Современные синтетические волокна Современные текстильные материалы Специальные материалы

Современные синтетические волокна. Современные текстильные материалы. Специальные материалы и изделия из них Выполнили: Студентки групп 4 -ТД-8/9 Сеченых Ксения Погарская Мария

Синтетические волокна- это химические волокна, получаемые из синтетических полимеров Формование: -расплав полимера (полиамид, полиэфир, полиолефин) -раствор полимера ( ПАН, ПВХ, ПВС) По сухому или мокрому методу

Формование волокна из расплава полимера

Формование волокна из раствора полимера

Синтетические волокна выпускают в виде: Текстильных нитей Штапельных нитей Нановолокон Кордных нитей

Преимущества синтетических волокон -доступность исходного сырья -быстрое развитие сырьевой базы -меньшая трудоемкость производственных процессов -разнообразие -высокое качество

Характеристика химических волокон Полиамид (PA) , «синтетика» Свойства: высокая прочность и износоустойчивость, низкий вес, тонкость, однородность, хорошо окрашивается. Недостатки: «душность» , со временем под воздействием света изделия желтеют, теряют первоначальный внешний вид, не устойчивы к воздействию пота. Не впитывают влагу, повышенная электризуемость. Торговые названия: капрон, анид (СССР), найлон, номекс (США), перлон, родианайлон, дедерон (Германия), амилан, ниплон (Япония).

TACTEL® (Тактель) - это зарегистрированная торговая марка полиамидного волокна, микронити, изобретенного и производимого фирмой Du Pont (США). Преимуществом этого волокна считается: прочность, износоустойчивость, эластичность, стойкость окраски и устойчивость к пиллингу. Благодаря новым технологиям, оно приобрело мягкость и драпируемость, новые поверхностные эффекты. Волокно TACTEL® может быть очень разным: от искрящегося и радужного до абсолютно матового, бархатистого, что активно используется в спортивной одежде.

MERYL®Meryl (Мерил) и Lilion (Лилион) - Запатентована итальянским концерном Nylstar марка полиамидного микроволокна. Часто используются в трикотаже, придавая изделиям мягкость и матовость. Одежду, изготовленную из трикотажа, в котором использован Мерил, Лилион, можно стирать в машине, высыхает она в три раза быстрее, чем одежда из хлопка, а об утюге можно просто забыть.

Микрофибра - нить, состоящая из нескольких десятков нитей полиамида. В состав нити Микрофибры их входит до 52. При этом толщина нити не меняется. Изделия с микрофиброй матовые, особенно мягкие, бархатистые на ощупь с эффектом кожи персика. Очень хорошо сохраняют тепло за счет высокой воздухоемкости.

Полипропиленовое волокно (PP) Это синтетическое волокно, формуемое из расплава полипропилена, имеет следующие характеристики: высокую устойчивость к отбеливателям, кислотам, солям, органическим растворителям; высокое сопротивление к бактериям, насекомым и плесени. Полипропилен обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Полипропиленовое волокно так же используют для выпуска ковров, одеял, тканей для верхней одежды, трикотажа и прочее. Торговые названия: геркулон (США), ульстрен (Великобритания), найден (Япония), мераклон (Италия) и др.

POLYPROPEN. Модифицированное полипропиленовое волокно. Это синтетическое волокно, обладает исключительной гигроскопичностью. Полипропен выводит влагу, и таким образом сохраняется сухость и тепло на теле. Им широко пользуются в производстве спортивной одежды и носков. Благодаря полипропену трикотаж имеет очень высокую износоустойчивость, и после стирки быстро сохнет.

Полиэфир, второе название Полиэстер. Обозначение: РЕ. Это волокна, формуемые из расплава полиэтилентерефталата. Полиэфирные волокна устойчивы к действию растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка. Свойства полиэстера: устойчив в процессе носки, не мнется, легко стирается и гладится, быстро сохнет, что связано с очень низкой гигроскопичностью. Полиэфирные волокна стойки к действию светопогоды. Недостатки полиэфирных волокон: трудность крашения обычными методами, сильная электризуемость, склонность к пиллингу, жёсткость изделий.

Поливинилспиртовые волокна. Синтетические волокна, формуемые поливинилового спирта. из растворов Как правило, они обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу. Поливинилспиртовые волокна обладают отличной устойчивостью к действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей) Торговые названия: винол (СССР), винилон, куралон (Япония), виналон (Китай) и др.

Поливинилхлоридные волокна. Наиболее часто встречающееся название ПВХ-волокна. Синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилхлорида. Свойства: высокая химическая стойкость, очень низкая тепло - и электропроводность, негорючесть, устойчивость к действию микроорганизмов Торговые названия: хлорин (СССР), саран, виньон (США), ровиль (Франция), тевирон (Япония) и др.

Полиуретановые волокна. Эластан или Спандекс. Синтетические волокна, формуемые из растворов или расплавов полиуретанов. По механическим показателям полиуретановые волокна во многом сходны с резиновыми нитями. Для них характерны высокое удлинение и способность к быстрому восстановлению в исходное состояние. Полиуретановые волокна довольно устойчивы к действию в масла, кислот, щелочей. Под воздействием высокой температуры свойства волокна значительно ухудшаются. Полиуретановые волокна желтеют под действием света

Полиуретановые волокна известны под торговыми названиями: лайкра, вайрин, спандекс (США), эспа, неолан (Япония), спанцель (Великобритания), ворин (Италия). LYCRA® - Лайкра запатентованное в 1959 году американским химическим концерном Дюпон (Du Pont) название волокна эластан. Эластан (в США - спандекс), синтетическое полиуретановое волокно, по свойствам похожее на каучуковую резину. Волокно Лайкры – сверхтонкое, невероятно прочное и растяжимое, обладает повышенной эластичностью.

“Обкрученная лайкра”- Модификация LYCRA. Нить лайкры, на ощупь похожую на обычную резиновую нить, обкручивают неэластичной пряжей - полиамидом в чистом виде, либо в сочетании с хлопком, шерстью или акрилом. DORLASTAN LA FIBRA ELASTICA BAYER (эластан фирмы BAYER), итальянский аналог лайкры LINEL ELASTAN (линел) - так называемые, заменители лайкры - эластановые волокна, произведенные и запатентованные другими химическими концернами.

Полиакрилонитрильные волокна. В народе Акрил: синтетические волокна, формуемые из растворов полиакрилонитрила. Основные свойства акрила: прочность, термопластичность, светостойкость. Полиакрилонитрильные волокна устойчивы к действию кислот и щелочей. Акриловые волокна хорошо прокрашиваются, что позволяет получить пряжу ярких, насыщенных цветов. Растворители, применяемые для стирки и чистки одежды, не влияют на прочность волокна. По своим механическим свойствам полиакрилонитрильные волокна очень близки к шерсти. Его нередко называют «искусственной шерстью» .

Новый современный материал OUTLAST® - материал, обладающий свойствами терморегуляции, т. е. поддержания постоянной комфортной температуры тела. Основная особенность Outlast® заключается в его способности поглощать и хранить значительное количество тепла. Волокна Outlast® содержат отдельные капсулы, наполненные фазопереходным веществом. Материал работает по принципу изменения состояния вещества, которое при нагреве превращается в жидкость, а при отдаче тепла переходит в твердое состояние. Такие волокна могут быть введены в различные материалы. Имеет широкое применение в обувной промышленности и производстве одежды для холода

Минеральные волокна - волокна, получаемые из неорганических соединений. К минеральным химическим нитям относятся нити из неорганических соединений - стеклянные и металлические.

Стеклянное волокно (стекловолокно). Стекловолокна изготовляют из расплавленного стекла. Стекловолокно в виде жгутов, кручёных нитей, лент, тканей различного плетения, нетканых материалов широко применяют в современной технике в качестве упрочняющего материала для стеклопластиков и др. композиционных материалов, а также для получения фильтровальных материалов и электроизоляционных изделий в электротехнической промышленности. Не горит.

Металлические нити Мишура представляет собой тонкую сплющенную медную посеребренную или позолоченную проволоку - плющенку, обвитую вокруг текстильной нити (хлопчатобумажной, шелковой или капроновой) Алюнит (люрекс)- плоские разрезные нити из алюминиевой фольги в виде ленточек шириной 1 — 2 мм, покрытых клеями различных цветов. Алюнит используют в тканях для декоративного эффекта. К недостаткам алюнита относят его малую прочность

Пластилекс — полиэтиленовая пленка, на которую в вакууме наносят распыленный металл. Такая пленка не только прочнее алюнита, но и обладает некоторой эластичностью. Метанит - металлизированные нити прямоугольного сечения. Из них вырабатывают платьевые и декоративные ткани с мерцающим блеском.

