Состав капрона 3 класс технология: состав и структурная формула, технология изготовления капронового волокна

Содержание

состав и структурная формула, технология изготовления капронового волокна

Капроновая нить производится из синтетического полиамидного волокна (перлона). Из нее получается довольно прочная и легкая ткань. Полиамидное волокно создано на основе поликапролактама. Впервые его синтезировал в 1938 году, немецкий ученый Пауль Шлак. В СССР похожее соединение появилось в 1942 году и получило название — капрон.

Виды капрона

Капроновое волокно имеет гладкую поверхность и блестящий внешний вид. Ткань из капрона изготовляется двумя способами: саржевым и полотняным. Она может быть мутно-молочной или прозрачной структуры. Чем прозрачнее ткань, тем прочнее ее свойства. Капрон бывает однотонного цвета или с узором.

  • Цветовая гамма однотонной ткани очень разнообразна. Это могут быть белоснежные цвета или яркие, неоновые оттенки.
  • Узор на ткани получается благодаря клеевому составу, который наносится на поверхность разнообразными узорами. После этого, на клеевую основу распыляют флоковые волокна.
    Они закрепляются на полотне перпендикулярно. Когда клей полностью засохнет, ненужные ворсинки удаляют. Получается красивый, бархатистый узор.

Характеристика материала

Свойства капроновой ткани 3 класса зависят от плотности капроновой нити, которая применяется для его изготовления. Производство волокна происходит путем переработки каменного угля и нефти. Шелковая ткань, изготовленная из капроновых нитей специального назначения, имеет арт.56383. Свойства материала:

  • Легкий и упругий материал. По сравнению с шелком, его прочность в несколько раз выше.
  • Вещи из капрона не мнутся и не деформируются. Благодаря эластичности, ткань при растяжении не рвется.
  • Материал имеет хорошую износостойкость.
  • Не требует особого ухода и обладает устойчивостью к воздействию щелочи.
  • Имеет защитные свойства от различных микроорганизмов.

У любого материала есть недостатки, капрон не исключение. Он электризуется, не впитывает влагу, при нагревании теряет прочность. При температуре выше 200 градусов подвержен плавлению. Ткань боится кислоты и имеет низкую светостойкость.

Получение капрона

Открытие множества полезных веществ и компонентов произошли в науке случайно. Поликапроамид — это полимер, на основе которого был получен капрон. Во время нагревания аминокапроновой кислоты под давлением, произошла реакция поликонденсации. В результате этого образовался поликапроамид. Поликапроамид состоит из основного компонента — аминокапроновой кислоты. Именно поэтому полученное вещество назвали капроном. Пройденные через фильтр в расплавленном виде капрон и нейлон придали полученному материалу дополнительную прочность. Таким образом, получались длинные нити, которые подвергали вытягиванию после того, как они остынут. Структурное звено и мономер капрона:

  • Капрон (или полиамид-6) — синтетическое полиамидное волокно.
  • [ — N — (Ch3)5 — C — ]n
  • H O
  • Мономер: СН2-СН2-СН2
  • C =O
  • Ch3-Ch3-NH
  • капролактам

Полиамиды капрон и нейлон имеют множество физических и химических свойств:

  • Они эластичны и устойчивы к высокому нагреванию.
  • Из всех существующих волокон, у полиамидного материала самая высокая прочность.
  • Если добавить к расплавленному полиамидному веществу подходящий краситель, он хорошо меняет цвет.
  • Когда полиамиды начинают гореть, они превращаются в твердый темный шарик, который неприятно пахнет.

Металлы и другие природные материалы стали заменять различными пластмассами, в состав которых входят полиамиды. Материал отличается высокой прочностью и износостойкостью. Из них изготавливают подшипники, втулки, зубчатые колеса и другие детали.

Область применения

Капрон используют для пошива одежды, нижнего белья, штор и предметов декора, а также применяют для изготовления рыболовных сетей и парашютов. В промышленной отрасли применяются технические сорта волокон.

  • Одежда. Из капрона производят большой ассортимент чулочно-носочных изделий — это колготки, чулки, носки. Волокно используют для пошива спортивных костюмов. В них часто выступают фигуристки и гимнастки. В сценической одежде и вечерних платьях на капрон часто пришивают стразы и различные декоративные элементы. Тюль и кружева из капрона используют для отделки свадебных платьев.
  • Нижнее белье. В капроновом белье спать неудобно, зато оно великолепно подходит для романтического вечера.
  • Шторы. Воздушные и легкие капроновые шторы, подходят для любого интерьера. Великолепно драпируются, создавая красивые складки и волны. Долговечный материал, не боится частых стирок. В отличие от натуральных тканей, капроновые шторы стоят намного дешевле.
  • Покрышки и шины. Из крученых капроновых волокон делают кордную ткань. Из нее армируют пневматические шины и покрышки.
  • В медицинской, пищевой и химической индустрии используется фильтрованная капроновая ткань. Этот вид материала обладает способностью останавливать самые мелкие частицы из жидкостей и газов.

Уход за капроновыми тканями

Вещи из капрона стирают при температуре не более 40 градусов в режиме «деликатная стирка». Чтобы материал не потерял своих влагоустойчивых свойств в воду нельзя добавлять смягчающие и отбеливающие вещества. При ручной стирке, изделия заранее замачивают в мыльном растворе. Во время глажки утюг устанавливают на самый маленький нагрев, без использования пара. Из-за статического электричества капроновые шторы со временем приобретают серый оттенок. Поэтому их регулярно чистят пылесосом, используя специальную насадку.

Originally posted 2017-12-21 06:52:31.

Капрон — что такое за ткань | Капроновая нить

Много ли мы знаем о самых, казалось бы, простых и привычных вещах. Ткань капрон, например, это не только банты и колготки, изобрели его для совсем других целей. Эта разработка была предназначена для нужд авиации, из него делали канаты, рыболовные снасти и даже автомобильные покрышки.

Конечно, капроновая ткань использовалась и для пошива одежды, причем, еще несколько десятилетий назад в этой области применялась практически повсеместно.

Вот о том, что такое капрон, из чего он производится и для чего применяется, мы сегодня и поговорим.

Описание и производство

Капроновое волокно – это полностью синтетический материал. Он очень легкий, практически невесомый, но, при этом, невероятно прочный.

Состав капрона – это полиамиды, полученные в результате переработки нефти и каменного угля с помощью бензола, фенола и толуола. Вот из чего делают капрон. Производство этого материала далеко не самое экологичное, выброс вредных веществ в окружающую среду настолько велик, что вышеописанная технология сегодня применяется в разы реже, нежели раньше.

Виды

Ткань может отличаться по цвету и методу плетения.

Цвет:

  • Однотонный. Палитра оттенков очень богатая, капроновое изделие можно найти абсолютно любого цвета, от самых ярких до пастельных, приглушенных
  • Узорчатый (флокированный). При производстве этой ткани применяется технология флокирования, а в результате получается полотно с бархатистой поверхностью и эффектными разводами, очень приятное на ощупь

Узнайте, что такое стрейчевая ткань в другой статье.

Метод плетения нитей: — Саржевый

Как выглядит капрон и изделия из него, можно посмотреть на фото.

Капроновая нить

Невозможно не добавить несколько слов о капроновой нити, которая тоже применяется для самых разных целей.

Шовная

Шовный материал капрон имеет следующее описание – нити с повышенной прочностью и эластичностью, которая подвергается специальной радиационной стерилизации. Такая нить используется для проведения самых сложных хирургических операций, она инертна, не токсична и не вызовет аллергических реакций. Подходит для наложения и наружных, и внутренних швов. Причем, в первом случае такие нити очень легко удаляются, благодаря высокой гладкости.

Это интересно: ацетатное волокно — что за состав у него? Переходите по ссылке.

Обувная

Капроновая обувная нить имеет высокую прочность и устойчивость к износу, отталкивает влагу и может пережить многократные сгибания. Кроме того, они прекрасно показывают себя с эстетической точки зрения. Все эти качества, в совокупности, делают капрон незаменимым при пошиве обуви.

Техническая

Техническая капроновая нить также отличается высокой прочностью, они применяется для изготовления кордной ткани, рыболовецких сетей и снастей, а также канатов и тросов. И вы, наверняка имели дело с технической нитью, ведь обычная леска – это ее разновидность.

Характеристики ткани: плюсы и минусы

А теперь поговорим о свойствах капрона, как положительных, так и отрицательных.

Достоинства:

  • Высочайшая прочность
  • Способность растягиваться, а затем снова возвращаться в исходную форму
  • Устойчивость к разрывам, деформации, истиранию
  • А также к растяжению и скручиванию
  • Легкость, почти невесомость
  • Отталкивает воду, не гниет, не подвергается воздействию многих химических веществ
  • Неприхотливость в уходе
  • Низкая стоимость

Недостатки:

  • Эта материя совсем не экологична, она не пропускает влагу и воздух. Поэтому носить изделия из такого материала часто не рекомендуется
  • Изделия из этой ткани очень холодные, к тому же, на морозе материал становится жестким
  • Не устойчив к воздействию света (проще говоря, сильно выгорает).
  • Накапливает статическое электричество

Применение

Сфера применения капрона очень широка:

  • Одежда. Раньше из этой ткани шили нарядные платья, блузки, верхнюю одежду. Сейчас же, это, по большей части, элементы декора – кружевные вставки, пышные подъюбники, галстуки, шейные платки и пр. Ну и, конечно, чулки и колготки

 

  • Сценические костюмы, а также костюмы для таких видов спорта, как гимнастика, фигурное катание и пр.

  • Шторы занавески из этой материи выглядят очень эффектно

  • Используется для фильтрации воды

Уход

Ухаживать за изделиями этого материала очень просто – стирка в теплой воде (до 40 градусов), режим – «синтетика». Сохнет ткань практически моментально, а вот гладить ее категорически запрещено, под утюгом материя расплавится.

что это такое, описание, состав и свойства ткани, недостатки материала

Материал капрон применяется не только для изготовления колготок. Изначально его создали для совершенно иных целей. Ткань была разработана для авиации, из неё изготавливали рыболовные снасти, канаты. В данной статье будет рассмотрено, что такое капрон, из чего его делают и в каких целях используют сегодня.

Общее описание, процесс производства

Капрон — это искусственный синтетический материал. Несмотря на свою невесомость, он достаточно крепкий.

В состав капрона входят полиамиды (перлоны), полученные благодаря синтезированию каменного угля, фенола, толуола, нефти, бензола. Производство ткани вредит экологии планеты, ведь в окружающую среду попадают токсичные вещества. По этой причине современные заводы стараются отказаться от применения вышеописанной технологии создания материала.

Разновидности капрона

Теперь, когда было разобрано, из чего делают капрон, необходимо узнать о его видах. Материал делят на категории, в зависимости от способа плетения, цветовой палитры.

По второму критерию ткань бывает:

  • однотонная. Имеет широкую палитру оттенков, начиная от приглушённых постельных до ярких вызывающих;

  • флокированный (или узорчатый). Вид получил название из-за технологии производства, которая называется флокирование. Результат метода — бархатистое полотно, имеющие привлекательные разводы.

Самый популярный способ плетения — саржевый. Ниже представлено фото такого изделия.

Капроновая нить

Особое внимание стоит уделить капроновой нити. До её появления наиболее прочным материалом был натуральный шёлк. Современный капрон в несколько раз превосходит шёлк по прочности.

Шовная нить

Краткое описание материала капрон шовный: нити обладают высоким уровнем эластичности, прочности. При производстве их подвергают радиационной стерилизации. Нить применяют в хирургических операциях, ведь в составе нет токсичных элементов, и их использование не приводит к появлению аллергии. Материал применяют для наложения как внутренних, так и внешних швов. Он имеет повышенный уровень гладкости, потому удалить его не составит труда.

Обувная

Обувная нить обладает повышенной устойчивостью к изнашиванию, способностью отталкивать жидкости. Материал не боится постоянных сгибаний, известен повышенным уровнем крепости. Он является незаменимой частью обувного производства.

Техническая

Техническую нить используют для создания канатов, шнуров, рыболовных снастей, тросов. Она известная прочностью, крепостью, эластичностью. Многим людям материал знаком по своей разновидности — леске.

Преимущества и недостатки ткани

Как и любой материал, свойства капрона имеют сильные и слабые стороны.

К достоинствам стоит отнести:

  • невесомость;

  • повышенный уровень крепости;

  • не склонен к скручиванию, износу, повреждениям;

  • доступная цена;

  • водоотталкивающий;

  • не поддается влиянию химических соединений, гниения.

Капрон не требует особого ухода. При растяжении он всегда возвращается в первоначальную форму.

К недостаткам относятся:

Изделия из ткани получаются холодными, из-за чего их не стоит носить в холодное время года. В это же время он становится более жёстким, что сильнее затрудняет процесс носки. Капрон — не экологичен, то есть не пропускает воздух, влагу. Для ежедневного ношения материал не подойдет.

Сферы применения

Свойства ткани капрон разобраны. Теперь нужно упомянуть о сферах его применения. Его используют не только для создания капроновых чулков, колготок, носочков. Материал широко применяется для:

  • создания одежды. Ранее из ткани делали различные элементы гардероба. В современное время из нее также делают декоративные элементы, например кружевные вставки;

  • создания сценических костюмов. Капрон особенно популярен в пошиве нарядов для различных спортивных соревнований: фигурное катание, гимнастика, бальные танцы, другое.

Из ткани производят шторы-занавески, при её помощи происходит фильтрация воды.

Уход

Как было сказано ранее, капрон неприхотлив в уходе. Достаточно просто стирать его в тёплой воде (температура не должна превышать сорока градусов) в режиме «синтетика». Материал высыхает быстро. Гладить запрещено — ткань плавится под воздействием горячих температур.

В статье было разобрано, что это за материал — капрон. Были расписаны не только преимущества и недостатки, но и свойства, сферы применения капрона. Такой материал пригодится любой швее, ведь его можно применять для пошива практически любого элемента одежды.

Поэтому не откладывайте покупку на потом — заказывайте сейчас.

Современные колготки преимущественно делают из волокон синтетического происхождения (полиамид, эластан). Некоторые зимние модели создают с применением волокон натурального (хлопок, шерсть) или искусственного (вискоза, бамбук) происхождения, но полиамид и эластан присутствуют всегда. 

Если рассмотреть составы современных колготок (всегда указываются на оборотной стороне упаковки), то можно заметить, что в своём большинстве они изготавливаются из полиамида и эластана. Где полиамид является преобладающей в % отношении составляющей, а эластан — добавкой для улучшения потребительских свойств, таких как хорошее равномерное облегание, сохранность формы в процессе носки и после стирки. Большее содержание эластана влияет на фактор практичности колготок, вследствие лучшего облегания колготки будут менее подвержены зацепкам и затяжкам. Эластан — это более дорогостоящее волокно, чем полиамид и его количество (содержание в %) влияет на стоимость конечного продукта. 

С технической точки зрения на цену может влиять и метод использования эластана. Есть несколько способов применения эластана, что также может влиять на стоимость колготок. Встречается обычное классическое использование эластана, когда он провязывается в каждый второй ряд (образуются зрительно заметные с небольшого расстояния рядки петель). В некоторых более дорогих моделях используются — обкрученный эластан (эластан обкручиваемый полиамидом). Встречается одинарная или двойная обкрутка. В изделиях, использование технологии обкрученного эластана, придаёт гладкость, шелковистость и большую прочность. Третий и самый дорогой способ применения эластана — это технология 3D, при котором эластановые волокна провязаны в каждом ряду, в результате получается структура полотна равномернорастяжимого в трёх направлениях (отсюда и название 3 DIMENSION). Подобная технология даёт более равномерное растяжение, учитывая все анатомические особенности тела и самый главный фактор 3D технологии — абсолютно однородная структура (без видимых рядков) с очень большой степенью эластичности. 3D технологию использования эластана, как правило, сочетают с полиамидом типа microfibra и благодаря большой мягкости и эластичности, называют — вторая кожа. 

Для того чтобы колготки сохраняли минимально достаточную эластичность, для тонких и средней плотности моделей, необходимо 10-12% эластана в составе. В более дорогих моделях (в премиум классе) содержание эластана может превосходить 15-20%. В плотных моделях колготок для нормальной эластичности достачно содержание эластана менее 10%. Для моделей с 3D технологией встречается содержание эластана превышающее 30-40%. Для поддерживающих или корректирующих моделей колготок большее содержание эластана, необходимо для создания реально ощутимого действенного эффекта.

