Установите соответствие между названием полимера и признаком его классификации: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
НАЗВАНИЕ
КЛАССИФИКАЦИЯ
1) природный органический
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).
К натуральным относят волокна, создаваемые природой, т. е. волокна растительного (хлопок, лен, пенька) и животного (шерсть животных, коконный шелк тутового и дубового шелкопряда) происхождения.
Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.
Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров. Наибольшее применение в швейной промышленности имеют текстильные материалы на основе искусственных целлюлозных волокон, таких как вискозное, полинозное, медно-аммиачное, триацетатное, ацетатное.
Синтетические волокна получают путем химического синтеза полимеров. Это полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна, а также полиакрилонитрильные (ПАН), поливинилхлоридные (ПВХ), поливинилспиртовые, полиолефиновые.
Неорганические волокна получают на основе химических элементов (бора, металлов), оксидов (), карбидов (), нитридов (), смесей указанных соединений (например, различных оксидов или карбидов).
Таким образом, стекловолокно — неорганический, нейлон — синтетическое полиамидное волокно (похоже на шелк), шелк — природный органический.
Нейлон: характеристики, свойства и особенности переработки
Нейлон – это тривиальное название синтетического волокна, которое изготавливают из полиамида (ПА).
Распространенные синонимы — лавсан, нейлон, анид. Он известен очень давно, еще с 30-40-х годов прошлого века.
Нейлон стал самым массовым полимером, используемым в текстильной промышленности 20-го века. Сейчас полиамид используют и как конструкционный пластик, элементы бытовой техники и т.д.
Соответственно, остро стоит вопрос о грамотной переработке отходов этого пластика. Можно ли повторно переработать в волокно отходы полиамида? Об этом речь пойдет в этой статье.
Свойства и характеристики
Итак, что же это за ткань? Основной материал, из которого изготавливают нейлон – это полиамид. Это общее название группы полимеров, которые немного отличаются своей структурой (самые ходовые марки ПА 6, ПА66, ПА12, ПА 11).
Полиамид – это волокнообразующий полимер, т.е. теоретически любое изделие на основе ПА можно переработать в волокно.
Поверхностная структура материала такова, что он хорошо отталкивает воду и грязь. Нити нейлона образуют тончайшую сеть переплетения, которая помогает противостоять полимеру при агрессивном воздействии внешних факторов среды (ветер, влага, сильное трение и т.д.).
Кроме того, полиамид мало чувствителен к окислению, поэтому изделия из него еще и долговечны.
За последнее время произошло массовое распространение синтетических тканей из полиэфира, полиэтилена, полиуретана.
Однако полностью вытеснить нейлон так и не удалось, п оскольку он обладает несколькими особо ценными свойствами:
В зависимости от вида переплетения нитей, можно добиться полезных эксплуатационных характеристик ткани, которые определяют свойства конечного изделия. По способу прядения волокон выделяют следующие типы нейлона:
Основы рециклинга и технологии
Механический рециклинг – это самый простой способ получить нейлон из отходов. Стоит отметить, что этот метод не приводит к существенному ухудшению свойств нитей.
Любая марка полиамида может быть вторично использована как сырье для ткацкого производства. Но сформовать особо тонкие волокна (например, для чулочных изделий) не получится.
Особое внимание следует уделять разделению полиамида от посторонних примесей, поскольку наличие полимеров другой природы резко ухудшает качество нитей.
В общем технология выглядит следующим образом:
Осушение следует производить до остаточной влажности в 0,2-0,3%. Для этого подойдут большие конусные сушилки и системы воздушных циклонов. Бункер, куда поступает готовая промышленная дробленка, желательно сделать обогреваемым.
Ниже представляем вашему вниманию описание двух способов получения мононити, из которой затем придут волокна и получают ткань:
Из готовых мононитей производят волокно и ткани заданной структуры. Аппаратурное оформление процесса зависит от сложности изготовления волокон и от их назначения.
Область применения вторичного нейлона
В зависимости от назначения из вторичного нейлона можно изготовить:
Отдельным абзацем хотелось бы выделить производство нитей из вторичного ПА именно для пошива одежды.
К сырью и собственно технологии следует предъявлять особые требования, а именно:
Занижение параметров нагрева приведет к непроплавам, а завышение — к деструкции.
Отличия переработанного и чистого материала
Есть несколько ключевых моментов, которые сдерживают применение нейлона, восстановленного из отходов:
Видео по теме
Предлагаем посмотреть видео с кратким описанием свойств и видов нейлона.
