Жасанды және синтетикалық талшықтардан тоқылған маталардың ассортименті

Жасанды талшықтардың қасиеттері

Текстильді өндірісте өндірілетін жасанды талшықтарға вискозды, полинозды, мысты-аммиакты, ацеатты, триацетатты талшықтарды жатқызады.

Вискозды, мысты-аммиакты және полинозды талшықтардың қасиеттері ацетатты және триацетаттылардан ажыратылады, бұл олардың химиялық құрылымына байланысты.

Вискозды, мысты-аммиакты және полинозды талшықтар гидрацеллюлозадан (регенерацияланған целлюлозадан), ацетатты және триацетатты талшықтар  – целлюлоза эфирі мен сірке  қышқылынан тұрады.

Өндісте сығынды операциясын  қолдана отырып, жоғары төзімділігі  бар, бірақ аз ғана созылатын талшықтарды  алуға болады. Вискозды, мысты-аммиакты және полинозды талшықтардың үйкеліп бітуге төзімділіге жоғары көрсеткіштермен сипатталды, ол табиғи жібектің үйкеліп тозуынан да жоғары.

Ацетатты және триацетатты  талшықтардың үйкеліп тозуға деген  төзімділігінің салыстырмалы төмен  көрсеткіштермен сипатталады: бұл  көрсеткіш онда 3-8 есе вискозды талшықтан  гөрі төмен. Ацетатты және триацетатты  талшықтарды үйкеліп тозатын  бұйымдарды жасауда қолданылатын астарлы  және басқадай маталардың өндірісінде  пайдалану орынсыз.

Ылғал күйінде жасандыталшықтардың  барлық түрлері өз беріктігін жоғалтады, бұл олардың басты кемшілігі  болып табылады. Мысалы, вискозды және мысты-аммиакты талшықтар ылғал  күйінде 55-60%-ға жыртысқа беріктігін төмендетеді, ал ацетатты және триацетатты -25-40%-ға (құрғақ күйдегі беріктікке қарағанда).  Бұл жағдайда мұндай талшықты бұйымдардың дефрмацияға тұрақтылығы азаяды, мәселен, ылғал күйдегі бұйымдарды пайдаланғанда немесе кір жуылғанда.

Жасанды талшықтың маңызды  қасиеттерінің бірі оның созылу кезіндеге  ұзаруы болып табылады. Белгілі бір  жүктеме кезінде талшықтардың жалпы  ұзаруы иілгіш, эластикалық, және пластикалықтардан  құралады.

Талшықтардың иілгіш ұзаруы жүктемені алып тастағаннан кейін  бірден жоқ болса, эластикалық –  жай, уақыт өте, ал пластикалық қалдықты болып қалады, яғни жүктемені алып тастағаннан кейін қала береді, жоғалмайды.

Бұйымдарды қолданғанда  иілгіш және пластикалық ұзару елеулі маңызға ие, себебі олар негізінде  бұйымның форма тұрақтылығын, оның мыжылмай қалуын анықтайды. Алайда мата мен бұйымды жасау процесстері кезінде пластикалық ұзарудың да маңызы бар.

Вискозды және мысты-аммиакты талшықтардың жалпы ұзаруы кең шектерде өзгереді: 10-нан 30%-ға дейін. Талшықтардың бұл түрлеріндегі ұзарулар толықтай көп емес. Ацетатты және триацетатты  талшықтың иілгіш ұзаруы вискозды талшыққа қарағанда 2 есе жоғары, бұл ацетатты және триацетатты талшықтардан жасалынған бұйымдардың аз мыжылып қалудың бір себепкері болады.

Жасанды талшықтардың физика-механикалық  қасиеттерінің бір маңыздысы  көп реттік қайталанатын жүктемелердің  әрекетіне олардың төзімділігі  болып табылады. Мұндай төзімділік талшықтардың эластикалық қасиеттерінің, яғни қайтымды ұзарулардың шамасының арқасында пайда болады. Шамасы мен бағытына қарай қарай өзгеретін көпреттік деформациялардың әрекетіне вискозды талшықтардың төзімділігі талшықтың жұқалығына және формалануының жағдайларына байланысты. Вискозды бұйымдардың қасиеттеріне элементарлы талшықтың жіңішкелігі де әсер етеді. Элементерлы талшық неғұрлым жұқа болған сайынтүрліше деформацияларға төзімділігі артып, талшықтар мен олардан жасалынатын бұйымдар жұмсақ болады. Ацетатты және триацетатты талшықтардың көпреттік иілгіш жүктемелерге төзімділігі вискозды талшықтарға қарағанда төмен. Гидрацеллюлозды талшықтың гигроскопиялық қасиеті 12-13% тең, ацетатты – 6-8%, триацетатты – 3,2-4%. Ацетатты және триацетатты талшықтарвискозды талшыққа қарағанда суда аз бөртіп кетеді екен.  Суда ацетатты талшық 21-22% дейін ылғал сіңіреді, ал вискозды тура сол жағдайларда 55-70%, сондықтан да ацетатты талшық пен одан жасалынатын бұйымдарды  кептірудің ұзақтығы вискозды талшық пен одан жасалынатын бұйымдардан гөрі 3-4 есе аз. Триацетатты талшық ацетатты талшыққа қарағанда ылғалды аз сіңіреді.

