Текстиль >> Ненатуральные
Синтетические ткани
В отличии от искусственных тканей, в синтетических нет ни грамма натуральности, только синтетика. Их производят из полимеров, которые в свою очередь синтезировали из из каменного угля, нефти или природного газа. Однако такой метод производства позволяет получить очень дешевые материалы, которые обладают рядом уникальных свойств, которыми не может похвастаться ни хлопок, ни шелк.
Разновидности
Существует два основным вида синтетики: карбоцепная, которая в свою очередь делится на полиакрилонитрильную, поливинилхлоридную, поливинилспиртовую, полиэтиленовую и полипропиленовую, и гетероцепная (бывает полиэфирной, полиамидной и полиуретановой).
Самые распространенные синтетические волокна
Акрилан, ровиль, куралон, текмилон, геркулон, лавсан, капрон, лайкра, микрофибра, акрил, флис, полиэстер, полиамид, полисатин, оксфорд, нитрон, хлорин, винол, спектра, геркулон и др.
АкрилАловаАрамидАризонаАрселонБиберБифлексБлэкаутБолоньяБондингВелсофтВиндблокВинилДакронДерматинДралонДюспоКапронКашибоКевларКермельКримпленЛавсанЛайкра (Эластан)ЛакеМедеяМембранаМикрофибраМокрый шелкНейлонНеопренНитронНомексОксфордПАНПикачуПоларфлисПолиакрилПолиамидПолиэстерПолиэфирПолиэфирный шелкСофтСпандексТасланТюльФатинФлисФукра
Особенности
Синтетические полимеры имеют в своей основе низкомолекулярные органические соединения (мономеры), которые в результате реакций полимеризации или поликонденсации образуют длинные цепочки. Расположение и конфигурация молекулярный цепей, тип их связи во многом определяют механические характеристики полимеров.
Искусственные и синтетические полимеры обладают радом специфических особенностей. На первом месте следует отметить их высокую эластичность и упругость – способность противостоять деформациям и восстанавливать первоначальную форму. Пример – полиамид, резина. Полиуретановая нить – эластан, способна без разрыва изменять свою длину на 800 % и затем восстанавливать первоначальный размер. Наличие длинных молекулярных цепочек в структуре синтетических материалов обусловило низкую хрупкость пластиковых изделий. В большинстве случаев увеличение хрупкости у некоторых типов пластмасс происходит при понижении температуры. Органические материалы практически полностью лишены этого недостатка.
Отдельные типы пластиков, наоборот, имеют высокую жесткость и твердость. Стеклотекстолит по прочности мало уступает стали, а такой полимер, как кевлар, даже превосходит ее.
Указанные свойства дополняются высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью. Большинство известных полимеров имеют высокое электрическое сопротивление, низкую теплопроводность.
Отмечая высокие эксплуатационные и технологические качества, нельзя забывать и про отрицательные стороны:
- Сложность утилизации. Вторичное использование допускает только термопластичный материал и только в случае правильной сортировки. Смесь полимеров с различным химическим составом вторичной переработке не подлежит. В природе пластики разлагаются чрезвычайно медленно – вплоть до десятков и сотен лет. При сжигании некоторых типов пластмасс в атмосферу выделяется большое количество высокотоксичных веществ и соединений. Особенно это касается пластиков, содержащих галогены. Наиболее известный материал такого типа – поливинилхлорид (ПВХ).
- Слабая устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Под действием ультрафиолетовых лучей длинные полимерные цепочки разрушаются, увеличивается хрупкость изделий, снижается прочность, холодостойкость.
- Трудность или невозможность соединения отдельных типов синтетических материалов.
Химические свойства полимеров показывают их высокую стойкость к агрессивным веществам, но в ряде случаев затрудняет использование клеевых составов. Поэтому для термопластичных полимеров используют метод сварки – соединение разогретых элементов. Некоторые вещества, например, фторопласты, вообще не подлежат соединениям, кроме механических.
