Общая характеристика волокнистого состава, строения и свойств искусственного меха

     Полученная  жидкая масса постепенно густеет, становится вязкой и под давлением азота  через узкие щели аппарата выдавливается  в барку, наполненную водой; при этом смола быстро охлаждается и затвердевает в форме ленты, очень твёрдой и упругой. Эту ленту затем измельчают в крошку небольших размеров.

     Чтобы устранить блеск волокна, к крошке смолы добавляют порошкообразную  двуокись титана; если надо получить крашеное волокно, добавляют краситель (крашение в массе).

     Из полученной крошки смолы капрон в прядильном цехе формируют волокно. Формование капрона ведут по сухому способу, заключающемуся в том, что расплавленная смола при температуре 260-270⁰ продавливается через отверстия. Фильеры малого диаметра – 0,2-0,3 мм. Струйки прядильной массы, выдавливаемые через отверстия фильеры, застывают при обдувании их холодным сухим воздухом, образуя пучки легко рассыпающихся несобранных волокон (сухой способ формования).

     Для облегчения последующей обработки  волокна замасливаются и наматываются на большую цилиндрическую бобину.

     Текстильная подготовка волокна заключается  в  том, что вначале его подвергают вытяжке в 3-5 раз. При вытяжке нити капрона становятся тоньше, приобретают повышенную прочность при растяжении, повышенную упругость, уменьшаются растяжимость и остаточные удлинения. После вытяжки нити капрона подвергают крутке, замасливанию, сушке и перемотке в паковке требуемой формы.

     Капрон  вырабатывают в виде нитей (шелка) разной толщины (номера) и в виде штапельного волокна, обычно называемого «резаным волокном», так как это волокно получается в результате резки волокнистого жгута, на отрезки заданной длины.

     Капроновой  шелк (филаментные нити) используют в производстве различных трикотажных изделий и тканей, а также искусственного тканого меха и меха с приклеенным ворсом.

     Капроновое  волокно обладает высокой прочностью на разрыв (от 45-70 разрывных километров), высокой прочностью к истиранию (в 10 раз выше прочности к истиранию вискозного волокна), наилучшими эластическими свойствами, устойчивостью к моли и плесени, действию щелочей и др.

     К недостаткам капрона относятся: низкая гигроскопичность и устойчивость к светопогоде. В обычных условиях капрон содержит 3,5-4% влаги; воздействие солнечного света вызывает быстрое старение капрона и понижение его прочности.

     Полиэфирное волокно, известное под названием лавсан, по внешнему виду и многим свойствам подобно шерсти, а по ряду показателей превосходит её.

     Исходным сырьем для получения волокна лавсан служат вещества, получаемые из нефтяных и природных газов, - диметиловый эфир тереорталевой кислоты и этиленгликоль.

     Производство  волокна лавсан складывается из тех  же стадий, что и производство капрона.

     Лавсан, так же как и капрон, вырабатывают в виде штапельного волокна или шелка. Наиболее широкое применение в текстильной промышленности получило лавсановое штапельное волокно.

     Волокно лавсана, как и все синтетические волокна, имеют гладкую поверхность, из-за чего снижается сцепление волоконец между собой. Кроме того, они сильно электризуются, что затрудняет их переработку. Эти недостатки устраняются гофрировкой волокна, то есть приданием извитости, и обработкой  антистатическими препаратами, уменьшающими электризуемость.

     После гофрировки жгут штапелируют, то есть его режут на отрезки заданной длинны (от 32 до 100мм), сушат и упаковывают  в кипы.

     Лавсановое  штапельное волокно используют для выработки искусственного  трикотажного меха.

     Прочность волокна лавсана колеблется в пределах 35-70 разрывных километров. Волокно обладает высокой упругости, низкой водопоглащающей способностью (0,4 -1%), не разрушается микроорганизмами, химически стойко к действию различных растворителей, отличается от других волокон устойчивостью к действию высоких температур и светопогоды.

