Акриловое волокно

Акриловые волокна — это синтетические волокна, изготовленные из полимера ( полиакрилонитрила ) со средней молекулярной массой ~100 000, около 1900 мономерных единиц. Чтобы волокно в США называлось «акриловым», полимер должен содержать не менее 85% акрилонитрила мономера . Типичными сомономерами являются винилацетат или метилакрилат . Компания DuPont создала первые акриловые волокна в 1941 году и зарегистрировала их торговую марку под названием Orlon . ^{[ 1 ]} Впервые он был разработан в середине 1940-х годов, но не производился в больших количествах до 1950-х годов. Прочное и теплое акриловое волокно часто используется для изготовления свитеров и спортивных костюмов, в качестве подкладки для ботинок и перчаток, а также в обивочных тканях и коврах. Его изготавливают в виде нити, затем разрезают на короткие штапельные отрезки, похожие на шерстяные волосы, и прядут пряжу.

Модакрил — это модифицированное акриловое волокно, содержащее от 35% до 85% акрилонитрила . Винилиденхлорид или винилбромид , используемые в модакриле, придают волокну огнезащитные свойства. Конечные области применения модакрила включают искусственный мех, парики, наращивание волос и защитную одежду.

Производство

Полимер образуется путем радикальной полимеризации в водной суспензии. Волокно производится путем растворения полимера в растворителе, таком как N,N-диметилформамид (ДМФ) или водный раствор тиоцианата натрия с несколькими отверстиями , дозирования его через фильеру и коагуляции полученных нитей в водном растворе того же растворителя (мокрое прядение). ) или выпаривание растворителя в потоке нагретого инертного газа (сухое формование). Стирка, растягивание, сушка и обжимка завершают обработку. Акриловые волокна производятся в диапазоне денье от 500 000 до 1 миллиона нитей , обычно от 0,9 до 15, в виде нарезанного штапельного волокна или в виде жгута . Конечное использование включает свитера, шапки, пряжу для ручного вязания, носки, коврики, навесы, чехлы для лодок и обивку; волокно также используется в качестве предшественника « ПАН » для углеродного волокна . Производство акриловых волокон сосредоточено на Дальнем Востоке, в Турции, Индии, Мексике и Южной Америке, хотя ряд европейских производителей все еще продолжают работать, в том числе Dralon и Fisipe. Производители в США прекратили производство (за исключением специальных видов применения, таких как фрикционные материалы, прокладки, специальная бумага, токопроводящая продукция и штукатурка), хотя акриловый жгут и скобы по-прежнему перерабатываются в пряжу в США. Бывшие американские бренды акрила включали Acrilan (Monsanto) и Creslan (американский Cyanamid). Другие торговые марки, которые все еще используются, включают Dralon (Dralon GmbH) и Drytex (Sudamericana de Fibras, SA). ^{[ нужна ссылка ]} В конце 1950-х годов компания Courtaulds Ltd начала исследовать производство акрилового волокна, которое позже будет названо «Courtelle», путем полимеризации в растворителе. Метилакрилат (6%) и акрилонитрил полимеризовали в 50% растворе роданида натрия с получением прядильного раствора, готового к прядению на водяной бане для получения «куртельского» волокна различной плотности. Раствор роданида натрия повторно концентрировали и использовали повторно. Реакция представляла собой непрерывный процесс, в котором рециркулировалось около 5% реагентов. Этот процесс переработки привел к накоплению загрязняющих веществ в процессе, как и переработка растворителя. Многие исследования, проведенные в лаборатории химического машиностроения в Локхерст-лейн, Ковентри, и на экспериментальном заводе по подготовке к производству в Литтл-Хит, позволили преодолеть проблемы переработки. В результате процесс имел коммерческий успех на новом заводе в Гримсби.

