НИТРОН

 Производство волокна нитрон. Сырьем для производства волокна нитрон служит акрилонитрил, синтезируемый из пропилена и аммиака или ацетилена и синильной кислоты (первый способ является более экономичным).

 Акрилонитрил путем полимеризации превращается в смолу полиакрилонитрил молекулярной массой 40 000 - 60 000. Полученную смолу растворяют при нагревании в диметилформамиде и получают прядильный раствор, из которого формуют волокно нитрон. Формование волокна из раствора может быть осуществлено сухим и мокрым способами. Сухим способом получают только комплексные нити, а мокрым - как комплексные нити, так и штапельные волокна. В Советском Союзе в основном вырабатывается штапельное волокно нитрон.

 Формование волокна осуществляется продавливанием прядильного раствора через фильеры. Число отверстий в фильере при формовании штапельного волокна от 3000 до 12000. Скорость формования 3 - 6 м/с.

 Выходящие из фильеры струйки попадают в осадительную ванну с водным раствором диметилформамида. При этом растворитель из струек прядильного раствора переходит в водный раствор и струйки затвердевают, превращаясь в нити.

 Свежесформованное волокно очень хрупкое, для придания ему пластичности его после предварительного нагрева вытягивают на 400 - 1200 % при температуре 100 - 150°С. При этом макромолекулы ориентируются вдоль оси волокна, возрастают межмолекулярные связи, волокно становится прочным и эластичным.

 Затем волокно подвергают термофиксации для повышения его теплостойкости и снижения усадочности. Далее жгуты гофрируют и режут на штапельки определенной длины (от 35 до 150 мм).

 По внешнему виду штапельное волокно нитрон трудно отличить от высококачественной шерсти, а комплексные нити напоминают натуральный шелк. Поверхность нитей гладкая с гантелеобразным поперечным сечением (см. рис. 8, д).

 Свойства нитроновых волокон. Нитроновые волокна характеризуются низкой гигроскопичностью, что ограничивает их применение для белья, хорошей устойчивостью к действию воды, в воде не набухают и не дают усадки; высокими тепло-и светостойкостью, низкой теплопроводностью.

 По теплостойкости нитрон превосходит все карбоцепные волокна и не уступает лавсану. Если волокно нагревать при температуре 200'С в течение не менее 60 ч; то оно почернеет и приобретет особо высокую теплостойкость. Такое волокно, называемое черный нитрон, может выдержать нагрев до 600 - 800'С, не разрушившись и сохранив определенную прочность и эластичность, что очень важно для изготовления специальной одежды.

 По светостойкости нитрон превосходит все известные в настоящее время волокна, кроме фторлона. Если подвергнуть нитрон воздействию светопогоды в течение года, то его прочность понизится лишь на 20 %, в то время как прочность хлопка снизится за это же время на 95 %.

 Хемостойкость нитрона невысокая. Так, при действии 5 - 20 %-ного раствора едкого натра в течение 8 ч волокно полностью разрушается. При действии концентрированных растворов щелочей и серной кислоты происходит омыление нитрильных групп, сопровождаемое деструкцией макромолекул. К действию средних и слабых растворов щелочей и кислот, а также большинства органических растворителей нитрон устойчив.

 Нитрон устойчив также к действию плесени и микроорганизмов, не повреждается молью. Он обладает особо высокой стойкостью к ядерным излучениям (в 2 раза большей стойкости полиамидных волокон и в 4 раза - вискозных волокон).

 Прочность нитроновых волокон хорошая, примерно такая же, как хлопковых, но ниже, чем полиамидных и полиэфирных. При намокании волокна прочность почти полностью сохраняется. Растяжимость волокна хорошая, упругость высокая. Изделия из нитрона после стирки хорошо сохраняют свою форму, их не надо гладить. По устойчивости плиссировки нитрон и лавсан стоят на первом месте. Если их способность сохранять плиссированные складки в изделиях принять за 100%, то устойчивость плиссировки у изделий из шерсти составит 25%, из ацетатных нитей - 20, из вискозных нитей - 5 %.

 Стойкость к истиранию нитрона значительно уступает этому показателю полиамидных, полиэфирных и других карбоцепных волокон, а также искусственных нитей и хлопка, поэтому для чулочно-носочных изделий нитрон не используют.

 Нитроновое волокно в отличие от полиамидных и полиэфирных волокон горит более интенсивно, вспышками, выделяя большое количество черной копоти. После прекращения горения остается темный наплыв неправильной формы, легко раздавливаемый пальцами.

 Себестоимость этого волокна значительно ниже себестоимости полиамидных и полиэфирных волокон.

