این الیاف مصنوعی هستند که از پلیمرهای مصنوعی ساخته شده اند. الیاف مصنوعی یا از مذاب پلیمر (پلی آمید ، پلی استر ، پلی الفین) یا از محلول پلیمری (پلی اکریلونیتریل ، پلی وینیل کلراید ، پلی وینیل الکل) به روش خشک یا مرطوب می چرخند.

آنها به شکل نخ های نساجی و بند ناف ، تک رشته ها و الیاف اصلی تولید می شوند. تنوع خواص پلیمرهای مصنوعی اولیه امکان دستیابی به الیاف مصنوعی با خواص مختلف را ممکن می سازد ، در حالی که امکانات تغییر خواص الیاف مصنوعی بسیار محدود است ، زیرا عملاً از یک پلیمر (سلولز یا مشتقات آن) تشکیل شده است. الیاف مصنوعی با مقاومت بالا ، مقاومت در برابر آب ، مقاومت در برابر سایش ، کشش و مقاومت در برابر معرفهای شیمیایی مشخص می شوند.

تولید الیاف مصنوعی با سرعتی بیشتر از تولید الیاف مصنوعی در حال توسعه است. این به دلیل در دسترس بودن مواد اولیه و توسعه سریع پایه مواد اولیه ، شدت کار کمتر در فرایندهای تولید و به ویژه تنوع خواص و کیفیت بالای الیاف مصنوعی است. بنابراین ، الیاف مصنوعی به تدریج نه تنها الیاف طبیعی بلکه مصنوعی را در تولید برخی کالاهای مصرفی و محصولات فنی جایگزین می کنند.

منبع: فناوری تولید الیاف شیمیایی. م. ، 1965.

مهمترین گروههای الیاف مصنوعی موجود در صنعت نساجی عبارتند از: پلی آمیدها ، پلی استرها ، پلی اکریلیک ها ، پلی پروپن ها و الیاف کلرید هستند.ویژگیهای مشترک الیاف مصنوعی سبکی ، استحکام و مقاومت در برابر سایش است. آنها می توانند تحت تأثیر گرما پیچ خورده ، فشرده شوند و شکل پایدار مورد نظر به آنها داده شود. الیاف مصنوعی رطوبت بسیار کمی را جذب می کنند یا هیچ رطوبت ندارند ، بنابراین محصولات ساخته شده از آنها به راحتی شسته می شوند و سریع خشک می شوند. به دلیل توانایی ضعیف در جذب رطوبت ، پوشیدن آنها بر روی بدن به اندازه الیاف طبیعی راحت نیست.

نمونه اولیه فرایند به دست آوردن نخ های شیمیاییفرایند تشکیل یک نخ توسط کرم ابریشم در طول پیچاندن پیله. فرضیه ای که در دهه 80 قرن نوزدهم وجود داشت مبنی بر این که کرم ابریشم مایع تشکیل دهنده فیبر را از طریق غدد ابریشم خارج می کند و بنابراین نخ را می چرخاند و اساس فرآیندهای تکنولوژیکی برای تشکیل رشته های شیمیایی را تشکیل می دهد.

منابع ادبی این مقاله:
دائرclالمعارف بزرگ شوروی ؛
Kalmykova E.A. ، Lobatskaya O.V. علم مواد تولید دوخت: کتاب درسی. کمک هزینه ، مینسک: ویش. shk.، 2001412s.
مالتسوا E.P. ، علم مواد تولید پوشاک ، - چاپ دوم ، تجدید نظر شده. و مسکو اضافی: صنایع سبک و غذایی ، 1983 ، 232.
بوزوف B.A. ، Modestova T.A. ، Alymenkova N.D. علم مواد تولید دوخت: کتاب درسی. برای دانشگاهها ، ویرایش چهارم ، بازبینی و بزرگ شده ، مسکو ، Legprombytizdat ، 1986 - 424.

از تاریخ مصنوعی

تولید الیاف مصنوعی با انتشار فیبر پلی وینیل کلراید (آلمان) در سال 1932 آغاز شد. در سال 1940 ، معروف ترین الیاف مصنوعی ، پلی آمید (ایالات متحده) ، در مقیاس صنعتی تولید شد. تولید صنعتی الیاف مصنوعی پلی استر ، پلی اکریلونیتریل و پلی الفین در سالهای 1954-60 انجام شد.

از سال 1931 ، به غیر از لاستیک بوتادین ، ​​هنوز الیاف و پلیمرهای مصنوعی وجود نداشت و برای تولید الیاف ، تنها موادی که در آن زمان بر اساس یک پلیمر طبیعی - سلولز - شناخته شده بود ، استفاده شد.

تغییرات انقلابی در اوایل دهه 60 رخ داد ، هنگامی که پس از اعلام یک برنامه معروف برای شیمیایی شدن اقتصاد ملی ، صنعت کشور ما شروع به تسلط بر تولید الیاف بر اساس پلی کاپرامید ، پلی استرها ، پلی اتیلن ، پلی اکریلونیتریل ، پلی پروپیلن و سایر پلیمرها

در آن زمان ، پلیمرها تنها جایگزین های ارزان قیمت مواد اولیه کمیاب طبیعی - پنبه ، ابریشم ، پشم در نظر گرفته می شدند. اما به زودی درک شد که پلیمرها و الیاف مبتنی بر آنها گاهی بهتر از مواد طبیعی استفاده می شوند - سبک تر ، قوی تر ، مقاوم تر در برابر حرارت ، قادر به کار در محیط های تهاجمی هستند. بنابراین ، تمام تلاشهای شیمیدانان و تکنسین ها برای ایجاد پلیمرهای جدید با ویژگیهای عملکرد بالا و روشهای پردازش آنها است. و آنها در این تجارت به نتایجی دست یافتند ، که گاهی اوقات از نتایج فعالیتهای مشابه شرکتهای معروف خارجی فراتر می رفت.

در اوایل دهه 70 ، الیاف کولار (ایالات متحده) ، که قدرت خود را برانگیخت ، در خارج از کشور ظاهر شد ، کمی بعد - Twaron (هلند) ، تکنورا (ژاپن) و دیگران ، ساخته شده از پلیمرهای معطر ، که در مجموع آرامید نامیده می شوند. بر اساس چنین الیافی ، مواد مختلف کامپوزیتی ایجاد شد که با موفقیت برای ساخت قسمتهای مهم هواپیما و موشکها و همچنین بند لاستیک ، زره بدن ، لباسهای محافظ آتش ، طناب ، کمربندهای رانندگی ، تسمه نقاله و بسیاری دیگر استفاده شد. محصولات دیگر

مصنوعی مدرن

پلی آمید

قدیمی ترین الیاف مصنوعی نایلون است که روش آن در سال 1938 در ایالات متحده ثبت شد. پلی آمید به دلیل استحکام و مقاومت در برابر سایش ، برای تولید نخ هایی استفاده می شود که به عنوان مثال برای اخطار مورد نیاز است. پلی آمید معمولاً در مخلوطی از پشم یا پلی اکریلیک استفاده می شود و نسبت آن حدود 20 تا 30 درصد است. در این مورد ، مقاومت در برابر سایش یک محصول بافته شده از چنین مخلوطی چهار برابر بیشتر از یک محصول بافته شده از 100٪ پشم است.

نامهای تجاری: نایلون ، آنترون ، انکالون.

پلی استر

الیافی محکم ، بدون چین و چروک و سبک ، عمدتا در پوشاک آماده ، روکش و روکش مصنوعی استفاده می شود.

نامهای تجاری: داکرون ، دیولن ، کریمپلن ، تریلن ، ترویرا.

پلی اکریل

الیاف نرم ، سبک و گرم ، که در ساختن نخ برای سوزن دوزی اهمیت زیادی دارد. محصولات ساخته شده از پلی اکریلیک نرم هستند و ظاهری "پشمی" دارند. آنها گرم هستند زیرا مواد کرکی می توانند هوای زیادی را به دام بیندازند. الیاف پلی اکریلیک نسبتاً ارزان هستند ، بنابراین از آنها بسیار استفاده می شود.