Использование текстиля

Акрил легкий, мягкий и теплый, на ощупь напоминает шерсть . ^{[ 2 ]} Его также можно сделать так, чтобы имитировать другие волокна, например хлопок, при прядении на коротковолоконном оборудовании. Некоторые виды акрила экструдируются в цветном или пигментированном виде; другие экструдируются в цвете « экрю », также известном как «натуральный», «сырой белый» или «неокрашенный». Пигментированное волокно обладает высочайшей стойкостью цвета. Его волокна очень эластичны по сравнению как с другими синтетическими, так и с натуральными волокнами. Некоторое количество акрила используется в одежде как менее дорогая альтернатива кашемиру из-за сходства материалов. Некоторые акриловые ткани могут легко скатываться или скатываться , хотя есть варианты с низким уровнем катышков. Акрил хорошо окрашивается, его можно стирать и, как правило, он гипоаллергенен. Конечное использование включает носки, шапки, перчатки, шарфы, свитера, ткани для отделки дома и навесы. Акрил также можно использовать для изготовления искусственного меха и разнообразной вязаной одежды.

Поскольку акрил является синтетическим волокном, личинки платяной моли не способны его переваривать. Однако акриловые волокна, смешанные с шерстью или загрязненные, могут быть съедены из-за смешанных волокон. ^{[ 3 ]}

Акрил — это «рабочая лошадка» для рукодельниц, занимающихся вязанием спицами или крючком ; Акриловая пряжа может восприниматься как «дешевая», поскольку ее цена обычно ниже, чем у ее аналогов из натуральных волокон, а также потому, что ей не хватает некоторых их свойств, включая мягкость и склонность к войлоку. Волокну требуется тепло, чтобы «расслабиться» или придать форму готовому изделию, и оно не такое теплое во влажном состоянии, как альтернативы, такие как шерсть . Некоторые вязальщицы также жалуются, что волокно «скрипит» при вязании или что вязать больно из-за недостаточной «податливости» или растяжения пряжи. С другой стороны, его можно стирать в машине и он чрезвычайно устойчив к цвету. Это делает его полезным для некоторых вещей, например для детской одежды, которая требует постоянной стирки. Однако он гораздо более легковоспламеняем, чем его аналоги из натуральных волокон, поэтому следует соблюдать осторожность при изготовлении изделий для младенцев и детей.

Выпуск микропластика

Команда Плимутского университета в Великобритании потратила 12 месяцев на анализ того, что произошло, когда несколько синтетических материалов стирались при разных температурах в бытовых стиральных машинах с использованием разных комбинаций моющих средств, чтобы количественно оценить выпадение микроволокон . Они обнаружили, что акрил ответственен за выделение около 730 000 крошечных синтетических частиц ( микропластика ) за стирку, что в пять раз больше, чем ткань из смеси полиэстера и хлопка, и почти в 1,5 раза больше, чем чистый полиэстер . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Исследования эколога Марка Брауна показали, что отходы синтетического волокна встречаются на береговой линии в глобальном масштабе, причем наибольшая концентрация наблюдается вблизи стоков сточных вод. Из искусственного материала, найденного на береговой линии, 85% представляли собой микроволокна и соответствовали типам материалов (таких как нейлон и акрил), используемых в одежде. ^{[ 8 ]}

История

В середине прошлого века компания DuPont (США) активно разрабатывала новый материал, который мог бы конкурировать с популярным тогда нейлоном по качеству и свойствам. Компания DuPont впервые представила этот материал в 1948 году, чтобы создать ткань, которая по своим свойствам могла бы конкурировать с нейлоном. Результатом этих исследований стало появление Орлона — синтетического волокна, выделенного из полимеров. Материал оказался невероятно практичным и по многим характеристикам превосходил многие искусственные и природные аналоги того времени. Однако у новой ткани был существенный недостаток: волокна нельзя было красить. Лишь в 1952 году, четыре года спустя, химики Дюпон решили эту проблему. Они создали новую версию ранее изобретенной синтетической ткани, отвечающую всем требованиям. И самое главное, он был идеально покрашен. Отличительной особенностью акрилового волокна является его горючесть; он плавится и выделяет едкий дым с кислым запахом. Хотя акриловая ткань имеет свои плюсы и минусы, она популярна в мире моды и текстиля благодаря своим характеристикам.

