Появление в первой половине XX века синтетических полимерных волокон стало настоящим прорывом в лёгкой промышленности. Добавление синтетики к натуральному волокну позволило добиться новых качеств массовой одежды: она стала доступнее, проще в уходе и чистке, повысилась её износостойкость. И даже мода стала другой, появился феномен «быстрой моды», когда модные тенденции обновляются несколько раз за сезон.
Вплоть до 1950-х годов шла разработка и совершенствование способов производства волокон из синтетических материалов.
С 1940-х до 1970-х годов развивался синтез волокнообразующих полимеров и мономеров, началась разработка способов изготовления волокон из расплавов искусственных полимеров. Появились так называемые классические искусственные волокна.
С 1970 по 1990 год разрабатываются и производятся в промышленных масштабах модифицированные волокна. Искусственные волокна становятся самостоятельным видом продукции, а не как добавка к натуральным волокнам, их используют во многих сферах промышленности. Начинается разработка волокон из синтетических материалов третьего поколения, отличающихся сверхпрочностью, сверхмодульностью, термостойкостью, невозгораемостью, устойчивостью к воздействию химических соединений, эластомерностью и т. д.
До наших дней идёт разработка многотоннажных волокон, так называемых волокон четвертого поколения, в том числе на основе растительного сырья, создаются полимеры и мономеры на основе биохимического синтеза. В это же время проходят исследования новых методов производства полимеров, а также волокон на основе процессов биомиметики и генной инженерии.
У тканей есть определённая классификация. Они делятся на искусственные и синтетические. Искусственные делают из природных соединений целлюлозного происхождения (дерево, солома). Так получают вискозу и ацетат. Они хорошо пропускают воздух и всегда остаются сухими, но сильно мнутся. Синтетические – это переработанные отходы нефти, каменного угля и природного газа. Имеют способность пропускать воду, но не пропускают воздух.
Французский ученый Реомюр
Полиуретановые ткани создаются химическим методом из растворов, сплавов. Первое промышленное производство полиуретановых нитей было начато в США в 1958 году, в 1962–1964 годах полиуретановые нити появились в Европе, в 1963 году – в Японии. Первое производство полиуретановых волокон «спандекс» в СССР было организовано в 1975 году. Сейчас их применяют в строительстве, декоре, шьют различную обувь, спортивные вещи, полотно для мебели.
Такие ткани напоминают резину, при этом износостойкие, упругие, дышащие. Способны растягиваться в несколько раз, возвращаясь в начальное состояние. Вещи не мнутся, имеют стойкий цвет. Однако при высокой температуре теряют эластичность. Восприимчивы к ультрафиолету, и под воздействием прямых солнечных лучей ткань может выгореть. Также полиуретан не выдерживает контакта с хлором. После намокания его следует насухо вытирать, чтобы не допустить образования разводов. Стирку надо проводить без отжима, при минимальном режиме.
Полиамидные ткани делают из нефти угля или газа. К ним относятся капрон и нейлон. Применяют в медицине, автопроме, производстве рыболовных сетей, туристического снаряжения.
Изделия из них прочные, не теряют форму, при этом лёгкие. Им не требуется особенного ухода. Однако они выцветают от пота, не впитывают влагу, сильно электризуются, не держат тепло, неустойчивы к высоким температурам.
Из них шьют носки, колготки, леггинсы, термобельё.
Полиэфирные ткани получают путём переработки нефтяных продуктов и использованной тары. Это лавсан и полиэстер. Это самые распространенные и востребованные синтетические волокна (и ткани) в промышленности.
Из них делают искусственный мех, шьют платья, костюмы, куртки, пальто, домашний текстиль, детские вещи, нижнее бельё. А кроме того, делают ковровые покрытия и автомобильные шины.
У этих тканей высокая термостойкость, упругость, пожаробезопасность, износостойкость. Они сохраняют форму, не мнутся, выдерживают высокую температуру при стирке. Но при этом достаточно жёсткие, плохо пропускают воздух.
Их добавляют к шерсти, хлопку, вискозе, что повышает прочность вещей, возрастает срок их службы.
Полиакрилонитрильные волокна получают из полимера акрилонитрила в прядильном растворе мокрым или сухим способом. Для пошива вещей часто используют полиакрил, получаемый на основе нефтяных углеводородов. Эти волокна добавляют в шерсть, ангору, мохер, хлопок. Поэтому полотно прочное, служит долгое время, не меняется внешне. Часто его называют искусственной шерстью. Сюда относятся нитрон, акрилан, долан. Из них делают пальто, трикотаж, шторы, одеяла, покрывала.
Эти вещи мягкие и нежные на ощупь, лёгкие, сохраняют тепло, быстро сохнут. Но при этом плохо пропускают влагу, электризуются.
Полиолефиновые волокна и ткани образуются после обработки сплавов полимеров. Это геркулон, мераклон. У них хорошая эластичность, низкая стоимость. Они самые лёгкие среди других типов синтетики. Не тонут в воде.