ПОЛИАМИД — первое в мире синтетическое волокно. Полиамид изобрели во второй половине 30-х годов прошлого столетия. Изобретение принадлежит исследовательской лаборатории американской компании DUPONT. Новый материал получил название — nylon. В своё время появление полиамида произвело революцию в производстве чулок и стало самой важной вехой развития. Материал имеет прочность стали и тонкость паутины, заявляла реклама тех лет. В один момент чулки из нейлона получили огромную популярность в США и Европе. В последующие годы производство полиамида постоянно совершенствовалось, путём добавления различных добавок и создание различных модификаций. В 90-х прогресс привёл к созданию микроволокнистого полиамида — microfibra. Полиамид на разных рынках имел различные названия, в США — nylon, в германии — dederon, в СССР – капрон, сегодня название полиамид стало интернациональным. Сегодня производство полиамида обходится намного дешевле, чем производство натуральных волокон, а по ряду своих свойств полиамид превосходит их. Например, при аналогичной тонкости натуральные волокна не могут конкурировать с полиамидом по прочности и износоустойчивости. Сегодня доля синтетических волокон в текстильной промышленности составляет более 60%, а полиамид и его разновидности занимают в нём большую часть. 

Полиамид получают путем переработки — нефти. Технологический процесс получения полиамидных волокон включает в себя четыре основных этапа: синтез полимера (предварительная обработка природного сырья), приготовление расплава (посредством нагрева), формование (создание нити при помощи прохождения расплава через специальные фильеровочные отверстия с последующим охлаждением) и его текстильную обработку (создание пряжи, скручивание). Дорогие полиамидные волокна подвергают дополнительной обработке для придания лучшей мягкости, меньшей электризуемости путём добавления различных стабилизаторов, а для лучшей прочности, нити подвергают многократному вытягиванию с последующим скручиванием. Хорошая дорогая полиамидная нить — это пряжа, состоящая из нескольких элементарных нитей. Поэтому дорогая нить всегда толще, чем дешёвая, состоящая из моно-нити или меньшего количества элементарных нитей (при равном значении плотности нити — DEN) и при этом обладает лучшей мягкостью, гладкостью, большей эластичностью и лучшей характеристикой на разрыв — прочностью. В колготках качество полиамидной нити оценочно можно определить по тактильным ощущениям и визуально сравнивая реальную толщину и прозрачность с декларируемой характеристикой плотностью нити – DEN (не забывайте, что характеристика DEN – это плотность, а не толщина см. статью Характеристика DEN и плотность (прозрачность).

MICROFIBRA — высотехнологичная разновидность полиамидного волокна. Microfibra — комплексная пряжа, состоящая из множества элементарных (сверхтонких — монофиламентов) полиамидных нитей. При этом каждая элементарная нить имеет плотность менее 1 DEN, что в среднем в два раза тоньше шёлка и в пять раз тоньше человеческого волоса. Колготки из microfibra обладают мягкостью и бархатистостью, улучшенным комфортом, как правило, абсолютно матовые (без блеска), более лучшей практичностью, стойкостью к зацепкам и затяжкам, а в плотных моделях хорошо сохраняют тепло, благодаря пористой структуре легко выводят влагу наружу, препятствуя проникновению холода.  Существуют разные торговые марки microfibra, такие как MICROFIBRE NYLSTAR® и MERYL® от итальянского производителя NYLSTAR, TACTEL® от компании INVISTA), MICROTEX и многие другие.

Свойтва полиамида.
Плюсы: легкость, мягкость, шелковистость, хорошая прочность на разрыв, отличная стойкость к истиранию, малая гигроскопичность (не впитывает влагу), быстро сохнет, не пилингуется (не образуются катышки), не усаживается, не сминается, легко поддаётся крашению. Высокая стойкость к щелочам. В комбинированном использовании, например, с шерстью или хлопком, придает материалу дополнительную прочность и стабильность.

Минусы: очень низкая теплостойкость (теряет свои свойсва при нагреве), способен электризоваться, немного деформируется при сильных растяжениях (доля обратимой деформации до 96%), низкая стойкость к растворителям.

Уход за изделиями из полиамида: ручная или машинная стирка в щадящем режиме (в специальных мешочках) при температуре 30-40 градусов. Не допускается отжим в центрифуге и сушка в сушильном устройстве, изделиям из полиамида предпочтительней естественная, лучше раздельная сушка. При полоскании изделий из полиамида в воду не допускать добавление смягчающих средств. Не гладить, избегать хранения под прямыми солнечными лучами, не обрабатывать растворителями.

Производители колготок и чулок в составах указывают только полиамид, о том что изделие сделано из microfibra можно узнать только из описания. Часто слово microfibra специально выделяется, подчёркивая особенность данного изделия. Несмотря на то, что полиамиды относятся к синтетическим материалам, изделия из полиамида маловероятно могут иметь отношение к каким либо ненормальным реакциям кожи (зуд, покраснение), даже для людей с очень легковоспримчевой кожей. Как правило, виной тому могут служить «неправильные» красители. Торговая компания «Про-Колготки» рекомендует выбирать колготки и чулки известных марок (не только в России, но и в мире) от известных производителей. Хорошей гарантией в этом случае, является маркировка изделий европейским текстильным сертификатом OEKO-TEX® Standard 100.

ЭЛАСТАН — полиуретановые волокна или эластомерные нити. Эластан — это синтетическая нить, получаемая на основе сегментированных полиуретановых каучуков. LYCRA® — самый известный в мире эластан, настолько стала популярна в мире, что практически стала именем собственным. Но LYCRA® — это всего лишь бренд (торговая марка эластана), который сегодня принадлежит компании INVISTA (крупнейший в мире производитель эластановых волокон). В составе всегда будет указана % доля эластана, а не LYCRA.  Ранее торговая марка LYCRA® принадлежала американскому химическому гиганту DUPONT, который так же, как и в случае с полиамидом является первооткрывателем эластановых волокон. Изобретение произошло 1959 году, в чулочно-носочных изделиях эластан стал широко применяться с середины 80-х годов прошлого века. Применение эластана стала второй революцией, которая позволила сделать колготки и чулки более совершенными. Сегодня почти все чулочно-носочные изделия содержат эластан. Наличие эластана делает изделия хорошо растяжимыми, создаёт отличную облегаемость, позволяет сохранять форму (не растягиваться) и улучшает практичность. Именно поэтому эластичные изделия практически вытеснили с рынка колготки и чулки, сделанные из полиамида, несмотря на то они имеют в два-три раза большую цену. В разных частях света эластан имеет разные названия в Америке он носит имя spandex (cлово появилось в результате перестановки слогов в слове expand — растягивать), в Европе и Азии его чаще называют — эластаном.

Производство эластановых нитей очень похоже на создание полиамидных нитей. Нити формируются из расплава с последующей большой вытяжкой. Чаще всего производятся мононити (одножильные), но встречаются также  комбинированные нити — пряжа (текстильная обработка путём скручивания нескольких нитей). В некоторых случаях (в изделиях более высокого класса) используется обкрученный эластан. Эластан обкручивается полиамидной нитью, при двойной обкрутке — эластан обкручивается полиамидом сначала в одну сторону, затем в другую. Обкрученный эластан улучшает гладкость, прочность и внешний вид (элегантность) продукта.

Многие производители предлагают эластановые волокна, более известны торговые марки: LYCRA® от INVISTA (глобальная компания с производством в Америке, Европе и Азии), CREORA® от HYOSUNG (Корея), LINEL® от FILLATTICE INDAH INDUSTRY (Индонезия), DORLASTAN® от ASAHI KASEI FIBER CORPORATION (Германия) и многие другие.

Свойства эластановых волокон. 
по своим свойствам эластан похож на резиновые нити. Главной характеристикой эластана его отличная формоустойчивость. Эти волокна можно растягивать до размера в несколько раз превышающего его первоначальную длину, и при этом без остаточной деформации принимают ту же форму. Эластан используется лишь в небольших количествах в комбинации с другими типами волокон, как синтетическими так и натуральными. Главной характеристикой эластанового волокна — это растяжимость (удлинение) от своего первоначального размера. Сегодня производители  создают всё новые  марки эластана, вот некоторые величины растяжимости различных торговых марок: 400-450% для DORLASTAN®, 600-700% для LYCRA® и 1000-1200% для CREORA®.   

Вернуться к списку информации

Урок в 6 классе «Текстильные материалы из химических волокон и их свойства» | План-конспект урока по технологии (6 класс):

               Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

                  средняя общеобразовательная школа №16

             Щёлковского муниципального района Московской области

                                                                                                                                                                               

 Тема урока: «Текстильные материалы  из     химических волокон и их свойства »

                               (Урок технологии  6 класс)

                                                                     

                                                                                             Учитель технологии:  

                                                                                                  Дегтярева Т. Н.                                                                                      

                                                           2018 г

Тип урока: комбинированный

Цель урока: Дать представление о видах  химических волокон и производстве тканей из них

Задачи:

1.Ознакомить учащихся с химическими  волокнами из вязких растворов, полученных  с помощью реакций из разного сырья.

2. Научить разбираться в свойствах тканей и применять эти знания в жизни.

3. Воспитывать аккуратность и способствовать развитию эстетического вкуса.( слайд 1)

Оборудование: Образцы  тканей, раздаточный материал, карточки, схема «Классификация текстильных волокон», компьютеры, мультимедийная установка..

                                               Ход урока

Организационный момент.

Проверка готовности к уроку. Подготовка учащихся к восприятию урока.

II. Актуализация ранее изученных знаний.          Вводная беседа.

1. Вы любите красиво одеваться?

2. А с чего начинается создание одежды? (С эскиза модели и приобретения ткани.)

3. Чем вы обычно руководствуетесь при покупке ткани?

1. Понравилась какая-то модель в журнале (или на ком-нибудь) и нужно купить ткань, подходящую для этой модели.

2. Понадобилась вещь определенного назначения, например зимняя юбка, и для этого необходимо подобрать ткань с соответствующими качествами.

Чтобы научиться разбираться в тканях, необходимо знать их свойства, тогда вы научитесь правильно ухаживать за своими вещами и будете всегда самыми модными, красивыми и практичными.

Вы ранее познакомились с тканями растительного и животного происхождения.

Давайте вспомним, что это за ткани?  ( Хлопок, лен, шелк)

Закончите предложения:

1. Хлопок и лен относятся к волокнам …. (растительного происхождения)

2. К волокнам животного происхождения относятся… (шерсть и шелк)

3. Составьте последовательную цепочку изготовления ткани:

Растение – волокно – пряжа – ткань

4. Вставьте пропущенные слова.

Самое тонкое волокно (шелк)

Самое гладкое волокно (лен)

Самое короткое волокно (хлопок)

Самое пушистое волокно (шерсть)

5. Значительной гигроскопичностью обладают … (все ткани из натуральных волокон)

6. Большой  пылеемкостью  обладают … (шерстяные ткани)

7. Лучше других драпируются … (шелковые ткани) 

Драпируемость — способность ткани образовывать мягкие, округлые складки в подвешенном состоянии.

III. Изучение нового материала.

Натуральные волокна – это природные волокна, готовые к использованию. Они экологически чистые и благотворно влияют на здоровье человека, но их производство

— трудоемкий и дорогостоящий процесс.

 «Свойства тканей из химических волокон»

Химические волокна в природе не встречаются, они производятся с помощью специальных химических процессов на заводах (в виде непрерывных нитей и штапельных волокон). Ткани из химических волокон производятся менее трудоемко и более дешево. Экономическая выгода применения химических волокон состоит в более низкой их себестоимости, что объясняется значительно меньшими трудовыми затратами на их производство. Например, для получения одинакового количества хлопка и льна надо затратить труда в 10 раз больше, чем для получения того же количества вискозного штапельного волокна, и почти в 50 раз больше, чем для получения натурального шелка.

— Когда же появились ткани из химических волокон?

Историческая справка:

В VII веке англичанин Роберт Гук высказал мысль о возможности получения искусственного волокна. Промышленным путем его получили только в конце XIX века. В России первый завод по производству искусственного шелка был построен в Мытищах, и в 1913 году он дал первую продукцию.

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Посмотрите на таблицу: (слайд)

Химические

Искусственные

Синтетические

Вискозные

Капроновые

Ацетатные

Лавсановые

Нитроновые

Характеристика тканей из химических волокон.

Ткани из химических волокон всегда имеют красивый внешний вид и высокую прочность, они устойчивы к действию света и не поражаются молью и микроорганизмами, а еще они отлично удерживают тепло.

Что же является сырьем для производства синтетических и искусственных тканей? (Слайд)

Сырьем для производства вискозных волокон является древесина хвойных деревьев – еловая щепа, отходы хлопка, из которых после обработки получают целлюлозу в виде листов картона. Растворенная целлюлоза представляет собой вязкую жидкость – вискозу; продавливая ее через фильеры, получают тонкие непрерывные нити вискозного шелка. Вискозные волокна вырабатывают не только в виде непрерывных нитей, но и коротких отрезков, т.е. штапельных волокон, пригодных для изготовления как однородной вискозной пряжи, так и смешанной, с добавлением разных волокон для придания разнообразных свойств тканям. Раздаю образцы тканей и объясняю свойства вискозных тканей:

+ Ткани из вискозных волокон имеют красивый внешний вид, высокую прочность, на ощупь они имеют шероховатую поверхность.

— Отрицательными качествами этой ткани являются потеря прочности во влажном состоянии.

Способ получения ацетатных волокон такой же, как и способ получения вискозного волокна. Отличие заключается только в том, что целлюлоза, вырабатываемая из древесины и отходов хлопка, обрабатывается уксусной эссенцией или серной кислотой. Уксус по-латыни «ацетум», от этого слова и произошло название волокна – ацетатное.  (слайд)

Схема получения ткани из химических волокон.

Древесина – еловая щепа

                ↓

Целлюлоза (в виде листов картона)

           ↓

Приготовление вискозы (жидкость)

         ↓

Формирование волокон из раствора

Текстильная обработка волокон (вытягивание, кручение, перемотка)

         ↓

Ткацкое производство (производство ткани)

      ↓

Отделочное производство (отделка ткани)

Свойства ацетатных тканей:

Ткани из ацетатных волокон красивы, имеют слегка блестящую поверхность, по внешнему виду и на ощупь напоминают шелк, легкие, мягкие, хорошо драпируются, сохраняют форму, малосминаемы.

-Недостатком ацетатных тканей является потеря прочности во влажном состоянии , они плохо пропускают воздух и впитывают влагу, трудно утюжатся.

 -Где применяют искусственные ткани? (слайд)  (Блузки, текстиль, юбки, брюки)

Для производства синтетических волокон в качестве сырья используют простые вещества (мономеры), являющиеся продуктом переработки каменного угля, нефти и природного газа (фенол, этилен, ацетилен, метан и др.) Синтетические волокна получают путем реакции соединения (синтеза) мономеров с образованием сложного вещества полимера («поли» — много), поэтому эти вещества называются синтетическими. В этом их отличие от искусственных волокон, для получения которых используются сложные вещества (полимеры), находящиеся в природе в готовом виде (древесина, хлопковый пух). 

К синтетическим тканям относятся:

Капрон – самое прочное волокно на разрыв и на истирание.

К недостаткам капроновых тканей относится: скольжение, осыпаемость, раздвижка нитей, поэтому ткани из капроновых нитей сложны в обработке.

Лавсан – очень прочное и упругое волокно. Его смешивают с различными волокнами для увеличения прочности и упругости тканей. В чистом виде лавсан применяют для изготовления ниток, кружев, технических тканей, ворса искусственного меха, ковров. Ткани с лавсаном боятся сильного увлажнения и нагревания.

Нитрон – самое стойкое и «теплое» волокно, пушистое, матовое, по виду напоминает шерсть. Волокна нитрона использую при изготовлении трикотажных изделий и искусственного меха.

Шерстяные ткани с волокнами нитрона прочны, незначительно мнутся, но недостатком является сильная усадка при намачивании и осыпаемость.