См. также

Список тканей

Ссылки

^ 1941–69: Меняющиеся времена. Орлон®: 1941. Архивировано 9 июля 2015 года в Wayback Machine . Дюпон Корпорейшн
^ Стауффер, Жанна (2004). Умное шитье из ткани . ДРГ Оптом. ISBN 9781592170180 .
^ Дедич, Бетт Джо; Поттер, Майк (февраль 1995 г.). «Насекомые-вредители тканей: платяная моль и ковровые жуки» (PDF) . Университет Кентукки: Колледж сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды . Проверено 6 января 2016 г.
^ Внутри одинокой борьбы с самой большой экологической проблемой, о которой вы никогда не слышали | Guardian Устойчивого Бизнеса . Гардиан (27 октября 2014 г.). Проверено 26 января 2017 г.
^ Уильямс, Алан (27 сентября 2016 г.). «Исследование показывает, что при стирке одежды в окружающую среду попадают тысячи частиц микропластика» . Плимутский университет . Проверено 9 октября 2016 г.
^ Нэппер, IE; Томпсон, Р.С. (2016). «Высвобождение синтетических микропластических пластиковых волокон из бытовых стиральных машин: влияние типа ткани и условий стирки». Бюллетень по загрязнению морской среды . 112 (1–2): 39–45. Бибкод : 2016МарПБ.112...39Н . doi : 10.1016/j.marpolbul.2016.09.025 . hdl : 10026.1/8163 . ПМИД 27686821 .
^ Исследование показало, что за одну стирку одежды может выделяться 700 000 микропластических волокон | Среда . Гардиан (27 сентября 2016 г.). Проверено 26 января 2017 г.
^ Браун, Марк Энтони (6 сентября 2011 г.). «Накопление микропластика на береговой линии по всему миру: источники и стоки». Экологические науки и технологии . 45 (21): 9175–9179. Бибкод : 2011EnST...45.9175B . дои : 10.1021/es201811s . ПМИД 21894925 . S2CID 19178027 .

[1] 1941–69: Меняющиеся времена. Орлон®: 1941. Архивировано 9 июля 2015 года в Wayback Machine . Дюпон Корпорейшн

[2] Стауффер, Жанна (2004). Умное шитье из ткани . ДРГ Оптом. ISBN 9781592170180 .

[3] Дедич, Бетт Джо; Поттер, Майк (февраль 1995 г.). «Насекомые-вредители тканей: платяная моль и ковровые жуки» (PDF) . Университет Кентукки: Колледж сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды . Проверено 6 января 2016 г.

[4] Внутри одинокой борьбы с самой большой экологической проблемой, о которой вы никогда не слышали | Guardian Устойчивого Бизнеса . Гардиан (27 октября 2014 г.). Проверено 26 января 2017 г.

[5] Уильямс, Алан (27 сентября 2016 г.). «Исследование показывает, что при стирке одежды в окружающую среду попадают тысячи частиц микропластика» . Плимутский университет . Проверено 9 октября 2016 г.

[6] Нэппер, IE; Томпсон, Р.С. (2016). «Высвобождение синтетических микропластических пластиковых волокон из бытовых стиральных машин: влияние типа ткани и условий стирки». Бюллетень по загрязнению морской среды . 112 (1–2): 39–45. Бибкод : 2016МарПБ.112...39Н . doi : 10.1016/j.marpolbul.2016.09.025 . hdl : 10026.1/8163 . ПМИД 27686821 .

[7] Исследование показало, что за одну стирку одежды может выделяться 700 000 микропластических волокон | Среда . Гардиан (27 сентября 2016 г.). Проверено 26 января 2017 г.

[8] Браун, Марк Энтони (6 сентября 2011 г.). «Накопление микропластика на береговой линии по всему миру: источники и стоки». Экологические науки и технологии . 45 (21): 9175–9179. Бибкод : 2011EnST...45.9175B . дои : 10.1021/es201811s . ПМИД 21894925 . S2CID 19178027 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]