Светът на съвременните материали - Нишки и влакна
В момента синтетичните влакна и нишки се използват в различни области на човешката дейност, по-специално от тях се получават влакнести материали за битови, технически, хигиенни, медицински и други цели.
Синтетичните влакна и нишки могат да бъдат разделени на следните групи:
- влакна и конци с общо предназначение, включително техните модифицирани видове;
- еластомерни нишки;
- нишки с висока якост, включително нишки, получени чрез филмова фибрилация;
- тежки високомодулни резби;
- топлоустойчиви и бавногорими влакна и конци;
- влакна и нишки със специфични физични, физико-химични и химични свойства.
Групите и видовете всички влакна и нишки, с изключение на влакна и нишки със специфични свойства, са дадени в таблица. 1.
Таблица 1. Групи влакна и нишки.
Групи влакна и нишки
Основни видове влакна
Влакна и прежди за обща употреба
Полиестер, полипропилен, алифатен полиамид, полиакрилонитрил, поливинилалкохол, хидратирана целулоза
Полиестер, полипропилен, алифатен полиамид, поливинилалкохол, хидратирана целулоза
Супер здрави прежди с висок модул
p-Арамид,p-арилат (ароматен полиестер), поли-p-фениленбензо-bis-оксазол и -тиазол, поливинилов алкохол, от полиетилен със свръхвисоко молекулно тегло
Топлоустойчиви и бавногорими влакна и нишки
Арамид, полиимид, полибензимидазол и др.
Промишлеността произвежда широка гама високоякостни влакна - въглеродни, борни, оксидни, полимерни и други, техните свойства са дадени в табл. 2.
Таблица 2. Свойства на влакната с висока якост.
Плътност, kg / m 3
Якост на опън , MPa
Модул на еластичност, MPa
Температура разрушаване, 0 С
180. 200 (омекотяване)
300. 400 (загуба на издръжливост)
200 000. 600 000
300. 400 (загуба на издръжливост)
Гамата от високомодулни високомодулни влакна е доста широка. Произвеждат се предимно под формата на нишки и снопове с линейни плътности от 14 до 1000 - 10000 tex. Един от видовете тежки и високомодулни синтетични влакна е кевларът, който се произвежда от американската химическа компания DuPont. Това е арамидно влакно с висока якост (пет пъти по-здраво от стоманата).
Арамидните влакна имат три основни недостатъка: цена, "страх" от вода и стареене. Когато е мокро, водородните връзки във влакното се разкъсват, което намалява неговата механична якост наполовина. За щастие при изсушаване възстановява качествата си. Освен това с времето механичната якост се губи безвъзвратно. По правило производителите дават 5 години гаранция за запазване на свойствата на влакното. Въпреки това, чрез прилагане на различни методи на обработка е възможно да се постигне почти пълно премахване на последните два недостатъка. Така например производителите на Twaron твърдят, че са постигнали надеждна защита срещу вода и гарантират най-малко 10 години стабилна работа. Също така, недостатъците на арамидните влакна включват тяхната лоша способност за боядисване. Влакното е почти изключително жълто на цвят, което няма значение при технически приложения.
В България са разработени синтетични тежки високомодулни прежди като SVM, Rusar, Armos и Artec. Нишките са инертни при контакт с други материали, нетоксични, неексплозивни, несамозапалими, горят при контакт с открит пламък и изгасватпри премахване на огъня. Конците могат да се съхраняват дълго време, без да променят свойствата си, леко променят свойствата си при намокряне, устойчиви са на продължително излагане на вода и са биоустойчиви.