Синтетикалық  талшықтардың қасиеттері

Барлық синтетикалық талшықтар  келесідей топтарға бөлінеді.полиамидты, полиэфирлі, полиакрилнитрильді, полихорвинилді, поливинилспиртті және полиолефинді.

Полиамидты талшықтар (капрон, анид) маңызды қасиеттер кешеніне ие, бұл оларды түрліше бұйымдарды жасауда кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Полиамидты талшық үйкелу мен бүктеуге өзінің жоғары төзімділігімен, оңай жыртылмай эластикалық, көпреттік деформацияларға тұрақтылығымен  бағалы болып келеді. Мақтаға қарағанда капронды талшықтың жыртысқа берітігі 2-3 есе жоғары.

Полиамидты талшықтардың ең бағалы қасиеті – үйкелуге төзімді  болуы. Егер де полиамидты талшықтың  үйкелуге беріктігін 100% ретінде қарастырсақ, онда мақта үшін ол тура сол жағдайларда 10% ғана құрайды. Талшықтардың үйкелуге қарсы мұндай беріктігіне байланысты оларды басқа талшықтармен (жүн, вискоза) араластыра отырып қосымша түрінде қолданған жөн. Вискозды талшық пен жүнге иірілген жіпке 10-15% полиамидты штапельды талшықты қоса отырып араластырса,  2-4 есе камвольды маталардың үйкеліп тозуға төзімділігі жоғарылайды.

Полиамидты талшықтардың жоғары эластикалық қасиеттері бар, бұл өз ретте қайтымды ұзарулардың  елеулі көлемін, жіптің жоғары беріктігін және көпреттік деформацияларға  тұрақтылығын анықтайды. Біршама кішкене  жүктемелерді алып тастағаннан  кейін  полиамидты талшықтардың ұзындығы сол  қалпында дерлік қалады, ал басқа талшықтардың (жүн, вискоза) ұзындығында біршама  қосылыған ұзару байқалады.

Полиамидты талшықтардың гигроскопиялық қасиеті жоғары емес. 65% салыстырмалы түрде ауаның ылғалдылығы  жағдайында бұл талшықтар 3,5-4% ылғалды  сіңіреді.

Полиамидты талшықтардың тығыздығы (меншікті салмағы) табиғи және жасандыларға қарағанда елеулі түрде  төмен, 1,14г/м² құрайды, сондықтан да белгілі бір жіптердің тығыздығы  мен қалыңдығына ие капроннан жасалынатын бұйымдар  мұндай жасанды талшықтардан жасалған бұйымдардан салмағы бойынша жеңіл болып келеді.

Полиамидты талшықтардың термотөзімділігі онша көп емес. 140ºС температурада полиамидты талшықтың  беріктігі 60-70% төмендейді. Капронды талшықтары бар бұйымдарды үтіктегенде 100-110ºС-та үтіктеу керек. Өртегенде бұл  талшықтар жанбайды, олар балқиды. Полиамидты  талшықтар күн сәулесі мен атмосфералық құбылыстардың әсеріне онша қатты төзімді болмайды. Олар химиялық реагенттердің көпшілігіне, нақты айтқанда сілтілерге төзімді болып келеді. Концентрленген минералды қышқылдарға полиамидты талшықтар тұрақты емес, ал мұздай сірке, құмырсқа қышқылдарында және суфенолды ерітінділерде ериді. Полиамидты   талшықтар домалақ, тегіс бұл олардың басқа талшықтармен бірігуіне кедергі болады. Мәселен, капронды штапельді талшықты қолданыс кезінде жүнмен (20%) араластырғанда ол матаның сыртқы қабаттарына өтіп, нәтижесінде бұйымдардың сыртқы түрі нашарлайды.

Полиамидты талшықтардан тұрмыстық және техникалық қолданысындағы түрліше бұйымдарпды жасап шығарады.

