Syntetiska fibrer

  Textilfibrer som består av syntetiserade polymerer som inte finns i naturen är konstgjorda syntetiska polymerfibrer: polyester, polyamid, akryl, polypropen, spandex, polyvinylalkohol, etc.. av de många syntetiska fibrerna, endast de vanligast använda, nämligen polyester , polyamid och akryl, kommer att övervägas här.

  Polyester

Ordet ester är namnet på salter som bildas från reaktionen mellan en alkohol och en syra. Estrar är organiska salter och polyester betyder många organiska salter. Den vanligaste klädselfilamenten eller stapelfibern av polyester är vanligtvis sammansatt av polyetentereftalatpolymerer. Polyesterfiber är nu den största konstgjorda fibern i termer av produktionsvolym.

Polyesterfilament eller stapelfibrer har inget identifierbart mikroskopiskt utseende. Fiberns längsgående utseende är mycket regelbundet och utan särdrag på grund av det nära cirkulära tvärsnittet.

Polyesterpolymeren är linjär. Polymersystemet uppskattas vara cirka 65-85 procent kristallint. Polyesterfiber har hög draghållfasthet, låg fuktåtervinning, hög initial modul och god veckåtervinning på grund av dess extremt kristallina polymersystem. Stark kaustiksoda vid höga temperaturer kan hydrolysera och bryta ner fibern och koncentrerad svavelsyra kan sönderdela fibern.

De viktigaste egenskaperna hos polyestertyger är det skrynkelfria utseendet och lättheten att sköta. Dessa tyger kräver lite eller ingen strykning; de är lätta att tvätta och torkar snabbt.

Tyger av 100 procent polyester är vanligtvis gjorda av filamentfibrer. Dessa tyger används ofta i kläder, heminredning och olika kommersiella och industriella tillämpningar. Blandningar av polyester med ull-, bomulls-, rayon- eller linfibrer är populära och finns i många olika slutanvändningsprodukter. I blandade tyger bidrar polyesterfibrerna till att underlätta underhåll, styrka och hållbarhet, nötningsbeständighet, skrynkelfritt utseende samt bibehållande av form och storlek. Protein- eller cellulosafibrer i blandning förbättrar färgbarheten, komforten och absorbansen och minskar statiska laddningar.

  Polyamid

Den första syntetfibern är polyamid som tillverkades kommersiellt i USA 1939. Den viktigaste polyamidfibern sett till mängden producerad är nylon 6,6; dvs polyhexametylenadipamid. Notationen 6,6 anger att det finns två monomerer, som var och en innehåller sex kolatomer, som krävs för att bilda polymeren av denna typ av nylon. Nylon 6 är den näst viktigaste polyamidfibern. Den är extruderad från polykaprolaktam. Notation 6 anger att endast en monomer innehållande sex kolatomer krävs för att polymerisera denna typ av nylon.

Nylonfilament är släta och glänsande. Sett i tvärsnitt är nylon vanligtvis perfekt rund. Det är mycket resistent mot alkalier och relativt mindre resistent mot syra. Nylon är en mycket stark, snabbtorkande fiber med hög våtstyrka och har utmärkt elasticitet. Nylon har en låg specifik vikt än andra fibrer. Dessa egenskaper gör dem mycket lämpliga för strumpor, fallskärmstyger, skjortor, underkläder, mattor och förstärkning av gummi i däck och bälten.

  Akrylfibrer

Arkylfibrer är polymerer framställda från polymerisation av akrylnitril som är en homopolymer eller en sampolymer framställd från polymerisation av akrylnitril tillsammans med upp till 15 procent av olika andra monomerer såsom metylmetakrylat, vinylacetat etc. Sammonomererna tillsätts för att förbättra färgningshastigheten färgämnesaffinitet eller andra användbara bearbetningsegenskaper.

Akrylfibrerna har ett mycket behagligt, varmt och mjukt handtag. Tyger gjorda av den uppvisar en sidenliknande lyster, hand och drapering. En enastående egenskap hos akrylfibrer är den jämförelsevis låga densiteten som ger bulk och bra täckning. Fibern har bara 1,5 procent fuktåtervinning och är därför känslig för statisk elektricitet. Den har ingen bestämd smältpunkt, så den tillverkas kommersiellt genom både våt och torr bearbetning.

Akrylfiber har dålig motståndskraft mot starka syror, alkalier och mot ett fåtal polära organiska lösningsmedel. Dess motståndskraft mot solljus är bra. Den är resistent mot mögel och väderpåverkan. Tyger kan lätt pressas, veckas eller veckas med en hög grad av hållbarhet att bära och tvätta. Akrylfibrer finns i många applikationer i stickat, mattor och luggtyger.

  Lykra

Du Pont introducerade en ny stretchfiber 1958. Denna nya fiber är en konstgjord, syntetisk polymerbaserad, segmenterad polyuretanfilament. Namnet Lycra gavs till fibern i slutet av 1959, och planer tillkännagavs för volymproduktion. Idag är de enda tillverkarna av spandexfibrer i USA Du Pont och Globe Manufacturing. Namnet Lycra används fortfarande för Du Ponts fiber; Glospan är namnet på Globe-fibern.

Spandex är en lätt, syntetisk fiber som används för att göra töjbara kläder som sportkläder. Den består av en långkedjig polymer som kallas polyuretan, som framställs genom att en polyester reagerar med ett diisocyanat. Polymeren omvandlas till en fiber med en torrspinningsteknik. Spandex tillverkades först i början av 1950-talet och utvecklades ursprungligen som en ersättning för gummi. Även om marknaden för spandex fortfarande är relativt liten jämfört med andra fibrer som bomull eller nylon, upptäcks ständigt nya applikationer för spandex.

Denna unika elastiska egenskap hos spandexfibrerna är ett direkt resultat av materialets kemiska sammansättning. Fibrerna är uppbyggda av många polymersträngar. Dessa strängar är sammansatta av två typer av segment: långa, amorfa segment och korta, stela segment. I sitt naturliga tillstånd har de amorfa segmenten en slumpmässig molekylstruktur. De blandas och gör fibrerna mjuka. Några av de styva delarna av polymererna binder med varandra och ger fiberstrukturen. När en kraft appliceras för att sträcka fibrerna bryts bindningarna mellan de styva sektionerna och de amorfa segmenten rätas ut. Detta gör de amorfa segmenten längre, vilket ökar längden på fibern. När fibern sträcks till sin maximala längd binder de styva segmenten igen varandra. De amorfa segmenten förblir i ett långsträckt tillstånd. Detta gör fibern styvare och starkare. Efter att kraften har avlägsnats, rekylerar de amorfa segmenten och fibern återgår till sitt avslappnade tillstånd. Genom att använda de elastiska egenskaperna hos spandexfibrer kan forskare skapa tyger som har önskvärda töjnings- och styrkaegenskaper.

Den primära användningen för spandexfibrer är i tyg. De är användbara av ett antal anledningar. För det första kan de sträckas upprepade gånger och kommer att återgå nästan exakt till originalstorlek och form. För det andra är de lätta, mjuka och smidiga. Dessutom är de lätta att färga. De är också motståndskraftiga eftersom de är resistenta mot nötning och de skadliga effekterna av kroppsoljor, svett och rengöringsmedel. De är kompatibla med andra material och kan spinnas med andra typer av fibrer för att producera unika tyger, som har egenskaper hos båda fibrerna.