Печать
Опубликовано: 01 июля 2014 01 июля 2014
Просмотров: 8523 8523

 В настоящее время синтетические волокна и нити применяются в различных сферах деятельности человека, в частности, из них получают волокнистые материалы бытового, технического, гигиенического, медицинского и другого назначения.

 Синтетические волокна и нити можно разделить на следующие группы:

Группы и виды всех волокон и нитей, кроме волокон и нитей со специфическими свойствами приведены в табл. 1.

Таблица 1. Группы волокон и нитей.

Группы волокон и нитей

Основные виды волокон

Волокна и нити общего назначения

 

Полиэфирные, полипропиленовые, алифатические полиамидные, полиакрилонитрильные, поливинилспиртовые, гидратцеллюлозные

Эластомерные нити

Полиуретановые

Высокопрочные нити

 

Полиэфирные, полипропиленовые, алифатические полиамидные, поливинилспиртовые, гидратцеллюлозные

Сверхпрочные высокомодульные нити

 

п-Арамидные, п-арилатные (ароматические полиэфирные), поли-п-фениленбензо-бис-оксазольные и -тиазольные, поливинилспиртовые, из сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Термостойкие и трудногорючие волокна и нити

Арамидные, полиимидные, полибензимидазольные и др.

 

     

       

Промышленность выпускает широкий ассортимент высокопрочных волокон – угольные, борные, оксидные, полимерные и другие, их свойства приведены в табл. 2.

Таблица 2. Свойства высокопрочных волокон.

Волокно

Плотность,
кг/м3

Предел прочности
при растяжении, МПа

Модуль упругости,
МПа

Температура
деструкции, 0С

Полиамидное (капрон)

1140

770...850

3200...3500

200...220

Полиэфирное (лавсан)

1380

800... 1000

2000...2500

240...260

Полиакрилонитрильное (нитрон)

1170

460...560

4600...5800

180...200
(размягчение)

Поливинилспиртовое (винил)

1260

600... 1000

25 000

230

Полиимидное

1300... 1400

800... 2000

45 000... 200 000

300

Арамидное

1400... 1490

2000...4000

100000... 150000

Углеродное (низкопрочное)

1450... 1800

600... 1500

75 000...200 000

300...400
(потеря прочности)

Углеродное (высокопрочное)

1700...2000

2000…3500

200 000...600 000

300...400
(потеря прочности)

Борное

2400...2600

5000...7000

До 450 000

2500

Стеклянное
(алюмоборосиликатное)

2600

1400...2200

60 000

700
(плавление)

Хлопковое

1520

330...400

3000...4000

150... 160

 

Ассортимент сверхпрочных высокомодульных волокон достаточно широкий. В основном они выпускаются в виде нитей и жгутов с линейными плотностями от 14 до 1000 – 10000 текс. Одним из видов сверхпрочных и высокомодульных синтетических волокон является кевлар, который выпускается американской химической компанией DuPont. Это арамидное волокно, обладающее высокой прочностью (в пять раз прочней стали).

У арамидного волокна есть три основных недостатка: цена, «боязнь» воды и старение. При намокании в волокне нарушаются водородные связи, что снижает его механическую прочность в два раза. К счастью, при высыхании оно восстанавливает свои качества. Кроме того, со временем механическая прочность теряется безвозвратно. Как правило, производители дают 5 лет гарантии на сохранение волокном своих свойств. Однако, применяя различные способы обработки, можно добиться практически полного устранения двух последних недостатков. Так, например, производители Twaron утверждают, что добились надёжной защиты от воды и гарантируют не менее 10-ти лет стабильной эксплуатации. Так же к недостаткам арамидных волокон следует отнести их плохую окрашиваемость. Волокно бывает практически исключительно желтого цвета, что не имеет значения при техническом применении.

В России были разработаны такие синтетические сверхпрочные высокомодульные нити, как СВМ, Русар, Армос и Artec. Нити инертны при соприкосновении с другими материалами, не токсичны, не взрывоопасны, не самовоспламеняемы, горят при соприкосновении с открытым огнем и гаснут при удалении огня. Нити могут длительно храниться без изменения свойств, незначительно меняют свои свойства в мокром состоянии, устойчивы к длительному пребыванию в воде, биостойки.