Штапельді полиамидты талшық басқа талшықтармен (мақта, жүн, вискозамен) аралас күйде кеінен қолданылады. Мұндай араластан кейін бұйымдардың  қызмет ету мерзімі едәуір ұзарады. Әдетте полиамидты талшықтардың басқа талшықтармен қосындыларындағы мөлшері 10-15%-дан аспайды, мұндай мөлшерде полиамидты талшықтарды араластырып қосса бұйымдардың гигроскопиялық қасиеттері өзгермейді.

Полиэфирлі талшықтар (лавсан) – сыртқы түрі бойынша бұл талшық жүнге ұқсайды. Беріктігі бойынша полиамидты талшықтардан кем түспейді. Қалыпты жағдайларда полиэфирлі талшық ылғалдың 0,4% ғана сорбциялайды. Лавсан талшығы өте иілгіш және қатты созылады, сондықтан да лавсан талшығы мен одан жасалынатын бұйымдар мыжылмайды.

Лавсан талшығының шөгуі  онша көп емес. Тығыздығы (меншікті салмағы) полиамидты талшыққа қарағанда  жоғары, 1,38 құрайды. Лавсан термопластикалық талшық болып табылады. Қызуға шыдамдылығы  жағынан ол тұрмыстық қажеттілікте қолданылатын бұйымдардың талшықтарының  ішінде бірінші орынды алады. 235-245ºС температурада лавсан жұмсарады, ал 260-265ºС температурада балқиды. Лавсан 200ºС температурада 5 мин ішінде құрғақ ыстық ауамен өңдеуге шыдайды. 30-60 мин ішінде 135ºС температурада булану жағдайында талшықтың 10% беріктігі  жоғалады. Лавсан 90 мин ішінде 130ºС температурадағы  қысымда сумен өңдеуге шыдайды. Одан да жоғары температурада беріктік қасиеті төмендейді. Лавсаннан жасалынатын  бұйымдарды 130-160 ºС температурада үтіктеген жөн. 200ºС температурада үтік талшыққа жабыса бастайды екен.

Талшық қышқылдар мен  тотықтырғыштардың әсеріне төзімді, әсіресе салқын концентрленген қышқылдарға: күкірт, тұз және фторсутекті қышқылдарға. Ол жоғары температураларда қатты сілтілермен әсер еткенде ғана ірітіледі. Лавсан талшығының үйкелуге төзімділігі вискозды және табиғи талшықтардың төзімділігінен едәуір жоғары алайда капронды талшықтың беріктігінен төмендеу. Сол себепті лавсанды шұлықты бұйымдарға қолданбаған жөн. Лавсан амидты талшықтарға қарағанда жарық пен атмосфералық жағдайлардың әсеріне жақсы қарсы тұра алады, сондықтанда гардинді және жиһазды маталарды жасауда қолданылады. Лавсан штапельді талшығы 50% пропорцияларында жүнмен жақсы араласады. Ал лавсан полиэфирлі талшығын жүнмен араластырса мұндай маталардың қасиеттері жақсарады: беріктігі артып, шөгу мен мыжылуды төмендетеді. Дымқыл күйдегі жоғары беріктік, ылғалды аз сіңіргіштігі мен микроағзалар мен көгеріп кету әсеріне төзімділігі лавсан талшығын теңіз арқандары мен балық аулау ауларының өндірісіне аса бағалы шикізат ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. Аталған қасиеттер лавсанды өндірістің түрліше салаларында қолдануға мүмкіндік береді, мысалы халық тұтынатын тауарлардың өндірісінде.

Полиэфирлі талшықтарды  ескекшілердің костюмдерін тігетін  маталарды шығаратын салада кеңінен  пайдаланады. Мұндай маталардан тігілген костюмдерді практикалық тұрғыда  сынақтар жасағанда лавсанды қосылған жүннен жасалған бұйымдардың ауа-райының қолайсыздығы кезінде жақсы қасиеттерге ие екендері көрсетілді.

Лавсанның жоғары қайтымды деформациясы форманың жақсы сақталуына жәрдемдеседі. Лавсаннан тігілген костюмді үнемі үтіктеудің қажеті жоқ. Суласа да үстіндегі қырлары кетпейді. Мұндай маталардан тігілген бұйымдар ұзаққа дейін өз бейнесі мен формасын сақтайды.

Лавсанның негізгі кемшіліктері пиллингтік қасиеттері, тез кірлеп қалу, аз гигроскопиялылығы, электрленуі, нашар боялуы болып табылады. Алайда өндірісте талшықтарды бояудан өткізіп, арнайы бояғыштар мен өңдеуден өткізіп мұндай кемшіліктерден арылуға болады.