Итоги
На первый взгляд может показаться, что переработка отходов нейлона – процесс крайне трудоемкий и сложный.
Но на самом деле ключевые этапы очень схожи с рециклингом привычных полиолефинов.
Стоимость вторичного полиамида достаточно высокая, поскольку конкуренция на рынке слабая. Поэтому отрасль вторичной переработки именно ПА очень перспективная и прибыльна.
Прочитав статью, вы ознакомились с характеристиками и свойствами такого материала, как нейлон, узнали, что делают из этой ткани, помимо знаменитых колготок, а также получили представление о переработке изделий из нее.
Только в начале 1935 года был наконец получен полимер под названием «полимер 6-6». Коллега Карозерса, выпускник Вашингтонского университета Джулиан У. Хилл использовал метод холодного волочения для производства полиэстера в 1930 году. Этот метод холодного волочения позже был использован Каротерсом в 1935 году для полной разработки нейлона. Первый образец нейлона (нейлон 6,6) был произведен 28 февраля 1935 года в исследовательском центре DuPont на экспериментальной станции DuPont. Он обладал всеми желаемыми свойствами эластичности и прочности. Однако для этого также требовался сложный производственный процесс, который в будущем стал бы основой промышленного производства. DuPont получила патент на полимер в сентябре 1938 года и быстро стала монополистом на это волокно. Карозерс умер за 16 месяцев до объявления о нейлоне, поэтому он так и не смог увидеть свой успех.
Ранние маркетинговые стратегии
Однако ранний ажиотаж по поводу нейлона также вызвал проблемы. Это подпитывало необоснованные надежды на то, что нейлон будет лучше шелка, чудо-ткани, прочной, как сталь, которая прослужит вечно и никогда не истечет. Осознавая опасность таких заявлений, как «Новые чулочно-носочные изделия, прочные, как сталь» и «Больше не выпускаются», DuPont сократила сроки первоначального объявления, особенно те, в которых говорилось, что нейлон будет обладать прочностью стали.
Кроме того, руководители DuPont, рекламирующие нейлон как революционный искусственный материал, сначала не осознавали, что некоторые потребители испытывают чувство беспокойства и недоверия, даже страха, по отношению к синтетическим тканям. Особенно разрушительная новость, основанная на патенте DuPont 1938 года на новый полимер, предполагает, что одним из методов производства нейлона может быть использование кадаверина (пентаметилендиамина), химического вещества, извлекаемого из трупов. Хотя ученые утверждали, что кадаверин также извлекали путем сжигания угля, публика часто отказывалась слушать. Женщина столкнулась с одним из ведущих ученых DuPont и отказалась признать, что слухи не соответствовали действительности.
DuPont изменила стратегию своей кампании, подчеркнув, что нейлон производят «из угля, воздуха и воды», и сосредоточила внимание на личных и эстетических аспектах нейлона, а не на его внутренних качествах. Таким образом, нейлон был одомашнен, и внимание переключилось на материал и потребительский аспект волокна с лозунгами вроде «Если это нейлон, он красивее и ох! Как быстро он сохнет!».
Производство нейлоновой ткани
После общенационального выпуска нейлона в 1940 году производство было увеличено. В 1940 году было произведено 1300 тонн ткани. За первый год на рынке было продано 64 миллиона пар нейлоновых чулок. В 1941 году второй завод был открыт в Мартинсвилле, штат Вирджиния, благодаря успеху ткани.
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 412 «Текстиль», Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. N 47-2015)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономразвития Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 мая 2016 г. N 286-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 2076-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2016 г.
Перевод с английского языка (en).
1 Область применения
В настоящем стандарте приведены общие наименования, используемые для обозначения образованных на базе основного полимера различных видов химических волокон, включая также характеризующие их отличительные признаки, которые производят в настоящее время в промышленном масштабе для изготовления текстильных материалов и других целей. Термин «man-made fibres» (химические волокна), который иногда называют «manufactured fibres» (изготовленные волокна), принят для волокон, получаемых в результате производственного процесса, в отличие от волокнистых материалов, встречающихся в природе.
В настоящем стандарте также представлены в качестве рекомендаций правила образования общего наименования (см. приложение A).
В приложениях представлены описания структур волокон в тех случаях, когда они изготовлены из нескольких составляющих (см. приложение B), и описания модифицированных волокон (см. приложение C).
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:
2.1 химическое волокно (man-made fibre): Волокно, получаемое в процессе производства.