Классификация синтетических полимеров
Существует несколько классификационных групп полимеров, в зависимости от определяющего признака. В первую очередь, это:
- Искусственные полимеры, созданные на основе природных органических полимеров (целлюлоза – целлулоид, каучук – резина);
- Синтетические полимеры, в основе которых синтез из низкомолекулярных соединений (стирол – полистирол, этилен – полиэтилен).
По химическому составу деление таково:
- Органические, имеющие в составе преимущественно углеводородные цепочки;
- Элементоорганические, включающие в органические цепочки неорганические атомы (кремний, алюминий). Наиболее яркий пример – кремнийорганические композиции.
В зависимости от типов цепочек молекулярного состава, можно указать следующие виды структуры полимеров:
- Линейные, у которых мономеры соединены в длинные прямые цепочки;
- Разветвленные;
- С сеточной структурой.
Все полимерные соединения по-разному характеризуются по отношению к температуре. Таким образом, их делят на две группы:
- Термопластичные, для которых воздействие температуры оказывает обратимые изменения – нагрев, плавление;
- Термореактивные, необратимо изменяющие свою структуру при нагреве. В большинстве случаев этот процесс происходит без стадии плавления.
Существует еще несколько типов классификации полимеров, к примеру, по полярности молекулярных цепочек. Но данная квалификация необходима только узким специалистам.
Многие типы полимеров используются в самостоятельном виде (полиэтилен, полиамид), но значительное количество применяется в качестве композиционных материалов, где выполняет роль связующего элемента между органической и неорганической основой – пластики на основе стеклянных или углеродных волокон. Часто можно встретить комбинацию полимер – полимер (текстолит, у которого полимерная ткань пропитана полимерным связующим).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
История появления красителей
Издревле люди использовали натуральные красители для придания тканям определенного цвета. Например, краску индиго получали из растений, содержащих вещество «гликозид индикан». Растения замачивали, пока не начинался естественный процесс брожения. Перебродившую жидкость сливали в специальные канавы, где она окислялась. Именно этим красителем первоначально окрашивалась джинсовая ткань. Химический аналог индиго был изобретен только в начале прошлого века.
Другой натуральный краситель – пурпур. Он получался из жидкости выделяемой моллюском Murexbandaris. Еще одну краску получали из корней растения Марена красильная. Римляне и египтяне использовали охру, состоящую из окиси железа с глиной.
Также, для окрашивания тканей использовались такие растения, как куркума, шалфей.
Надо сказать, что минусом натуральных красителей является неравномерность окрашивания тканей. Кроме того, их производство было дорогим и трудозатратным.
Промышленная окраска тканей берет свое начало со второй половины 18 века с изобретения жёлтой краски – кверцитрона. К концу 18 века появился новый способ окрашивания – с помощью хрома.
Однако людям хотелось носить все более разнообразные и цветные ткани. К концу 18 века начинает широко использоваться пикриновая кислота для окрашивания тканей в желтый цвет. Что касается отбеливания, то уже в конце 18 века химики активно использовали для этого хлор. К концу 19 века появляются синтетические красители фуксин (ярко-красный) и мовеин (фиолетовый).
А к началу 20 века искусственные красители уже превосходили по числу натуральные. К числу основных стран-производителей красителей того времени можно отнести Германию, Англию, Францию. В России же искусственные красители до первой мировой войны поставлялись в основном из Германии. Только во время войны в России бурными темпами начинает развиваться собственное производство.
Современные промышленные красители
На сегодняшний день существует бесчисленное множество красителей. Из натуральных красителей производители используют лишь кампеш и кошениль. Искусственные красители для ткани обладают более стойким цветом, чем натуральные, не говоря уже о бесконечном множестве цветов и оттенков искусственных красителей.