+Синтетические волокна обладают рядом свойств, которых нет у натуральных волокон: высокая механическая прочность, упругость, стойкость к действию химических веществ, малосминаемость, плохая сыпучесть, плохая усадка. Все эти свойства относятся к положительным, поэтому синтетические волокна добавляют к натуральным, чтобы получить ткани с улучшенным качеством.  (слайд)

-Отрицательными свойствами синтетических волокон являются пониженная гигроскопичность, низкая воздухопроницаемость, высокая электризуемость при носке, поэтому не рекомендуется носить одежду из этих тканей детям и людям с повышенной чувствительностью к синтетическим волокнам.

Работа с учебником: Предлагаю девочкам выписать из учебника положительные и отрицательные свойства тканей из химических волокон.

Работа учащихся:

Искусственные ткани: вискоза, ацетатный шелк

Положительные качества Отрицательные качества. Имеют красивый внешний вид  Подвержены электризации .Хорошо драпируются. Не пропускают воздух. Мало сминаются Во влажном состоянии теряют прочность. Прочные

Синтетические ткани: капрон, лавсан, нитрон

Положительные качества Отрицательные качества.Самые прочные. Пониженная гигроскопичность. .Высокая упругость. Низкая воздухопроницаемость.Хорошие теплозащитные свойства. Высокая электризуемость .Стойкость к действию химических веществ и микроорганизмов

IV. Закрепление изученного материала.

Девочки делятся на две группы. Первая группа заполняет корссворд на компьютере, вторая группа заполняет тесты, а затем они меняются местами. Итак, наш урок подошел к концу, давайте вспомним, о чем мы с вами узнали на уроке и подведем итог.

Вывод: умение определять природу сырья ткани необходимо для последующей работы с тканью на всех этапах изготовления изделия. (Слайд)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО ТЕХНОЛОГИИ 7 КЛАСС «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЫРЬЕВОГО СОСТАВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Пейской основной общеобразовательной школы, структурного подразделения Новобирюсинской средней общеобразовательной школы»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО ТЕХНОЛОГИИ 7 КЛАСС

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЫРЬЕВОГО СОСТАВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ»

подготовила

учитель технологии

Лейкина Светлана Андреевна

п. Пея

2014 г

Тема: Лабораторная работа

«Определение сырьевого состава материалов и изучение их свойств»

Цели: учить определять вид волокна по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения; использовать знания о свойствах тканей при изготовлении швейных изделий; развивать логическое мышление.

Оборудование: образцы тканей из шерсти, льна, хлопка, натурального шелка, шелка из искусственных и синтетических волокон. Блюдце или кювета с водой. Тигли для поджигания нитей, игла, ножницы, рабочая тетрадь, пинцеты.

Словарь: вискозное волокно; ацетатное и триацетатное волокно; полиэфирные волокна; полиамидные волокна; полиакрилонитрильные волокна; эластановое волокно.

Ход урока.

Организация урока.

  1. Проверка готовности учащихся к уроку.

  2. Сообщение темы и цели урока.

Повторение пройденного материала.

Беседа учащихся по вопросам:

— Какие натуральные волокна вы знаете?

(Растительного происхождения, животного происхождения).

— Какие химические волокна вы знаете?

( Искусственное, синтетическое).

— Какими свойствами химические волокна отличаются от натуральных?

( Гигиенические, технологические, эксплуатационные).

— По каким признакам можно определить волокнистый состав ткани? (Внешний вид, на ощупь, характер горения).

— Для чего необходимо знать сырьевой состав ткани?

Инструктаж учащихся по охране труда.

Учитель. Как вы уже сказали, сырьевой состав ткани можно определить по внешнему виду, на ощупь и по характеру горения. Во время лабораторной работы вы будете определять волокнистый состав шести образцов. Так как во время проведения одного из опытов вам придется работать с открытым огнём, необходимо строго соблюдать следующие правила пожарной безопасности.

А) Поджигать образцы нитей только в тигле.

Б) Рядом с тиглем должна находиться ёмкость с водой для тушения тлеющих нитей.

Кроме того, необходимо приготовить огнетушитель. Вспомним, каким образом его можно привести в действие.

Для приведения в действие огнетушителя ОП-5 необходимо сорвать пломбу, выдернуть чеку, нажать на рычаг, направив струю на очаг возгорания.

Лабораторная работа.

Учащиеся получают шесть пронумерованных образцов ткани и определяют сырьевой состав каждого образца. Полученные результаты заносят в таблицу.

Образец

ткани

Итог урока.

Закрепление изученного материала.

Провести фронтальный опрос по карточкам.

Карточка 1

1. Искусственное шелковое волокно – это волокно:

а) химическое;

б) синтетическое.

2. К искусственным волокнам относятся волокна:

А) вискозные;

Б) полиамидные;

В) ацетатные;

Г) полиэфирные;

Д) шелковые.

3. Ткани из волокон искусственного шёлка имеют свойства:

А) не мнутся;

Б) блестящие;

В) жёсткие;

Г) имеют хорошие теплозащитные свойства;

Д) не скользят при раскрое;

Е) мало осыпаются.

4. Искусственное волокно имеет свойства:

А) извитое;

Б) матовое;

В) длиной 3-5 см;

Г) при горении запах жжёного пера;

Д) блестящее.

Карточка 2

1.Синтетические волокна получают:

А) из древесины;

Б) нефти;

В) растения.

2. Определить волокнистый состав можно:

А) по цвету ткани;

Б) пробе на горение;

В) внешнему виду;

Г) на ощупь.

3. При горении ткани из синтетического волокна образуется:

А) серый пепел;

Б) твёрдый тёмный шарик;

В) рассыпающийся чёрный шарик.

4. Гигиенические свойства лучше у тканей:

А) из хлопкового волокна;

Б) вискозного волокна;

В) полиакрилонитрильного волокна.

5. Осыпаемость срезов сильнее в тканях:

А) из шерстенного волокна;

Б) капроновых нитей;

В) хлопкового волокна.

Ответы

Карточки 1: 1а,2ав,3б,4б.

Карточка 2: 1б,2б,3б,4а,5аб.

Анализ урока.

Учитель проводит анализ урока, отмечая правильность организации рабочего места, соблюдение учащимися правил безопасной работы, успешность выполнения лабораторной работы, комментируя допущенные ошибки.

Выставление оценок, их аргументация.

Домашнее задание: в альбом самостоятельно составить коллекцию образцов тканей из химических волокон.

Используемая литература:

1. Журнал « Наша школа» 2006 г

2.Технология под редакцией В. Д. Симоненко.7 класс. 2009 г.

3. Технология под редакцией В. Д. Симоненко. 5 класс. 2010 г

4. Энциклопедический словарь 2011г

Свойства ткани

Блеск

Гладкость

Мягкость

Сминае-

мость

Осыпае-емость

Прочность в мокром состоянии

Горение

Сырьевой состав образца

Матовая

Шероховатая

Мягкая

Сильная

Средняя

Прочная

Яркое пламя, зола серого цвета

Хлопок

Нерезкий блеск

Шероховатая

Мягкая

Слабая

Сильная

Прочная

В пламени спекается, образуя чёрныё рассыпающийся шарик

Шерсть

Слабый блеск

Гладкая

Мягкая

Слабая

Сильная

Прочная

В пламени спекается, образуя чёрныё рассыпающийся шарик

Натуральный шёлк

Блестящая

Гладкая

Мягкая

Слабая

Сильная

Прочность снижается

Горит быстро, образуя бурые шарики

Ацетатное волокно

Матовая

Гладкая

Мягкая

Сильная

Сильная

Прочность снижается

Яркое пламя, зола серого цвета

Вискозное волокно

Блестящая

Гладкая

Мягкая

Слабая

Сильная

Прочность снижается

Плавится, образуя мягкий шарик

Полиамидное волокно

Виды тканей – какие бывают ткани, их классификация, название, состав

Огромный ассортимент тканей классифицируют по нескольким признакам:

  • по составу;
  • по способу переплетения;
  • по назначению;
  • по сезону;
  • по отделке.

Содержание страницы

Все тканые материалы по составу волокон делятся на искусственные, смешанные и натуральные. Первые изготовлены исключительно из синтетических материалов, вторые — сочетают в себе натуральное сырье и искусственное, третьи — полностью сотканы из природных волокон.

Чаще всего для пошива одежды и предметов быта используют натуральные и смешанные ткани. Группа материалов из естественных волокон включает такие виды:

  • шелковые;
  • хлопчатобумажные;
  • шерстяные;
  • хлопковые.

Название материалов может быть одинаковым, а состав ткани совершенно отличаться. Это объясняется тем, что материал часто называют по способу переплетения, а одно и то же переплетение используется для всех типов сырья.

Рассмотрим, какие бывают ткани из природных волокон.

Шелковая группа

Название тканей и их развернутые характеристики можно увидеть в нашей колонке «От А до Я». Стоит различать натуральный и искусственный шелк, поскольку данная группа включает материалы не только из чистого шелка, но и из смешанного и полностью синтетического сырья. Причем доля шелка из химических волокон составляет более 90%. Это связано не только с прогрессом в текстильной промышленности, но и с высокой ценой натурального шелка.

Характеристика тканей из шелка обычно ограничивается описанием внешнего вида. Материал из шелковых нитей действительно очень привлекателен: он блестит и переливается на солнце, легкий, мягкий и приятный на ощупь. Кроме того, шелк обладает высокими утилитарными свойствами: гигроскопичность, малая усадка, хорошо драпируется. Это легкая, упругая и прочная материя.

Производство ткани из шелка — очень трудоемкий и затратный процесс, поэтому натуральный материал имеет большую себестоимость и высоко ценится на рынке. Сырьем для получения шелковых нитей являются коконы тутового шелкопряда. Сначала выращивают гусениц, которые через несколько недель плетут коконы. Потом их опускают в кипяток и аккуратно разматывают. Получается матовая желтоватая нить.

Для изготовления шелка используют такие виды переплетений:

  • Атласное. Материал, полученный таким переплетением, его еще называют сатиновым, имеет матовую изнанку и гладкую лицевую поверхность с блеском. Недостатком является повышенная сыпучесть и скольжение при раскрое. Различными комбинациями атласного переплетения получают атласы, сатины.
  • Полотняное. Этот способ позволяет корректировать плотность ткани путем увеличения числа нитей на дюйм. Чем их больше, тем более плотная материя получается на выходе. Название тканей полотняного переплетения: крепдешин, креп-жоржет, шифон, туаль.
  • Саржевое. Нити пересекаются с асимметричным сдвигом, поэтому по всей лицевой поверхности явно виден диагональный мелкий рубчик. Используется для изготовления подкладочных материалов, нательного и постельного белья.
  • Мелкоузорчатое. Производное от основных видов переплетения. Оно дает материал в рубчик, диагональ или «елочку».
  • Крупноузорчатое. Более известное название тканей крупноузорчатого переплетения — жаккард. Его ткут на специальных машинах с компьютерными программами. Получается материя с рельефными узорами самых различных видов.
  • Комбинированное. Сочетание различных видов переплетения позволяет улучшить те или иные качества ткани.

По отделке и цветовому оформлению шелковые ткани могут быть отваренные, суровые, гладкокрашеные, пестротканые, отбеленные, набивные, тисненные и мулинированые.

По назначению шелк делят на подгруппы: платьевая, подкладочная, мебельно-декоративная, техническая, сорочечная, костюмная и блузочная.

Хлопчатобумажная группа

История ткани из хлопка насчитывает не одну тысячу лет. За это время ассортимент тканей расширился до 1000 наименований. Огромное распространение материал получил за такие свойства:

  • гигроскопичность;
  • низкая себестоимость;
  • устойчивость к износу;
  • мягкость;
  • экологичность.

Недостатками хлопка являются высокая степень сминаемости и усадка. Чтобы убрать эти минусы, сырье для материала аппретируют или комбинируют с другими волокнами, в том числе синтетическими.

Производство тканей начинается со сбора коробочек хлопчатника. Из них затем извлекают хлопковые волокна, которые станут основой для нитей. Чем длиннее волокна, тем качественнее будет материал. Хлопковое сырье очищают и сортируют. Затем из них изготавливают нити. Плотность ткани зависит от толщины и способа кручения нитей.

Хлопковые нити проклеивают для предотвращения разрывов и усиления прочности. На прядильной фабрике производят непосредственно саму ткань. Большинство видов, составляющих ассортимент тканей из хлопка, ткут полотняным переплетением и его производными. Применяются также жаккардовое, мелкоузорчатое и другие виды переплетений. Первоначально полотно имеет белый цвет из-за отбеливания. После очищения от клея материал красят или наносят рисунок, если нужно получить ткань с принтом. Затем хлопок могут дополнительно обрабатывать.

По назначению хлопковая ткань делится на бытовую и техническую. Существует 17 групп хлопчатобумажных материалов: бельевая, одежная, полотенечная, платочная, подкладочная, тиковая, плательная, мебельно-декоративная, ворсовая, одеяльная, суровые ткани, ситцы, бязи, сатины, марля, упаковочные и технические ткани.

Ситцы изготавливают полотняным переплетением. Это гладкокрашеный материал или ткань с рисунком, полученным методом набивки.

Бязь — более плотная и грубая ткань за счет использования более толстых нитей. Получают полотняным переплетением. Этот вид подвергают сильному аппретированию для улучшения сопротивления к сминаемости и усадке.

Сатины ткут атласным или сатиновым переплетением. Лицевая поверхность гладкая. Эти виды ткани часто подвергаются мерсеризации. Это химическая обработка нитей, которая делает их более шелковистыми, мягкими и блестящими.

Наиболее понятной является классификация тканей из хлопка по сезонному признаку. Особенно это актуально для платьевой группы. В нее входят следующие виды:

  • Демисезонные. Производство ткани осуществляется полотняным, саржевым и мелкоузорчатым переплетениями. Для демисезонных материалов характерен больший вес ткани, усиленная структура, толщина и прочность. Название тканей этой подгруппы часто совпадает с наименованиями шерстяных полотен. К демисезонным относят шотландку, креп, тафту, поплин, гарус, шерстянку, пике и другие.
  • Летние. Чаще всего это легкая ткань светлой расцветки. Используемые переплетения: полотняное, жаккардовое, комбинированное. Ассортимент летних тканей включает: маркизет, батист, вуаль, перкаль и многие другие.
  • Зимние. Обычно это ткань с ворсом или в рубчик. Ворсованная поверхность и повышенная плотность ткани получаются за счет применения начеса уточных нитей. В эту подгруппу входят такие наименования: фланель, байка, бумазея.

Из хлопковой нити может быть изготовлена как плотная, так и тонкая ткань. Разнообразие переплетений и использование нитей разной толщины позволяют получить нежнейшую вуаль и теплую байку. Название тканей часто совпадает с названиями материалов из шелка, шерсти или льна.

Шерстяная группа

Ассортимент этой группы включает ткани, изготовленные из шерсти животных. Чистошерстяными считаются материалы со 100% содержанием натурального сырья, но допускаются добавки других волокон и нитей не более 5%. Производство тканей ведется из овечьей, козьей и верблюжьей шерсти.

Основное свойство шерстяных тканей — способность сохранять тепло. Недостатками являются повышенная пылеемкость, накопление статического электричества, трудности при раскрое и пошиве изделий, требовательность в уходе.

Основная классификация тканей из шерсти осуществляется по виду применяемой пряжи и способу изготовления. Шерстяные материалы делят на такие основные виды:

  • Камвольные. Вырабатывают из гребенной пряжи. Рисунок переплетения — открытый. Это довольно тонкая ткань, полученная полотняным, саржевым, креповым, жаккардовым переплетениями. Камвольная группа делится на три подгруппы: платьевые (крепы), костюмные (шевиоты, трико, бостоны, крепы) и пальтовые (габардины, коверкоты).
  • Тонкосуконные. Производство ткани осуществляется из аппаратной тонкой пряжи. Это ткань с ворсом, закрывающим рисунок переплетения. Применяются полотняное, саржевое, мелкоузорчатое и многослойное переплетения. В эту подгруппу входят платьевые, костюмные и пальтовые ткани (драпы, сукна). В народе тонкосуконные материалы называют ткань рубчик. Плотность ткани затрудняет драпировку и раскрой.
  • Грубосуконные. Изготавливают из толстой аппаратной пряжи. Чаще всего это рыхлая, плотная и грубая ткань. Используется для пошива спецодежды.