نامهای تجاری: درالون ، کورتل ، اوریون ، اکریلان.

پلی پروپیلن

قبلاً از الیاف فقط برای پارچه برای روکش مبل استفاده می شد ، اما در سال های اخیر زمینه کاربرد آن به تولید جوراب شلواری و لباس ورزشی و همچنین نخ برای سوزن دوزی گسترش یافته است. الیاف پلی پروپن با دوام است ، از مراقبت خوبی برخوردار است ، رطوبت را جذب نمی کند و رطوبت ساطع شده از گرما را به لایه های بیرونی لباس هدایت می کند و احساس خشکی مداوم می کند. بنابراین ، پلی پروپن برای تولید لباس ورزشی مناسب است.

نام تجاری: Meraklon.

الیاف کلراید

فیبر کلرید تحت تأثیر گرما به شدت منقبض می شود. از این خاصیت در ساخت نخ برای سوزن دوزی استفاده می شود. الیاف کلرید 3-5٪ به نخ اضافه می شود و پس از ریسندگی ، هنگامی که نخ با بخار داغ تیمار می شود ، الیاف کلرید بیشتر از سایر الیاف جمع شده و نخ را می کشد و باعث کرکی می شود. فیبر کلرید آنها توسط اصطلاحاً تولید می شود. لباس زیر در برابر روماتیسم ، از آنجا که ثابت شده است که بار استاتیک فیبر دارای اثر ضد درد است.

نام تجاری: Rhovyl ، Thermovyl.

محلول های پلیمری یا مذاب برای ایجاد موارد زیر استفاده می شود:

• تک رشته - نخ های تک
• نخ های پیچیده ، شامل تعداد محدود رشته (از 3 تا 200) ، برای تولید پارچه و لباس بافتنی استفاده می شود
• بکسل ها ، شامل تعداد زیادی رشته (صدها هزار) ، برای به دست آوردن الیاف اصلی با طول مشخص (از 30 تا 200 میلی متر) ، که از آنها نخ تولید می شود ، استفاده می شود.
• مواد فیلم
• محصولات مهر شده (جزئیات لباس ، کفش)

به دست آوردن مواد اولیه برای تولید مصنوعی

مواد اولیه برای الیاف مصنوعیبا جداسازی از مواد تشکیل شده در طبیعت بدست می آید: (به عنوان مثال: سلولز از چوب جدا می شود ، کازئین از شیر جدا می شود و غیره). پیش تصفیه مواد اولیه شامل تمیز کردن آن از ناخالصی های مکانیکی و گاهی اوقات در تصفیه شیمیایی برای تبدیل یک پلیمر طبیعی به یک ترکیب پلیمری جدید است.

برای به دست آوردن فیبر ویسکوز در کارخانه های کاغذ و کاغذ ، چوب را خرد کرده و در محلول قلیایی می جوشانند. نتیجه یک خمیر خاکستری است که سفید شده و در ورقه های مقوایی فشرده می شود. مقوا برای پردازش بیشتر و تولید الیاف به کارخانه های الیاف شیمیایی ارسال می شود.

مواد اولیه برای الیاف مصنوعیبا واکنشهای سنتز (پلیمریزاسیون و تراکم چندگانه) پلیمرها از مواد ساده (مونومرها) در صنایع شیمیایی به دست می آید. این ماده اولیه نیازی به پردازش اولیه ندارد.

بسپارشفرایند به دست آوردن پلیمرها با اتصال پی در پی مولکولهای یک ماده با وزن مولکولی کم (مونومر) به یک مرکز فعال در انتهای یک زنجیره در حال رشد است. مولکول مونومر ، به عنوان بخشی از زنجیره ، دانه مونومر خود را تشکیل می دهد. تعداد چنین واحدهایی در یک درشت مولکول را درجه پلیمریزاسیون می نامند.

تراکم چند ضلعی-فرآیند به دست آوردن پلیمرها از ترکیبات دو یا چندعاملی (مونومرها) ، همراه با آزاد شدن یک ماده کم مولکولی (آب ، الکل ، هیدروژن هالید و غیره) است.

محلول نخ ریسی

محلول یا مذاب پلیمری که رشته ها از آن تشکیل شده اند نامیده می شود محلول نخ ریسی

در ساخت الیاف شیمیایی ، لازم است نخهای نازک بلند با جهت طولی ماکرومولکولها از پلیمر جامد اولیه بدست آوریم. لازم است جهت گیری مجدد مولکولهای پلیمری انجام شود. بدین منظور ، پلیمر اولیه به حالت جریان چسبناک (محلول یا مذاب) تبدیل می شود. در حالت مایع (محلول) یا نرم شده (ذوب) ، فعل و انفعال بین مولکولی مختل می شود ، فاصله بین مولکول ها افزایش می یابد و امکان حرکت آزادانه نسبت به یکدیگر ممکن می شود.

انحلال پلیمر برای پلیمرهایی که دارای حلال ارزان و در دسترس هستند انجام می شود. محلول ها برای الیاف مصنوعی و مصنوعی (پلی اکریلونیتریل ، پلی وینیل الکل ، پلی وینیل کلراید) استفاده می شوند.

ذوب پلیمر برای پلیمرهایی با نقطه ذوب زیر دمای تجزیه استفاده می شود. مذاب برای الیاف پلی آمید ، پلی استر و پلی الفین آماده می شود.

برای تهیه محلول ریسندگی ، عملیات زیر نیز انجام می شود:

مخلوط پلیمرهای دسته های مختلف این روش برای افزایش همگن بودن محلول به منظور بدست آوردن الیاف با خواص یکنواخت در کل انجام می شود. اختلاط هم پس از دریافت محلول و هم به صورت خشک قبل از حل شدن (ذوب) پلیمر امکان پذیر است.

فیلتراسیون محلول این شامل حذف ناخالصی های مکانیکی و ذرات پلیمری حل نشده با عبور مکرر محلول از طریق فیلترها است. تصفیه برای جلوگیری از گرفتگی نازل ها و بهبود کیفیت رشته ها ضروری است.

هوا را از محلول خارج کنید. این کار برای حذف حباب های هوا از حباب های هوا انجام می شود ، که با افتادن در سوراخ های نخ ریسی ، الیاف تشکیل شده را می شکنند. هواگیری با نگه داشتن محلول در خلاء انجام می شود. مذاب تحت تهویه قرار نمی گیرد ، زیرا عملاً هوایی در توده مذاب وجود ندارد.

معرفی انواع افزودنی ها. افزودن مقدار کمی از مواد با وزن مولکولی کم با خواص خاص باعث می شود تا بتوان خواص الیاف حاصل را تغییر داد. به عنوان مثال ، برای افزایش میزان سفیدی ، روشن کننده های نوری اضافه می شوند و دی اکسید تیتانیوم برای ایجاد مه اضافه می شود. معرفی مواد افزودنی می تواند خاصیت ضد باکتری ، مقاوم در برابر آتش و سایر الیاف را به همراه داشته باشد. مواد افزودنی ، بدون وارد شدن به فعل و انفعالات شیمیایی با پلیمر ، بین مولکولهای آن قرار دارند.

شکل دادن به فیبر

فرایند ریسندگی فیبر شامل مراحل زیر است:

• وادار کردن محلول در حال چرخش از طریق دهانه چرخاننده ها ،
• سخت شدن نهرهای جاری ،
• سیم پیچ نخ های دریافت شده بر روی دستگاه های دریافت کننده.

محلول ریسندگی به دستگاه ریسندگی داده می شود تا الیاف را بچرخاند. اجزای کار که مستقیماً فرآیند تشکیل الیاف شیمیایی را بر روی ماشین های نخ ریسی انجام می دهند ، نازل های چرخان هستند. قالب ها از فلزات نسوز - پلاتین ، فولاد ضد زنگ و غیره - به شکل کلاه استوانه ای یا دیسک با سوراخ ساخته می شوند.