     Прочность к истиранию у лавсана ниже, чем у капрона, но выше, чем у натуральних (шерсти и хлопка) и искусственных волокон, а также синтетического волокна нитрон.

     К недостаткам лавсана относят  склонность волокна к закатыванию (пиллинг), особенно в изделиях, изготовляемых из короткого волокна и пряжи слабой крутки.

     Волокна, получаемые на основе полимера нитрила  акриловой кислоты, обычно называются акриловыми, или полиакрилонитрильными.

     Сырьём  для производства нитрона служит акрилонитрил, являющийся продуктом переработки каменного угля, нефти и газа. Акрилонитрил полимеризацией превращается в смолу нитрон, из которой формируется волокно.

     Акриловые волокна в разных странах имеют  различные названия, например нитрон (бывший СССР), орлон, акрилан, дайнел, верел (США), волькрилан (ГДР), дралон и др.

     Смола нитрон представляет собой мелкий белый  сухой порошок. Его растворяют в  особом растворителе (диметилформалиде или роданистом натре). Порошок набухает в растворителе, а затем при нагревании переходит в раствор, который и является прядильным. Его фильтруют и удаляют из него воздух. После очистки прядильный раствор направляют на прядильную машину, где продавливают насосиком через фильеры. Для получения штапельного волокна фильеры имеют по 3000-5000 отверстий. Струйки прядильного раствора попадают в осадительную ванну из смягченной воды и 20% растворителя, где они затвердевают, образуя тонкие волокна.

     По  выходе из осадительной ванны волокна  с каждой фильеры собираются в  общий жгут, который последовательно проходит через ряд барок, наполненных водой. В барках жгут постепенно промывается от растворителя и вытягивается в несколько раз для повышения прочности волокна.

     В одной из ванн волокно обрабатывается веществами, уменьшающими его электризуемость. Затем волокно гофрируют, репсут и сушат.

     Волокно нитрон широко используют при изготовлении искусственного трикотажного меха. Волокно  нитрон примерно в 2 раза прочнее шерсти, удлинение у нитрона ниже, чем у шерсти. Волокно обладает высокой упругостью, хорошим грифом, шерстоподобным видом и высокими теплозащитными свойствами, приближающими к свойствам шерсти.

     Прочность мокрого волокна несколько ниже прочности сухого. При смачивании удлинение не меняется. Гигроскопичность волокна низкая. При относительной влажности воздуха 85% волокно поглощает до 1% влаги, в воде не набухает и не даёт усадки. Волокна типа нитрон обладают объёмностью и шерстистостью. Они устойчивы к действию окислителей, моли и плесени. Изделия из нитрона не сваливаются и после стирки почти не усаживаются.

     Особенностью  полиакрилонитрильных волокон является их высокая устойчивость  к действию светопогоды, значительно превосходящая все другие волокна, а также высокая термостойкость. К недостаткам  нитрона относятся: его сравнительно низкая стойкость к истиранию и трудность окрашивая в темные цвета.

     Заводы  химического волокна, изготовляющие  волокно нитрон, могут перерабатывать и другие полимеры, получаемые на основе акрилонотрила. К ним относятся  сополимерные смолы, получаемые из смеси разных исходных веществ, молекулы которых способны соединятся, образуя большие сложные молекулы.

     Из-за малой гигроскопичности полиакрилонитрильных волокон и трудностей их при окрашивании  в темные цвета стали изготовлять  волокна не из чистого полимера акрилонитрила, а из его сополимеров в сочетании с другими мономерами, например винилхлоридом, винилацетоном, метилметакрилатом, винилпиридоном и др.

     При добавлении к акрилонитрилу в малом количестве других мономеров основные свойства полиакрилонитрильных волокон почти не меняются, сохраняется их светостойкость, улучшается неокрашиваемость. Чем больше содержится в сополимере акрилонитрила,  тем выше прочность, термостойкость и светостойкость волокна.

 

      2.2. Структура и способы изготовления  искусственного меха как фактор формирования его свойств и назначения.