3 Общие положения
Данные, указанные в таблице 1, сгруппированы по основным пяти элементам: общему наименованию, другим обозначениям, коду, отличительным признакам и химическим формулам.
3.2 Общее наименование (например, ацетатное)
Это наименование, которое используется для волокна, признак которого изложен под заголовком «отличительный признак» в таблице 1. Применение этого наименования должно быть ограничено теми волокнами, которые содержат не более 15% по массе добавок перед процессом формирования волокон, улучшающих качество (ограничения не накладываются на пропорцию добавок, не связанных с улучшением качества). На английском и французском языках общее наименование пишется без заглавных букв.
Общее наименование может быть применимо к химическому волокну, полученному по технологии, которая может придать ему отличительный признак.
3.3 Другие наименования
Приведенные обозначения относятся к следующим странам: Китай (определенный как CN), страны Европейского Союза (EU), Япония (JP) и США (US). Дополнительная информация по регулированию, связанному с этими странами, представлена в приложении F.
3.4 Кодовое обозначение (например, CA)
Это двух-, трех- или четырехбуквенное обозначение, используемое для облегчения наименования химических волокон, например, при продаже и в технической литературе. В некоторых случаях система кодирования, применяемая к текстильным волокнам, отличается от системы кодирования, применяемой для пластмасс.
3.5 Отличительные признаки
Это признаки, которые отличают одно волокно от всех остальных. Химическое отличие, которое зачастую приводит к различиям в свойствах, является основой для классификации в настоящем стандарте; другие признаки используют при необходимости для того, чтобы отличить подобные химические волокна по другим параметрам. Отличительными не обязательно являются те признаки, по которым можно идентифицировать волокна и которые используют для наименования химических молекул, а также те, которые связаны с анализом смеси волокон.
3.6 Химическая формула
Это указание химической структуры волокна. Примеры не являются обязательными элементами настоящего стандарта, учитывая, что в некоторых случаях одна и та же химическая формула может быть общей для нескольких категорий волокон, например: целлюлоза II является общей для медноаммиачных, высокомодульных вискозных, лиоцелла и вискозы.
Нейлон (nylon) это многофункциональный материал: от тончайших женских чулок до экипировки
Нейлон – ткань полностью синтетического происхождения из полиамидных волокон. Была создана в 30-х годах 20 века, стала широко применяться раньше, чем полиэстер. Нейлон был революционным для своего времени: похож на шелк, но дешевле в 5-8 раз, более стойкий и прочный.
Описание
Нейлон – это синтезированное из амидных сополимеров волокно. Оно одинаково годится для изготовления женских чулок, военного обмундирования и тросов для альпинизма. Тонкие ткани из нейлона гладкие, приятные к телу, привлекательны в жизни и на фото: обладают благородным блеском. Первые чулки из нового материала стоили дороже шелковых.
Нейлоновое волокно для производства одежды используется самостоятельно и в комбинации с другими материалами. Хлопок-нейлон сохраняет свойства натурального волокна, при этом делает его более эластичным, прочным, удобным для пошива и носки.
История появления
Нейлон был создан в 1935 году компанией по производству взрывчатых веществ DuPont. Изобретателем является химик-органик Уоллес Карозерс. Первоначально его исследования носили теоретический характер, практических целей ученый не ставил. Компания DuPont просто предполагала, что результаты с ходом времени будут представлять коммерческий интерес. Также на практику ориентировался начальник Карозерса – Элмер К. Болтон.
Первым результатом работы лаборатории, получившей название «Зал чистой науки» за звездный состав ученых, стал неопрен, созданный в 1930 году. Это один из первых синтетических каучуков.
Затем начался поиск вариантов по созданию искусственного шелка из полиамидов. В этот период Карозерс получил полимеры с уникальными свойствами, из них при высокой температуре из них легко тянулись нити. С этого момента внимание лаборатории сосредоточилась на новом материале, к 23 февраля 1935 года было синтезировано пол-унции. Новинка получила название полиамид 6-6. Работа с материалом была непростой, из-за очень высокой температуры плавления, но Болтон счел его коммерчески перспективным.
Интересно. Есть версия, что название материала, Nylon – это либо акроним названий двух городов (New York + London). Однако все было более прозаично. Джон Экклельбери из DuPont еще в 1940 году пояснил, что буквы «nyl» были произвольными, а «on» взято от известных слов, обозначающих ткани: хлопок и вискоза (англ. cotton и rayon).