Из этих тканей шьют спортивные вещи, носки, колготки, любой трикотаж. А ещё делают канаты, палатки, обивку, упаковку, плёнки. В автомобилестроении: кузова, амортизаторы. В медицине: шприцы, аппараты, упаковки. В электронике: катушки, изоляцию для проводов. Из хозтоваров: вёдра, тазы, баки.
Эти материалы эластичные, имеют хорошую теплоизоляцию, большую сопротивляемость к бактериям, грибкам, плесени, прочные, износостойкие. Но у них низкая термостойкость.
Поливинилхлоридные (ПВХ) волокна: тевирон, хлорин, виньон. Их получают из хлора с помощью электролиза. Когда-то их использовали в медицине для создания шприцов, тары. Чтобы не проводить постоянную стерилизацию, стали делать одноразовые вещи. Из ПВХ делают ёмкости для сбора анализов, катетеры, одноразовые перчатки, упаковки для лекарств. Кроме того, из этих тканей шьют спецодежду, лодки. Делают искусственную кожу или мех. В автомобилях это отделка салона, панели, двери, подлокотники, подушки безопасности, обшивка. В строительстве: напольные покрытия, оконные профили, различные трубы, облицовка, линолеум, мебель. Делают и игрушки: мячики, куклы, машинки. Делают жилеты, круги, нарукавники для плавания, бассейны.
Эти ткани мягкие, плотные, эластичные, долго служат.
Поливинилспиртовые волокна образованы мокрым способом из водного раствора поливинилового спирта. Сюда относятся винол, куралон. Сочетание волокон, дают новую материю, микрофибру, которую производят из нитей полиэфира и других полимеров.
Эти ткани надёжные, ноские, впитывают влагу, устойчивы к выцветанию, хорошо сохнут, переносят химчистку, стирку, сохраняют тепло.
Из микрофибры изготавливают текстиль, нижнее бельё, полотно для мебели, искусственный мех.
Полиуретановые ткани (спандекс, эластан, лайкра)
Их делают из нити полиуретановых каучуков. Для продажи этим тканям придумывают имена. Таким образом их торговые имена: лайкра, вайрин (США), эспа, неолан (Япония), спанцель (Великобритания), ворин (Италия), спандекс и другие. И это все в принципе одно и то же.
Слово «спандекс» появилось в результате перестановки слогов в слове «expand» (экспанд, растягивать). В Северной Америке предпочитают говорить «спандекс», за её пределами – «эластан».
«Лайкра» является брендом фирмы «Инвиста», которая была частью компании «Дюпон». Так получилось, что в мире лайкрой стали называть любой вид полиуретановых тканей. Компания «Инвиста» не одобряет подобное заблуждение, всячески защищая свою торговую марку.
Ещё во время Второй мировой войны учёные разрабатывали синтетические волокна, чтобы создать искусственную альтернативу резине, поскольку цена резины выросла в разы, а практически вся резина, доступная на рынке, использовалась для производства военного оборудования.
Одним из первых изобретателей в этом направлении стал немецкий учёный Байер, специалист в области химии полимеров, в послевоенные годы синтезировавший первые волокна спандекса. В 1952 году фирма «Байер» зарегистрировала патент, действовавший только в Германии. А в 1959 году американские учёные из лаборатории фирмы «Дюпон» во главе с Джорджио ди Сант-Анджело завершили эксперимент немецкого учёного, синтезировав волокно и дав ему название «спандекс». В 1962 году началось массовое производство этого волокна. Сегодня «Дюпон» считается одним из мировых лидеров в области производства синтетических волокон.
Получить спандекс можно только искусственно. В качестве сырья выступают полиуретановые каучуки. Методов «вязания» волокна несколько: химическое формирование; формирование из раствора (сухое или мокрое); шприцевание из расплава полимера. После отвердевания нитей их собирают в пучки, промывают и сушат. И только затем мотают на катушки.
Сразу после выхода на рынок спандекс начали использовать в производстве чулок и колготок, а чуть позже – и в спортивной одежде.
Нить спандекса очень тонкая, поэтому её просто вплести в другие волокна, и в искусственные, и в натуральные, что делает данный материал одним из самых универсальных в применении. Вплетение лайкровых нитей в основной материал создаёт большую прочность и износостойкость.
Сейчас спандекс или, как её чаще называют, «лайкра» используется в женской облегающей одежде: топы, шортики, платья, джинсы, колготки, чулки, спортивная одежда для фитнеса, танцев, купальники.
Одежда из лайкры растягивается и возвращается в первоначальное состояние, повторяет форму тела, не сковывая движения. Бельё из лайкры – это модели, создающие коррекцию фигуры за счёт стрейч-эффекта и эластичности.
Поскольку волокна спандекса уязвимы для света, высокой температуры, атмосферных примесей, хлора, то к ним примешивают специальные вещества-стабилизаторы для защиты от факторов окружающей среды.
Изначально волокна спандекса белого цвета, однако для обеспечения материалу внешней привлекательности его окрашивают специальными красителями, чаще всего дисперсными или кислотными красками.