     Ведущими  параметрами структуры искусственного меха являются:

     - структура подложки (тканая, трикотажная,  нетканая);

     -  заправочные параметры подложки;

     - высота ворса, его плотность;

     - фактура ворсового покрова.

     Искусственный мех на тканой основе вырабатывался предприятиями длительное время, с тех пор, когда еще не существовало других его структур. В настоящее время он стал менее популярным, чем мех на вязаной основе, поскольку он более жесткий и плохо драпируется. Однако данный тип структуры продолжает использоваться для шапок-ушанок, укрепляющей подкладки.

     Мех на трикотажной основе более конкурентоспособен в швейном производстве, чем предыдущий вид, поскольку он мягче, эластичнее, хорошо драпируется, имеет высокий ворсовый покров, что позволяет хорошо имитировать многие виды натурального пушного полуфабриката. Он с успехом используется для пошива пальто женских и детских, курток, головных уборов.

     Искусственный мех на нетканой основе по конкурентоспособности уступает двум предыдущим видам, так как менее формоустойчив, клеевое покрытие подложки быстро стареет; резко ухудшаются и прочностные его характеристики с течением времени. По месту сидения в пальто образуются во время носки мешкообразные вздутия, что ухудшает эстетику одежды.

     В Украине и за рубежом предпочтение отдаётся искусственному меху на трикотажной основе, так как из него получают изделия в более широком ассортименте, а применяемое оборудование отличается высокой производительностью. Кроме того, искусственный трикотажный мех имеет лучшие эксплуатационные свойства: меньший вес, лучшую драпируемость ( по сравнению с клеевым), лучшее закрепление ворса в грунте, большую густоту и высоту ворса.

     В зависимости от применяемого сырья, сочетания волокон в смеси и способов отделки меху на трикотажной основе можно придавать различный вид имитируя такие натуральные меха, как котик, цигейку.

     По  густоте ворса, то есть количеству ворсинок, приходящихся на 1 см² , мех на трикотажной основе в 1,5-2 раза превышает мех красной лисицы и, следовательно, равен таким мехам, как цигейка, белка, нутрия.

     Трикотажный мех может иметь однородную или неоднородную высоту ворсового покрова с более длинными, жесткими ворсинками (остью) и более короткими и мягкими ворсинками (подпушком).

     Для изготовления искусственного трикотажного меха существуют два основных способа получения ворсового покрова на круглых вязальных машинах; путём  ввязывания в петли грунта пучка непряденого синтетического волокна в виде ватки чесаной ленты и путём вязания из нити на изнанке полотна удлиненных плюшевых петель, которые разрезают и расчесывают.

       Наиболее широко распространён  первый способ получения ворсового  покрова трикотажного меха, поскольку он хорошо имитирует натуральный мех, а его технология является более прогрессивной и экономичной.

     Для получения  ворсового покрова  искусственного трикотажного меха, имитирующего мех животных, необходимо иметь волокна с различными свойствами: более жесткие и упругие для ости и более тонкие и мягкие для пуха  (подпушка). Поэтому в зависимости от вида меха и назначения волокна (ость, подпушек) к синтетическому штапельному волокну предъявляются определёнными требованиями в отношении тонины (номера), упругость, усадочности, термостойкости, извитости.

     Синтетические волокна, предназначенные для изготовления ворса искусственного меха, должны обладать высокими упругостью и извитостью, малым удельным весом, объёмностью, не должны быть хрупкими и ломкими.

     Для ости применяют главным образом  полиакрилонитрильные волокна w 560-2000 (1,78-0,5 текс), упругие и безусадочные, например орлон, усадка  которого в кипящей воде 4-5%, верел – с усадкой 3%, ниртон – с усадкой 2,5/3%.

     Для подпушка используют волокно более  высокого номера (более тонкие), например w 3000 (0,33 текс), обладающие низкой термостойкостью, то есть усадочное. К таким волокнам относятся: дайнел, усадка которого в кипящей воде составляет 24-28%, нитрон 12 с усадкой 20%.