Сырье и процесс изготовления
Нейлон изготавливают из продуктов переработки нефти. Химическая реакция носит название поликонденсации. Кислоты и альдегиды дают соль, ее нагревают. Полученное вещество термопластично, его расплавляют, продавливают через специальные отверстия, фильеры, на выходе оно превращается в нити, которые тут же наматывают на шпульки. Волокно для ткацкой обработки готово. Из него можно изготовить чулки и парашютную ткань – результат зависит от схемы плетения, плотности нити, добавок.
Факт. Плотность нити измеряют в денье, den – это вес в граммах на 9 км длины.
Качественные характеристики
Характеристики нейлона:
Пропускаемость влаги
Нейлон отталкивает влагу, не пропускает ее, не промокает. Влагопроницаемость готового изделия может иметь место, но это зависит от плетения и дополнительной обработки, а не от качества самого материала. Например, Oxford имеет трехслойное полиуретановое покрытие, а UV-PU покрыт полиуретаном с внутренней стороны, что обеспечивает водостойкость до 2000 мм.
Nylon Taffeta с 4-мя слоями полиуретана выдерживает 10.000 мм водного столба.
Степень растяжимости
Растяжимость нейлона не сравнима с эластаном, способным вытягиваться на 600%. Нейлон же при растяжении на 16% деформируется необратимо на 9%. При растяжении на 8% нейлон сохраняет изначальное качество на 100%. Растяжимость нейлона не заметна в готовом изделии, но в технологических процессах этот параметр учитывают. Если наматывать нити на шпули при достаточном натяжении, нить будет стремиться вернуть первоначальную длину, и может раздавить шпули.
Плотность и прочность
Растяжимость и прочность нейлона зависят от сорта. Технический нейлон характеризуется очень высокой прочностью и низким разрывным удлинением. Бытовой менее прочный, но также обладает высоким показателем.
Факт. Прочность нейлона в мокром состоянии составляет 80-90% от его прочности в сухом виде.
Нейлон – это не один тип волокна. Это общее название для семейства полиамидов:
Есть и другие, торговые, названия, принятые в разных странах: Перлон, Дедерон, Ультрамид, Акулон, Нилатрон, Альфалон, Тарнамид.
Первые два, анид и капрон, наиболее популярны.
Разновидности по типу плетения и дополнительной обработки:
Кордура. Характеризуется повышенной прочностью. Это заложено самой структурой ткани, что делает ее в 4 раза прочнее, чем обычный нейлон. Также материал покрывается слоем силикона или полиуретана. Иногда содержит 10% хлопка, что делает поверхность ткани более матовой. Изначально использовалась для нужд армии, сегодня применяется для палаток, тентов, сумок, ремней, чехлов.
Рипстоп. Ткань не распускается, даже при наличии сквозных дыр, благодаря армированным нитям, вплетенным на небольшом расстоянии друг от друга.
Нейлон с силиконовым или полиуретановым покрытием: Taffeta, HD Nylon, Nylon 6.6 Ripstop Silicon. Водонепроницаемый, очень прочный на разрыв материал для туристической, морской или военной оснастки. Из толстых изготавливают рюкзаки, палатки, обшивают салоны автомобилей, обивают мебель. Многие виды обладают небольшим весом при сравнительно высокой прочности. Из них шьют верхнюю одежду для детей и взрослых, камуфляж, шторы, лыжные костюмы.
Эластичный нейлон. К нейлоновому волокну добавляются эластомеры, полимеры с высокой растяжимостью, но низкой прочностью. Наиболее известный – эластан. Другие название: лайкра, спандекс. Второй способ сделать нейлон эластичным – пружинистая фактура волокна. Эластичный нейлон широко используется для изготовления спортивной одежды. Он обеспечивает хорошее облегание и не мешает динамике во время активных движений.
Технический нейлон. Армирован графитом, огнеупорными волокнами, стекловолокном. Используется в промышленности, для изготовления рыболовной оснастки, упаковки, тары.
Плюсы и минусы
Материал нейлон обладает следующими достоинствами:
), карбидов (
), нитридов (
), смесей указанных соединений (например, различных оксидов или карбидов).
Однако полностью вытеснить нейлон так и не удалось, п оскольку он обладает несколькими особо ценными свойствами:
Ниже представляем вашему вниманию описание двух способов получения мононити, из которой затем придут волокна и получают ткань:
К сырью и собственно технологии следует предъявлять особые требования, а именно:
Нейлон 6,6 