بسته به هدف و خواص فیبر در حال چرخش ، تعداد سوراخ های قالب ، قطر و شکل آنها می تواند متفاوت باشد (گرد ، مربع ، به شکل ستاره ، مثلث و غیره). هنگام استفاده از قالبها با سوراخهای سطح مقطع ، نخهای پروفیل با تنظیمات مقطع مختلف یا با کانالهای داخلی بدست می آیند. برای تشکیل نخ های دو جزئی (از دو یا چند پلیمر) ، سوراخ های ریسندگی توسط یک پارتیشن به چندین (دو یا چند) قسمت تقسیم می شود ، که هر کدام با محلول ریسندگی مخصوص خود عرضه می شوند.

هنگام تشکیل رشته های پیچیده ، قالب ها با تعداد کمی سوراخ مورد استفاده قرار می گیرند: از 12 تا 100. رشته های تشکیل شده از یک نخ ریسی در یک نخ پیچیده (رشته ای) ترکیب شده و روی یک حباب پیچیده می شوند. در تولید الیاف اصلی ، اسپینرها با تعدادی حفره در دهها هزار مورد استفاده می شوند. نخ هایی که از چندین نخ ریسی جمع شده اند ، یک دسته را تشکیل می دهند که سپس به الیاف اصلی با طول مشخص بریده می شود.

محلول ریسندگی از طریق سوراخ های اسپینرها اندازه گیری می شود. نهرهای جاری به محیط می افتند و باعث می شوند که پلیمر به شکل الیاف ریز جامد شود. بسته به محیطی که پلیمر در آن جامد می شود ، بین روشهای قالب گیری مرطوب و خشک تمایز قائل می شود.

هنگامی که الیاف از محلول پلیمری در حلال غیر فرار می چرخند (به عنوان مثال ، ویسکوز ، مس آمونیاک ، الیاف پلی وینیل الکل) ، نخ ها سفت می شوند و وارد حمام بارش می شوند ، جایی که از نظر شیمیایی یا فیزیکوشیمیایی با یک محلول ویژه حاوی معرفهای مختلف این یک فرایند قالب گیری "مرطوب" است (شکل 2 الف).

اگر چرخش از محلول پلیمر در حلال فرار انجام شود (به عنوان مثال ، برای الیاف استات و تری استات) ، محیط انجماد هوای گرم است که در آن حلال تبخیر می شود. این یک فرآیند قالب گیری "خشک" است (شکل 2 ب).

هنگامی که از پلیمر (به عنوان مثال ، پلی آمید ، پلی استر ، الیاف پلی الفین) قالب گیری می شود ، محیطی که باعث جامد شدن پلیمر می شود هوای سرد یا یک گاز بی اثر است (شکل 2 ج).

سرعت چرخش بستگی به ضخامت و هدف الیاف و همچنین روش ریسندگی دارد.

محلول نخ ریسی در فرآیند تبدیل جریانهای مایع چسبناک به الیاف نازک به طور همزمان کشیده می شود ، به این فرآیند رسم چرخشی می گویند.

الیاف و نخ های ساخته شده توسط بشر بلافاصله پس از شکل گیری نمی توانند برای تولید مواد نساجی استفاده شوند. آنها نیاز به پردازش اضافی دارند.

در طول فرآیند ریسندگی ، ساختار اولیه نخ تشکیل می شود. در محلول یا مذاب ، ماکرومولکول ها دارای شکل منحنی قوی هستند. از آنجا که درجه کشش نخ در حین چرخش کوچک است ، ماکرومولکول های نخ با نسبت کمی از راست شدن و جهت گیری در امتداد محور نخ قرار دارند. برای راستایی و جهت گیری مجدد ماکرومولکول ها در جهت محوری رشته ، کشش پلاستیکی شدن انجام می شود ، در نتیجه پیوندهای بین مولکولی ضعیف می شوند و ساختار رشته ای منظم تری شکل می گیرد. کشیدنمنجر به افزایش استحکام و بهبود خواص نساجی نخ می شود.

اما در نتیجه صاف شدن بزرگ درشت مولکول ها ، نخ ها کمتر کشیده می شوند. چنین الیاف و محصولات ساخته شده از آنها ممکن است در حین پردازش خشک و مرطوب در دمای بالا منقبض شوند. بنابراین ، افشای نخ ها ضروری می شود گرماگیرعملیات حرارتی در حالت کشیده در نتیجه تنظیم گرما ، انقباض نسبی رشته ها به دلیل بدست آوردن شکل منحنی توسط ماکرومولکولها در حالی که جهت گیری آنها را حفظ می کند ، رخ می دهد. شکل نخ تثبیت می شود ، انقباض بعدی خود الیاف و محصولات ساخته شده از آنها در طول WTO کاهش می یابد.

تکمیل فیبر

پایان کار بستگی به شرایط ریسندگی و نوع الیاف دارد.

• هنگام تولید نخ با روش مرطوب ، حذف ناخالصی ها و ناخالصی ها ضروری است. این عملیات با شستن نخ ها در آب یا محلول های مختلف انجام می شود.
• سفید کردن رشته ها یا الیاف با درمان با روشن کننده های نوری * برای رنگ آمیزی بعدی الیاف در رنگهای روشن و روشن انجام می شود.
• درمان سطحی (آویوینگ ، پانسمان ، روغن کاری) لازم است تا نخ ها بتوانند بعداً نساجی را پردازش کنند. با این درمان ، لغزش و نرمی افزایش می یابد ، چسبندگی سطحی رشته ها و شکستگی آنها کاهش می یابد ، برق رسانی کاهش می یابد و غیره.
• خشک شدن نخ ها پس از ریسندگی مرطوب و درمان با مایعات مختلف در خشک کن های مخصوص انجام می شود.
• فرآوری نساجی شامل مراحل زیر است:
  پیچ و تاب و پیچ و تاب - برای اتصال نخ ها و افزایش قدرت آنها.
  عقب - برای افزایش حجم بسته های نخ.
  مرتب سازی - برای ارزیابی کیفیت موضوعات.

روشن کننده های نوری

روشن کننده های نوری روشن کننده های فلورسنت ، ترکیبات آلی بی رنگ یا ضعیف هستند که می توانند اشعه ماوراء بنفش را در ناحیه 300-400 mmk جذب کرده و آنها را به نور آبی یا بنفش با طول موج 400-500 mmk تبدیل کنند ، که کمبود پرتوهای آبی را جبران می کند. در نور منعکس شده توسط مواد. مواد بی رنگ میزان زیادی از سفیدی را به دست می آورند ، در حالی که مواد رنگی روشنایی و کنتراست را به دست می آورند.

پارچه های مصنوعی - مهمانان از آینده

مواد مصنوعی سبک ، قوی ، بادوام و زیبا در بازار نساجی مدرن موقعیت قوی تری را به خود اختصاص داده اند. برای عملکرد بالا و هزینه کم ، پارچه های مصنوعی را مواد آینده می نامند.

در ذهن بسیاری از مردم ، اصل "پارچه های طبیعی خوب است ، اما مصنوعی بد است" به وضوح بیان شده است. در عین حال ، اکثریت همه مواد را مصنوعی می نامند ، به جز پنبه ، کتان ، ابریشم و پشم.

مهم این است که بدانید! همه پارچه های غیر طبیعی به دو گروه بزرگ مصنوعی و مصنوعی تقسیم می شوند. اولین آنها از اجزای طبیعی - سلولز ، پروتئین ، شیشه ساخته شده اند. مواد مصنوعی فقط بر اساس پلیمرهایی هستند که در طبیعت وجود ندارند.

الیاف مصنوعی در فرایند سنتز اتیلن ، بنزن یا فنول ، تولید شده از گاز طبیعی ، نفت و زغال سنگ تولید می شوند.

تاریخچه پارچه های مصنوعی کمی بیش از نیم قرن پیش آغاز شد ، زمانی که اندکی قبل از جنگ جهانی دوم ، ماده جدیدی توسط شیمی دان برجسته کارخانه آمریکایی "DuPont" Wallace Carothers سنتز شد ، که "نایلون" نامگذاری شد.