Полиакрилнитрильді  талшықтар (нитрон) жоғары беріктікке ие, алайда ол полиамидты және полиэфирлі талшықтарға қарағанда едәуір төмендеу. Нитронның ең басты артықшылығы оның аз тығыздығы болып табылады (1,17 г/см²).

Нитронның жарылғыш ұзаруы 16-20%. Нитрон талшығы мен оның қатарлас сополимерлер созылғыштың жағары бастапқы модуліне ие, яғни көпреттік жүктемелер кезіндегі созылуларға жақсы қарсы тұра алады, нәтижесінде мұндай талшықтардан жасалған бұйымдардың сыртқы кейпі мен түрі мыжылғаннан кейін қайта қалпына келеді.  Қалыпты салыстырмалы ылғалдылықта (65%) талшық ауадан 1 %-дай ылғалды сорбциялайды. Ылғал күйіндегі нитрон талшығы өз беріктігін сәл ғана жоғалтады.

Нитрон талшығының механикалық  көрсеткіштері мен оның созылғыш қасиеттері формалаудың жағдайларына байланысты кең көлемде өзгеруі  мүмкін, сондықтан бір жіп иіру ерітіндісінен түрліше жарылғыш жүктемелері (20-45 км жарылғыш ұзындықтағы)  мен ұзаруы бар талшықты алуға  болады.

Полиакрилнитронды талшығының үйкеліп тозуға төзімділігі 5-10 есе полиэфирлі мен поамидты талшықтарға қарағанда төмендеу, сондықтан нитрон талшығын шұлықтық өндіріс пен басқа да бұйымдарды шығаруға қолданбаған жөн.

Жарық пен жыл мауысымдарының ауа райы жағдайларының әсерлерінен  табиғи және химиялық талшықтары өз беріктігін жоғалтады, ал нитронның беріктігі  тек 20%-ға ғана төмендейді.

Нитроның минералды қышқылдардың, кәдімгі органикалық еріткіштердің, майлардың, минералды тұздардың  ерітінділердің әсеріне жақсы тұрақтылығын көрсетеді. Мұндай маталарды 100ºС-тан  жоғары температурада үтіктеуге  болмайды.  Температура жоғарылаған  жағдайда талшықтар сарғаяды. Мысалы, 200ºС температурада үтіктесе, үтікпен  жай бір басқаннынң өзінде сарғаю лезде көрініп қалады. Сондықтан  да нитроннан жасалған бұйымдарды төмен  температурада сарғаюды болдырмай бірнеше рет үтіктесе болады. Нитроннан жасалған бұйымдардың құрғақ және сұйық өңдеулер кезінде форма мен көлем тұрақтылығы жақсы сақталады. Өртеген кезде талшық бірінші балқып, содан соң бықсыған күйемен сары отпен жанып кетеді. Полиакрилнитрилді талшықтың суыққа қарсы жақсы қасиеті бар, алайда минус 20-30 градустағы температураларда ол қатты әрі нәзік болып қалады. Нитрон көгеріп кету мен шіріткі бактериялардың әсеріне берік жәндіктер де одан аулақ.

Полиакрилнитрилді талшықтар  жұмсақ, теріні де коздырмайды, аз мыжылады, термоөңделіп бүктелген бүрмелер мен плиссені жақсы сақтайды. Тұрақты шыйыршығы бар, жүнмен қоса араласуларда киізденіп кетпейді, басқа синтетикалық талшықтармен араласуларға қарағанада төмен дәрежеде пиллинг жасайды. Мұндай маталардан жасалған бұйымдарды көпреттік жууға болады, олар өзінің бастапқы қалпынан айырылмайды. Нитроннан жасалған маталар шөгіп отырмайды.

Аталған қасиеттерге байланысты нитронды текстиль өндірісінде кеңнен қолдануға болады: таза күйде трикотажды өндірісте, басқа талшықтармен (жүн, вискозды штапельді талшықтармен) араластырып  жүн өндірісінде.

Полиолефинді  талшықтар. Талшықтардың бұл тобына полипропиленді және полиэтиленді талшықтарды жатқызу керек.

Полипропиленнен жасалған талшықтың  жоғары физика-механикалық қасиеттерімен  қатар ол азғантай тығыздыққа (0,92 г/м²) ие, сондықтан да одан жасалған бұйымдар суда батпайды, қышқылдардың, сілтілердің, микроағзалар мен т.б. әсеріне тұрақты. Алайда пропиленнен жасалған талшық жарық пен жылудың әсеріне төзімсіз. Бұл кемшілікті талшықтың мерзімсіз бұзылуын болдырмайтын арнайы заттарды енгізумен кетіреді. Таза және басқа химиялық талшықтармен араластырылған  күйдегі талшық маталарды жасауда қолданылады.