Искусственные ткани, используемые в туристкой одежде и одежде для экстремальных условий Cordura /Кордура/ - Сверхпрочная ткань – 100% нейлон с отличной износостойкостью для дополнительной защиты от истирания. Dynatec Shoeller /Динатек/ - Жесткая ткань, применяемая для защиты от истирания или в качестве формостабилизирующего элемента. Это высокопрочный нейлон, в 2, 5 раза более прочный, чем Кордура, не скользит, устойчив к изменению

ECLON /Эклон/ – Одежда, в составе которой содержатся высокотехнологичные волокна Эклон, содержит тело в свежести, в течение всего времени использования. Эклон – такой же мягкий как хлопок и комфортный, словно вторая кожа. ELASTANE /Эластан / - Это искусственное волокно, которое отличается высокой эластичностью и используется в сочетании с другими натуральными или синтетическими волокнами при создании облегающей одежды, не сковывающей свободу движений. EL – официальное сокращение, принятое во всем мире для обозначения эластана.

Gore-Tex /Гор. Текс/ – Лучшая мембрана, 100% водонепроницаемая, “дышащая”, функционирует по принципу кожи человека. Gore-Tex WINDSTOPPER /Гор. Текс Виндстоппер/ - Представляет из себя флис Polartec-200, внутри которого находится мембрана Gore-Tex. Это на 100% дышащий и абсолютно ветронепроницаемый материал

Gore-Tex PACLITE /Гор. Текс Паклит/ Препятствует испарению без наличия подкладки и поэтому ткань легче чем GORE-TEX Polarfleece /Поларфлис/ - Неструктурированный валяный» « полиэстер, при производстве которого используется специальные технологии плетения волокон и создания ворса

Nomex /Номекс/ - Разработка компании Du. Pont. Термостойкий материал. Используется при производстве профессиональной автогоночной экипировки. Neoprene /Неопрен/ - Вспененный полимер с закрытыми, наполненными воздухом ячейками, выполненный в виде полотна. На поверхность с одной или двух сторон приклеивается тканая основа из нейлона, полиэстера, хлопка или другой пластичной ткани, как правило трикотажной вязки. Высококачественное неопреновое полотно не пропускает воздух и воду.

3 M SCOTCHLITE /Скотч. Лайт/ – Благодаря отражающему материалу SCOTCHLITE видимость в темных и плохо освещенных условиях резко возрастает, например, свет от автомобильных фар интенсивно отражается к источнику света. SCOTCHGARD /Скотчгард/ – Пятна выводятся с данного материала благодаря свойствам Scotchgard. Очень жирные, сильные пятна выводятся при обычной стирке. Ткань надолго сохраняет первоначальную новизну.

TEFLON /Тефлон/ – Тефлоновая защита ткани – защита от воды и пятен. Материал разработан, запатентован и производится фирмой Du. Pont: • действует как невидимая защита, обеспечивая максимальную защиту от воды и грязи • обволакивает каждое волокно, сохраняя при этом воздухопроницаемость ткани • прочен для стирки, сушки-чистки

Microflice Для изготовления этой ткани используются волокна с большим содержанием мельчайших ворсинок на кв. см. Имеющийся начес с внутренней стороны и сетчатая структура с наружи помогает быстрее отводить влагу от тела и лучше сохранять тепло. Oxford 210 D PU - прочная ветронепроницаемая ткань, обладающая водоотталкивающими свойствами за счет основы Oxford 210 D и пленки PU. 210 D - плотность ткани, чем выше показатель, тем плотнее ткань.

Polartec - это целое семейство материалов, разработанных фирмой Malden Mills для того, чтобы в любую погоду спортсменам было тепло, сухо и, что наиболее важно, они чувствовали себя комфортно во время занятий всеми возможными видами спорта.

Виды Polartec POWER DRY POWER STRETCH THERMAL PRO AQUA SHELL POWER SHIELD WINDBLOCК - ACT WINDBLOCК WIND PRO POLARTEC /Полартек/- ворс полый внутри

«Умный» текстиль Понятие «умные материалы» появилось во второй половине 20 -ого века и связано со значительными успехами в области физики и химии, материаловедении, биохимии, биофизики, физической химии и химической физики полимеров, физики и химии металлов, бионики, нано-, био- и когнитивных технологий. С помощью достижений всех этих наук и практик ученые, технологи и инженеры начали с большим или меньшим успехом подражать, копировать и развивать в технике различные полезные свойства живой материи, которая всегда «умна» , реактивна, адаптивна к многочисленным изменяющимся условиям внешней среды и изменениям самих живых организмов.

Развитие работ в области «умных волокон» идет в двух направлениях: колористическом и интеллектуальном. Колористическое направление связано с разработкой принципиально новых видов армейского камуфляжа и развитием моды, предлагающей одежду с необычными цветовыми эффектами. Суть их состоит в использовании фото-, термо- и гидрохромных красителей. Окрашенные ими ткани могут изменять цвет под действием воды, тепла и света подобно хамелеонам. Изменения могут иметь локальный характер неопределенной формы и четко выраженный рисунок на тех или иных деталях или участках одежды.