این پارچه صاف براق ، خوشایند برای لمس ، بلافاصله معلوم شد که برای تولید جوراب ساق بلند زنانه مورد تقاضا است. در سالهای جنگ ، نایلون برای نیازهای ارتش استفاده می شد ؛ از آن برای ساخت پارچه برای چتر نجات و تورهای استتار استفاده می شد.

در اواخر دهه 40 - اوایل دهه 50 قرن بیستم ، عصر مصنوعی آغاز شد - نایلون ، نیترون ، آنید ، پلی استر و الیاف دیگر در بازار نساجی ظاهر شد.

صنایع شیمیایی هنوز ثابت نشده است ، و در حال حاضر تعداد نام پارچه های مصنوعی از صد فراتر رفته است. فن آوری های مدرن امکان دستیابی به موادی با ویژگی های از پیش تعیین شده را ممکن می سازد.

طبقه بندی الیاف مصنوعی

پارچه های الیاف مصنوعی بسته به مواد اولیه مورد استفاده در تولید متفاوت هستند. همه مواد مدرن را می توان به چند نوع تقسیم کرد.

الیاف پلی آمید

این گروه شامل نایلون ، نایلون ، آنید و دیگران است. اغلب آنها برای تولید محصولات خانگی و فنی استفاده می شوند.

آنها با استحکام کششی و پارگی بالا متمایز می شوند: نخ نایلون 3-4 بار قوی تر از پنبه است. مقاوم در برابر سایش ، قارچ و میکروب.

معایب اصلی رطوبت سنجی پایین ، الکتریسیته بالا ، مقاومت در برابر نور خورشید است. با عمر طولانی ، آنها زرد می شوند و شکننده می شوند.

الیاف پلی استر

برجسته ترین نماینده این گروه از مواد مصنوعی lavsan است که از نظر ظاهری شبیه پشم نازک است. در برخی از کشورها ، lavsan به تریلن یا داکرون معروف است.

الیاف Lavsan که به پارچه های پشمی اضافه می شوند ، ماندگاری و چین خوردگی را کاهش می دهند.

عیب lavsan رطوبت سنجی پایین و سفتی نسبی آن است. علاوه بر این ، پارچه بسیار برقی است.

برای دوخت کت و شلوار ، لباس ، دامن ، و همچنین برای تولید خز مصنوعی استفاده می شود.

الیاف پلی اورتان

مزیت اصلی این الیاف کشش و استحکام کششی بالا است. برخی از آنها می توانند کشیده شوند ، 5-7 برابر افزایش می یابد.

پارچه های ساخته شده از پلی اورتان - اسپندکس ، لیکرا - با دوام ، الاستیک ، چروک نمی شوند و کاملاً با بدن متناسب هستند.

جنبه های منفی: نفوذپذیری کمی در هوا ، غیر رطوبت سنج ، مقاومت حرارتی پایینی دارد. آنها در تولید پارچه های بافتنی برای دوخت لباس بیرونی ، لباس ورزشی ، جوراب بافی استفاده می شوند.

الیاف پلی اولفین

این ارزانترین نخ های مصنوعی از پلی اتیلن و پلی پروپیلن ساخته شده است. استفاده اصلی تولید فرش ، مواد فنی است.

پارچه های حاوی الیاف پلی الفین استحکام ، مقاومت در برابر سایش را افزایش داده و در معرض قالب یا میکروارگانیسم های مختلف خراب نمی شوند.

معایب شامل انقباض قابل توجه در حین شستشو و همچنین ناپایداری در دمای بالا است.

حقیقت جالب! چندی پیش ، مزیت اصلی الیاف پلی الفین کشف شد - توانایی آنها در دفع آب در حالت خشک. با تشکر از این ، از الیاف در تولید محصولات ضد آب - چادر ، بارانی و غیره استفاده می شود.

مصنوعی به معنی بد نیست

پارچه های مصنوعی با وجود "غیرطبیعی بودن" مزایای قابل توجهی دارند:

1. دوام بر خلاف "طبیعی" ، مواد مصنوعی کاملاً در معرض پوسیدگی ، کپک ، قارچ یا آفات مختلف نیستند.
2. ثبات رنگ. با تشکر از یک فناوری خاص ، که در آن پارچه ابتدا سفید می شود و سپس رنگ می شود ، مصنوعی ثبات رنگ خود را برای سالها حفظ می کند.
3. سبکی و هوایی. پارچه های مصنوعی چندین برابر وزن کمتری نسبت به نمونه های طبیعی خود دارند.
4. مقاومت در برابر چین و چروک محصولات ساخته شده از الیاف شیمیایی هنگام پوشیدن چروک نمی خورند و شکل خود را کاملاً حفظ می کنند. لباس مصنوعی را می توانید بدون ترس از کشش روی چوب لباسی آویزان کنید.
5. قیمت کم هزینه. از آنجا که تولید این پارچه ها بر اساس مواد اولیه ارزان قیمت است ، محصولات آنها در دسترس هر دسته از خریداران است.

علاوه بر این ، طیف گسترده ای از پارچه های مصنوعی به همه این امکان را می دهد تا مواد را بر اساس نیاز و سلیقه خود انتخاب کنند.

معایب ضروری هستند

اگرچه صنعت شیمیایی مدرن با جهش های گسترده ای در حال پیشرفت است و سعی در بهبود خواص مواد مصنوعی دارد ، اما هنوز نتوانسته از برخی جنبه های منفی خلاص شود.

لیستی از معایب اصلی مصنوعی:

1. کاهش رطوبت سنجی لباس مصنوعی رطوبت را به خوبی جذب نمی کند ، تبادل حرارت مختل می شود ، بدن انسان عرق می کند.
2. جذب بوها. برخی از پارچه ها قادر به جمع آوری بوهای نامطبوع و پخش آنها تا شستشوی بعدی هستند.
3. احتمال آلرژی. افرادی که تمایل به واکنش های آلرژیک دارند ممکن است پس از تماس با مواد مصنوعی دچار سوزش پوست شوند.
4. سمیت متأسفانه مواد مصنوعی ارزان همیشه برای سلامتی بی خطر نیستند. خرید چنین لباس هایی ، به ویژه برای کودکان کوچک توصیه نمی شود.

در حالی که لباس های ساخته شده از 100٪ مصنوعی می تواند نگرانی های قابل توجهی را در بین خریداران ایجاد کند ، افزودن الیاف شیمیایی به پارچه های طبیعی فقط خواص آنها را بهبود می بخشد و آنها را ایمن تر و دوستدار محیط زیست می کند.

مهم! مواد ساخته شده از الیاف مخلوط الاستیک هستند ، هنگام پوشیدن چروک نمی شوند ، نیازی به اتو ندارند ، در افرادی که دارای پوست حساس هستند حساسیت ایجاد نمی کند.

به طور مختصر در مورد معروف ترین پارچه های مصنوعی

متداول ترین مواد مصنوعی عبارتند از:

• اکریلیک مواد اولیه این پارچه از گاز طبیعی به دست می آید. اکریلیک از نظر خواص خود نزدیک به پشم طبیعی است. گرما را به خوبی حفظ می کند ، بنابراین لباسهای خارجی اغلب از آن دوخته می شود. از پروانه ها نمی ترسد ، در زیر نور خورشید محو نمی شود و روشنایی رنگ را برای مدت طولانی حفظ می کند.

عیب اصلی اکریلیک تشکیل گلوله در طول سایش طولانی مدت است.

• ... تولید صنعتی این پارچه در دهه 80 قرن گذشته ایجاد شد. از نظر نرمی و راحتی پوشیدن ، پشم گوسفند با پشم یا خز طبیعی قابل مقایسه است.

پارچه بسیار سبک ، الاستیک ، تنفس ، حفظ حرارت عالی است. مراقبت از پشم راحت است: می توان آن را در ماشین شستشو کرد و نیازی به اتو کردن ندارد. لباس های پشمی برای پیاده روی ، فعالیت های بیرون از خانه ، به عنوان مواد لازم برای پوشیدن روپوش و لباس خواب بسیار مناسب است.

تنها عیب این ماده قابلیت برقی شدن آن است.