Льняная подгруппа

Льняные ткани обладают высокой прочностью, гигроскопичностью, теплопроводностью и устойчивостью к износам. Недостатки — сминаемость и трудности с отделкой. Лен применяют для изготовления постельного и столового белья, летней одежды.

По назначению лен делят на бытовые и технические ткани. Технические включают материалы для изготовления мешков, упаковки, холстов и чехлов. Материалы бытового назначения делят на следующие виды:

  • Платьево-костюмные. Изготавливаются, в основном, полульняными. Производятся полотняным, мелкоузорчатым или комбинированным переплетениями.
  • Бельевые. Применяют для изготовления нательного, постельного и столового белья. Основные виды переплетений — жаккардовое, полотняное и комбинированное.
  • Мебельно-декоративные. Портьерные и мебельные ткани сложных переплетений. В большинстве случаев, это плотная материя с фактурной поверхностью (геометрические, фантазийные узоры или рубчик).
  • Полотенечные. Сюда относятся жаккардовые, вафельные, махровые и атласные полотенца.
  • Специальные. Плотная ткань полотняного переплетения, дополнительно усиленная по основе.

Название тканей изо льна часто перекликается с хлопковыми и шелковыми материалами. В ассортименте: батист, тик, бязь, гобелен, рогожка, виссон и другие.

Из смешанного и синтетического сырья

Тканые материалы часто изготавливают, сочетая разные виды волокон. Легкая промышленность изготавливает ткани как из смеси натуральных нитей, так и искусственных.

Производство тканей из шелка в большинстве случаев предполагает добавление к натуральному сырью химических волокон. Для изготовления различных вариантов шелка дополнительно применяют хлопок, шерсть, вискозу, капрон, лавсан, ацетатные и триацетатные волокна, полипропилен и многие другие.

При выборе материала стоит учитывать, что использование искусственных волокон дает более жесткий, плотный и тяжелый шелк. От натуральной ткани его выгодно отличает большая износоустойчивость, легкая драпировка и прочность. Недостатки — сильная сминаемость и подверженность усадке.

Синтетический шелк — это легкая ткань, которая не сминается, не дает усадку, не требует особого ухода и хорошо держит форму. Но искусственный шелк плохо впитывает и испаряет влагу, сложен в раскрое и пошиве.

Хлопок комбинируют с искусственными волокнами для получения материала с более высокими потребительскими свойствами. К натуральному сырью добавляют лавсан, капрон, вискозу, сиблон и другие. Из комбинированных волокон часто изготавливают костюмные и пальтовые ткани. Их ткут полотняным, саржевым и диагональным переплетениями. Поверхность — плотная, рельефная, в рубчик или ячейку. Ассортимент их очень широк: джинс, репс, саржа, диагональ, молескин, сукно, замша и т. д.

Полушерстяные ткани производят с добавлением волокон хлопка, льна, вискозы, капрона, лавсана, нитрона, полипропилена. Это позволяет получить материал повышенной износоустойчивости и теплозащиты. Химические волокна отвечают за облагороженный внешний вид и антистатический эффект.

Лен комбинируют с химическими волокнами для устранения жесткости, уменьшения сминаемости и усадки, улучшения способности к драпировке. Применяют вискозу, лавсан, капрон. Чистый лен — довольно грубая ткань, поэтому для его смягчения часто добавляют в состав пряжи хлопок.

Нейлон (полиамид)

Название «нейлон» относится к группе пластиков, известных как «полиамиды». Нейлоны типичны по амидным группам (CONH) и охватывают ряд типов материалов (например, нейлон 6,6; нейлон 6,12; нейлон 4,6; нейлон 6; нейлон 12 и т. Д.), Что обеспечивает чрезвычайно широкий диапазон доступных свойств. . Нейлон используется в производстве пленки и волокна, но также доступен в виде формовочного компаунда.

Нейлон получают двумя способами.Двойные числа возникают из первого: реакция конденсации между диаминами и двухосновными кислотами дает соль нейлона. Первое число типа нейлона относится к количеству атомов углерода в диамине, второе число — к количеству в кислоте (например, нейлон 6,12 или нейлон 6,6).

Второй процесс включает раскрытие мономера, содержащего как аминные, так и кислотные группы, известного как лактамное кольцо. Идентичность нейлона основана на количестве атомов в мономере лактама (например, нейлон 6 или нейлон 12 и т. Д.).

Хотите купить полиамиды?

НЕДВИЖИМОСТЬ

Большинство нейлонов имеют тенденцию быть полукристаллическими и обычно представляют собой очень прочные материалы с хорошей термической и химической стойкостью. Различные типы обладают широким спектром свойств с удельным весом, температурой плавления и содержанием влаги, которые имеют тенденцию к снижению по мере увеличения числа нейлона.

Нейлоны имеют свойство впитывать влагу из окружающей среды. Это поглощение продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, и может отрицательно сказаться на стабильности размеров.Как правило, ударопрочность и гибкость нейлона имеют тенденцию увеличиваться с увеличением содержания влаги, в то время как прочность и жесткость ниже температуры стеклования (<50-80 ° C) снижаются. Степень содержания влаги зависит от температуры, кристалличности и толщины детали. Для предотвращения негативных эффектов поглощения влаги во время эксплуатации может быть применено предварительное кондиционирование.

Нейлоны, как правило, обладают хорошей стойкостью к большинству химикатов, однако могут подвергаться воздействию сильных кислот, спиртов и щелочей.

Нейлоны можно использовать в условиях высоких температур. Термостабилизированные системы обеспечивают стабильную работу при температурах до 185 ° C (для усиленных систем).

доступных оценок (предлагайте ТИПЫ, а не оценки.)
Доступно много типов нейлона (например, нейлон 6, нейлон 66, нейлон 6 / 6-6, нейлон 6/9, нейлон 6/10, нейлон 6/12, нейлон 11, нейлон 12). Материал доступен в виде гомополимера, сополимера или армированного материала. Нейлон также может быть смешан с другими инженерными пластиками для улучшения определенных характеристик.Нейлон доступен для обработки посредством литья под давлением, ротационного формования, литья или экструзии в пленку или волокно.

Физические свойства: NB. Более низкий показатель типичен для неармированного нейлона, а более высокий показатель типичен для 30% стеклонаполненного материала.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Предел прочности на разрыв 90 — 185 Н / мм²
Ударная вязкость с надрезом 5,0 — 13 кДж / м²
Коэффициент теплового расширения 90 — 20/70 x 10-6
Макс.температура непрерывного использования 150 — 185 oC
Плотность 1.13 — 1,35 / 1,41 г / см3

УСТОЙЧИВОСТЬ К ХИМИЧЕСКИМ ВЕЩЕСТВАМ

Разбавленная кислота *
Разбавить щелочь ***
Масла и смазки ****
Алифатические углеводороды ****
Ароматические углеводороды ****
Галогенированные углеводороды *** переменная
Спирты * КЛЮЧЕВЫЕ * плохие ** умеренные *** хорошие **** очень хорошие

ПРИМЕНЕНИЕ

Нейлоновые волокна используются в текстильных изделиях, леске и коврах. Нейлоновые пленки используются для упаковки пищевых продуктов, обеспечивая прочность и низкую газопроницаемость, а также термостойкость для упаковки пищевых продуктов методом кипячения в пакете.

Компаунды для формования и экструзии находят множество применений в качестве замены металлических деталей, например, в компонентах автомобильных двигателей. Впускные коллекторы из нейлона прочные, устойчивые к коррозии, легче и дешевле, чем алюминиевые (после покрытия затрат на инструмент), и обеспечивают лучший воздушный поток благодаря гладкому внутреннему отверстию вместо грубого литого. Его самосмазывающиеся свойства делают его полезным для зубчатых передач и подшипников. Электрическая изоляция, коррозионная стойкость и прочность делают нейлон хорошим выбором для деталей с высокими нагрузками в электрических приложениях, таких как изоляторы, корпуса переключателей и повсеместно распространенные кабельные стяжки.Еще одно важное применение — корпуса для электроинструментов.

ТЕКУЩИЕ ПРИМЕРЫ

АВТОМОБИЛЬ

Дверные ручки и решетки радиатора:
Как неотъемлемая часть кузова автомобиля, дверные ручки предъявляют множество сложных требований. Они должны иметь превосходный внешний вид, окрашиваемость и стойкость к ультрафиолетовому излучению, а также хорошие механические свойства, такие как жесткость и ударная вязкость.

Для получения дополнительной информации щелкните здесь

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Низковольтные переключатели:
Он имеет ряд подкатегорий применения, миниатюрные автоматические выключатели, устройства защитного отключения, предохранители, переключатели и реле, контакторы и шкафы.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

ОБЩЕЕ

Лыжные крепления и роликовые коньки:
Полиамид 6 широко используется в спорте, например, в лыжных креплениях и роликовых коньках. Это связано с тем, что он обладает отличными усталостными свойствами и обеспечивает высокую ударную и механическую прочность.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

EXTRUSION

Формы:
Формы или полуфабрикаты легко обрабатываются для производства всех видов продукции, в которой используются превосходные свойства инженерных пластмасс.Эти свойства включают (среди прочего) прочность, жесткость и электроизоляционные свойства.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

История

Карозерс открыл полиамиды в 1931 году. 28 октября 1938 года началось промышленное производство нейлона 6,6. Полиамиды были впервые представлены как волокнообразующие полимеры). Первым коммерческим применением стала зубная щетка Bristles on Miracle Tuft от Dr West. В следующем году стали доступны нейлоновые чулки, а в 1941 году началось коммерческое производство нейлоновых формовочных порошков.Нейлон 6 был разработан в 1940-х годах (во многом благодаря патенту, существовавшему на Нейлон 6,6). Нейлоновые молдинги не использовались широко до 1950-х годов.

Химическое волокно | Britannica

Искусственное волокно , волокно, химический состав, структура и свойства которого значительно изменяются в процессе производства. Искусственные волокна прядут и ткут в огромное количество потребительских и промышленных товаров, включая одежду, такую ​​как рубашки, шарфы и чулочно-носочные изделия; предметы домашнего обихода, такие как обивка, ковры и шторы; и промышленные детали, такие как шинный корд, огнестойкие накладки и приводные ремни.Химические соединения, из которых производятся искусственные волокна, известны как полимеры, класс соединений, характеризующихся длинными цепочечными молекулами большого размера и молекулярной массы. Многие полимеры, из которых состоят искусственные волокна, аналогичны или аналогичны соединениям, из которых состоят пластмассы, каучуки, клеи и поверхностные покрытия. Действительно, полимеры, такие как регенерированная целлюлоза, поликапролактам и полиэтилентерефталат, которые стали привычными домашними материалами под торговыми наименованиями вискоза, нейлон и дакрон (торговая марка), соответственно, также превращаются в многочисленные изделия из нетканых материалов, от окон для целлофановых конвертов до оконных коробок. прозрачные пластиковые бутылки для безалкогольных напитков.Как волокна, эти материалы ценятся за их прочность, ударную вязкость, устойчивость к нагреванию и плесени, а также способность удерживать прессованную форму.

Искусственные волокна следует отличать от натуральных волокон, таких как шелк, хлопок и шерсть. Натуральные волокна также состоят из полимеров (в данном случае из соединений, полученных биологическим путем, таких как целлюлоза и белок), но они появляются в процессе производства текстиля в относительно неизменном состоянии. Некоторые искусственные волокна также получают из природных полимеров.Например, вискоза и ацетат, два из первых когда-либо произведенных искусственных волокон, сделаны из тех же целлюлозных полимеров, из которых состоит хлопок, конопля, лен и структурные волокна древесины. Однако в случае вискозы и ацетата целлюлоза приобретается в радикально измененном состоянии (обычно в результате операций с древесной массой) и далее модифицируется, чтобы регенерировать в практические волокна на основе целлюлозы. Таким образом, вискоза и ацетат относятся к группе искусственных волокон, известных как регенерированные волокна.

Другая группа искусственных волокон (и гораздо большая группа) — это синтетические волокна. Синтетические волокна изготавливаются из полимеров, которые не встречаются в природе, а вместо этого производятся полностью на химическом заводе или в лаборатории, почти всегда из побочных продуктов нефти или природного газа. Эти полимеры включают нейлон и полиэтилентерефталат, упомянутые выше, но они также включают многие другие соединения, такие как акрилы, полиуретаны и полипропилен. Синтетические волокна могут производиться серийно с практически любым набором требуемых свойств.Ежегодно производятся миллионы тонн.

В этой статье рассматривается состав, структура и свойства искусственных волокон, как регенерированных, так и синтетических, а затем описываются способы их прядения, вытягивания и текстурирования в полезные волокна. Для полного понимания материала, из которого сделаны эти волокна, читателю рекомендуется начать со статьи «Промышленные полимеры, химия».

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Nylon Polymer — обзор

2.12 Влияние влаги на свойства нейлона

Если нейлоновый продукт впитывает влагу, с увеличением содержания влаги будут происходить изменения размеров. Предположение, что увеличение размеров будет происходить с увеличением содержания влаги, нереально для большинства целей проектирования, поскольку снятие напряжения имеет тенденцию противодействовать росту из-за поглощения влаги. Когда нейлоновые изделия подвергаются воздействию повышенной влажности в течение длительных периодов времени, размеры деталей в конечном итоге увеличиваются, и этот рост необходимо компенсировать при разработке изделия.Аналогичным образом, в сухих применениях, таких как детали автомобильных двигателей, необходимо учитывать уменьшение размеров из-за снятия напряжений.

Все нейлоновые полимеры гигроскопичны по своей природе, поглощая влагу из атмосферы. Поглощение влаги из атмосферы происходит медленно в нейлоновых полимерах и продолжается до тех пор, пока не установится равновесие между влагой в нейлоне и влагой в атмосфере. В точке равновесия дальнейшего поглощения влаги не происходит. Однако, если влажность должна упасть после достижения равновесия, происходит обратная реакция, и нейлон медленно теряет влагу.

Детали из сухого нейлона, изготовленные любым способом, подвержены изменениям размеров, вызванным водопоглощением, кристаллизацией, снятием напряжений, а также тепловым расширением или сжатием. Однако нейлоновые детали используются во многих сферах, где важна стабильность размеров, поскольку основные факторы, водопоглощение и снятие напряжений, часто компенсируют друг друга.

Влажность окружающей среды циклическая, и содержание влаги в нейлоновых деталях будет колебаться около среднего значения. После достижения этого среднего значения последующее изменение размеров зависит от того, насколько изменяется влажность, и от времени, доступного при температуре окружающей среды для реакции нейлоновой детали.Опыт показал, что в нормальных условиях изменение из-за колебаний влажности невелико, обычно менее 0,2% в любом направлении.

Равновесное содержание влаги в нейлоне зависит от концентрации амидных групп, кристалличности, относительной влажности и температуры. Эффект расширения влаги также может варьироваться, потому что удельный объем воды в нейлоне может зависеть от влажности. Точный прогноз изменения размеров в результате воздействия заданной относительной влажности требует знания типа нейлона, геометрии детали, термической истории и изотерм поглощения.Консервативные приближения могут быть сделаны на ранних стадиях проектирования продукта, однако, если предполагается, что изменение объема равно типичному влагопоглощению формованной нейлоновой детали, деталь не имеет напряжений, а изменения свойств, вызванные влажностью, являются изотропными. .

По мере поглощения влаги свойства нейлоновых материалов изменяются. Небольшое увеличение размеров связано с поглощением влаги. Механические свойства, такие как предел текучести, модуль упругости и твердость, снижаются, в то время как ударопрочность (ударная вязкость) и относительное удлинение увеличиваются.

Важно понимать, что абсорбция влаги и дегидратация нейлоновых полимеров — медленные процессы: чем больше толщина стенки продукта, тем медленнее достигается равновесное поглощение влаги по всей детали. Формованному нейлоновому изделию с толщиной стенки 0,125 дюйма (3,17 мм) требуется почти год, чтобы прийти в равновесие при относительной влажности 50% и 73 ° F (23 ° C).

График «напряжение-деформация» на рис. 2.32 показывает равновесное содержание влаги при различных уровнях относительной влажности для неармированных смол из нейлона 6/6.

Рисунок 2.32. Ненаполненный нейлон 6/6 эффекты напряжения и деформации, вызванные влажностью.