Интеллектуальный текстиль Интеллектуальное направление в развитии умного текстиля – это создание и промышленное освоение технологий, обеспечивающих получение текстильных материалов с широким набором новых свойств, расширяющих области их применения. В первую очередь работы в этом направлении были связаны с армейскими заказами. «Умные» ткани должны уметь «следить» за сердечным ритмом солдата, вводить, если необходимо, соответствующие лекарства или купировать раны, сигнализировать о самочувствии больного. Одежда из «умных» тканей должна самоочищаться, поддерживать требуемую температуру в пододежном пространстве, нейтрализовать химические отравляющие вещества, обладать свойствами бронежилета.

Нанотехнологии в текстиле Понятие «нанотехнология» ввел американский физик Ричард Фейман в 1959 году. Размерность наночастиц простирается от 0, 1 до 100 нм. Нанотехнологию определяют как технологию производства материалов путем контролируемого манипулирования с атомами, молекулами и частицами сверхмалого размера и получения материалов с фундаментально новыми свойствами

Биоремень, закрепляющийся на грудной клетке , который оснащен встроенными интеллектуальными датчиками, способными хранить и передавать информацию.

Нанотехнологии – это передовой рубеж науки, востребованный в различных отраслях промышленности: в космической и авиационной технике, вооружениях и обмундировании армии, в спортивной одежде и спортивных снарядах, медицинском и домашнем текстиле, современных средствах связи, автомобилестроении и многом другом. На сегодняшний день в текстиле внедряются следующие нанотехнологии: - производство нановолокон; - заключительная отделка с использованием нанотехнологий.

Производство нановолокон Нановолокна можно производить, наполняя традиционные волокнообразующие полимеры отличающимися по конфигурации наночастицами различных веществ или путем выработки ультратонких (диаметром в рамках наноразмеров) волокон В качестве наполнителей волокон широко используют углеродные нанотрубки с одной или несколькими стенками.

Углеродные нанотрубки используются в качестве армирующих структур, блоков для получения материалов с высокими прочностными свойствами: экранов дисплеев, сенсоров, хранилищ жидкого топлива, воздушных зондов и т. д.

Подобные нановолокна уже сейчас начинают применять для производства взрывозащищающей одежды и одеял, защиты от электромагнитных излучений.

Очень ценные и полезные свойства химические волокна приобретают при наполнении их наночастицами глинозема. Наночастицы глинозема в виде мельчайших хлопьев обеспечивают высокую электро- и теплопроводность, химическую активность, защиту от УФ-излучения, огнезащиту и высокую механическую прочность.

Введение 15% наночастиц глинозема в структуру полипропиленовых волокон обеспечивает возможность крашения их различными классами красителей с получением окрасок глубоких тонов. Интенсивно развиваются исследования и производство синтетических волокон, наполненных наночастицами оксидов металлов: Тi. O 2, Al 2 O 3, Zn. O, Mg. О. Волокна приобретают следующие свойства: - фотокаталитическую активность; - УФ-защиту; - антимикробные свойства; - электропроводность; - грязеотталкивающие свойства; - фотоокислительную способность в различных химических и биологических условиях.

Другой тип нановолокон – ультратонкие волокна, диаметр которых не превышает 100 нм. Эта тонина обеспечивает высокое значение удельной поверхности и, как следствие, высокое удельное содержание функциональных групп. Последнее обеспечивает хорошую сорбционную способность и каталитическую активность материалов из подобных волокон. и сверхпрочный «паучий шелк» сможет заменить Мягкий жесткий и негибкий кевлар в бронежилетах. Области применения «паучьего шелка» разнообразны: это и хирургические нити, и невесомые и чрезвычайно прочные бронежилеты, и легкие удочки, и рыболовные снасти.

Нанотехнологии в заключительной отделке При заключительной отделке текстильных материалов используют наночастицы различных веществ в виде наноэмульсий и нанодисперсий. При этом материалам могут придаваться такие свойства, как водо- и маслостойкость, пониженная горючесть, противозагрязняемость, мягкость, антистатический и антибактериальный эффекты, термостойкость, формоустойчивость и др. Наиболее известной нанотехнологией заключительной отделки является отделка Teflon, обеспечивающая водо-, масло-, грязезащитные эффекты.

