ВОЛО́КНА ХИМИ́ЧЕСКИЕ

ВОЛО́КНА ХИМИ́ЧЕСКИЕ, по­лу­ча­ют на ос­но­ве во­лок­но­об­ра­зую­щих по­ли­ме­ров. Раз­ли­ча­ют ис­кусств. во­лок­на, ко­то­рые фор­му­ют из при­род­ных по­ли­ме­ров и про­дук­тов их пе­ре­ра­бот­ки, гл. обр. цел­лю­ло­зы и её эфи­ров (аце­тат­ные во­лок­на, вис­коз­ные во­лок­на, мед­но­ам­ми­ач­ные во­лок­на), и син­те­ти­че­ские – из син­те­тич. по­ли­ме­ров (напр., по­ли­ак­ри­ло­нит­риль­ные во­лок­на, по­лио­ле­фи­но­вые во­лок­на, по­ли­эфир­ные во­лок­на).

Впер­вые про­из-во ис­кусств. нит­ро­цел­лю­лоз­ных во­ло­кон по «мок­ро­му» ме­тоду фор­мо­ва­ния во­ло­кон из рас­тво­ра соз­да­но в 1890–91 (Фран­ция), мед­но­ам­ми­ач­ных – в 1896–97 (Гер­ма­ния), вис­коз­ных – в 1905 (Ве­ли­ко­бри­та­ния). В 1921 (Ве­ли­ко­бри­та­ния) ме­то­дом «су­хо­го» фор­мо­ва­ния из рас­тво­ра по­лу­че­ны аце­тат­ные во­лок­на. В ре­зуль­та­те раз­ра­бот­ки ме­то­дов по­лу­че­ния син­те­тич. во­лок­но­об­ра­зую­щих по­ли­ме­ров и фор­мо­ва­ния во­ло­кон из рас­пла­ва в 1932 (Гер­ма­ния) вы­пу­ще­ны пер­вые син­те­тич. по­ли­ви­нил­хло­рид­ные во­лок­на. В 1940–1950-е гг. соз­да­но про­из-во по­ли­амид­ных во­ло­кон, по­ли­ви­нил­спир­то­вых во­ло­кон, по­ли­уре­та­но­вых во­ло­кон и др. ви­дов син­те­тич. во­ло­кон. В 1970–80-е гг. ос­вое­ны разл. ме­то­ды мо­ди­фи­ци­ро­ва­ния во­ло­кон, по­лу­че­ны В. х. с осо­бы­ми свой­ст­ва­ми: вы­со­ко­мо­дуль­ные во­лок­на, труд­но­го­рю­чие, тер­мо­стой­кие во­лок­на, а так­же эла­сто­мер­ные во­лок­на, для ко­то­рых ха­рак­тер­ны вы­со­кие, об­ра­ти­мые де­фор­ма­ции. В кон. 20 – нач. 21 вв. соз­да­ны тех­но­ло­гии ре­гу­ли­ро­ва­ния свойств В. х. пу­тём син­те­за хи­ми­че­ски- и сте­рео­ре­гу­ляр­ных блок­со­по­ли­ме­ров, фор­мо­ва­ния с ори­ен­та­ци­он­ной кри­стал­ли­за­ци­ей; по­лу­че­ны ис­кусств. гид­рат­цел­лю­лоз­ные во­лок­на – лио­целл (из рас­тво­ров цел­лю­ло­зы в N-ме­тил­мор­фо­лин-N-ок­си­де) и по­ли­лак­тид­ные во­лок­на (био­тех­но­ло­гич. пе­ре­ра­бот­кой крах­мал­со­дер­жа­щих от­хо­дов с. х-ва).

Осн. пре­иму­ще­ст­ва В. х. по срав­не­нию с во­лок­на­ми при­род­ны­ми: ши­ро­кая сырь­е­вая ба­за, вы­со­кая рен­та­бель­ность про­из-ва и его не­за­ви­си­мость от кли­ма­тич. ус­ло­вий; воз­мож­ность на­прав­лен­но­го из­ме­не­ния свойств во­лок­на пу­тём вве­де­ния до­ба­вок, ре­гу­ли­ро­ва­ния струк­ту­ры во­лок­но­об­ра­зую­ще­го по­ли­ме­ра, над­мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ры по­лу­чае­мо­го во­лок­на (кри­стал­лич­но­сти, сте­пе­ни ори­ен­та­ции). Мн. син­те­тич. во­лок­на пре­вос­хо­дят при­род­ные по проч­но­сти и эла­стич­но­сти, от­ли­ча­ют­ся от них мень­шей сми­нае­мо­стью, боль­шей ус­той­чи­во­стью к ме­ха­нич., фи­зич. и хи­мич. воз­дей­ст­ви­ям. Гл. ха­рак­те­ри­сти­ки В. х. об­ще­го (для тек­стиль­ной пром-сти) на­зна­че­ния, В. х. тех­нич. на­зна­че­ния (пре­вос­хо­дя­щих боль­шин­ст­во В. х. об­ще­го на­зна­че­ния по проч­но­сти), а так­же не­ко­то­рых ви­дов В. х. с осо­бы­ми свой­ст­ва­ми пред­став­ле­ны в таб­ли­це.

