Химические волокна получают из полимерных материалов. Синтетические — из полимеров естественного происхождения (целлюлозы или белковых веществ), искусственные же — из полимеров, получаемых в результате химического синтеза.
Производство химических волокон складывается из следующих операций.
1. Перевод исходного полимера в жидкое состояние одним из следующих способов:
• растворением в органическом растворителе для получения прядильного раствора;
• нагреванием термопластичного полимера — для получения прядильного расплава.
2. Добавление следующих специальных добавок:
• пигментов — для придания волокнам определенного цвета;
• матирующих веществ, обычно диоксида титана — для снижения блеска волокон.
3. Продавливание через фильеры, представляющие собой стеклянный или металлический колпак с большим количеством мелких отверстий (диаметром от 0,06 до 1,00 мм) круглой, овальной или более сложной формы. Диаметр и форма отверстий определяют толщину, профиль и продольное строение волокна (табл. 7). Волокна, сформованные из расплава полимера с применением фильеры с отверстиями, форма которых отличается от круга, называются профилированными. Такие волокна обладают повышенной сцепляемостью между собой и с волокнами других видов.
4. Матирование волокон обдуванием их струей порошка. Полученные волокна называются матированными.
5. Высушивание и термофиксация (придание определенной ориентации макромолекул) волокна.
Таблица 7. Продольное строение и форма поперечного сечения химических волокон
Продольное строение Форма поперечного сечения Схематическое изображение контуров поперечного сечения Группа волокна Гладкое, равномерной толщины. Могут быть вкрапления частиц матирующих веществ и пигментов Круглая Полинозное, медно-аммиачное, полиэфирное, поливинилспиртовое, полипропиленовое, полиуретановое, на основе политетрафторэтилена Гладкое, равномерной толщины. Могут быть вкрапления частиц матирующих веществ и пигментов Почти круглая Полиамидное, полиуретановое, поливинилспиртовое, полиакрилонитрильное, на основе политетрафторэтилена Гладкое, равномерной толщины с заметной выпуклостью. Могут быть вкрапления частиц матирующих веществ и пигментов. Часто встречаются продольные полосы в виде канала Профилированная (треугольная, четырехугольная, в виде звездочек), с внутренними каналами Профилированное полиамидное, полиэфирное Почти гладкое, равномерной толщины с заметной выпуклостью. Могут быть вкрапления частиц матирующих веществ и пигментов. Видны продольные полосы Вытянутая гантелевидная или гантелевидно-изогнутая Полиакрилонитрильное, полихлорвиниловое, полиуретановое, на основе политетрафторэтилена Неравномерной толщины, с ярко выраженной поперечной исчерченностью, нередко с вкраплением частиц матирующих веществ и пигментов Неправильная, с изрезанными в виде морщин краями Вискозное, диацетатное, триацетатное, поливинилхлоридное, ацетохлорин, поливинилспиртовое (мокрый способ формования), на основе фторсодержащих сополимеров
Целлюлозные искусственные волокна изготовляют трех видов: искусственный шелк, кордное и штапельное волокна. Вид волокна зависит от способа обработки исходной целлюлозы. Искусственный шелк бывает четырех типов: нитрошелк, медно-аммиачный, ацетатный и вискозный.
Искусственные белковые волокна (искусственную шерсть) получают из казеина, вырабатываемого из молока, и ряда других белков растительного происхождения: маиса, арахиса, соевых бобов и т.д. Прядильные растворы получают растворением данных веществ в щелочах.
При микроскопическом исследовании химических волокон в продольном направлении наблюдается наличие общих характерных признаков:
• гладкость, равномерность по толщине;
• наличие продольных параллельных полос по всей длине волокна. Полосы соответствуют выемкам в фильере, поэтому число полос и их распределение по ширине волокна зависят от формы фильеры; для круглой фильеры полосы отсутствуют.
Все волокна делятся на волокна текстильного и технического назначения.
Из волокон получают самые различные изделия: нити, пряжу, швейные нитки, ткани, трикотаж, крученые и плетеные изделия. Особую группу составляют изделия из искусственного меха. Рассмотрим их характеристику.
Нити классифицируют по виду сырья, способу изготовления и особенностям кручения.
По виду сырья нити подразделяются на простые и комбинированные.
Простую нить получают скручиванием волокон одного вида.
Комбинированную нить получают скручиванием нескольких различных по виду волокон нитей.
По способу изготовления нити подразделяются на мононити, комплексные (в том числе текстурированные нити).
Элементарная нить (мононить) представляет собой скрученные между собой текстильные волокна и обычно используется для изготовления текстильных изделий (чулок).
Наряду с элементарными, получают и текстильные (комплексные) нити, которые:
• либо состоят из нескольких скрученных или склеенных элементарных нитей;
• либо представляющие собой нить текстурированную видоизмененной структуры. Текстурированные нити получают путем скручивания искусственно извитых химических волокон. Они отличаются повышенным удельным весом и обратимой растяжимостью. Одна из наиболее распространенных текстильных нитей — эластик — вырабатывается из комплексных капроновых нитей.
По кручению нити подразделяют на однокруточные и многокруточные.
Однокруточные нити — обычные комплексные нити, состоящие из двух или более элементарных нитей.
Многокруточные нити — несколько комплексных нитей, скрученных между собой.
Для придания изделиям из химических волокон некоторых свойств, присущих продукции из шерсти, нити, в которые входят химические волокна, подвергают текстурированию — специальной термообработке, в результате которой волокна приобретают устойчивую извитость. Текстурированные нити обычно применяются для получения трикотажных изделий.
Пряжа представляет собой нить, получаемую путем скручивания природных или штапельных (штапельки — фрагменты химических волокон (нитей) длиной 15-120 мм, полученные путем разрезания жгута из мононитей) волокон либо нескольких текстильных нитей.
В зависимости от вида составляющих пряжу волокон она подразделяется на хлопчатобумажную, шелковую, шерстяную, штапельную из химических волокон и смешанную. По строению пряжа подразделяется на крученую и некрученую.
Нити и пряжа характеризуются такими величинами, как линейная плотность и крутка.
Линейная плотность (тонина) представляет собой массу (в граммах), приходящуюся на 1000 м длины, выражается в тексах. Кроме того, за величину, характеризующую линейную плотность, принимают номер — величину, обратно пропорциональную плотности, определяемую отношением длины (в метрах) к массе (в граммах).
Крутка — число витков нити (пряжи), приходящееся на 1 м длины. В криминалистических исследованиях степень крутки определяется по количеству кручений, приходящихся на 1 или 10 см пряжи. Различают левую (S-крутка: направление волокон справа вверх налево) и правую (Z-крутка: направление волокон слева вверх направо).
В зависимости от способа кручения крутки подразделяются на простую и двойную. Для двойной крутки характерно первоначальное скручивание двух нитей между собой с последующим скручиванием двух или трех таких нитей. В первом случае пряжа или нить будет иметь четыре сложения, во втором — шесть сложений, соответственно.
Нитки подразделяются на нитки для рукоделия и штопки (ниточные изделия) и нитки швейные.
Нитки для рукоделия и штопки представляют собой крученую нить из хлопчатобумажной средневолокнистой или тонковолокнистой, а также вискозной пряжи. Могут иметь 2, 4 и 12 сложений.
