А – віскозних, б – діацетатних, в – триацетатних.

 

Механічні властивості віскозних волокон залежить від їх хімічного складу, умов формування та структури. Внаслідок структурної модифікації, зокрема різного ступеня фільєрного та орієнтаційного витягування, можна отримувати волокна та нитки широкого діапазону міцності.

Відносне розривне подовження віскозних волокон коливається у межах від 13 до 25%. Частка пружної та високоеластичної деформації у загальному подовженні незначна, тому вироби з цих волокон без спеціальної обробки схильні до зминання.

Після зволоження показники міцності волокон зменшуються, а характеристики подовження зростають.

Віскозні волокон досить гідрофільні – у воді набухають. При цьому збільшується площа поперечного перерізу і помітно зменшується довжина. З цим пов’язана нестабільність розмірів готових текстильних виробів – усадка та притяжка. Після замочування у воді при температурі 95°С звичайні штапельовані волокна дають усадку 2,6-6,0%, звичайні комплексні нитки – 1,5-7,5%, полінозні – 1,0-2,0%.

Віскозні волокна не стійки до дії кислот, особливо неорганічних. У розчинах лугів вони інтенсивно набухають, а з підвищенням температури і при наявності кисню вони гідролізуються.

Розчиняються віскозні волокна у мідноаміачному розчині, кадоксені та інших розчинниках для целюлози.

Волокна мають задовільну теплостійкість. Вони добре втримують нагрівання при температурі до 120°С, особливо за наявності у їх складі вологи. З подальшим підвищенням температури волога вилучається і розпочинається процес термодеструкції волокон. Він супроводжується змінами маси волокон, появою жовтобурого кольору, інтенсивним виділенням різних за характером продуктів целюлози.

Стійкість віскозних волокон до світла та світлопогоди знаходиться на рівні стійкості бавовняних суворих волокон. Однак, під дією сонячних променів на протязі 840 годин волокна втрачають міцність на 50%.

Ацетілцелюлозні волокна

На відміну від віскозних ацетілцелюлозні волокна за своїм хімічним складом не є целюлозою, а представляють собою складний ефір целюлози та оцтової кислоти з різним ступенем етерифікації. Розрізняють первинні, або триацетатні, та вторинні, або діацетатні волокна. Ацетілцелюлозні волокна формують у вигляді комплексних ниток (85-90%) та штапельованих волокон (10-15%). Моноволокна можуть мати округлі або профільовані поперечні перерізі (рис. 3.7). Поперечний зріз цих волокон має складний контур з глибокими впадинами, які виникають в результаті випарування розчинника в процесі формування волокон. Поперечний зріз ацетатних волокон більш плавний. За характером обробок розрізняють наступні волокна: нефарбовані – блискучі й матові; фарбовані у масі – блискучі й матові, вибілені звичайні або з оптичними відбілювачами.

Властивості ацетатних волокон та ниток.Довжина комплексних ниток обмежується ємністю або масою шпуль, а штапельованих волокон залежить від їх призначення.

Товщина елементарних волокон залежить від діаметру отворів філь’єр і ступеня витягування волокон. Як правило, штапельовані волокна дещо товстіші за елементарні волокна, що входять до складу комплексних ниток.

Діацетатні комплексні нитки, наприклад, мають лінійну густину 6,7; 8,4; 11,0; 13,3; 16,6 та 22,2 текс з числом елементарних волокон 14, 16, 26, 30, 33 та 38.

Відносне розривне навантаження ацетатних волокон коливається у межах 10-14 сН/текс. Невисока міцність цих волокон є наслідком використання ацетатів з низьким ступенем полімеризації і відсутності процесу витягування волокон на початкових стадіях їх формування. У мокрому стані діацетатні волокна втрачають міцність на 40-50%, а триацетатні – на 25-30%. Ацетатні волокна високоеластичні. Загальне подовження у сухому стані досягає 22-45%, після зволоження – дещо підвищується.

У воді ацетатні волокна набухають менше, ніж віскозні та бавовняні, і, як наслідок, дають меншу усадку (0,9-1,5%), швидше висихають.

Ацетатні волокна стійкі до дії розбавлених кислот та лугів, руйнуються концентрованими міцними кислотами, омиляються гарячими розчинами сильних лугів, чутливі до сильних окіслювачів.

Розчиняються діацетатні волокна в ацетоні, льодяній оцтовій кислоті, фенолі та у деяких інших розчинниках; триацетатні – у метиленхлориді, хлороформі, діоксані та ін.

Діацетатні волокна мають задовільну, а триацетатні – добру стійкість до дії світла та світлопогоди.

Теплостійкість ацетатних волокон досить висока, а теплова обробка, проведена за відповідним режимом, може істотно змінити певний комплекс властивостей. Так, звичайні ацетатні волокна термопластичні. При температурі 140-150°С вони починають деформуватися. Прасувати готові вироби з таких волокон можна при температурі не вище ніж 100°С.

Ацетатні волокна стійки до дії мікроорганізмів, не пошкоджуються міллю, мають досить високі показники електроізоляційних властивостей.

Гігроскопічність діацетатних волокон (переважно) – 6,2%, триацетатних – 3,5%.

Синтетичні волокна

а) б) в) г) д)

Рис. 3.9. Повздовжній вид та поперечний переріз синтетичних волокон:

а – поліамідне Найлон блискуче,

б – поліамідне Найлон трьохпелюсткового поперечного перетину матоване,

в – поліакрілонітрильне,

г – поліефірне трьохпелюсткового поперечного перетину,

д – поліетиленове напівматоване

 

Синтетичні волокна та елементарні нитки отримують з високомолекулярних речовин, які синтезуються з низькомолекулярних сполук.

Синтетичні волокна та елементарні нитки (рис. 3.9) мають різноманітну будову. Поверхня синтетичних волокон досить гладка, поперечний переріз зумовлений формою отвору та способом отримання – із розплаву чи розчину. Так, традиційні поліамідні та поліефірні волокна мають циліндричну форму. Для нітронових та хлоринових волокон характерні неправильні форми поперечного перерізу з зрізаними в різному ступеню краями.

Профільовані волокна мають складну конфігурацію поперечного перерізу. Для матованих хімічних волокон характерна наявність непрозорих точок (слідів речовини, яка надає матовість) як у поздовжньому вигляді, так і у поперечному перерізі.

Поліамідні волокна (капрон, анід) тонкі, легкі, пружні, мають велику міцність, зносостійкість, морозостійкість, хімічну стійкість (стійкі до кислот та лугів, але можуть руйнуватися від фінолу), стійкі до дій факторів зовнішнього середовища. Температура прасування – 100-110 °С, температура плавлення 170 °С. звичайні волокна мають низький коефіцієнт тертя, поганий гриф, важко фарбуються, схільні до електризації, мають підвищену жорсткість. Гігроскопічність волокон у стандартних умовах – 3,5-5,0%. Вироби з поліамідних волокон, крім апрння при температурі 50-60°С, можна чистити, наприклад, бензином, уайт-сперітом, бензолом.