• پلی استر. فیبرهای پلی استر به خودی خود سخت و رنگ آمیزی آنها دشوار است. با این حال ، در ترکیب با پنبه یا کتان ، آنها کیفیتهای کاملاً متفاوتی را به دست می آورند: نرمی ، کشش ، مقاومت در برابر رطوبت و درجه حرارت بالا.

به لطف این ویژگی ها ، پارچه های پلی استر بهترین مواد برای دوخت پرده ، پرده ، منسوجات خانگی - سفره ، روتختی ، دستمال است.

علاوه بر این ، از نرمی و ابریشمی پلی استر در ساخت لباس زیر زنانه استفاده می شود.

• ... این پارچه در ژاپن ساخته شد و اولین بار در سال 1975 نور روز را مشاهده کرد. الیاف آنقدر نازک است که یک نخ 100 کیلومتری نخ تنها پنج گرم وزن دارد.

میکرو فیبر به خوبی شسته می شود ، سریع خشک می شود ، شکل خود را برای مدت طولانی حفظ می کند و رنگ خود را حفظ می کند. این رطوبت را کاملاً جذب می کند ، بنابراین اغلب از آن برای ساخت کالاهای خانگی استفاده می شود: دستمال ، پارچه ، حوله و غیره.

هر ساله مجموعه ای از پارچه های مصنوعی رشد می کند ، آنها ویژگی های جدید و کامل تری را به دست می آورند و تلاش می کنند تا نیازهای پرمصرف ترین مشتریان را برآورده کنند.

الیاف مصنوعی

هزاران سال است که بشر برای نیازهای خود از الیاف طبیعی گیاهی (کتان ، پنبه ، کنف) و حیوانی (پشم ، ابریشم) استفاده می کند. علاوه بر این ، از مواد معدنی مانند آزبست نیز استفاده شد.

پارچه های ساخته شده از این الیاف برای تولید لباس ، نیازهای فنی و غیره استفاده می شد.

به دلیل رشد جمعیت زمین ، الیاف طبیعی کمیاب شده اند. به همین دلیل نیاز به جایگزین آنها وجود داشت.

اولین تلاش برای به دست آوردن ابریشم با روش مصنوعی در سال 1855 توسط فرانسوی Audemard بر اساس نیتروسلولز انجام شد. در سال 1884 ، مهندس فرانسوی G. Chardonnay روشی را برای تولید الیاف مصنوعی - نیتروسیل ابداع کرد و از سال 1890 تولید گسترده ابریشم مصنوعی با روش نیترات با تشکیل نخ با استفاده از اسپینرت ها سازماندهی شد. آنچه در دهه 90 قرن نوزدهم آغاز شد ، به ویژه مثر بود. تولید ابریشم ویسکوز پس از آن ، این روش گسترده ترین شد و در حال حاضر ابریشم ابریشم تقریباً 85 درصد از تولید جهانی الیاف مصنوعی را به خود اختصاص داده است. در سال 1900 ، تولید جهانی ابریشم ویسکوز 985 تن بود ، در 1930 - حدود 200 هزار تن ، و در سال 1950 تولید ابریشم ویسکوز تقریباً 1600 هزار تن رسید.

در دهه 1920 ، تولید استات ابریشم (از استات سلولز) تسلط یافت. در ظاهر ، ابریشم استات تقریباً از طبیعی قابل تشخیص نیست. رطوبت کم دارد و برخلاف ابریشم ویسکوز ، چروک نمی شود. ابریشم استات به طور گسترده ای در مهندسی برق به عنوان عایق استفاده می شود. بعداً ، روشی برای بدست آوردن فیبر استات با استحکام بسیار بالا کشف شد (طنابی با سطح مقطع 1 سانتی متر مربع می تواند بار 10 تن را تحمل کند).

بر اساس موفقیت های شیمی در طول قرن بیستم. در اتحاد جماهیر شوروی ، انگلستان ، فرانسه ، ایتالیا ، ایالات متحده ، ژاپن و سایر کشورها ، یک صنعت قوی فیبر مصنوعی ایجاد شد.

در آستانه جنگ جهانی اول ، تنها 11 هزار تن فیبر مصنوعی در سراسر جهان تولید شد و پس از 25 سال تولید الیاف مصنوعی تولید ابریشم طبیعی را کنار گذاشت. اگر در سال 1927 تولید ابریشم ویسکوز و استات حدود 60 هزار تن بود ، در سال 1956 تولید جهانی الیاف مصنوعی - ویسکوز و استات - از 2 میلیون تن فراتر رفت.

تفاوت بین الیاف طبیعی ، مصنوعی و مصنوعی به شرح زیر است. الیاف طبیعی (طبیعی) کاملاً توسط خود طبیعت ، الیاف مصنوعی توسط دست انسان و الیاف مصنوعی توسط انسان در کارخانه های شیمیایی ایجاد می شود. هنگام سنتز الیاف مصنوعی از مواد ساده تر ، ترکیبات مولکولی پیچیده تری به دست می آید ، در حالی که مواد مصنوعی به دلیل تخریب مولکول های بسیار پیچیده تر ایجاد می شوند (به عنوان مثال ، مولکول های فیبر در تولید متیل الکل با تقطیر خشک چوب).

در سال 1935 ، شیمیدان آمریکایی W. Carothers نایلون ، اولین الیاف مصنوعی را کشف کرد. کاروترز ابتدا به عنوان حسابدار کار می کرد ، اما بعداً به شیمی علاقه مند شد و وارد دانشگاه ایلینوی شد. در سومین سال تحصیل ، به او دستور داده شد که در زمینه شیمی درس بدهد. در سال 1926 از طرف دانشگاه هاروارد به عنوان استاد شیمی آلی انتخاب شد.

در سال 1928 ، چرخشی شدید در سرنوشت Carothers رخ داد. بزرگترین نگرانی شیمیایی "DuPont de Nemours" از او دعوت کرد تا ریاست آزمایشگاه شیمی آلی را بر عهده بگیرد. شرایط ایده آل برای او ایجاد شد: کارکنان بزرگ ، مدرن ترین تجهیزات ، آزادی در انتخاب موضوعات تحقیقاتی.

این امر به این دلیل بود که یک سال قبل نگرانی استراتژی ای برای تحقیقات نظری اتخاذ کرده بود و معتقد بود که در نهایت مزایای عملی قابل توجهی و در نتیجه سود به همراه خواهد داشت.

و چنین شد. آزمایشگاه Carothers با بررسی پلیمریزاسیون مونومرها ، پس از سه سال تلاش سخت ، موفقیت چشمگیری را بدست می آورد - پلیمری از کلروپرن دریافت می کند. بر اساس آن ، در سال 1934 ، نگرانی DuPont تولید صنعتی یکی از اولین انواع لاستیک مصنوعی - پلی کلروپرن (نئوپرن) را آغاز کرد ، که از نظر کیفیت آن می تواند با موفقیت جایگزین لاستیک طبیعی کمیاب شود.

با این حال ، کاروترز معتقد بود که هدف اصلی تحقیقات او به دست آوردن چنین ماده مصنوعی است که می تواند به فیبر تبدیل شود. با استفاده از روش جبران چندگانه ، که در دانشگاه هاروارد مشغول بود ، کاروترز در سال 1930 در نتیجه برهمکنش اتیلن گلیکول و سباکیک اسید ، پلی استری را بدست آورد که همانطور که بعداً معلوم شد به راحتی به فیبر کشیده شد. این قبلاً یک دستاورد بزرگ بود. با این حال ، این ماده نمی تواند کاربرد عملی داشته باشد ، زیرا به راحتی توسط آب گرم نرم می شود.

تلاشهای بیشمار دیگر برای به دست آوردن الیاف مصنوعی تجاری ناموفق بود و Carothers تصمیم گرفت در این راستا کار خود را متوقف کند. مدیریت نگرانی با بستن برنامه موافقت کرد. با این حال ، رئیس بخش شیمیایی با این نتیجه پرونده مخالفت کرد. او با سختی زیادی کاروترز را متقاعد کرد که به تحقیقات خود ادامه دهد.