Для окраски тканей применяют красители и пигменты, которые отличаются способом воздействия на волокна ткани. Красители проникают в волокна ткани, образуя с ними прочную связь, а пигменты просто оседают на поверхности ткани, не проникая в ее структуру. Для закрепления пигмента на ткани используют определенные химические вещества, позволяющие цвету прочно держаться на поверхности. От этих веществ зависит стойкость окраски ткани.
В промышленном производстве используют различные красители:
- активные,
- анионные,
- дисперсные,
- прямые,
- кубовые,
- кислотные,
- анилиновые.
Тип и состав красителя подбирается исходя из вида ткани, которую необходимо окрасить.
Для хлопка, вискозы и льна используют активные красители, дисперсные – для синтетики. Анилиновыми красками можно красить как хлопок, шелк, шерсть, так и кожу.
Производят красители множество заводов в России: Центр Давыдова, московские предприятия «Гамма», «Юнихим».
Трафаретная печать на текстиле
Декорирование одежды с помощью нанесения рисунков популярно во всем мире уже не один год. Вначале процесс нанесения был сложным и более трудоемким, производители предлагали краски ограниченных цветов, нанесение сложных многокомпонентных рисунков было технически невозможно. Однако, со временем, производители красок стали предлагать продукты, которые облегчают технологический процесс, удобны в использовании и позволяют наносить сложные и красочные рисунки, которые долго сохраняются на одежде.
Современные производители предлагают широкий ассортимент красок для профессиональной печати на тканях. Для печати на тканях используют технологию трафаретной печати или шелкографии, которая используется в текстильной промышленности для набивки тканей или для печати на готовой одежде (например, на майках или кепках).
Для трафаретной печати используются специальные краски, имеющие свойство «прилипания» к ткани. Кроме того, такая краска должна обладать тиксотропией (способность изменять вязкость при изменении температуры и перемешивании).
Существуют следующие виды красок для печати на ткани:
- сольвентные (быстро сохнут и используются для нанесения изображения на ткани из синтетических материалов и готовые изделия);
- водные (сохнут не так быстро, зато наносятся на любую поверхность, в том числе, поверх другой краски);
- пластизольные (для высыхания краски необходимо воздействие температуры, наносятся легко и хорошо прилипают к текстилю, подходят как для синтетических, так и для натуральных тканей, хорошо смотрятся даже на темных поверхностях, кроме того, безопасны в применении);
- химически отверждаемые (устойчивы к стиранию и внешним факторам);
- краски с ультрафиолетовой полимеризацией (затвердевают под воздействием УВ-лучей за короткое время, изображение яркое и устойчивое к стиранию, однако краски являются дорогостоящими, а их применение требует сложного технологического процесса).
Среди основных производителей трафаретных красок для печати на ткани можно назвать SICO, KFG, Sericol, Marabu, Union Ink.
Также, кроме прямого метода печати трафаретными красками, существует метод термопереноса, то есть изображение (трансфер) сначала печатается, а затем переносится на ткань.
Основные физико-химические свойства
Различные полиамиды имеют схожие основные свойства. Все они представляют жёсткие материалы, имеющие высокую прочность при разрыве. ПА отличаются высокими показателями стойкости к износу. Высокая температура размягчения позволяет материалу выдерживать процесс стерилизации паром при 140 °С. Они не теряют эластичность в условиях низких температур.
Все эти свойства делают температурный диапазон применения ПА очень широким.
Ещё одним свойством полиамидов является высокая водопоглотительная способность, которая при высушивании легко возвращает материал на исходный уровень. Для всех видов ПА характерны высокая прочность при продавливании и в месте удара. Их легко удаётся сварить при помощи высокочастотного метода. Высокая степень паропроницаемости и низкий уровень газопроницаемости делают полиамиды незаменимым материалом для вакуумных упаковок.