Кипячение отлитой под давлением нейлоновой детали в воде — это метод, используемый для обеспечения быстрой закалки при сборке. Однако его непрерывное кипячение до равновесия приведет к более высокому поглощению влаги, чем это происходит при равновесии при относительной влажности 50%, что является типичным для средних атмосферных условий. Если кипячение прекратить до достижения равновесия, поверхность отлитой под давлением нейлоновой детали будет содержать больше влаги, чем внутренняя часть.Формованная деталь с 2,50% влаги, сконцентрированной на внешней поверхности, будет иметь другие механические свойства и изменения размеров детали, чем другая аналогичная деталь, имеющая 2,50% влаги, равномерно распределенной по всей формованной нейлоновой детали.

На рис. 2.33 показано время, за которое ненаполненный нейлон 6/6 с разной толщиной стенок достигает равновесия в кипящей воде.

Рисунок 2.33. Толщина стенки ненасыщенного нейлона 6/6 в зависимости от времени достижения равновесия поглощения влаги в кипящей воде.

На рис. 2.34 показано время, необходимое нейлону 6 / 6-33% GR для поглощения влаги. Время, необходимое для кондиционирования нейлона до 50% и 100% относительной влажности (насыщения). При уровне влажности ниже насыщения вода концентрируется у поверхности и со временем перераспределяется.

Рисунок 2.34. Нейлон 6 / 6-33% GR, влагопоглощение в зависимости от времени.

На рис. 2.35 показаны комбинированные изменения размеров из-за поглощения влаги и температуры для отожженных деталей, формованных из ненаполненного нейлона 6/6.

Рисунок 2.35. Изменение размеров незаполненного нейлона 6/6 в зависимости от температуры при различных уровнях относительной влажности.

На рис. 2.36 показано увеличение веса нескольких нейлоновых смесей, армированных стекловолокном, при воздействии на них различных уровней относительной влажности.

Рисунок 2.36. Увеличение веса в зависимости от относительной влажности для нескольких нейлонов GR.

Максимальное линейное изменение размеров для нескольких нейлонов, армированных стекловолокном, в зависимости от ориентации потока волокна (поток расплава и поперечное направление), когда они подвергаются различным уровням относительной влажности, показано на рис.2.37 и 2.38.

Рисунок 2.37. Изменение длины (направление потока расплава) в зависимости от относительной влажности для нескольких нейлонов, армированных стекловолокном.

Рисунок 2.38. Изменение ширины (поперечное направление) в зависимости от относительной влажности для нескольких нейлонов, армированных стекловолокном.

Нейлон 6 — обзор

Введение

Нейлон 6 — это термопластический материал инженерного происхождения, который имеет превосходный диапазон механических свойств, ударной вязкости, эластичности, химического сопротивления, высоких температур плавления и формуемости.Поскольку нейлон 6 имеет плохую способность к биоразложению, поэтому его следует реформировать и перерабатывать для многократного использования в различных областях (Usuki и др. ., 1993; Kojima и др. ., 1993; Cho and Paul, 2001). Трехмерная печать — один из передовых методов формования, который можно использовать для повторного использования термопласта нейлона 6 в различных областях, таких как приложения радиочастотной микроволновой электроники (Aslanzadeh et al ., 2018). Предыдущие исследования показали, что термопласт нейлон 6 может использоваться для тканевой инженерии (Das et al ., 2003). Было изучено, что функциональные 3D-прототипы, изготовленные из смеси нейлона 6 / полипропилена (ПП) с помощью процесса 3D-печати, демонстрируют свойства памяти формы. Предлагаемые композиты могут быть использованы для приложений 4D-печати (Peng et al ., 2019). Boparai et al. (2016a, b) исследовали термические свойства термопластов нейлона 6 для аддитивного производства. Согласно исследованию, было замечено, что нейлон 6 обладает хорошей термической стабильностью (Boparai et al ., 2016а). Хорошие свойства износостойкости также являются причиной того, что промышленность аддитивного производства широко использует нейлон 6 для 3D-печати (Singh et al ., 2020). Это была температура плавления. В соответствии с термически обработанным огнестойким нейлоном для 3D-печати методом моделирования методом наплавления (FDM) (Singh et al ., 2020). Кроме того, в предыдущем исследовании подробно описывалась 3D-печать термопластичных материалов из нейлона 6 в различных формах, таких как; селективное лазерное спекание (SLS) армированного глиной нейлона 6, Al 2 O 3 / нейлон 6 с нагруженным SiC и Al – Al 2 O 3 нагруженный нейлон 6 с помощью процесса 3D-печати FDM (Kim and Creasy, 2004 ; Сингх и др. ., 2016; Boparai et al ., 2016b).

ZnO — отличный материал, обладающий рядом функций, таких как: биосовместимость, антимикробное поведение, фотокаталитический, оптический и магнетизм и т. д. Ранее сообщалось о том, что легирование переходным металлом в пленках ZnO может регулировать ферромагнетизм, который может быть использован для применения в спинтронике (Pan et al ., 2008). Чжан и др. . (2009) есть исследования, что синтез может быть выполнен для получения ZnO иерархически пористой архитектуры для приложений обнаружения газа (Zhang et al ., 2009). Другие применения ZnO включают изготовление переходных устройств (Lang, 1974), прозрачных электродов с низким сопротивлением (Sahu и др. ., 2006), тонкопленочных транзисторов в AM-OLED-дисплеях (Park и др. ., 2008 г.) ), гетероструктуры для фотокаталитического применения (Xiao, 2012; Chu et al ., 2010), лазера (Znaidi et al ., 2003) и инвертированных полимерных препаратов солнечных элементов (Sekine et al ., 2009). Легирование Mn в наноструктурах ZnO может настраивать свойства ZnO, повышая их функциональность.Согласно опубликованному исследованию, легирование Mn в ZnO настраивает комбинированные магнитные и антибактериальные функции (Ravichandran et al ., 2014). Theodoropoulou и др. . (2003) сообщили, что легирование Co и Mn в ZnO усиливает ферромагнетизм (Theodoropoulou et al ., 2003). Кроме того, предыдущие исследования показали, что легирование Mn в наноструктурах ZnO привело к изменению магнитных и оптических свойств (Omri et al ., 2013), фотолюминесценции и фотокаталитической активности (Voicu et al ., 2013) и оптической прозрачности (Ильяс и др. ., 2011).

Обзор литературы показал, что легирование Mn в наноструктуру ZnO может регулировать магнитные, оптические, фотокаталитические и структурные свойства. Нейлон 6 — это разработанный термопласт, который используется как для структурных, так и для неструктурных применений. В некоторых исследованиях подчеркивается использование частиц в качестве усиления нейлона для возможного применения в 3D-печати. Но до настоящего времени было проведено очень мало исследований для получения функциональной и нефункциональной магнитной структуры термопластичных композитов из нейлона 6, армированного ZnO.В этом исследовании филаменты исходного материала термопластичных композитов нейлона 6, армированных наночастицами ZnO, легированными марганцем, были приготовлены с использованием процесса двухшнековой экструзии. Двухшнековую экструзию проводили, варьируя входные параметры процесса, такие как: Концентрация ZnO, легированного Mn, температура цилиндра и крутящий момент винта. Приготовленные нити исходного сырья были подвергнуты испытаниям на растяжение, термическим испытаниям и морфологии разрушения для исследования влияния параметров процесса.

Синтез и физические свойства некристаллического нейлона 6, содержащего димерную кислоту

Полимеры (Базель).2019 Фев; 11 (2): 386.

Chang-Mou Wu

2 Департамент материаловедения и инженерии, Национальный Тайваньский университет науки и технологий, Тайбэй 10607, Тайвань; [email protected]

2 Департамент материаловедения и инженерии, Национальный Тайваньский университет науки и технологий, Тайбэй 10607, Тайвань; [email protected]

Поступило 23 декабря 2018 г .; Принято 14 февраля 2019 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0 /). Эту статью цитировали в других статьях в PMC.

Abstract

В данном исследовании димерная кислота с длинной углеродной цепью вводится в структуру нейлона 6 и сополимеризуется с различными структурными аминами с образованием аморфного нейлона 6 с помощью 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламина) (MMCA) в различных соотношения сополимеризации. Определено влияние различных структур и соотношений сополимеризации на свойства нейлона 6, а также термические свойства, кристалличность, водопоглощение, динамические механические свойства и оптические свойства.Обнаружено, что температура плавления и температура термического крекинга Td10 нейлона 6 составляют соответственно от 176 ° C до 213 ° C и от 378 ° C до 405 ° C. Эффект от введения бициклогексановой группы, содержащей метильную боковую цепь, больше, чем эффект метабензольного кольца, поэтому COMM (синтезируется капролактамом (C), димером олеиновой кислотой (OA) и 4,4′-метиленбис (2- метилциклогексиламин) (MMCA)) имеет самую низкую температуру плавления, энтальпию и кристалличность. По мере увеличения степени сополимеризации его термические свойства снижаются.10% — самая низкая кристалличность. Структура амина, содержащая бициклоалкильную группу, имеет более низкое водопоглощение, а коэффициент сополимеризации 10% дает самое низкое водопоглощение. Он содержит бициклоалкильную группу, COM (синтезируется капролактамом (C), димером олеиновой кислотой (OA) и 4,4′-метиленбис (циклогексиламин) (MCA)), которая имеет самый высокий модуль потерь. Самый низкий модуль потерь отмечается для степени сополимеризации 7%, и значение tan δ увеличивается по мере увеличения степени сополимеризации. Введение нейлона 6 с бициклоалкильными группами, COMM и COM, значительно увеличивает прозрачность.По мере увеличения степени сополимеризации прозрачность увеличивается, а мутность уменьшается. Наилучшие оптические свойства достигаются при 10% -ной сополимеризации.

Ключевые слова: амч нейлон 6, прозрачность, полимеризация с раскрытием кольца

1. Введение

Нейлон 6, полученный полимеризацией капролактама с раскрытием кольца, является обычным инженерным полимерным материалом. Он обладает превосходными свойствами, такими как хорошая химическая стойкость, высокие механические свойства и высокая термическая стабильность.Он легко обрабатывается и широко используется в автомобилестроении, текстиле, упаковке, биомедицине и солнечных батареях. Хотя нейлон 6 обладает превосходными механическими свойствами, хорошей термостойкостью, износостойкостью и химическим растворителем, а также очень легко обрабатывается, структура имеет меркаптогруппу, поэтому гидрофильная группа легко образует водородные связи с молекулами воды, что означает, что нейлон 6 легко поглощает воду. . Поглощение воды увеличивается с увеличением плотности амидной группы в молекулярной структуре.Изменение размеров происходит, когда материал впитывает воду, поэтому стабильность размеров продукта снижается. Прочность на разрыв и прочность на изгиб снижаются по мере увеличения степени поглощения влаги, что влияет на другие свойства продукта [1,2].

Обычно высокомолекулярные полимеры содержат кристаллические и аморфные элементы. Степень кристалличности оказывает значительное влияние на свойства высокомолекулярных полимеров. Поскольку индоламиновые группы в молекулярной цепи нейлона 6 расположены аккуратно, межмолекулярная сила сильна, а кристалличность высока.Однако высокая кристалличность нейлона 6 приводит к низкой прозрачности и высокой мутности, что ограничивает его применение в оптических пленках, электрических устройствах и упаковке пищевых продуктов. Спрос на полимеры с высокой оптической прозрачностью в последние годы увеличился. Поэтому улучшение водопоглощения, прозрачности и матовости нейлона 6 стало важным для его применения в оптических пленках и упаковке пищевых продуктов [3]. В этом исследовании некристаллический нейлон 6 получают путем сополимеризации димерной кислоты с различными структурными аминами и различными соотношениями аминов.Определены его тепловые свойства, оптическая прозрачность и гигроскопические характеристики.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

H: гександиамин (HMDA), C: 1,3-Циклогексанбис (метиламин) (CHMA), M: 4,4′-Метиленбис (циклогексиламин) (MCA), I: изофорондиамин (IDPA), MM: 4, 4′-Метиленбис (2-метилциклогексиламин) (MMCA), X: м-ксилилендиамин (XDA) были получены от Acros (Нью-Тайбэй, Тайвань). Их очищали перегонкой. C: капролактам (CPL) и O: димер олеиновой кислоты (OA) были получены из коммерческих источников и очищены перекристаллизацией.

2.2. Нейлоновые соли

Соль может быть получена путем смешивания водных или спиртовых растворов двух компонентов из-за различных гидрофобных свойств. Соли нейлона получали добавлением 70% водного раствора диамина к 25% спиртовому раствору двухосновной кислоты при 60 ° C и доводили значение pH до 7,5. Растворы соли осветляли порошком активированного угля при комнатной температуре. Водные солевые растворы концентрировались примерно на 50–60%.

2.3. Полимеризация

В растворе солей протекает полимеризация конденсации.60% раствор каждой соли и капролактама (CPL) нагревали в течение 3 часов от температуры 30 до 220 ° C в автоклаве перед форполимеризацией в течение 2 часов при 220 ° C и атмосферном давлении в атмосфере азота. Температура полимеризации составляла 260 ° C, и время реакции составляло 4 часа, пока не была достигнута определенная вязкость. Для разных аминов и кислоты требуется разное время полимеризации 2–4 ч [4]. Относительную вязкость (RV) измеряли с помощью капиллярного вискозиметра Brookfield KV100 при 25 ° C.

Синтез PA6, содержащего циклические соединения.

2.4. Приготовление пленок

Образцы пленок были изготовлены литьем под давлением при температурах на 230–260 ° C выше их точек плавления. Образцы выдерживали в вакууме для предотвращения окисления.

2,5. Термический анализ

Используя оборудование для термического анализа Perkin-Elmer, выполните анализ методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термогравиметрических анализаторов (ТГА) и динамического механического анализа (ДМА). Образцы были обезвожены до содержания воды 800 ppm.Образец DSC 10 мг каждой пленки помещали на платиновый держатель образца при скорости нагрева 10 ° C / мин в токе азота. Температура испытания была от комнатной до 250 ° C. Образец ТГА 5 мг каждой пленки помещали на платиновый держатель образца при скорости нагрева 20 ° C / мин в токе азота. Температура испытания была от комнатной до 400 ° C. Образец DMA 10 мг каждой пленки помещали на платиновый держатель образца при скорости нагрева 10 ° C / мин в токе азота. Температура испытаний составляла от -40 до 140 ° C.

2.6. Изотерма сорбции

Образцы, использованные для определения сорбционных свойств, имели площадь 10 мм кв. Их погружали в деионизированную воду при 28 ° C на 24 и 48 часов. Для расчета скорости абсорбции измеряли вес.

2.7. Рентгеновская дифракция

Рентгенограммы образцов были получены с использованием дифрактометра Bruker D8Advance (Bruker, город Синьчу, Тайвань) с ускоряющим напряжением 40 кВ и током 30 мА. Данные собирали при комнатной температуре в диапазоне 2θ от 3 ° до 50 °.

2,8. Оптические свойства

На основании метода ASTM D1003-61 (1997) (Стандартный метод испытаний на мутность и светопропускание прозрачных пластиков) мутность и прозрачность были получены с помощью измерителя мутности (Labsanli WGT-S). Стандартный свет был A (2856 K) и C (6447 K) при условии 23 + 2 ° C (73,4 + 3,6 ° F) и относительной влажности 50% + 5%. Толщина образца 15 мм.

T d: коэффициент пропускания образца, Tt: общий коэффициент пропускания.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Идентификация

Функциональная группа синтезированного продукта была подтверждена инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье (FT-IR) между 4000 и 550 см -1 , чтобы определить молекулярную структуру синтезированного продукта. показывает FTIR-спектр нейлона 6 с различными компонентами сополимеризации. Пики нейлона 6 для различных компонентов сополимеризации проявляются в виде пиков валентного колебания N – H при 3300 см -1 , пика валентного колебания C = O при 1650 см −1 и изгиба C – N – H и C– Пики валентного колебания N составляют примерно 1500 ~ 1530 см -1 .СОХ показывает пик колебаний бензольного кольца при 750–800 см –1 .

FTIR-спектр PA6, содержащего циклические соединения.

3.2. Циклические соединения, содержащие PA6

Это исследование определяет физический эффект различных типов сополимеризации амина PA6. Код состава, состав RV и аминогруппы показаны на.

Таблица 1

Состав PA6, содержащий циклические соединения.