کاروترز با بررسی نتایج کار خود در جستجوی راههای جدید برای ادامه آن ، توجه خود را به پلیمرهای اخیراً سنتز شده شامل گروههای آمیدی در مولکول - پلی آمیدها جلب کرد. این انتخاب بسیار ثمربخش بود. آزمایشات نشان داده است که برخی از رزین های پلی آمید ، از طریق قالب ساخته شده از یک سرنگ طبی خوب فشرده می شوند ، رشته هایی را تشکیل می دهند که می توان از آنها فیبر تهیه کرد. استفاده از رزین های جدید بسیار امیدوار کننده به نظر می رسید.

پس از آزمایش های جدید ، کاروترز و دستیارانش در 28 فوریه 1935 پلی آمید به دست آوردند که از طریق آن می توان یک فیبر قوی ، انعطاف پذیر ، کشسان و ضد آب تولید کرد. این رزین ، که در نتیجه واکنش هگزامتیلن دی آمین با اسید آدیپیک جدا شده و به دنبال آن در خلاء نمک حاصله (AG) گرم می شود ، "پلیمر 66" نامیده شد ، زیرا محصولات اولیه حاوی 6 اتم کربن بودند. از آنجا که آنها بر روی ایجاد این پلیمر به طور همزمان در نیویورک و لندن کار کردند ، فیبر حاصل از آن "نایلون" نامگذاری شد - بر اساس حروف اولیه این شهرها. متخصصان نساجی آن را برای تولید نخ تجاری مناسب دانسته اند.

طی دو سال آینده ، دانشمندان و مهندسان Du Pont فرآیندهای in vitro را برای تولید پلیمرهای میانی و نخهای نایلونی توسعه داده و یک کارخانه آزمایشی شیمیایی را طراحی کردند.

در 16 فوریه 1937 ، نایلون ثبت شد. پس از بسیاری از چرخه های تجربی ، در آوریل 1937 ، فیبر برای یک دسته آزمایشی جوراب ساق بلند به دست آمد. در جولای 1938 ، ساخت یک کارخانه آزمایشی به پایان رسید.

در 29 آوریل 1937 ، سه روز پس از 41 ساله شدن کاروترز ، وی پس از مصرف سیانور پتاسیم درگذشت. این محقق برجسته با این وسواس که او به عنوان یک دانشمند موفق نبوده است ، جنایت می کرد.

هزینه تولید نایلون بیش از هر محصول عمومی دیگر 6 میلیون دلار هزینه داشته است. (برای مقایسه: ایالات متحده 2.5 میلیون دلار برای توسعه تلویزیون هزینه کرد.)

در ظاهر ، نایلون شبیه ابریشم طبیعی است و در ساختار شیمیایی به آن نزدیک می شود. با این حال ، فیبر نایلون از نظر استحکام مکانیکی ، حدود سه برابر از ابریشم ویسکوز و تقریباً دو برابر از ابریشم ویسکوز پیشی می گیرد.

دوپونت مدتهاست اسرار فرایند تولید نایلون را به دقت محفوظ می دارد. و حتی خود او تجهیزات لازم را برای این کار تهیه کرد. هم کارکنان و هم عمده فروشان کالا موظف به امضای قرارداد عدم افشای اطلاعات در مورد "اسرار نایلونی" بودند.

اولین محصول تجاری که به بازار آمد مسواک های نایلونی با برس بود. انتشار آنها در سال 1938 آغاز شد. جوراب های نایلونی در اکتبر 1939 نشان داده شد و از ابتدای سال 1940 الیاف نایلون در ویلمینگتون تولید شد ، که کارخانه های بافتنی آن را برای تهیه جوراب ساق بلند خریداری کردند. به لطف توافق متقابل بین شرکت های تجاری ، جوراب ساق بلند از تولید کنندگان رقیب در همان روز ظاهر شد: 15 مه 1940.

تولید انبوه محصولات نایلونی تنها پس از جنگ جهانی دوم ، در سال 1946 آغاز شد. و اگرچه بسیاری از پلی آمیدهای دیگر از آن زمان ظاهر شده اند (نایلون ، پرلون و غیره) ، نایلون هنوز به طور گسترده در صنعت نساجی مورد استفاده قرار می گیرد.

اگر در سال 1939 تولید جهانی نایلون فقط 180 تن بود ، در سال 1953 به 110 هزار تن رسید.

در دهه 50 قرن گذشته ، ملخ های کشتی برای کشتی های کوچک و متوسط ​​از پلاستیک نایلون ساخته شده بودند.

در دهه 40-50 قرن بیستم. الیاف پلی آمید مصنوعی دیگر نیز ظاهر شد. بنابراین ، در اتحاد جماهیر شوروی ، نایلون رایج ترین بود. فنل ارزان تولید شده از قطران زغال سنگ به عنوان ماده اولیه تولید آن استفاده می شود. حدود 0.5 تن رزین را می توان از 1 تن فنل به دست آورد و نایلون را می توان از آن به میزان کافی برای ساخت 20-25 هزار جفت جوراب ساق بلند تهیه کرد. Capron همچنین از محصولات تصفیه شده نفت به دست می آید.

در سال 1953 ، برای اولین بار در جهان در اتحاد جماهیر شوروی در مقیاس تجربی-صنعتی ، واکنش پلیمریزاسیون بین اتیلن و تتراکلرید کربن انجام شد و محصول اولیه برای تولید صنعتی فیبر انانت به دست آمد. طرح تولید آن توسط تیمی از دانشمندان تحت رهبری A.N. نسمیانوف توسعه یافت.

از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی اولیه ، Enant نه تنها از سایر الیاف پلی آمید شناخته شده کمتر نبود ، بلکه از بسیاری جهات از نایلون و نایلون پیشی گرفت.

در دهه 50-60. در قرن گذشته ، تولید الیاف مصنوعی پلی استر ، پلی اکریلونیتریل آغاز شد.

الیاف پلی استر از یک مذاب پلی اتیلن ترفتالات تشکیل می شوند. آنها دارای مقاومت حرارتی عالی هستند ، 50 strength قدرت را در 180 درجه سانتیگراد حفظ می کنند ، مقاوم در برابر شعله و مقاوم در برابر آب و هوا هستند. مقاوم در برابر حلالها و آفات: پروانه ، کپک و ... نخ پلی استر برای تولید تسمه نقاله ، تسمه رانندگی ، طناب ، بادبان ، تور ماهیگیری ، شیلنگ ، به عنوان پایه تایرها استفاده می شود. مونوفیلامنت برای تولید توری برای ماشین های کاغذی ، سیم برای راکت استفاده می شود. در صنعت نساجی از نخ ساخته شده از الیاف پلی استر برای ساختن بافتنی ، پارچه و ... از الیاف پلی استر شامل lavsan استفاده می شود.

الیاف پلی اکریلونیتریل از نظر خواص مشابه پشم هستند. آنها در برابر اسیدها ، قلیاها و حلالها مقاوم هستند. آنها برای تولید لباس بافتنی بیرونی ، فرش و پارچه برای کت و شلوار استفاده می شوند. در مخلوطی از الیاف پنبه و ویسکوز ، الیاف پلی اکریلونیتریل برای تولید کتان ، پرده ، برزنت استفاده می شود. در اتحاد جماهیر شوروی ، این الیاف با نام تجاری نیترون تولید می شد.

بسیاری از الیاف مصنوعی با مجبور کردن محلول مذاب یا پلیمر از طریق اسپینرهای با قطر 50 تا 500 میکرومتر به محفظه هوای سرد ساخته می شوند و در آنجا جامد شده و به الیاف تبدیل می شوند. نخ پیوسته تشکیل شده روی یک حباب پیچیده می شود.

الیاف استات در هوای گرم سخت می شوند تا حلال تبخیر شود و الیاف ویسکوز در حمام های رسوبی با معرفهای مایع مخصوص سخت می شوند. کشش الیاف روی بوبین ها در حین شکل گیری به منظور استفاده بهتر از مولکول های زنجیره پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص الیاف تحت تأثیر روشهای مختلف قرار می گیرد: با تغییر سرعت اکستروژن ، ترکیب و غلظت مواد در حمام ، با تغییر دمای محلول در حال چرخش ، حمام یا محفظه هوا ، با تغییر ابعاد دهانه چرخان.