 Нитроновое волокно используется в чистом виде для изготовления высокообъемной пряжи, из которой вырабатываются шерстеподобные ткани (для платьев, юбок и костюмов) и трикотажные изделия (свитеры, жакеты, шарфы и др.), напоминающие изделия из ангорской шерсти.

 Широкое распространение находит нитрон в смеси с шерстью для изготовления платьевых и пальтовых тканей и верхнего трикотажа. Кроме того, нитрон используется для изготовления спецодежды, искусственного меха, ковров, одеял, гардин, брезента и других технических изделий.

ХЛОРИН

 Производство волокна хлорин. Сырьем для выработки волокна хлорин служит винилхлорид, получаемый из этилена или ацетилена путем насыщения их хлором до 56,5 % при обработке хлористым водородом.

 Винилхлорид путем полимеризации превращается в поливинилхлорид молекулярной массой 60000 - 150000.

 Для получения полимера, растворимого в недорогих растворителях (например, ацетоне), поливинилхлорид подвергают хлорированию до содержания хлора 65 % и получают перхлорвинил, или смолу хлорин.

 Формование волокна хлорин производится из раствора полимера в ацетоне мокрым способом. Осадительная ванна представляет собой 4 - 10%-ный водный раствор ацетона. Скорость формования комплексной нити 30 - 40 м/мин, а штапельного волокна 15 - 20 м/мин. Фильеры для штапельного волокна содержат 2000 - 6000 отверстий.

 Сформованные нити вытягивают на прядильных дисках на 130 - 150 %, замасливают и наматывают на бобину. Штапельное волокно отделывают в жгуте: его вытягивают, гофрируют, режут на штапельки и сушат.

 Свойства волокон хлорин. Волокно характеризуется почти полной негигроскопичностью, высокой устойчивостью к действию воды и высокой хемостойкостью. Хлорин, как и все синтетические волокна, не повреждается молью, плесенью и гнилостными бактериями. Прочность его ниже прочности всех других синтетических волокон, но вполне достаточная для производства товаров народного потребления. Если хлорин подвергнуть дополнительному вытягиванию, прочность его может быть увеличена вдвое. Растяжимость волокон хорошая, но упругость несколько ниже упругости других синтетических волокон. Стойкость к истиранию волокон хорошая, хотя и ниже, чем у большинства химических волокон, кроме эфироцеллюлозных и полиакрилонитрильных волокон.

 Основными недостатками хлорина являются низкие теплостойкость и светостойкость. Уже при нагреве до температуры 70 С волокно начинает деформироваться, размягчаться и усаживаться.

 Под действием света происходит изменение химического состава полимера, понижаются прочность и удлинение волокон. При введении небольшого количества стабилизаторов светостойкость волокон может быть повышена в 2 - 4 раза.

 При трении друг о друга и о кожу человека на поверхности волокон накапливаются значительные электростатические заряды, поэтому из хлорина изготовляют белье для лечебных целей. Лечебное белье из хлорина теплое, обладает хорошей носкостью, выдерживает частые стирки, однако температура моющего раствора не должна превышать 65'С во избежание усадки волокна.

 Хлориновое волокно отличается от всех химических волокон отсутствием блеска. При поднесении к пламени дает большую усадку, обугливается, но не горит, распространяет запах хлора.

 Из хлорина в смеси с шерстью могут быть изготовлены изделия верхнего трикотажа, платьевые и пальтовые ткани, ковры.

 Благодаря устойчивости хлорина к действию воды и микроорганизмов его широко применяют для изготовления тканей, из которых шьют спецодежду для рыбаков и лесников.

 Устойчивость хлорина к действию кислот, окислителей и щелочей позволяет вырабатывать из него фильтровальные ткани типа байки и сукна, а также ткани для спецодежды рабочих химической промышленности.

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЕ ВОЛОКНО

 Производство поливинилхлоридного волокна. Сырьем для выработки поливинилхлоридного волокна, так же как и хлорина, служит винилхлорид, при полимеризации которого получается поливинилхлорид. Формование волокна может быть осуществлено по мокрому и сухому способу. Формование по мокрому способу производится из раствора поливинилхлорида в диметилформамиде подобно формованию нитрона, по сухому способу - из раствора поливинилхлорида в смеси ацетона с сероуглеродом или ацетона с бензолом, подобно формованию ацетатного волокна.

 Сформованное волокно подвергается вытягиванию на 300 - 400 % и термообработке.

 Поливинилхлоридные волокна выпускаются в виде комплексных нитей и штапельного волокна.

 Свойства поливинилхлоридного волокна. По своим свойствам поливинилхлоридное волокно во многом сходно с хлориновым. Основное отличие их друг от друга заключается в том, что поливинилхлоридное волокно характеризуется более высокой светостойкостью, большей прочностью, упругостью и стойкостью к истиранию.