Полимер Молярное отношение PA6
Молярное отношение ACID
BASE
молярное отношение
RV Nh3
мэкв / кг
M w M w / M n
COM CPL, 80% OA, 10% MCA 903, 1060 236.10 63 34556 1,42
COX CPL, 80% OA, 10% XDA, 10% 2,31 63 903 903 903 CPL, 80% OA, 10% CHMA, 10% 2,05 83 34558 1,48
COH CPL, 80%% HDA , 10% 2.44 66 38774 1,33
COI CPL, 80% OA, 10% IDPA, 10% 2,25 60 323 60 CPL, 80% OA, 10% MMCA, 10% 2,13 64 34226 1,49
3.2.1. Термические свойства

показывает диаграмму ТГА для сополимера нейлона 6 COC в атмосфере азота.Соответствующие значения для T d10 и T d50 составляют 405 и 444 ° C. Значения T d10 и T d50 для каждого полимера перечислены в. Видно, что T d10 находится между 378 и 405 ° C и T d50 находится между 431 и 444 ° C. COMM имеет наименьшее значение для T d10. Каждый полимер теряет тепловую массу при температуре более 30 ° C. Также подтверждено, что каждый из полимеров имеет хорошие свойства термостойкости.

ТГА PA6, содержащий циклические соединения.

Таблица 2

Тепловые свойства ПА6, содержащего циклические соединения.

9036 903 903 603 90368 Температура плавления синтетических продуктов, энтальпия измеренный с помощью ДСК, показывает диаграмму ДСК для различных образцов сополимеризованного нейлона 6. T m и кристалличность для каждого полимера указаны в. По температуре плавления основным компонентом полимера является нейлон 6.Сополимеризация димера олеиновой кислоты с пропорциональной 10% длинной углеродной цепью и аминов с различной структурой влияет на температуру плавления нейлона 6, поэтому температура плавления полимера составляет от 178 до 191 ° C. С точки зрения кристалличности введение бициклогексановой группы, содержащей метильную боковую цепь, имеет больший эффект, чем метациклическое бензольное кольцо. COMM имеет самую низкую кристалличность, поскольку его объемная структура нарушает молекулярную цепь полимера.

ДСК для PA6, содержащего циклические соединения.

В этом исследовании используется динамический механический анализатор (DMA) для определения модуля упругости, модуля потерь и tanδ для синтезированного продукта. Данные показывают зависимость прочности, вязкости, эластичности и температуры стеклования материала от температуры. показывает диаграмму модуля потерь для нейлона 6 с различными компонентами сополимеризации. На рисунке показано, что по мере того, как температура повышается близко к ее точке T g , материал становится мягким, и модуль потерь постепенно увеличивается.Бициклоалкильная группа, содержащая СОМ, имеет самый высокий модуль потерь, в основном из-за отсутствия в структуре метильных боковых цепей и метабензольных колец. Циклоалкан-содержащая метильная группа и метафениленовое кольцо нейлона 6 мешают движению молекулярной цепи, что приводит к более низкому модулю потерь. показывает значение tan δ для нейлона 6 с различными компонентами сополимеризации. COMM и COI, содержащие метильные боковые цепи, имеют большее влияние на нейлон 6 и очень жесткие, поэтому значение T г выше [5,6,7].

DMA для PA6, содержащего циклические соединения.

Значение tanδ для PA6, содержащего циклические соединения.

3.2.2. Кристалличность

Кристаллическую структуру синтезированного продукта определяли с использованием рентгеновского дифрактометра при углах 2θ от 5 ° до 45 °. показывает спектр XRD для нейлона 6 с различными компонентами сополимеризации. На рисунке показано, что аминосодержащий нейлон 6, содержащий циклоалкильную группу, имеет дублет α-типа при 19,5 ° и 24 °. COH также разделяет эту функцию.Из-за степени свободы кручения циклоалкильной группы кристаллическая форма сохраняет более плотную альфа-форму. Однако СОХ, содержащий метабензольное кольцо в амине, кристаллизуется при 21,3 ~ 21,5 °, и единственный пик γ-формы является доминирующим. Происходит рыхлая γ-кристаллизация из-за кольцевой структуры метабензола, которая имеет меньшую свободу движения.

Рентгенограмма для PA6, содержащего циклические соединения.

3.2.3. Оптические свойства

демонстрируют оптические свойства и водопоглощение нейлона 6 с различными компонентами сополимеризации.Таблица показывает, что компонент сополимеризации нейлона 6 может значительно улучшить прозрачность за счет введения бициклоалкильных групп, COMM и COM. Он имеет лучшую прозрачность и меньшую мутность, чем моноциклоалкан и метабензольное кольцо. Сополимеризация COH без циклоалкильной и бензольной кольцевой структуры приводит к низкой прозрачности и высокой мутности. COMM обеспечивает лучшую прозрачность и самую низкую мутность, поскольку происходит минимальная кристаллизация нейлона 6 из-за объемной структуры диметиловой боковой цепи и бициклоалкана в структуре.COM и COMM имеют более низкое водопоглощение, потому что оба содержат бициклоалкильную группу и имеют более гидрофобные углеродные цепи, поэтому они более гидрофобны. COH имеет самое высокое водопоглощение, потому что он сополимеризуется без каких-либо циклоалкильных и бензольных кольцевых структур [8,9,10,11].

Таблица 3

Прозрачность и водопоглощение PA6, содержащего циклические соединения.

Полимер T г
° C
T м
° C
Δ H
J / g
Кристалл
° C
T d 50
° C
COM 32,8 185 24,0 10.0 395 438
COX 25,9 176 26,7 11,1 398 436
COC3 444
COH 19,4 178 33,8 14,0 394 431
COI 34,7 34,7 9,9 397 440
COMM 34,2 191 21,6 9,0 378 439
57
Полимер Прозрачность
(%)
Мутность
толщина * 0.3 мм
(%)
Водопоглощение
24 ч (%)
Водопоглощение
48 часов (%)
COM 87,5 32,0 1,07 1,360 9036 CO 85,8. 39,4 1,51 2,13
COC 87,9 52,4 1,29 1,62
COH 81,9 75361 2,21
COI 87,3 39,4 1,30 1,62
COMM 88,8 29,23 90114 1,235 PA6-содержащий димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин)

Эти эксперименты определяют влияние различных соотношений сополимеризации COMM на PA6. Код состава, состав RV и аминогруппы показаны в и.

Таблица 4

Состав PA6, содержащий димер олеиновой кислоты и. 4,4′-Метиленбис (2-метилциклогексиламин).

Полимер Молярное отношение PA6
Молярное отношение ACID
BASE
молярное отношение
RV Nh3
мэкв / кг
M w M w / M n
COMM1 CPL, 98% OA, 1% 90.35 55 38621 1,3
COMM3 CPL, 94% OA, 3% MMCA, 3% 2,28 58 373 CPL, 90% OA, 5% MMCA, 5% 2,25 61 37421 1,47
COMM7 CPL, 8660% CPL, 8660% CPL , 7% 2.20 62 35223 1,47
COMM10 CPL, 80% OA, 10% MMCA, 10% 2,13 64 3.3.1. Термические свойства

показывает диаграмму ТГА MMCA с различными степенями сополимеризации в атмосфере азота. COMM1 имеет наивысшее значение для T d10 и T d50 составляет 402 и 444 ° C. Значения T d10 и T d50 для каждого полимера перечислены в.

ТГА PA6, содержащего димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин).

Таблица 5

Термические свойства PA6, содержащего димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин).

Полимер T г
° C
T м
° C
Δ H
J / g
dinity

dinity
dinity
° C T d50
° C
COMM1 27.7 213 97,2 40,5 402 444
COMM3 34,7 207 36,1 15,0 397 33,5 13,9 387 438
COMM7 47,7 197 23,3 9,7 399 441 399 441 9036M2 191 21,6 9,0 378 439

Диаграмма ДСК ММСА с различными степенями сополимеризации. На рисунке показано, что по мере увеличения доли MMCA пик плавления имеет тенденцию смещаться влево, подтверждается, что изменение его кристаллической формы, когда степень сополимеризации составляет 1%, можно наблюдать, что термические свойства COMM лучше, чем из чистого нейлона, и обладают лучшими тепловыми свойствами.Из этого известно, что T d10 находится при 378 ~ 402 ° C, T d50 находится при 436 ~ 444 ° C, и все полимеры имеют тепловую потерю веса выше 350 ° C. Следовательно, каждый полимер имеет хорошие термические свойства, и по мере увеличения доли сополимеризованных компонентов такие свойства, как температура плавления, энтальпия, кристалличность и т. Д. COMM, уменьшаются, поэтому степень сополимеризации 10% имеет более низкую кристалличность [12,13, 14,15].

ДСК PA6, содержащего димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин).

и показывают диаграмму модуля потерь и диаграмму tanδ COMM с различными степенями сополимеризации. Из рисунка известно, что степень сополимеризации 7% имеет самый низкий модуль потерь, а при 10% сополимеризации модуль потерь увеличивается из-за низкой кристалличности. По мере увеличения степени сополимеризации значение tanδ увеличивается, и введение длинной углеродной цепи дает найлону 6 более высокую вязкость [16,17].

DMA PA6, содержащего димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин).

Значение tanδ

для PA6, содержащего димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин.

3.3.2. Кристалличность

) показывает спектр XRD для различных степеней сополимеризации COMM. Видно, что 1%, 3 %, 5%, 7%, 10% COMM увеличивается с увеличением доли MMCA. Кристаллизация при 19,5 ° и 24,0 ° приводит к дублету α-типа. Пик α2 постепенно исчезает по мере увеличения доли сополимеризации. увеличивается, изменяется кристаллическая структура [18,19,20,21].

Спектр дифракции рентгеновских лучей PA6, содержащего димер олеиновой кислоты и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин).

3.3.3. Оптические свойства

показывает оптические свойства и водопоглощение для различных соотношений сополимеризации для COMM. видно, что по мере увеличения степени сополимеризации прозрачность увеличивается, а мутность уменьшается, в основном из-за увеличения боковой цепи метила и циклоалкильной группы. COMM имеет лучшие оптические свойства, когда сополимеризованный компонент составляет 10%.Поглощение воды уменьшается с увеличением содержания бициклоалкильной группы. Наименьшее водопоглощение происходит при степени сополимеризации 10% [22,23,24].

Таблица 6

Прозрачность и водопоглощение для PA6, содержащего октадекадиеновую кислоту и 4,4′-метиленбис (2-метилциклогексиламин).

Полимер Прозрачность
(%)
Мутность
толщина * 0,3 мм
(%)
Водопоглощение за 24 часа (%) Водопоглощение 48 часов (%)
1
1
65.8 89,6 2,35 2,84
COMM3 76,9 84,6 1,78 2,61
COMM5
903 87,1 41,9 1,22 1,84
COMM10 88,8 29,2 1,24 1,42

4.Выводы

Используется реакция полимеризации с раскрытием кольца для капролактама, и димерная кислота сополимеризуется с различными структурными аминами с получением ряда некристаллического нейлона 6. Амин 6, содержащий циклоалкильную группу, кристалл, который в основном находится в форме α, что верно и для COH. СОХ, содержащий метабензольное кольцо в амине, находится в основном в γ-форме. Другой сополимеризованный нейлон 6 COMM имеет самую низкую кристалличность. СОМ, содержащий бициклоалкил, имеет более высокий модуль потерь, чем другой нейлон 6, содержащий метильные и бензольные кольца.COMM и COI, содержащие метильную группу, имеют большее влияние на нейлон 6 и очень жесткие, поэтому значение для T г выше. Введение компонента сополимеризации нейлона 6 в COMM и COM, содержащие бициклоалкильные группы, может значительно улучшить прозрачность, поэтому он имеет лучшую прозрачность и низкую мутность, чем моноциклоалкан и метациклическое бензольное кольцо.

Во второй части были приготовлены различные соотношения MMCA и димеризованной олеиновой кислоты для синтеза различных соотношений аморфного нейлона 6 с целью исследования влияния различных соотношений на свойства нейлона 6.Кристаллическая структура кристаллов как 19,5 °, так и 24,0 ° показала дублет α-типа, и его пик постепенно сдвигался с α-типа на γ-тип по мере увеличения степени сополимеризации, подтверждая влияние на кристаллическую структуру. Что касается термических свойств, то температура плавления, энтальпия, кристалличность и другие свойства COMM снижаются с увеличением доли компонентов сополимеризации. Оптимальные оптические свойства достигаются, когда компонент сополимеризации составляет 10%.

Благодарности

Министерство науки и технологий Тайваня, Китайская республика, оказало финансовую поддержку части этой работы по номерам контрактов: MOST 107-2218-E-011-026.

Вклад авторов

C.-C.L. руководил экспериментами, рецензировал и редактировал рукопись. C.-N.H. проанализировал результаты и написал рукопись. C.-M.W. планировал эксперименты и принимал активное участие в подготовке рукописи. Х.-В.Л. провели эксперименты и проанализировали результаты. W.-F.T., L.-C.L. и C.-M.C. способствовал интерпретации данных, касающихся свойств ТОС. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

1. Кохан М.И. Справочник по нейлоновым пластмассам. Hanser Publishers; Мюнхен, Германия: 1995. стр. 377. [Google Scholar] 2. Ахарони С.М. н-нейлоны: их синтез, структура и свойства. Wiley; Хобокен, Нью-Джерси, США: 1997. стр. 170. [Google Scholar] 3. Долден Дж. Соотношения структура-свойство в аморфных полиамидах. Полимер. 1976; 17: 875–892. DOI: 10.1016 / 0032-3861 (76)

