Синтезируемые из продуктов переработки нефти, газа и каменного угля полимеры, могут использоваться в том числе и для изготовления материала особого типа — синтетического волокна. Такая продукция применяется при производстве пряжи, идущей на изготовление тканей разного назначения. В качестве примера распространенных видов такого материала можно привести нейлон и полиэстер.
В последнее время ученые разработали несколько новых типов синтетических волокон. Все эти разновидности отличаются превосходными эксплуатационными характеристиками и могут использоваться очень широко. К примеру, одним из самых популярных видов подобного материала на данный момент является недорогое полипропиленовое волокно.
Что собой представляет
Относится этот современный материал к группе полиолефинов — высокомолекулярных углеводородов алифатического ряда. Волокно этого типа гораздо более устойчиво к двойным изгибам и эластично, чем полиамидное. Температура плавления этого материала равна 165 °С, воспламенения — 325-385 °С. Плотность полипропиленового волокна составляет 900-910 кг/м3.
Какие имеет преимущества и недостатки
К плюсам этого материала, помимо достаточно высокой степени эластичности, можно отнести:
-
стойкость к действию кислот, органических растворителей, щелочей;
-
прочность;
-
отличные теплоизоляционные качества.
Основным минусом полипропиленового волокна считается низкая светостойкость. Под воздействием УФ-лучей такой материал начинает очень быстро разрушаться. Также к недостатком синтетического волокна этой разновидности относят не слишком высокую степень износостойкости. Кроме того, такой материал, к сожалению, плохо поддается поверхностному окрашиванию.
Какой имеет состав
Изготавливается этот современный материал, как уже можно судить по его названию, из полипропилена. Также в состав таких синтетических нитей могут добавляться специальные стабилизирующие вещества, предназначенные для повышения их:
-
износостойкости;
-
светостойкости.
Как производится
Пропилен - материал дешевый, но очень многогранный в плане в плане физико-химических свойств. Производят его с использование довольно-таки сложного конструктивно современного оборудования. При этом способов вытягивания самого полипропиленового волокна существует два:
-
из раствора;
-
из расплава.
Изготовление из раствора
Этот способ изготовления имеет ряд недостатков. В промышленных условиях он используется, но довольно-таки редко. При применении такой методики волокна прядутся из концентрированных растворов пропилена, который, как известно, способен растворяться при высоких температурах во многих органических жидких составах. Это могут быть, к примеру, минеральное масло или бензин. При применении такой технологии разогретый раствор специальным дозирующим насосом может продавливаться через фильтр и узкие отверстия фильеры:
-
в обдувочную шахту навстречу перегретому пару;
-
в раствор бутиленового или пропилового спирта на какой-либо жидкости.
В последнем случае тонкие полипропиленовые струйки перед попаданием в жидкость на участке примерно в 10 см обдуваются воздухом. В спиртовой смеси они освобождаются от остатков растворителя.
При использовании первого способа изготовления, называемого сухим, готовые нити сначала наматывают в бобины. Затем материал помещают в промывные ванны с кипящей водой. Эта операция также необходима для удаления остатков растворителя.
Изготовление из расплава
При использовании этой методики производства полипропиленовое волокно делают на специальных прядильных экструзионных машинах. Основными элементами конструкции такого оборудования являются:
-
червячный экструдер;
-
прядильный шестеренчатый насос.
Высоковязкий полипропиленовый расплав в такой машине подается к насосу с помощью червяка, что позволяет снизить его температуру. Далее материал пропускается через фильеру. Выходящие из последней нити равномерно обдуваются потоком охлаждающего агента (чаще всего воздуха с постоянной влажностью и температурой).
Такой способ изготовления полипропиленового волокна, в сравнении с описанным выше, отличается в первую очередь большей производительностью. Поэтому именно его при выпуске такого материала используют чаще всего.
Свойства полипропиленового волокна
Помимо всего прочего, материал этой разновидности имеет следующие технические характеристики:
-
прочность — 35-80 гс/текс;
-
степень удлинения в мокром и сухом состоянии (показатель одинаковый) — 30-40%;
-
плотность — 0.91 г/см3;
-
степень морозостойкости — до -70 °С;
-
гигроскопичность — 0.01-0.02%.
Изделия из такого материала, в свою очередь, имеют:
-
легкий вес;
-
устойчивость к истиранию;
-
небольшую скорость капиллярного поднятия влаги;
-
высокую скорость сушки.
Вес тканый материал из полипропиленового волокна имеет настолько легкий, что не тонет в воде. По износостойкости ткань из таких нитей, к примеру, той же полиамидной несколько уступает. Но при этом прослужить она все же может достаточно долго.
Помимо всего прочего, материалы, изготовленные из полипропиленового волокна, отличаются устойчивостью к заражению грибком и микробами. Соответственно, они имеют и хорошие гигиенические свойства. Также полипропилен отличается устойчивостью к кислотам, щелочам и даже царской водке. Еще одним безусловным преимуществам тканей из этого материала является то, что они не электризуются и имеют пыле- и грязеотталкивающие свойства.
Применение полипропиленового волокна
30% всего изготавливаемого современной промышленностью полипропилена используется сегодня именно для изготовления волокна. Материал это на самом деле очень востребованный. Применяться он может для производства:
-
прочных тканей;
-
щеток (автомобильных), предназначенных для уборки улиц;
-
обуви и сумок;
-
цементного раствора;
-
рыболовных сетей;
-
канатов, веревок, лент;
-
подложек ковров и мешков.
Одежду из этого материала, поскольку он тяжело окрашивается и плохо впитывает влагу, изготавливают редко. В основном такие нити используются для производства технических тканей. Помимо подложек, полипропиленовое волокно может применяться для изготовления:
-
декоративной ткани, предназначенной для обивки мебели;
-
отделочных тканей;
-
хирургических нитей и ткани;
-
фильтровальных тканей.
Автомобильные щетки из полипропиленового волокна стоят дороже изготовленных из щетины. Но при этом они и в 10-20 раз долговечнее. По прочности же полипропиленовая щетина в 5 раз превосходит также достаточно распространенную полистирольную. Менять изготовленные с ее использованием щетки приходится очень редко.
Где еще может применяться
В строительстве полипропиленовое волокно довольно-таки часто используется при приготовлении цемента. Его применение в данном случае позволяет добиться равномерного распределения напряжений на всю массу материала.
Также использоваться этот материал может для изготовления наполнителей. Из полипропиленового волокна прядут искусственный хлопок. В дальнейшем его используют для набивки мягкой мебели. Также наполнитель из жестких толстых волокон полипропилена часто применяется для изготовления подставок для ножей. В данном случае густая «щетина» просто вставляется в пластиковую высокую узкую коробку. Волокна из полипропилена в таких подставках легко удерживают ножи в вертикальном положении.