Фор­мо­ва­ние хи­ми­че­ских во­ло­кон про­во­дят из рас­пла­вов по­ли­ме­ров (ок. 79% по­лу­чае­мых В. х.), из рас­тво­ров по­ли­ме­ров по «мок­ро­му» ме­то­ду (ок. 19%), из рас­тво­ров по­ли­ме­ров по «су­хо­му» ме­то­ду (ок. 2%). Ис­поль­зу­ют так­же про­цес­сы вы­со­ко­ско­ро­ст­но­го фор­мо­ва­ния из рас­пла­ва (со ско­ро­стя­ми до 7000 м/мин), со­вме­щён­ные про­цес­сы фор­мо­ва­ния и вы­тя­ги­ва­ния, тер­мич. об­ра­бот­ки и тек­сту­ри­ро­ва­ния, не­пре­рыв­ные ме­то­ды фор­мо­ва­ния ни­тей из рас­тво­ров и др., по­зво­ляю­щие ин­тен­си­фи­ци­ро­вать тех­но­ло­гич. про­цес­сы, а так­же по­лу­чать В. х. с но­вы­ми свой­ст­ва­ми.

Не­дос­тат­ки В. х. (напр., пло­хие ги­гие­нич. свой­ст­ва, обу­слов­лен­ные низ­кой гиг­ро­ско­пич­но­стью и вы­со­кой элек­три­зуе­мо­стью, го­рю­честь, труд­ная про­кра­ши­вае­мость) прак­ти­че­ски пол­но­стью мо­гут быть уст­ра­не­ны мо­ди­фи­ци­ро­ва­ни­ем: фи­зи­че­ским – из­ме­не­ни­ем над­мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ры, по­пе­реч­ных раз­ме­ров и фор­мы во­лок­на, на за­клю­чит. ста­дии фор­мо­ва­ния во­лок­на ком­по­зит­ным – до­бав­ле­ни­ем разл. ком­по­нен­тов (ан­тиста­ти­ков, ан­ти­пи­ре­нов, кра­си­те­лей и пиг­мен­тов, ан­ти­мик­роб­ных пре­па­ра­тов и др.) или хи­ми­че­ским – вве­де­ни­ем но­вых функ­цио­наль­ных групп.

В. х. вы­пус­ка­ют в ви­де мо­но­ни­тей, шта­пель­ных (ре­за­ных) во­ло­кон, жгу­тов и жгу­ти­ков, фи­ла­мент­ных – тек­стиль­ных и тех­ни­че­ских – ни­тей, фиб­рил­лиро­ван­ных ни­тей. К мно­го­тон­наж­ным ви­дам про­дук­ции от­но­сят В. х. и ни­ти об­ще­го на­зна­че­ния, вы­со­ко­проч­ные ни­ти, а так­же не­тка­ные ма­те­риа­лы, по­лу­чае­мые ме­то­дом пря­мо­го фор­мо­ва­ния.

В. х. яв­ля­ют­ся сырь­е­вой ба­зой тек­стиль­ной пром-сти, ис­поль­зу­ют­ся в произ-ве тка­ней бы­то­во­го и тех­нич. на­зна­че­ния, три­ко­та­жа и пр. В. х. час­то при­ме­ня­ют в сме­сях с при­род­ны­ми во­лок­на­ми, напр. по­ли­эфир­ные во­лок­на в сме­си с хлоп­ком; до­бав­ле­ние В. х. су­ще­ст­вен­но сни­жа­ет сми­нае­мость, по­вы­ша­ет экс­плуа­тац. на­дёж­ность и из­но­со­стой­кость из­де­лий. Разл. ви­ды тех­нич. ни­тей на ос­но­ве син­те­тич. по­ли­ме­ров при­ме­ня­ют в ря­де об­лас­тей тех­ни­ки, напр. в произ-ве ре­зи­но­тех­нич. из­де­лий, шин, а так­же средств проф. за­щи­ты и спа­се­ния. Важ­ное зна­че­ние име­ют во­лок­на и ни­ти со спец. свой­ст­ва­ми – элек­тро­про­вод­ные, сор­би­рую­щие, ио­но­об­мен­ные, био­раз­ла­гае­мые, хи­ми­че­ски стой­кие и др., на ос­но­ве аро­ма­ти­че­ских, уг­ле­род­ных (уг­ле­род­ные во­лок­на), фтор­со­дер­жа­щих (фтор­во­лок­но) и др. ви­дов по­ли­ме­ров. В. х. ис­поль­зу­ют так­же без тек­стиль­ной пе­ре­ра­бот­ки, напр. в про­из-ве не­тка­ных ма­те­риа­лов, си­га­рет­но­го жгу­ти­ка, во­лок­ни­тов и спец. ви­дов бу­ма­ги.

Ми­ро­вое про­из-во (2003) ис­кус­ст­вен­ных (гид­рат­цел­лю­лоз­ных и аце­тат­ных) В. х. со­став­ля­ет ок. 2,8 млн. т/год, син­те­ти­че­ских 34 млн. т/год. Еже­год­ный при­рост ми­ро­во­го вы­пус­ка В. х. 5–7%; наи­боль­ши­ми тем­па­ми раз­ви­ва­ет­ся про­из­вод­ст­во по­ли­эфир­ных и по­ли­про­пи­ле­но­вых во­ло­кон.