Весь комплекс основных свойств ПА базируется на концентрации водородных связей, которые приходятся на одну длину макромолекулы. Чем больше эта концентрация, тем выше температурный режим при плавлении и стекловании материала. Наряду с этим вырастают показатели прочностных характеристик, а также теплостойкость, водопоглощение и данные растворимости при участии полярных растворителей. При этом наблюдается уменьшение диэлектрических характеристик, стабильности свойств и размеров.
ПА зарекомендовали себя, как прекрасные антифрикционные материалы. Антифрикционные свойства легко повышаются методом введения специальных добавок.
К недостаткам ПА можно отнести сравнительно высокое водопоглощение, низкие диэлектрические показатели, неустойчивость к ультрафиолетовому излучению и горючесть.
Применение в промышленности
Практически все виды полимеров широко применяются в следующих сферах:
- лёгкая и текстильная промышленность. ПА используются для изготовления различных синтетических и смесовых тканей. Из них вырабатываются ковровые покрытия, паласы, искусственный мех и различные виды пряжи. Полиамиды применяются в носочном и чулочном производстве;
- резинотехническая промышленность. Полиамиды участвуют в создании кордовых нитей. Из них изготавливают канаты, фильтры, транспортёрные ленты и рыболовные сети;
- строительная отрасль. Из полиамидов вырабатываются различная арматура, трубные изделия, антисептические покрытия для разнообразных поверхностей. Посредством ПА защищают металлические изделия от ржавчины;
- машиностроительная, авиа и судостроительная отрасли. Полиамиды незаменимы в качестве исходного материала для выработки различных деталей и аппаратного оборудования. Они являются компонентами для клея и лака.
- Кроме того, полиамиды нашли применение в пищевой и медицинской промышленностях. Из них изготавливают некоторые детали для производственного оборудования, искусственные заменители вен и артерий, различные протезы и хирургические нити.
Производители полиамидов
Рост спроса на ПА и компаунды на территории России основан на развитии потребляющих полиамиды отраслей, импортозамещении, необходимости преодолеть последствия финансово-экономического кризиса и увеличении потенциала потребления.
Конкурентоспособные позиции удерживает известная французская компания Arkema Incorporated. Она уже на 40 % увеличила мощности производства полиамидов под торговой маркой Orgasol на предприятии в Монт.
Показатели общего мирового объёма производства полиамида составляют несколько миллионов тонн.
На основании маркетингового исследования «Рынок полиамидов в России 2010-2020 гг. Показатели и прогнозы», по комплексному анализу этого сегмента, ситуация на рынке полиамидов складывается следующим образом.
Утилизация телефонов
Утилизация телефонов
— необходимое дело в современном обществе.
Проблемы с заилением труб присутствуют во всех коммунальных хозяйствах. подробнее об этом в статье.
У вас накопилось много газет? По этой http://greenologia.ru/othody/bumazhnye/vtorichnogo-rossijskogo-rynka.html ссылке вы узнаете куда их можно сдать и навсегда избавится от мусора!
Для российского рынка полиамидов, вопреки показателям производственной флотации, характерна стагнация. Рынок полиамидов отличается преобладанием продукции российских предприятий. На экспорт уходит порядка 70 % всего объёма. Лучших производственных показателей добилась Самарская область. Лидирующие позиции в сфере импортных поставок удерживает Германия. Показатели превышают 51 %, а на долю ведущего поставщика полиамидов — компанию BASF SE приходится 32 %.
Более 45 % российских полиамидов приобретает Китай. Крупнейшим приобретателем является KUIBYSHEVAZOT TRADING.
Вторичная переработка
Среди твёрдых полимерных отходов весомое значение имеют отходы полиамидов. Чаще всего они образуются в процессе производства и переработки волокон капрона и анида. Значительную часть среди вторичного сырья ПА занимают изделия, которые вышли из употребления. Количественный состав отходов волоконного производства составляет почти 15 %. Полиамид является довольно дорогостоящим материалом и имеет ценные химические и физико-механические свойства. Рациональность его переработки приобретает особую экономическую важность.