 Если поливинилхлоридное волокно подвергнуть тепловой обработке, при которой снижается степень ориентации макромолекул, произойдет усадка волокна, резко снизится его разрывная нагрузка (до 8 сН/текс) и увеличится удлинение (до 150 - 180%). Такое волокно при нагреве до 100'С усадки не даст. Оно имеет матовую поверхность, в то время как другие поливинилхлоридные волокна обладают блеском.

 Поливинилхлоридное волокно по сравнению с хлорином более устойчиво к органическим растворителям. В пламени ведет себя так же, как хлорин.

 Себестоимость поливинилхлоридного волокна почти вдвое ниже себестоимости хлорина, а качество его выше, вследствие чего оно является более перспективным волокном.

 Из поливинилхлоридных волокон изготовляют разнообразные трикотажные изделия (пуловеры, свитеры, спортивные рубашки, белье, носки и др.), занавески, одеяла, покрывала, обивочные и декоративные ткани, вату, ватин, плюш, ковры и др.

 Кроме того, поливинилхлоридное волокно широко используется для технических целей: в производстве фильтровальных тканей, парусины, рыболовных сетей и др.

ВИНОЛ

 Производство волокна винол. Сырьем для выработки волокна винол служит винилацетат, получаемый из ацетилена и уксусной кислоты. Полимеризацией винилацетата и последующим омылением получают поливиниловый спирт молекулярной массой 60000 - 80000, который способен растворяться в воде, образуя прядильный раствор. Формование волокна может быть проведено по мокрому и сухому способу. Наибольшее применение находит мокрый способ. В качестве осадительных ванн используют водные растворы сульфата натрия.

 Свежесформованные поливинилспиртовые волокна промывают раствором сульфата натрия, вытягивают на 200 - 400 % и подвергают термообработке. В результате термообработки увеличиваются степень кристалличности и теплостойкость, уменьшается набухание волокна в воде. Для получения волокон, совершенно не растворимых в воде, их обрабатывают формальдегидом.

 При такой обработке вместо гидроксильных групп (30 - 40 % общего количества) образуются ацетальные связи (-О-СН₂-О-) между отдельными звеньями внутри макромолекул и частично между макромолекулами. Ацеталирование волокна приводит к повышению теплостойкости и снижению усадочности волокна. Затем волокно промывают и сушат.

 Волокно, ацеталированное бензальдегидом,- бензалон становится более эластичным и хемостойким, а ацеталированное хлорацетальдегидом или диальдегидом приобретает способность модифицироваться путем прививки и получать новые ценные свойства (бактерицидные, негорючесть и др.).

 Водонерастворимое поливинилспиртовое волокно называется винол. Винол выпускается в виде комплексных нитей и штапельного волокна.

 Свойства виноловых волокон. Основным преимуществом виноловых волокон перед другими синтетическими волокнами является его повышенная гигроскопичность, приближающаяся к гигроскопичности хлопка, что позволяет использовать винол как для верхних изделий, так и для белья. Под действием воды винол несколько теряет прочность, удлиняется и усаживается. Изделия из винолохлопковой пряжи проявляют большую усадку после стирки, чем чистохлопковые изделия, но имеют лучший внешний вид, мягче и теплее. Хемостойкость винола меньше, чем у других синтетических волокон, но выше, чем у искусственных.

 Винол обладает хорошей теплостойкостью и высокой светостойкостью. Прочность винола в зависимости от условий его получения может варьировать в широких пределах.

 Это волокно может быть получено с более высокой, чем у полиамидных волокон, прочностью. Растяжимость его хорошая, упругость удовлетворительная, устойчивость к истиранию высокая, уступающая только этому свойству капрона, окрашиваемость хорошая.

 Изделия с начесом из винолохлопковой пряжи обладают лучшими теплозащитными свойствами, чем чистохлопковые и шерстяные.

 Винол облагораживает внешний вид изделий, особенно из начесных полотен, придавая им приятный шелковистый блеск. После стирки изделий ворс не скатывается и не вытирается, как на хлопчатобумажных изделиях.

 Недостатком этих изделий является пиллингуемость и быстрое загрязнение.

 Волокно винол по внешнему виду сходно с большинством химических волокон. При введении в пламя винол усаживается, а затем горит желтоватым пламенем. После прекращения горения остается твердый наплыв светло-бурого цвета.

 Винол может быть использован в чистом виде и в смеси с другими волокнами для изготовления бельевых, платьевых и костюмных тканей, швейных ниток и разнообразных трикотажных и технических изделий.