-8. [CrossRef] [Google Scholar] 4. Лай К.С., Чен С.Ю., Чен М.Х., Чен Х.Л., Сяо Х.Т., Лю Л.С., Чен К.М.Получение и определение характеристик гетероциклического полиамида 6 (PA 6) с высокой прозрачностью и низкой гигроскопичностью. J. Mol. Ул. 2019; 1175: 836–843. DOI: 10.1016 / j.molstruc.2018.08.032. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Андрош Р., Столп М., Радуш Х. Дж. Кристаллизация аморфных полиамидов из стеклообразного состояния. Acta Polym. 1996; 47: 99–104. DOI: 10.1002 / actp.1996.010470206. [CrossRef] [Google Scholar] 6. Ван Велтховен J.L., Gootjes L., Noordover B.A., Meuldijk J. Биологические аморфные аморфные полиамиды с регулируемыми тепловыми свойствами.Евро. Polym. J. 2015; 66: 57–66. DOI: 10.1016 / j.eurpolymj.2015.01.040. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Чжэн Дж., Сигел Р. У., Тони К. Г. Изменения кристаллической структуры и морфологии полимеров в нанокомпозитах нейлон-6 / ZnO. J. Polym. Sci. Часть B. 2003; 41: 1033–1050. DOI: 10.1002 / polb.10452. [CrossRef] [Google Scholar] 8. Ли П.Х., Ван С.Ю., Ли Г., Цзян Дж.М. Высокоорганические и прозрачные полиамиды, содержащие циклогексановые и трифторметильные фрагменты: синтез и характеристика. Polym. Lett. 2009; 3: 703–712.DOI: 10.3144 / expresspolymlett.2009.88. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Джавади А., Шокрави А., Кохгард М., Малек А., Шуркаей Ф.А., Андо С. Нитрозамещенные полиамиды: новый класс прозрачных и высокопреломляющих материалов. Евро. Polym. J. 2015; 66: 328–341. DOI: 10.1016 / j.eurpolymj.2015.02.032. [CrossRef] [Google Scholar] 10. Ли Ю., Годдард III В.А. Кристаллические структуры, складки и ламели нейлона 6 из теории. Макромолекулы. 2002; 35: 8440–8455. DOI: 10.1021 / ma020815n. [CrossRef] [Google Scholar] 11.Русуа Г., Уедаб К., Русуа Э., Русук М. Полиамиды из лактамов центробежным формованием путем анионной полимеризации с раскрытием цикла. Полимер. 2001; 42: 5669–5678. DOI: 10.1016 / S0032-3861 (01) 00059-3. [CrossRef] [Google Scholar] 12. Го Д.Д., Шэн С.Р.И., Сан X.Y., Хуан З.З., Лю X.L. Новые органорастворимые и оптически прозрачные полиамиды, содержащие ксантеновые звенья и метильные боковые группы из 9,9-бис [4- (4-карбоксифенокси) -3-метилфенил] ксантена. J. Macromol. Sci. Часть A. 2015; 52: 950–959. DOI: 10.1080 / 10601325.2015.1080106. [CrossRef] [Google Scholar] 13. Kiani H., Nasef M.M., Javadi A., Lotf E.A., Nemati F.J. Высокопреломляющие, прозрачные и обрабатываемые в растворе полиамиды на основе некопланарного орто-замещенного сульфонил-мостикового двухосновного мономера, содержащего хлорные боковые группы. Polym. Res. 2013; 20: 2–12. DOI: 10.1007 / s10965-013-0247-9. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Раджеш Дж. Дж., Биджве Дж. Влияние водопоглощения на эрозионный износ полиамидов. J. Mater. Sci. 2002; 37: 5107–5113. DOI: 10,1023 / А: 1021012404839.[CrossRef] [Google Scholar] 15. Шидара Ю., Юноки Т., Миура С., Шибасаки Ю., Фухимори А. Влияние метода изотермической кристаллизации на аморфные блок-сополимеры ароматических полиамидов и их поведение упаковки в двумерных пленках для проверки потенциальной способности кристаллизации. Polym. Англ. Sci. 2018; 58: 2019–2030. DOI: 10.1002 / pen.24812. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Ли В.Л., Лин Дж.С., Цзюань Ф.С., Чен Х.Ф., Чен К.М., Лю Л.С. Производство оптических подложек с высокой газостойкостью, а также антистатической способностью и их применения для гибких органических светодиодов (гибких OLED) Mater.Chem. Phys. 2013; 142: 701–706. DOI: 10.1016 / j.matchemphys.2013.08.025. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Колесов И., Андрош Р. Жесткая аморфная фракция холоднокристаллизованного полиамида 6. Полимер. 2012; 53: 4770–4777. DOI: 10.1016 / j.polymer.2012.08.017. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Лопес-Рубио А., Гавара Р., Лагарон Дж.М. Неожиданная частичная кристаллизация аморфного полиамида, вызванная сочетанием температуры и влажности. J. Appl. Polym. Sci. 2006. 102: 1516–1523. DOI: 10.1002 / приложение.24430. [CrossRef] [Google Scholar] 19.Rwei S.P., Tseng Y.C., Chiu K.C., Chang S.M., Chen Y.M. Кинетика кристаллизации сополимеров нейлона 6 / 6Т и нейлона 66 / 6Т. Термохим. Acta. 2013; 555: 37–45. DOI: 10.1016 / j.tca.2012.12.026. [CrossRef] [Google Scholar] 20. Маскус П.П. В поисках совершенства: Материалы конференции ANTEC ’91; Материалы ежегодной технической конференции — ANTEC; Монреаль, Квебек, Канада. 5–9 мая 1991 г .; С. 1385–1388. [Google Scholar] 21. Эрнандес Р.Дж., Гиацин Дж.Р., Грульке Э.А. Сорбция водяного пара аморфным полиамидом.J. Membr. Sci. 1992; 65: 187–199. DOI: 10.1016 / 0376-7388 (92) 87064-5. [CrossRef] [Google Scholar] 22. Сринивасан Р., МакГрат Дж. Э. Синтез новых мономеров для матриц цианатных эфиров. Являюсь. Chem. Soc. Polym. Преп. Div. Polym. Chem. 1992; 33: 225–232. [Google Scholar] 23. Куо К.С., Лю Л.С., Лян В.С., Лю Х.С., Чен К.М. Приготовление пен из полимолочной кислоты (PLA) со сверхкритическим диоксидом углерода и их применение для отражателей белых светодиодных (LED) ламп. Матер. Res. Бык. 2015; 67: 170–175.DOI: 10.1016 / j.materresbull.2015.03.026. [CrossRef] [Google Scholar] 24. Куо К.С., Лю Л.С., Лян В.С., Лю Х.С., Чен К.М. Приготовление композитных пен из полипропилена (ПП) с высокой ударной вязкостью по сверхкритическому диоксиду углерода и их возможная оценка для электронных корпусов. Compos. Часть B. 2015; 79: 1–5. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2015.04.021. [CrossRef] [Google Scholar]

Что такое нейлоновая ткань: свойства, как она производится и где

Средние способности к впитыванию влаги Страна, где была произведена первая ткань США
Название ткани Нейлон
Ткань, также известная как1 Полимерная ткань
Состав ткани Различные типы синтетических полимеров
Воздухопроницаемость тканиn Низкая воздухопроницаемость
1 Способность к впитыванию влаги Средняя
Растяжимость (дает) Высокая
Склонность к скатыванию / пузырению Высокая
Крупнейший экспортер ting / страна-производитель сегодня Китай
Рекомендуемые температуры стирки Теплый
Обычно используется в Колготки, чулки, спортивная одежда, штаны для йоги и другие облегающие типы одежды

Коричневый койот Нейлоновая ткань Cordura 1000 ден

Что такое нейлоновая ткань?

Нейлон — это название семейства синтетических полимеров, которые обычно используются для изготовления различных типов одежды и потребительских товаров.В отличие от других органических или полусинтетических волокон, нейлоновые волокна полностью синтетические, что означает, что они не имеют органической основы.

Использование этого типа синтетического полимера в одежде началось с желания найти альтернативу шелку и конопле для парашютов во время Второй мировой войны. К моменту начала войны хлопок использовался для производства более 80 процентов текстильных изделий в Соединенных Штатах, и почти весь другой текстиль был сделан из шерсти. Однако к 1945 году синтетические волокна, такие как нейлон, составляли около 25 процентов доли текстильного рынка, и после окончания войны производители искали новые способы вывода на рынок этого нового класса синтетических тканей.

Сразу после войны ощущалась нехватка традиционных материалов для одежды, таких как хлопок и шелк, поэтому некоторые люди шили платья из перепрофилированных нейлоновых парашютов. Таким образом, идея использовать нейлон в женской одежде стала популярной, а производство нейлоновых чулок и нижнего белья быстро набирало обороты.

Ремешок для наручных часов с заменяемой пряжкой из нейлоновой ткани для Apple Watch

В то же время нейлон становился все более популярным на многих других потребительских и военных рынках.Это вещество было первоначально разработано корпорацией DuPont в начале 1920-х годов, и о его создании было официально объявлено на Всемирной выставке 1939 года. В то время у DuPont не было намерений использовать нейлон в научных и промышленных целях, и считалось, что основной целью этого нового полимера является производство текстиля.

На момент открытия у нейлона не было своего нынешнего названия; признав потенциал этого полимера для использования в тканях, DuPont первоначально планировала продавать его под названием «без пробега» из-за его предполагаемой способности сопротивляться «пробегам» при использовании в ткани, которые являются формами повреждения колготок, вызывающих эти предметы одежды. становиться эстетически неприятным.Однако вскоре было обнаружено, что нейлон, на самом деле, подлежит распространению, поэтому название было изменено на «нурон». Однако это имя также было неудовлетворительным, поэтому его заменили на «nilon», а букву «i» заменили на «y» для уточнения произношения.

На заре появления нейлоновой ткани потребители отмечали множество проблем с нейлоновой тканью. Несмотря на первые маркетинговые усилия, в которых нейлон описывался как «прочнее стали», было обнаружено, что нейлон очень чувствителен к истиранию и разрывам, и отсутствие у этой ткани влагоотводящих свойств также стало предметом озабоченности.В крайних случаях нейлоновые чулки могут превратиться в уголь и воду.

Зонт из нейлоновой ткани Rose

Нейлон считался бы неудачным экспериментом, если бы производители этого материала не начали смешивать его с другими тканями. Было обнаружено, что когда нейлоновая ткань была смешана с полиэстером, спандексом или хлопком, желательные свойства этой ткани были сохранены, но многие из нежелательных аспектов этой ткани были устранены. В наши дни большая часть нейлоновой одежды состоит из смеси различных тканей.

Эта ткань оставалась популярной на протяжении 1940-х и 1950-х годов, но популярность нейлона и других синтетических тканей с 1970-х годов неуклонно снижалась. Со временем новизна нейлона начала изнашиваться, и потребители также стали беспокоиться о воздействии этой ткани на окружающую среду. Основным ингредиентом нейлоновой ткани является нефтяное масло, и этот текстиль не поддается биологическому разложению. Однако по состоянию на 2008 год около , 12 процентов мирового производства синтетического волокна состоит из нейлоновой ткани .

Несмотря на то, что популярность нейлоновой ткани для потребительской одежды снизилась, это семейство полимеров становится все более популярным в промышленных и научных целях. Например, из нейлона можно превратить пластик, который является очень прочным и универсальным, а нейлоновые смолы обычно используются в гребнях для волос, крепежных винтах, деталях оружия, упаковке пищевых продуктов, зубных щетках и сотнях других применений.

Как делается нейлоновая ткань?

Нейлоновая ткань — это полимер, что означает, что она состоит из длинной цепочки молекул на основе углерода, называемых мономерами.Существует довольно много различных типов нейлона, но большинство из них получают из мономеров полиамида, которые извлекаются из сырой нефти, также известной как нефть.

В большинстве случаев при производстве нейлона используется мономер, называемый гексаметилендиамином, и это вещество иногда для краткости называют диаминовой кислотой. Этот мономер извлекается из сырой нефти, а остальные компоненты этого масла иногда используются для других целей, но их можно выбросить.

Чтобы сделать полимер, известный как нейлон, диаминовую кислоту заставляют вступить в реакцию с адипиновой кислотой.Этот тип полимера широко известен как PA 6,6, и это был первый тип полимера, который использовался для нейлоновой ткани. PA 6,6 — это вещество, называемое солью нейлона, и это кристаллизованное вещество затем нагревается с образованием расплавленного вещества.

Ремешок для Apple Watch из нейлоновой ткани (38 мм) — сплошной черный — Casetify

Это вещество затем выдавливается через фильеру, которая похожа на насадку для душа с множеством крошечных отверстий. После экструзии через фильеру нейлон немедленно затвердевает, и полученные волокна готовы к загрузке на бобины.

Эти волокна затем растягиваются для увеличения их прочности и эластичности, и затем они наматываются на другую катушку в процессе, называемом «вытягиванием». Этот процесс заставляет молекулы полимера выстраиваться в параллельную структуру, и после завершения процесса вытягивания полученные волокна готовы к прядению в одежду или другие формы волокон.

В некоторых случаях нейлон можно производить самостоятельно, но обычно его комбинируют с другими тканями для создания смешанных тканей.Затем его окрашивают для получения желаемого цвета конечного продукта.

Как используется нейлоновая ткань?

Нейлоновая ткань изначально продавалась как альтернатива шелковым чулкам. До появления этой ткани шелк был единственным жизнеспособным материалом для прозрачных чулок, которые тогда были популярны среди женщин в развитых странах, но шелку не хватало прочности, и он, как известно, дорого обходился.

Хотя характеристики нейлоновой ткани не совсем соответствовали той шумихе, которую DuPont создавала при создании этого текстиля, она оставалась излюбленным материалом для изготовления чулок среди профессиональных и домашних женщин на протяжении большей части второй половины 20-го века. .По сей день женские чулки остаются одним из основных применений этого типа ткани, а также они используются в колготках, штанах для йоги и других типах облегающих брюк для женщин.

Нейлоновая ткань Ремешок для Apple Watch (38 мм) — Белая полоса — Casetify

Этот тип ткани также широко используется в спортивной одежде, но в этом случае он уступает другим органическим или полусинтетическим волокнам. С самого начала потребители отмечали явную неспособность этой ткани отводить влагу, что делает ее плохим выбором для использования во время тяжелых физических нагрузок.

Однако некоторые аспекты этой ткани, например ее эластичность, желательны для спортивной одежды. Даже если они в основном состоят из других тканей, некоторые производители спортивной одежды включают нейлоновую ткань в свои текстильные смеси для повышения эластичности и легкости.

Где производится нейлоновая ткань?

Этот тип ткани был первоначально разработан в Соединенных Штатах корпорацией DuPont, и производство нейлоновой ткани оставалось локализованным в США до второй половины 20 века.По мере того, как преимущества этого типа ткани становились все более признанными во всем мире, другие развитые страны начали производить нейлоновую ткань, но Соединенные Штаты оставались основным производителем этой ткани до 1980-х годов.

Реструктуризация мировой экономики в конце 1970-х и на протяжении 1980-х годов привела к тому, что многие международные корпорации повернулись к Китаю как производственной базе. Поэтому многие предприятия по производству нейлоновой ткани переместились в эту восточноазиатскую страну, и с тех пор производство этой ткани набирает обороты в других странах региона, таких как Индия, Пакистан и Индонезия.

В некоторой степени нейлоновая ткань все еще производится в Соединенных Штатах, но большая часть этой ткани производится за рубежом. Несмотря на современное возрождение обрабатывающей промышленности в США, маловероятно, что производство нейлоновой ткани вернется в эту страну; в течение последних нескольких десятилетий производство этой ткани снижалось, и даже Китай постоянно производил все меньше и меньше этого полимерного текстиля.

Сколько стоит нейлоновая ткань?

Одним из основных преимуществ нейлоновой ткани является ее относительно низкая стоимость производства.В то время как эта ткань была дороже шелка, когда она была впервые разработана, она быстро упала в цене, и это особенно дешево в сочетании с другими тканями.

Какие существуют типы нейлоновой ткани?

Существует довольно много химически различных полимерных веществ, которые все называются «нейлоном». Некоторые примеры этих типов тканей включают:

  • Нейлон 6,6: этот полимер был одной из первых полностью синтетических тканей, и он образован путем объединения гексаметилендиамина и дикарбоновой кислоты.Полученную соль можно расплавить с образованием волокон или кристаллизовать для целей очистки.
  • Нейлон 6: этот полимер иногда используется для изготовления нейлоновых тканей, но для этого применения он менее популярен, чем нейлон 6,6.
  • Нейлон 46: этот тип полимера производится только международной корпорацией DSM и продается под названием Stanyl. Хотя этот полимер обычно не используется в тканях, он известен своей устойчивостью к неблагоприятным условиям окружающей среды и обычно используется в таких компонентах двигателей, как трансмиссии, тормоза и системы воздушного охлаждения.
  • Нейлон 510: этот полимер также был первоначально разработан DuPont и задумывался как альтернатива нейлону 6,6. Однако производственные затраты в конечном итоге не позволили массовому производству этого полимера для тканевых целей, и в настоящее время он в основном используется в промышленных и научных целях.
  • Нейлон 1,6: этот полимер получают путем смешивания адипонитрила, формальдегида и воды, но он обычно не используется в тканях.

Как нейлоновая ткань влияет на окружающую среду?

Считается, что производство нейлоновой ткани оказывает негативное воздействие на окружающую среду.Одной из основных причин вредного воздействия на окружающую среду производства этой ткани является сырье, которое используется в ее производстве; Хотя можно сделать нейлоновую ткань с другими веществами, большинство производителей используют сырую нефть в качестве источника гексаметилендиамина, который является основным компонентом большинства типов нейлоновой ткани.

Доказано, что как приобретение, так и использование ископаемого топлива наносят вред окружающей среде. Бурение, гидроразрыв и другие методы добычи нефти вредны для экосистем по всему миру, и, поскольку нефть не является устойчивым ресурсом, необходимо постоянно расширять мировую нефтяную промышленность.

Верхняя рубашка Noak из технической нейлоновой ткани темно-синего цвета

Для изготовления нейлоновой ткани также требуется много энергии, и в процессе производства также образуется ряд отходов. Для охлаждения волокон нейлоновой ткани используется большое количество воды, и эта вода часто переносит загрязнители в гидросферу, окружающую производственные площадки. При производстве адипиновой кислоты, которая является второстепенной составной частью большинства типов нейлоновой ткани, в атмосферу выбрасывается закись азота, которая считается в 300 раз хуже для окружающей среды, чем CO2 .

Поскольку нейлоновая ткань полностью синтетическая, это вещество не поддается биологическому разложению; в то время как другие ткани, такие как хлопок, могут подвергаться биологическому разложению в течение нескольких десятилетий, полимерные ткани будут оставаться в окружающей среде в течение сотен лет. К счастью, некоторые формы этой ткани подлежат вторичной переработке, но не все службы по переработке отходов перерабатывают это вещество.