از ویژگیهای مهم خواص استحکام یک فیبر ، طول شکستگی است که در آن فیبر تحت جاذبه خود می شکند.

برای الیاف پنبه طبیعی ، بین 5 تا 10 کیلومتر ، ابریشم استات - از 12 تا 14 ، طبیعی - از 30 تا 35 ، فیبر ویسکوز - تا 50 کیلومتر متغیر است. الیاف پلی استر و پلی آمید دوام بیشتری دارند. بنابراین در نایلون ، طول شکستن به 80 کیلومتر می رسد.

الیاف مصنوعی در بسیاری از مناطق جایگزین الیاف طبیعی شده اند. حجم کل تولید آنها تقریبا برابر است.

مقدمه …………………………………………………………………………… 3

1. ویژگی های الیاف مصنوعی ……………………… .. …… .3

2. مواد اولیه برای تولید الیاف مصنوعی …………………… ..4

3. تولید الیاف مصنوعی ………………………………… 5

4. کاربرد الیاف مصنوعی ………………………………………………… 11

منابع ……………………………………………………… .12

معرفی

الیاف مصنوعی از مواد پلیمری بدست آمده از سنتز مواد ساده (اتیلن ، بنزن ، فنل ، پروپیلن و ...) ساخته می شوند که از گازهای نفتی ، روغن و قیر زغال سنگ تولید می شوند. مواد پلیمری مصنوعی که برای تولید الیاف در نظر گرفته شده اند ، بر اساس رزین های پلیمریزاسیون و پلی تراکم ساخته می شوند. بسته به شرایط فرآیندهای پلیمریزاسیون و تراکم چندگانه ، مولکولهای پلیمری بدست می آیند که نه تنها از نظر اندازه ، بلکه از نظر ساختار نیز متفاوت هستند. روشهای مدرن برای سنتز ترکیبات مولکولی بالا ، با استفاده از مونومرهای مختلف و تغییر شرایط سنتز ، امکان بدست آوردن ترکیبات با هر ترکیب و در نتیجه تغییر خواص پلیمر و الیاف بدست آمده از آن در موارد مورد نیاز را فراهم می آورد. جهت. پس از بدست آوردن مواد اولیه ، فرآیند تولید الیاف مصنوعی شامل فرآیندهای قالب گیری و تکمیل است. الیاف مصنوعی از محلول و همچنین از پلیمر مذاب یا نرم شده تشکیل می شوند.
در حال حاضر ، عمده الیاف مصنوعی در ترکیب با الیاف طبیعی و مصنوعی استفاده می شود ، که این امر باعث می شود منسوجات مورد نیاز مصرف کننده تولید شود.
همه الیاف مصنوعی ، بسته به ساختار ماکرومولکول ها ، به زنجیره کربو و هترو زنجیره تقسیم می شوند. از الیاف کربن زنجیره ای ، پرکاربردترین آنها پلی اکریلونیتریل ، پلی وینیل کلراید ، پلی وینیل الکل ، پلی الفین و الیاف هترو زنجیره ای ، پلی آمید و پلی استر هستند.

ویژگی های الیاف مصنوعی

الیاف مصنوعی ، بر خلاف الیاف طبیعی و مصنوعی ، با جذب رطوبت کم مشخص می شوند ، بنابراین محصولات ساخته شده از آنها به سرعت خشک می شوند. حساسیت کم به رطوبت بر سایر خواص این الیاف تأثیر می گذارد. بنابراین ، خواص فیزیکی و مکانیکی آنها هنگام غوطه ور شدن در آب به سختی تغییر می کند. این الیاف هم در حالت خشک در هوا و هم در حالت مرطوب دارای استحکام بالایی هستند که زمینه کاربرد آنها را گسترش می دهد. خاصیت مهم الیاف مصنوعی بی تحرکی شیمیایی است. بنابراین ، نایلون و آنید در برابر عمل قلیاها ، lavsan مقاوم هستند - در برابر اسیدها ، خواص کلر تحت تأثیر اسیدها ، قلیاها ، اکسیدان ها و سایر معرف ها تغییر نمی کند. الیاف مصنوعی در برابر باکتری ها ، میکروارگانیسم ها ، کپک و پروانه ها مقاوم هستند.
با این حال ، الیاف مصنوعی از نظر خواص بسیار متفاوت هستند. به عنوان مثال ، فیبر نایلون با مقاومت در برابر سایش بالا ، فیبر نیترون - در برابر نور خورشید و تأثیرات جوی ، و lavsan - افزایش طولانی مدت باقی مانده بسیار کم مشخص می شود. الیاف مصنوعی دارای معایب متعددی هستند. بنابراین ، جذب کم رطوبت ، رنگ آمیزی این الیاف را بطور قابل توجهی پیچیده می کند ، به تجمع بارهای الکترواستاتیک در سطح آنها کمک می کند ، خواص بهداشتی را کاهش می دهد ، که استفاده از این الیاف را برای تولید کتانی و محصولات کودک محدود می کند.

2. مواد اولیه برای تولید الیاف مصنوعی

الیاف مصنوعی الیافی هستند که از سنتز پلیمرهای متشکل از مواد طبیعی کم مولکولی (C ، H ، O ، N و غیره) در نتیجه واکنش پلیمریزاسیون یا تراکم چندگانه بدست می آیند. پلیمرها از فرآورده های تصفیه شده نفت ، گاز و زغال سنگ (بنزن ، فنل ، اتیلن ، استیلن ، آمونیاک ، هیدروسیانیک اسید) سنتز می شوند که به مقدار زیاد در کارخانه های شیمیایی به دست می آیند. با تغییر ترکیب محصولات اولیه ، می توان ساختار و خواص پلیمرها و الیاف مصنوعی بدست آمده از آنها را تغییر داد.

الیاف مصنوعی دارای ترکیب شیمیایی هستند که در مواد طبیعی یافت نمی شود.

الیاف مصنوعی الیاف مصنوعی هستند که از پلیمرهای مصنوعی حاصل از پلیمریزاسیون یا واکنش های متراکم از ترکیبات با وزن مولکولی کم (مونومرها) به دست می آیند.

در مقایسه با الیاف مصنوعی ، الیاف مصنوعی دارای مقاومت سایش بالا ، خرد شدن و جمع شدن کم هستند ، -. اما با ویژگی های بهداشتی پایین مشخص می شوند.

یک جهت امیدوار کننده جدید در توسعه الیاف مصنوعی ، توسعه فناوری برای تولید فوق العاده است

الیاف (میکرو الیاف). با آنهاست که کارگران نساجی امکان ساخت پارچه های راحت و بافتنی را با هم در میان می گذارند. استفاده از میکرو الیاف امکان دستیابی به موادی با خواص بهداشتی بهبود یافته ، پارچه هایی که نرم ، کشسان ، پارچه ای ، ضد آب و دارای ویژگی های بهداشتی مناسب هستند را ممکن می سازد.

الیاف پلی استر (پلی اتیلن ترفتالات - PET ، lavsan ، پلی استر)- الیاف مصنوعی از پلیمرهای پیچیده هتروکین تشکیل شده است. الیاف پلی اتیلن ترفتالات پلی استر ترفتالیک اسید ذوب شده و اتیلن گلیکول هستند.

در تولید جهانی الیاف مصنوعی ، این الیاف رتبه اول را دارند. الیاف Lavsan با مقاومت در برابر چین خوردگی مشخص می شود و از تمام الیاف نساجی در این شاخص ، از جمله پشم ، پیشی می گیرد. بنابراین ، محصولات ساخته شده از الیاف lavsan 2-3 بار کمتر از محصولات پشمی مچاله می شوند. در مواد مبتنی بر سلولز ، 45-55 درصد الیاف lavsan به مخلوط اضافه می شود تا چین خوردگی آنها کاهش یابد.

