3 Получение синтетических волокон

Все применяемые в настоящее время волокна можно разделить на два класса: натуральные и химические. В зависимости от природы исходного полимера химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают химической переработкой природных высокомолекулярных соединений — целлюлозы, белков.

Синтетические волокна получают из синтетических высокомолекулярных соединений. В зависимости от строения макромолекул эти волокна подразделяют на карбоцепные и гетероцепные. Последние относятся к основному типу волокон и выпускаются промышленностью главным образом двух видов — полиамидные и полиэфирные. Основным видом карбоцепных волокон являются полиакрилонитрильные. Кроме того, промышленность выпускает поливинилспиртовые, полиолефиновые и галогенсодержащие карбоцепные волокна.

Из всех выпускаемых в настоящее время синтетических волокон на долю полиамидных приходится свыше 50 %. Это в первую очередь обусловлено наличием широкой и доступной сырьевой базы, хорошими эксплуатационными свойствами волокон и их высокой экономической эффективностью. Наибольшее распространение получили полиамидные волокна — капрон, найлон Б, перлон, дедерон и др. Исходным сырьем для получения капрона является капролактам, который может быть получен различными способами.

Поликонденсацию w-аминоэнантовой кислоты проводят при 250—260 °С:

Быстрый рост производства полиэфирных волокон обусловлен доступностью исходного сырья и их ценными свойствами, превосходящими по ряду показателей свойства других синтетических волокон. Например, волокно «лавсан» получают методом переэтерификации диметилтерефталата диэтиленгликолем с образованием дигликолевого эфира с последующей поликонденсацией этого эфира:

В настоящее время полиакрилонитрильные волокна получают путем полимеризации акрилонитрила в водной среде в присутствии пероксидов:

При проведении полимеризации в растворителе, который растворяет и полимер, и мономер, волокно можно формовать непосредственно из раствора. Плотность полиакрилонитрила 1140—1150 кг/м3, молекулярная масса 40000—60000, при нагревании до температуры 220—230°С он размягчается с разложением.

Полиакрилонитрильные волокна применяются для изготовления различных тканей, благодаря своей высокой стойкости к маслам они широко используются для изготовления шлангов пошива спецодежды и т. д.

Из галогенсодержащих волокон в промышленности выпускают поливинилхлоридное волокно, которое формуют сухим (смесь ацетона с сероуглеродом или бензолом) или мокрым (тетрагидрофуран) способом. Эти волокна обладают высокой химической стойкостью, светостойкостью, они негорючие, отличаются низкой теплопроводностью, хорошими электроизоляционными свойствами, высокой устойчивостью к истиранию. Недостатком является их низкая термостойкость и плохая способность к окрашиванию. Применяются поливинилхлоридные волокна для получения различных изделий технического назначения.