CC BY
97
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ВОЛОКОН
1 2 Исмаилов Ф.С. , Хайитов С.Ш.
'Исмаилов Феруз Собирович - ассистент;
2Хайитов Сухроб Шербаевич - студент, кафедра химическая технология, факультет технологии, Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан.
Аннотация: в статье предусмотрены свойства полимерных материалов и значение в народном хозяйстве. В современной технологии применяется производства волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
Ключевые слова: волокна, поливинил, куранол, винилон, теплостойкость, хлорин, поливинилхлорид, тефлон.
Поливинилспиртовые волокна синтезируют из винилацетата, полимеризуя его до поливинилацетата. К поливинилспиртовым водонерастворимым волокнам относятся винол, летилан. Винол вырабатывают из поливинилового спирта. Это наиболее дешевое волокно из всех синтетических волокон. Поливиниловый спирт (ПВС) растворим в воде. Формование волокна осуществляют из водного раствора, в осадительной ванне используют растворы солей (сульфат аммония или натрия). Полученное волокно легко растворяется в воде. Поэтому его используют в медицине как нити для швов, не требующих удаления, а также в военном деле для изготовления парашютов, прикрепляемых к морским минам. Для придания волокнам нерастворимости в воде их дополнительно обрабатывают формальдегидом (СН2О). Поливинилспиртовые волокна в России называют винол, в Японии - куранол, винилон, в США - винал.
Волокно прочное, эластичное, по гигроскопичности приближается к хлопку, устойчиво к истиранию, характеризуется высокой теплостойкостью., термопластично - температура размягчения волокна равна 200-230 °С, светостойко .Волокно устойчиво к действию микроорганизмов и бензина, поэтому используется для изготовления бензошлангов. Хемостойкость у винола меньше чем у других синтетических волокон. При внесении в пламя волокно дает тепловую усадку, плавится и затем медленно горит желтоватым пламенем.
Винол применяется в чистом виде и в смеси с хлопком, шерстью и другими волокнами для изготовления бельевых, плательных и костюмных тканей, швейных ниток и разнообразных изделий.
Летилан - водорастворимое волокно желтого цвета, применяется в медицине при создании предметов личной гигиены, так как обладает антимикробными свойствами и водорастворимая разновидность поливинилспиртовых волокон используется в текстильной промышленности в качестве вспомогательного (удаляемого) волокна при производстве ажурных изделий, тонких тканей, материалов пористых волокнистых структур, а также при изготовлении гипюра (взамен натурального шелка).
Полиолефиновые волокна наиболее привлекательны для текстильной промышленности полиэтиленовые и полипропиленовые волокна из-за широкой сырьевой базы (пропилен и этилен получают при крекинге или пиролизе нефти).
Полиэтиленовые и полипропиленовые волокна имеют очень прочную, упорядоченную структуру молекул, высокие прочностные и электроизоляционные свойства. Они гидрофобные, не горят, по весу являются самыми легкими и для них характерно явление пиллинга.
Полиолефиновые волокна и нити характеризуются высокой устойчивостью к действию кислот, щелочей, не уступают по показателям хемостойкости хлорину.
Их устойчивость к истиранию ниже, чем полиамидных нитей, особенно полипропиленовых. Теплостойкость полиолефиновых нитей небольшая. При
13
температуре 80 °С полиэтиленовая нить теряет около 80 % первоначальной прочности. Гигроскопичность нитей почти равна нулю, поэтому окрашивание их возможно только введением пигмента в полимер перед формованием. С низкой гигроскопичностью связана и значительная электризуемость этих нитей. Плотность полиэтиленовых и полипропиленовых нитей очень низкая, поэтому изделия из них не тонут в воде.
Полипропиленовые нити используют в производстве ковров и нетканых материалов. Изделия из полипропилена экологичны, химически стойки к агрессивным и биологическим средам. Плотность полипропиленового волокна очень низкая, поэтому изделия из них не тонут в воде. Они широко применяются в медицине, строительстве, в производстве канатов, фильтров, технических тканей, веревок, гибких объемных контейнеров, геотекстиля, изоляционного материала, рыболовных снастей, отделочных автомобильных или укрывных материалов для сельского хозяйства.
Среди полиолефиновых волокон наибольшую долю (85 %) составляют полипропиленовые волокна. Они выпускаются в виде штапельных волокон, текстурированных нитей, расщепленных пленок и лент. Полипропиленовые волокна используют главным образом для технических целей, а также в производстве нетканых материалов и в смеси с гидрофильными волокнами (хлопковыми, шерстяными, вискозными и др.) в производстве материалов для верхней и спортивной одежды, обуви, декоративных материалов.
В настоящее время разработана технология производства волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (НРРЕ). Эти волокна можно применять в области баллистической защиты, для производства фехтовальных костюмов, канатов, сетей и т.д. Они не теряют свою прочность в воде и не подвергаются воздействию УФ-облучения и морской воды .
Исходным сырьем для получения хлорина и поливинилхлоридного волокна служит этилен и ацетилен. Поливинилхлоридное волокно обладает высокой химической стойкостью, устойчиво к действию минеральных кислот, стойко к действию щелочей, спирта и бензина. Набухает в эфирах, не гниет, устойчиво к микроорганизмам, морозоустойчиво. Волокно обладает электро и звукоизоляционными свойствами, имеет низкую тепло и водопроводность, теплопроводность в 1,3 раза ниже, чем у шерсти и в 1,8 раза ниже, чем у хлопка. Волокно не гигроскопично.
Хлорин обладает стойкостью к действию воды, кислот, щелочей, окислителей, не растворяется даже в смеси концентрированных кислот (в «царской водке»). Волокно не гниет, не повреждается плесенью и молью. Для хлорина характерно отсутствие блеска и меньшая упругость по сравнению с другими синтетическими волокнами. По теплоизоляционным свойствам волокно не уступает шерсти, гигроскопичность очень низкая - 0,1%. Хлорин имеет невысокую стойкость к действию светопогоды. Основной недостаток хлорина - низкая термическая стойкость. При температуре 70°С дает полную тепловую усадку, а при 90 °С полностью разрушается. Хлорин не горит и не поддерживает горения. При внесении в пламя волокно спекается, ощущается запах дуста.
Хлорин электризуется, поэтому так же, как ПВХ-волокно, используется для лечебного белья. Применяется для изготовления рельефных шелковых тканей, ворса ковров и искусственного меха, спецодежды для рыбаков, лесников и рабочих химической промышленности. Модифицированные волокна - винитрон и совиден характеризуются повышенной термостойкостью .
К фторсодержащим волокнам относятся фторлон и тефлон, сырьем для получения, которых являются фторсодержащие сополимеры. Фторлон и тефлон обладают высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, лучшей устойчивостью к свету из всех известных текстильных волокон. Они негорючие, имеют очень малую
14
гигроскопичность. Фторлон даже при нагревании до 120о С незначительно меняет свою прочность. Это волокно используют для производства технических тканей, спецодежды, прокладок. Тефлон является самым гидрофобным из всех текстильных волокон и выдерживает действие температур до 300 °С. Разрывная длина тефлонового волокна составляет 17 мкм, а разрывное удлинение - 13 %. Это волокно гибкое, эластичное. Она используется для создания тефлоновых имплантатов.
Список литературы
1. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров м., «Химия», 1974.
2. Дерегин Б.В., Кротова Н.Н. и др. Адгезия твердых тел. М., «Наука», 1973, 280 с.
3. Липатов Ю.С. Будущее полимерных композиций, Киев. «Наукова думка», 1984. 135 с.
4. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах, Киев, «Наукова думка», 1980. 260 с.