Невозможно уменьшить вредное воздействие на окружающую среду, вызываемое полимерными тканями в процессе производства; единственный способ сделать эти ткани более экологически чистыми — это правильно утилизировать их.Также важно иметь в виду, что, в зависимости от того, где и как они производятся, некоторые полимерные ткани могут по-прежнему содержать следы токсичных ингредиентов, когда они превращаются в одежду и продаются потребителям.

Доступны сертификаты нейлоновой ткани

Несмотря на то, что существует ряд различных типов химических тестов, которые могут быть выполнены для определения качества нейлона, для этого вещества нет доступных сертификатов. Поскольку этот текстиль является чисто синтетическим, его невозможно сертифицировать как натуральный или органический.

Как определить синтетические волокна в канатах

Как определить синтетические волокна, используемые при производстве канатов

Многие канаты похожи друг на друга, особенно в том, что касается материала. После того, как веревка будет удалена с катушки или упаковочной коробки или иным образом отделена от документации, материал и даже название производителя может быть нелегко определить.

Пользователи часто сталкиваются с веревками из неизвестного материала. Некоторые волокна очень похожи по внешнему виду.Но важные свойства волоконного каната, такие как прочность, удлинение и долговечность, в первую очередь зависят от материала. Замена канатов из неподходящего волокнистого материала может иметь катастрофические последствия в критических областях применения.

Простые наблюдения и тесты могут использоваться для идентификации различных волокон, обычно используемых в канатах. Специалисты могут отличить некоторые материалы только по внешнему виду, но, как правило, это ненадежно. Некоторые тесты можно легко провести в полевых условиях без специальной подготовки и лабораторного оборудования.Тест горения выполнить проще всего, но в некоторых средах он может оказаться непрактичным. Для положительной идентификации необходимо провести несколько соответствующих тестов. Маркировка, предоставленная производителями, также может помочь в идентификации.

Тщательное изучение методов, практика с известными волокнистыми материалами и подготовка нескольких принадлежностей позволит пользователю идентифицировать большинство материалов, содержащихся в веревках. Для положительной идентификации нельзя полагаться ни на один тест. Следует использовать несколько подходящих тестов.Когда положительная идентификация очень важна, следует полагаться на советы экспертов и лабораторные исследования.

Дополнительная информация

Общая информация о типах волокна

Идентификация по внешнему виду

Идентификация путем тестирования

Общая информация о типах волокон

Общие сведения о различных типах волокон помогают идентифицировать эти волокна.

Три самых распространенных материала канатов — нейлон, полиэстер и полипропилен.Иногда встречается полиэтилен. Некоторые веревки сделаны из комбинации нескольких из этих материалов.

Некоторые веревки теперь изготавливаются из новых волокнистых материалов, которые имеют более высокую прочность, чем обычные материалы, описанные выше. Они также значительно жестче, и по этой причине их обычно объединяют в категорию, называемую высокомодульными волокнами.

Иногда волокнистый материал известен под своим торговым наименованием, а не обычным названием. Торговые наименования некоторых производителей канатов идентифицируют материал.Иногда используется химическая аббревиатура или акроним.

В таблице 1 приведены некоторые общие идентифицирующие характеристики различных синтетических волокон, используемых при производстве канатов.

Таблица 2 содержит краткий словарь терминологии и торговых наименований канатов из волокон и канатов.

Дополнительная информация

Обычные канатные материалы

Высокомодульные материалы

Торговые наименования и сокращения

Обычные канатные материалы

Три самых распространенных материала канатов — нейлон, полиэстер и полипропилен.Иногда встречается полиэтилен. Некоторые веревки сделаны из комбинации нескольких из этих материалов.

Нейлон обычно является самым прочным из этих материалов в сухом состоянии. Однако некоторые нейлоновые веревки теряют до 20% своей прочности во влажном состоянии. В веревках используются две формы нейлона; нейлон 6 и нейлон 6.6. Свойства этих волокон и веревок, сделанных из них, существенно не различаются, за исключением того, что нейлон 6 имеет более низкую температуру плавления.

Полиэфирные веревки в сухом состоянии почти не уступают по прочности нейлону.Полиэстер сохраняет свою прочность во влажном состоянии, поэтому веревки из полиэстера, как правило, прочнее нейлоновых веревок во влажном состоянии.

Полипропилен, вероятно, является наиболее распространенным материалом для изготовления веревок, используемых в морской сфере. Одна из причин в том, что он легче воды и поэтому плавает.

Полиэтилен редко используется в больших веревках. Здесь использовались канаты для водных лыж и другие небольшие канаты, используемые в утилитарных целях. Он широко используется в рыбной промышленности.

Дополнительная информация

Сравнение характеристик волокна (таблица 1)

Высокомодульные канатные материалы

Некоторые веревки теперь изготавливаются из новых волокнистых материалов, которые имеют более высокую прочность, чем обычные материалы, описанные выше.Они также значительно жестче, и по этой причине их обычно объединяют в категорию, называемую высокомодульными волокнами.

Арамид был первым волокном с таким высоким модулем упругости. Он известен под торговыми марками Kevlar и Twaron.

Высокомодульный полиэтилен

(HMPE) представляет собой особую форму обычного полиэтилена, описанного выше, и он намного прочнее и жестче, чем обычный полиэтилен. Он известен под торговыми названиями Spectra и Dyneema.

Жидкокристаллический ароматический полиэстер (LCAP) известен под торговой маркой Vectran.

Дополнительная информация

Сравнение характеристик волокна (таблица 1)

Торговые наименования и другая терминология

Иногда волокнистый материал известен под своим торговым наименованием, а не обычным названием. Торговые наименования некоторых производителей канатов идентифицируют материал. Иногда используется химическая аббревиатура или акроним.

Например, дакрон и терилен являются торговыми наименованиями полиэфирного волокна. Некоторые пользователи называют веревку одним из этих имен, не зная, что она на самом деле полиэстер.Упомянутые выше новые высокомодульные волокна обычно упоминаются только по их соответствующим торговым наименованиям.

В таблице 2 перечислены некоторые часто используемые торговые наименования канатных материалов и химические сокращения. Он также дает другие общие термины, используемые для изделий из синтетических волокон. Это не полный список торговых наименований и не предназначен для поддержки перечисленных продуктов. В литературе производителей волокна и производителей каната можно ознакомиться по поводу других торговых наименований, связанных с конкретным волокнистым материалом.

Идентификация по внешнему виду

Иногда предварительную идентификацию можно провести по внешнему виду волокна. Это редко бывает надежным способом определения идентичности волокна, но он помогает сузить количество возможных волокон. Тогда может потребоваться всего несколько тестов, чтобы точно идентифицировать конкретный волокнистый материал.

Дополнительная информация

Внешний вид волокна

Цветная маркировочная пряжа

Цветная маркировка веревки

Внутренние маркировочные ленты

Внешний вид волокна

Полиэфирные волокна и почти все нейлоновые волокна очень тонкие и похожие на волосы, обычно около 0.023 мм диам. Эти волокна почти всегда белые. Практически невозможно отличить нейлон от полиэстера только по внешнему виду. HMPE и мультифиламентная форма полипропилена по внешнему виду очень похожи на нейлон и полиэстер.

АА мононити нейлона (торговое название Perlon) диаметром от 3 до 6 мм встречаются в некоторых европейских веревках. Волокно Атласа круглое, жесткое и больше в диаметре, чем толстый грифель карандаша. Обычно его смешивают с мультифиламентным нейлоном при изготовлении веревок.

Полипропилен встречается в веревках в нескольких различных формах. Иногда это тонкое мультифиламентное волокно, похожее на полиэстер и нейлон, но немного толще его. Иногда это более толстая мононить, напоминающая солому или щетину, обычно диаметром от 0,1 до 0,15 мм. В этой форме это может быть либо непрерывное волокно, либо его можно разрезать на короткие отрезки и затем обработать, как натуральные волокна, для образования штапельной пряжи. Другая форма полипропилена напоминает тонкую ленту, обычно от 0,06 до 0.Толщиной 1 мм. Лента иногда скручивается, поэтому кажется, что она представляет собой круглое волокно. Эта лента может быть фибриллированной или расщепленной, поэтому кажется, что она представляет собой совокупность мелких плоских волокон, сцепляющихся друг с другом.

Канаты из моноволокна полипропилена часто бывают черного, оранжевого или желтого цвета. Краситель помогает предотвратить деградацию под воздействием ультрафиолета. Также распространены белые моноволоконные полипропиленовые волокна с другой формой защиты от ультрафиолета.

Мультифиламентные полипропиленовые волокна обычно белого цвета. По внешнему виду они почти неотличимы от нейлоновых и полиэфирных волокон, за исключением того, что обычно они немного толще и, следовательно, жестче.Этот контраст может быть очевиден в канатах из смешанных волокон.

Полиэтиленовые волокна обычно имеют щетиноподобную форму диаметром от 0,2 до 0,4 мм и, таким образом, аналогичны мононити полипропилена. Полиэтилен не повреждается ультрафиолетовым излучением, не требует окрашивания и обычно имеет белый цвет. Однако распространен цветной полиэтилен, особенно желтый и оранжевый. Таким образом, по внешнему виду сложно отличить полиэтилен от моноволоконного полипропилена.

Арамид — очень тонкое волокно соломенного цвета.Почти все большие арамидные веревки имеют плетеную оболочку из нейлона или полиэстера или покрыты экструдированным полиуретановым покрытием. Кроме того, отдельные пряди обычно покрыты курткой.

HMPE — очень тонкое, очень скользкое волокно. Некоторые канаты HMPE имеют оболочку, а другие — без нее. Иногда на веревку из HMPE без оболочки наносится светло-голубой налет.

LCAP, по крайней мере, в форме Vectran, представляет собой тонко-коричневое или грязно-желтое волокно, похожее на арамид, но не такое желтое.На момент написания этой статьи LCAP очень редко применялся в канатных изделиях. Большинство канатов LCP, вероятно, будут иметь оболочку.

Многие современные канаты представляют собой смесь или смесь нескольких вышеперечисленных волокон. Комбинации полиэфирных и полипропиленовых волокон в веревках являются обычным явлением. Некоторые, но не все композитные канаты из полипропилена и полиэстера по существу так же прочны, как и обычные веревки из полиэстера.

Другой способ смешивания волокон — это процесс экструзии волокна. Одним из примеров является Карат, сополимер, состоящий из полиэстера и полиэтилена.Это конкретное волокно соломенного цвета.

Пряжа для цветных маркеров

В таблице 3 показан цветовой код пряжи маркера, установленный Международной организацией по стандартизации (ISO) и Британским институтом стандартов (BS) для идентификации волокон в канатах. Этот код также требуется в Руководстве Международного морского форума нефтяных компаний (OCIMF) для крупных морских судов. К сожалению, этот цветовой код материала обычно не соблюдается.

Некоторые производители канатов идентифицируют свои канаты по пряжи с маркерами разного цвета, а некоторые из маркеров этих производителей также идентифицируют материал каната.Некоторые из этих цветовых кодов маркеров показаны в Таблице 2.

Как видно из Таблицы 2, международные «стандартные» маркировочные коды материалов пряжи дублируют цвета, используемые некоторыми производителями канатов для других целей. Таким образом, следует соблюдать осторожность при использовании таких знаков в качестве средства идентификации материала каната.

Ленты для внутренних маркеров

Некоторые веревки имеют маркерную ленту, закапанную в прядь. Эти маркерные ленты обычно имеют название производителя, тип материала и год изготовления.

Маркерная лента требуется для большинства веревок, закупаемых вооруженными силами США в соответствии с различными стандартами MIL. Это также требуется Руководством OCIMF для больших канатов, используемых в качестве швартовных тросов ВОП. Некоторые производители канатов включают такие маркеры в большинство своих канатных изделий.

В канате с двойной оплеткой лента может находиться в центре сердечника или между сердечником и крышкой. В других веревках эта лента обычно находится внутри пряжи, имеющей пряжу с цветным маркером.

Маркерная лента — это окончательный способ идентифицировать материал веревки, когда он может быть обнаружен.В несращенной веревке маркерную ленту можно найти, раскрутив конец пряди. В порванной веревке его можно найти, осторожно разобрав веревку.

Найти и исследовать маркерную ленту в сращенной веревке, находящейся в эксплуатации, может быть сложно. Ленту обычно невозможно найти и снять для исследования, не нарушив структуру веревки. Тем не менее, кусок ленты может быть найден и исследован в конце стыковки.

Идентификация путем тестирования

Простые методы испытаний, используемые в сочетании, могут окончательно идентифицировать большинство волокон веревки.Приведенных ниже кратких инструкций вместе с таблицами может быть достаточно для проведения большинства тестов.

Дополнительная информация

Тесты на сжигание

Характеристики горения синтетических волокон (таблица 4)

Проверка удельного веса

Испытание на расплав

Тест пятен

Тесты на сжигание

Тест на сжигание — это обычно надежный способ идентификации волокон. В таблице 3 представлен список характеристик испытаний на горение. Следует использовать метод испытания на ожог с надлежащими мерами предосторожности.

Удерживайте образец волокна или пряжи чистыми пинцетом над чистым пламенем, например газовой горелкой или деревянной спичкой. Пока образец находится в пламени, наблюдайте за реакцией образца и характером дыма. Дым следует вдыхать с осторожностью, чтобы определить его запах.

Снимите образец с пламени. Понаблюдайте за реакцией образца и его дыма и снова понюхайте дым. После этого любое пламя на образце следует погасить.

Обратите внимание на природу расплавленного конца образца, стараясь не прикасаться к горячим остаткам.Используйте металлическую или деревянную палку вместо пальца, чтобы вытянуть или раздавить остатки.

Не следует использовать только запах для идентификации. На него влияют покрытия волокон и загрязняющие вещества, воздействию которых подвергалась веревка. Обоняние не очень точное.

Дополнительная информация

Характеристики горения синтетических волокон (таблица 4)

Проверка удельного веса

Некоторые волокна можно различить по разнице в удельном весе, которая указана в таблице 4.Перед определением убедитесь, что из пряжи или пучка волокон удален весь воздух. Полиэтилен, полипропилен и HMPE будут плавать. Остальные волокна тонут в воде.

Более подробный метод с использованием трубки для градиента плотности описан в ASTM D276. Этот метод может быть полезен, чтобы отличить нейлон от других материалов.

Испытание на расплав

Температура плавления — надежный способ отличить некоторые распространенные формы волокон. Температуры расплава различных волокон приведены в таблице 4.Этот тест может быть проведен с использованием калиброванного прибора для определения точки плавления. Метод описан в ASTM D276.

Альтернативный метод заключается в размещении волокна на металлическом листе вместе с известными волокнами. Поместите металлический лист на горячую плиту или другой контролируемый источник тепла. Медленно повышайте температуру, пока неизвестный материал не начнет плавиться, предположительно одновременно с одним из известных материалов.

Определение точки плавления — единственный надежный способ отличить нейлон 6 от нейлона 6, кроме окрашивания или химического тестирования.6. Как правило, недостаточно точно различать материалы с температурой плавления около 10 ° C. Таким образом, он не может отличить нейлон 6.6 от полиэстера.

Тест на окрашивание

Тестирование пятен можно проводить с помощью нескольких имеющихся в продаже тест-наборов. Этот метод может быть полезен в средах, где испытания на горение не разрешены, например, на палубе танкера или буровой платформы.

Краситель

Black Rit доступен во многих магазинах. Его можно использовать, чтобы отличить нейлон от полиэстера.Нейлон впитает краситель, а полиэстер останется белым.

«Пятно для идентификации волокна DuPont № 4» доступно от Pylam Products Co., 1001 Stewart Ave., Garden City, NY 11530. Оно позволяет различать полиэстер (желтый), нейлон (красный) и полиолефины (белые). Однако он не может отличить нейлон 6 от 6,6 или полиэтилен от полипропилена.

«Shirlastain A» можно приобрести в Shirley Developments Ltd., Дидсбери, Манчестер, M20 8SA, Великобритания.Он может различать нейлон 6 (бледно-желтый) и нейлон 6.6 (темно-желтый), а также отличать их от полиэстера (неокрашенный).

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

footer logo

© Девчули.РУ 2019 ©

За копирование контента Юля и Инесса разозлятся, поэтому лучше вам этого не делать