فیبر Lavsan دارای نور و مقاومت بسیار خوبی در برابر آب و هوا است ، بعد از فیبر نیترون. به همین دلیل ، توصیه می شود از آن در محصولات پرده ای ، توری ، چادر ، چادر استفاده کنید. الیاف Lavsan یکی از الیاف مقاوم در برابر حرارت است. این ترموپلاستیک است ، به همین دلیل محصولات به خوبی چین خوردگی و راه راه را حفظ می کنند. از نظر مقاومت در برابر سایش و خم شدن ، الیاف مولار تا حدودی از الیاف نایلون پایین تر است. فیبر دارای استحکام بالایی است ، بار شکست فیبر 49-50 cN / tex ، نخ 29-39 cN / tex و تغییر شکل پذیری خوب است (طول نسبی شکست به ترتیب 35 ^ 0 و 17-35٪ است) به این فیبر در برابر اسیدهای رقیق و قلیاها مقاوم است ، اما در معرض اسید سولفوریک غلیظ و قلیای داغ قرار می گیرد. لوسان با شعله دودی زرد رنگ می سوزد و در انتها یک توپ سیاه بدون مالش ایجاد می کند.

با این حال ، فیبر مولار دارای رطوبت سنجی پایین (تا 1) ، رنگ پذیری ضعیف ، افزایش سفتی ،

منسوجاتکالا

برقی سازی و پیلینگ علاوه بر این ، قرص ها به مدت طولانی بر روی سطح محصولات باقی می مانند.

الیاف پلی آمید (نایلون ، ددرون ، نایلون)- نوع الیاف مصنوعی از ذوب پلی آمیدها - هتروچین ، پلیمرهای حاوی گروههای آمید در زنجیره اصلی ( - CO - MH 2) و با روشهای پلیمریزاسیون (به عنوان مثال ، از e -caprolactam) یا تراکم چندگانه دی کربوکسیلیک اسید ( یا استرهای آنها) و دی آمین ها. رایج ترین آنها الیاف نایلونی هستند که از پلی کاپروآمید تشکیل شده اند ، که محصول پلیمریزاسیون e-caproamide است.

خواص مثبت الیاف نایلون عبارتند از: استحکام بالا و خواص تغییر شکل: بار شکست فیبر-32-35 cN / tex ، رشته ها-36-44 cN / tex و افزایش طول در شکست ، به ترتیب ، 60-70 و 20-45، ، به عنوان همچنین بالاترین آن از الیاف نساجی مقاوم در برابر سایش و خم شدن است. از این خواص ارزشمند الیاف نایلون هنگامی استفاده می شود که در مخلوطی از الیاف دیگر برای به دست آوردن مواد مقاوم در برابر سایش وارد شود.

بنابراین ، وارد کردن الیاف نایلون 5-10٪ به پارچه پشمی 1.5-2 برابر مقاومت سایشی آن را افزایش می دهد. فیبر نایلون همچنین دارای چین و چروک و مقاومت کمی در برابر میکروارگانیسم ها است.

در دمای 170 درجه سانتی گراد ، نایلون نرم می شود و در دمای 210 درجه سانتی گراد ذوب می شود. هنگام وارد شدن به شعله ، نایلون ذوب می شود ، به سختی مشتعل می شود ، با شعله مایل به آبی می سوزد. اگر توده مذاب شروع به چکیدن کند ، احتراق متوقف می شود ، در انتها یک توپ قهوه ای ذوب شده ایجاد می شود و بوی موم آب بندی احساس می شود.

با این حال ، الیاف نایلون رطوبت سنجی نسبتاً کمی دارند (3.5-4) ، بنابراین ، خواص بهداشتی محصولات ساخته شده از چنین الیاف کم است. علاوه بر این ، الیاف نایلون دارای استحکام کافی ، بسیار الکتریکی ، ناپایدار در برابر نور ، قلیاها ، اسیدهای معدنی و مقاومت حرارتی کمی هستند. در سطح محصولات ساخته شده از الیاف نایلون ، قرص هایی تشکیل می شوند که به دلیل استحکام بالای الیاف ، در محصول باقی می مانند و در طول سایش از بین نمی روند.

الیاف پلی اکریلونیتریل (PAN ، اکریلیک ، نیترون ، یا لون ، کوتل)- الیاف مصنوعی به دست آمده از پلی اکریلونیتریل یا کوپلیمرهای حاوی بیش از 85 درصد اکریلونیتریل. کف و آکریل نیتریل با پلیمریزاسیون رادیکال آکریلونیتریل بدست می آید. الیاف حاصل از کوپلیمرها حاوی 40 تا 85 درصد اکریلونیتریل معمولاً الیاف موداکریلیک نامیده می شوند.

نیترون -نرم ترین ، ابریشمی و "گرم ترین" الیاف مصنوعی است. از نظر خواص محافظ در برابر حرارت ، از پشم پیشی می گیرد ، اما از نظر مقاومت در برابر سایش حتی از پنبه نیز پایین تر است. استحکام نیترون نصف نایلون است و رطوبت سنجی آن بسیار کم است (1.5٪). نیترون در برابر اسید مقاوم است ، در برابر تمام حلالهای آلی و میکروارگانیسم ها مقاوم است ، اما توسط قلیاها از بین می رود.

دارای چین و چروک و انقباض کم است. از نظر مقاومت در برابر سبك از همه الیاف نساجی پیشی می گیرد. در دمای 200-250 درجه سانتی گراد ، نیترون نرم می شود. نیترون با شعله دودی زرد همراه با چشمک می سوزد و در انتها یک توپ جامد تشکیل می دهد.

این فیبر شکننده است ، رنگ آن ضعیف است ، بسیار الکتریکی است و در حال تجمع است ، اما قرص ها در اثر سایش به دلیل خاصیت استحکام کم از بین می روند.

برای از بین بردن معایب - رطوبت سنجی پایین و رنگ ضعیف ، طیف وسیعی از الیاف PAN اصلاح شده - الیاف موداکریلیک - ایجاد شده است.

الیاف پلی پلی کلرایداز پلی وینیل کلراید - الیاف PVC و از پرکلرووینیل - کلر تولید می شود. الیاف با مقاومت شیمیایی بالا ، هدایت حرارتی کم ، رطوبت سنجی بسیار کم (0.1-0.15)) ، توانایی تجمع بارهای الکترواستاتیک هنگام مالش به پوست انسان ، که در بیماری های مفاصل اثر شفا بخش دارند ، متمایز می شوند. معایب آن مقاومت کم در برابر حرارت است (محصولات را می توان در دمای بالاتر از 70 درجه سانتیگراد استفاده کرد) و عدم ثبات در برابر نور و هوای سبک.

الیاف پلی وینیل الکل (وینول)از پلی وینیل الکل بدست می آید. وینول دارای رطوبت سنجی متوسط ​​(5) است ، میزان تورم در آب 150-200 است ، از مقاومت بالایی برخوردار است

کالاهای نساجی

با مقاومت در برابر سایش ، بعد از الیاف پلی آمید ، می توان آن را به خوبی رنگ آمیزی کرد.

الیاف پلی اولفیناز ذوب پلی اتیلن و پلی پروپیلن به دست می آید. اینها سبک ترین الیاف نساجی هستند ، محصولات ساخته شده از آنها در آب فرو نمی روند. آنها در برابر سایش ، مواد شیمیایی مقاوم هستند و با مقاومت کششی بالا متمایز می شوند. از معایب آن می توان به پایداری کم نور و مقاومت کم در برابر حرارت اشاره کرد.

الیاف پلی اورتان (اسپندکس ، لیکرا ، الاستین)متعلق به الاستومرها است ، زیرا کشش بسیار بالایی دارند (طول تا 800 درصد). آنها سبک ، نرم ، مقاوم در برابر نور ، شستشو ، عرق هستند. معایب شامل رطوبت سنجی پایین (1-1.5)) ، مقاومت کم ، مقاومت در برابر حرارت کم است.

جدول 2.1 نمادهای انواع الیاف نساجی را نشان می دهد.

جدول 2.1نمادهای انواع الیاف نساجی

انتهای جدول. 2.1