Наноэмульсии формируют на волокнах тонкую трехмерную поверхностную структуру, с которой вода, масло и грязь легко скатываются и смываются. Получаемый «супергидрофобный» эффект приводит к тому, что образующаяся на поверхности материала круглая капля способна скатываться с нее без следа при малейшем наклоне. Такие загрязнения, как пыль и сажа удаляются вместе с каплями воды, а материал приобретает эффект «самоочищения» . Использование наноэмульсий дает возможность получать из хлопка текстильные материалы, лицевая сторона которых проявляет гидро-, масло-, грязеооталкивающие свойства, а изнанка остается гидрофильной,

Создатели спортивной одежды предложили еще одну модель для мотоциклистов и велосипедистов – нагревающийся жилет, который подсоединен к мотоциклу или велосипеду, а вырабатываемая энергия передается к токопроводящей одежде. Максимальная температура нагрева – 43 о. С. Жилет можно носить и автономно, без транспорта, для этого разработан специальный пояс с батареями. В улучшенную модель жилета встроен миникомпьютер, который позволяет программировать нагрев разных частей тела.

На сегодняшний день испытан первый вариант жилета и ведется активная работа над его усовершенствованием. Умные ткани широко используют лидеры спортивной индустрии – фирмы Adidas, Nike, Reebok, создавая экипировку для спортсменов высшего эшелона, участников олимпиад, мировых и европейских первенств. Спортивная одежда участников подобных соревнований становится все более специализированной и усложненной, способной влиять на результаты спортсменов.

Фирма Nike является обладателем патента на технологию Zoned Aerodynаmic (аэродинамическое зонирование): в костюмах для конькобежцев и лыжников применяется до 6 различных материалов, сочетание которых оптимизирует аэродинамические свойства одежды. Каждый вид материала используется для «прикрытия» определенной части тела, а швы обработаны таким образом, чтобы свести к минимуму сопротивление. Облегающий костюм для пловцов «акулья шкура» , созданный в соответствии с гидродинамическими требованиями фирмой Adidas, помог на Олимпийских играх в Сиднее (2000 год) австралийскому пловцу Яну Торпу выиграть 3 золотых медали. Британская компания Speedo, конкурирующая с Adidas, создала водоотталкивающий костюм, который облегчает пловцам скольжение в воде и повышает их

Ароматные ткани Химикам известны соединения, которые благодаря своему строению обладают удивительным и важным свойством – способностью к образованию с различными веществами комплексов типа «хозяингость» , называемых инклюзионными комплексами, соединениямивключениями, клатратами. Такой комплекс представляет собой соединение, в котором в полость молекулы «хозяина» включена молекула «гостя» без образования прочных химических связей. Подобный комплекс не влияет на физические и химические свойства «гостя» , но «хозяин» способен его удержать подле себя определенное время При создании душистых текстильных материалов «гостями» стали химические соединения, обладающие запахами. Комплексы-включения обладают эффектом пролонгированного действия, и запах способен сохраняться в течение длительного времени.

Еще один пример «интеллектуального» текстиля – материалы с селективным высвобождением, которые в сочетании с биосовместимыми разлагаемыми полимерами нашли применение в создании имплантационных медицинских тканей. Биоразлагаемые волокна используются в качестве хирургических имплантатов, искусственной кожи и нетканых материалов для перевязки ожоговых ран. Как правило, подобные перевязочные материалы содержат в себе лекарственные препараты пролонгированного действия.

Материалы для спецодежды Для изготовления спецодежды применяются следующие термозащитные (огнезащитные) материалы: • хлопчатобумажные, льняные или полиэфирные ткани с огнестойкой пропиткой • стеклоткани • асбестовые ткани • кремнеземные материалы • базальтовые ткани • арселоновые и арамидные ткани

Стеклоткань для защитной спецодежды применяется с фторопластовой пропиткой (другое наименование этого материала – тефлоновое полотно). Асбестовая ткань для защитных костюмов способна выдержать условия эксплуатации с температурой до 500°С.

Кремнеземная ткань применяется для пошива огнестойкой спецодежды Базальтовая ткань для огнестойкой спецодежды или костюмов выдерживает температуры до 700°С. Кроме прямого назначения – защиты от воздействия высоких температур к достоинствам этого материала относится и высокая устойчивость к химически агрессивным средам, как кислотным, так и щелочным.

ткани, а также и другие углеродные материалы, применяемые для изготовления защитной спецодежды, имеют диапазон рабочих температур до 480°С. Эти материалы достаточно дорогостоящие, но абсолютно экологически безопасны. Материалы этого класса применяются и в других отраслях – например, кевлар или карбон. Не подвержены температурным деформациям и характеризуются высокими показателями термостойкость, огнестойкость и