włókna chemiczne
 
Encyklopedia PWN
włókna chemiczne,
włókna otrzymywane z org. polimerów syntetycznych lub naturalnych oraz substancji nieorg.;
cząsteczki polimerów włóknotwórczych są liniowe, ich długość jest kilka tys. do kilkunastu tys. razy większa od średnicy; cząsteczki włókien nieorg., np. szklanych, mają strukturę pierścieniowo-przestrzenną.
W.ch. dzieli się na: włókna sztuczne, wytwarzane z polimerów pochodzenia naturalnego (celuloza, białko, kauczuk, kwas alginowy) lub z surowców nieorg., np. ze szkła, metali, tlenków metali, węglików, oraz włókna syntetyczne, otrzymywane w wyniku polimeryzacji. Najważniejszymi włóknami syntet. są: włókna poliamidowe, poliestrowe i poliuretanowe (tzw. wielka trójka); włóknami sztucznymi org. — włókna wiskozowe, a włóknami nieorg. — szklane. Zarówno włókna sztuczne, jak i syntet. wytwarza się z płynu przędzalniczego, którym jest stop lub stężony roztwór polimeru. Formowanie w.ch. polega na przetłaczaniu przefiltrowanego i odpowietrzonego płynu przędzalniczego przez otworki dysz przędzalniczych (tzw. filiery) i zestaleniu powstałych strumyków płynu. Włókna z polimerów topiących się bez rozkładu (poliamidy, poliestry, poliolefiny) formuje się metodą stopową, włókienka powstają na skutek oziębienia strumyków stopu wychodzących z otworków filiery. Włókna z polimerów rozpuszczalnych formuje się metodą roztworową na sucho lub mokro. W metodzie suchej zestalenie strumyków roztworu następuje przez odparowanie rozpuszczalnika, w metodzie mokrej strumyki roztworu są wprowadzane do kąpieli, w której następuje koagulacja polimeru i wytrącenie w postaci włókienek. Do wytwarzania włókien z polimerów nietopliwych i nierozpuszczalnych stosuje się specjalne metody formowania, jak np. formowanie z zawiesiny (włókna politetrafluoroetylenowe). Włókna formowane metodą roztworową na mokro wymagają intensywnej obróbki płynami w celu usunięcia rozpuszczalnika, składników kąpieli i zanieczyszczeń. W trakcie formowania włókien metodą roztworową poddaje się je rozciąganiu; włókna formowane ze stopu rozciąga się po zestaleniu w osobnej operacji. Rozciąganie ma na celu uporządkowanie struktury włókna (orientacja makrocząsteczek i krystalitów) w celu uzyskania lepszych właściwości fiz.-mech., przede wszystkim wytrzymałości. W końcowej fazie operacji na wszystkie w.ch. nanosi się substancje uszlachetniające i pomocnicze, tzw. preparacje (w przypadku włókien syntet. preparacje antyelektrostatyczne). Włókna ciągłe poddaje się skręcaniu (np. wytwarzanie jedwabiu kończy się skręcaniem wiązki włókien i przewinięciem na szpule). Formowanie włókien ciętych odbywa się podobnie jak ciągłych, stosuje się jednak filiery o znacznie większej liczbie otworków, np. dla włókien poliakrylonitrylowych kilka do kilkudziesięciu tys. — otrzymany gruby kabel poddaje się przed pocięciem karbikowaniu. Włókna sztuczne org. są formowane tylko metodą roztworową, włókna syntet. — metodą stopową lub roztworową. Poprawę właściwości w.ch. lub nadanie im nowych właściwości uzyskuje się przez modyfikację fiz. lub chemiczną. Modyfikacja fiz. polega na działaniu czynnikami mech. i termicznymi (np. włókna teksturowane i wysokokurczliwe) lub zmianie przekroju poprzecznego włókien (np. włókna profilowane o przekroju trój- i pięciokątnym). Modyfikacja chem. (częściej stosowana) ma zwykle na celu (w przypadku włókien syntet.) zwiększenie wybarwialności, higroskopijności, zmniejszenie pillingu i elektryzowania się włókien; dokonuje się jej na etapie syntezy polimeru, wprowadzając nowe mery do łańcucha, dodając określone związki chemiczne do płynu przędzalniczego przed formowaniem włókien lub szczepiąc inne polimery na gotowym włóknie. W.ch. o tak poprawionych właściwościach noszą nazwę włókien II lub III generacji. Modyfikacje w.ch. doprowadziły do oprac. włókien o specjalnych właściwościach, np. biowłókna stosuje się w medycynie jako nośniki leków, do przyspieszenia gojenia się ran, do wyrobu nici chirurgicznych, implantów, niektóre działają przeciwmikrobowo, przeciwroztoczowo itp.
Pierwszy patent na wytwarzanie włókien sztucznych otrzymał G. Audermars 1855, dyszę przędzalniczą wynalazł M. Ozanam 1862. Przemysłową produkcję włókien sztucznych — włókien kolodionowych z azotanu celulozy (kolodium) rozpoczął H. de Chardonnet 1891; produkcję włókien octanowych rozpoczęto 1904, wiskozowych — 1905, a białkowych — 1935 w Pabianicach. Produkcję pierwszych włókien syntet. (włókna Pe-Ce) uruchomiono 1936, poliamidowych — 1939, poliakrylonitrylowych — 1943, a poliestrowych — 1950. Pierwszą wytwórnię jedwabiu sztucznego (pocz. kolodionowego, a następnie wiskozowego) zał. na ziemiach pol. 1911 w Tomaszowie Mazowieckim, po odzyskaniu niepodległości powstała 1928 wytwórnia włókien wiskozowych w Chodakowie; produkcję włókien poliamidowych (zakłady Stilon w Gorzowie Wielkopolskim) uruchomiono 1951, poliestrowych (Elana w Toruniu) — 1962, poliakrylonitrylowych (Anilana w Łodzi) — 1965.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia