна синтетического происхождения.

Виды синтетических волокон:

• полиэстерные (лавсан);
• полиамидные (нейлон, капрон, энант);
• полиолефиновые;
• полиакрилонитрильные (нитрон).

Самым распространенным синтетическим волокном, используемым для создания тканей, является капрон, добываемый из капролактама. Смолу сперва расплавляют, а потом пропускают через фильеры, после чего стволы смолы охлаждают и добывают из них волокно.

Капрон. Капрон известен своей    износостойкостью (по прочности его можно сравнить со сталью), химической устойчивостью, эластичностью. Капрон не подвержен гниению из-за того, что практически не впитывает влагу. Однако капрон не устойчив к термическому воздействию (плавится уже при 250 градусах по Цельсию), а также к влиянию концентрированной кислоты.

Из капрона шьют колготки, шарфы, носки, блузки, изготавливают искусственный мех и ковровые изделия, прочные рыболовные сети, производят специальный материал – каркас для авиа- и автопокрышек, фильтры.

Капроновая смола служит основой для деталей техники, подверженной повышенному износу. Капроновые нити используются в хирургии. Такая нить невероятно легкая, так, всего 1 грамм весят 9 километров волокна.

Нитрон. Не менее прочным и эластичным является нитрон. К его преимуществам относятся низкая теплопроводность и великолепная светостойкость. Нитрон не чувствителен к кислотам, но легко разлагается под влиянием концентрированного щелочного раствора. Из волокна изготавливают искусственный мех с ворсом и ковровое покрытие.

Лавсан, напоминающий шерсть, отличается от нее высокой прочностью. Пошитые из него изделия не нуждаются в глажке. Лавсан устойчив к органическим растворителям, но подвержен действию щелочи и кислоты. Часто лавсановые нити смешивают с другими волокнами, например, хлопком, льном, шерстью, для повышения их потребительских качеств. В промышленности его используют для изготовления декоративной ткани, искусственного меха, трикотажа, электроизоляционных материалов, шин, нефте- и бензиностойких шлангов.

Помимо вышеперечисленных волокон существуют и другие, не так широко применяемые виды узкого назначения (жаростойкие, биологически активные, полупроводниковые, сверхпрочные и т.д.). Так, перлон прочнее проволоки, хлорин не горит и не подвержен воздействию кислот и щелочей. Такие качества незаменимы при создании спецодежды из синтетических и искусственных волокон, прокладок в химических аппаратах, лечебного белья.

Широко известный эластан очень прочный, но подвержен выцветанию и деформации, поэтому его используют не в чистом виде, а в сочетании с другими материалами для повышения их качества.

Синтетическое волокно «Лола» уникально тем, что не горит, а лишь накаляется при температуре 1200 градусов Цельсия, поэтому его используют для пошива огнезащитной одежды.