Полиамидные волокна
Полиами́дные воло́кна, синтетические волокна на основе полиамидов. Около 98 % от общего объёма производства составляют волокна из алифатических полиамидов – в основном поли-ε -капроамида (полимер ε-капролактама) и полигексаметиленадипинамида (продукт поликонденсации гексаметилендиамина и адипиновой кислоты). Производство волокон на основе полигексаметиленадипинамида (найлон) освоено в 1938–1939 гг. (США), на основе поли-ε-капроамида – в 1939 г. (Германия). В СССР промышленное производство полиамидных волокон (капрон) начато в 1948 г. В конце 1960-х гг. налажен выпуск полиамидных волокон из ароматическихполиамидов (арамидных волокон). Полиамидные волокна производятся под различными торговыми названиями: капрон, найлон-6, перлон и др. (волокна из поликапролактама), найлон-6,6, анид и др. (волокна из полигексаметиленадипинамида), кевлар, арселон, тварон, номекс и др. (волокна из п- и м-арамидных полимеров).
Полиамидные волокна выпускают в виде непрерывных нитей с линейной плотностью 0,02–350 текс или штапельных волокон. Плотность полиамидных волокон около 1130–1150 кг/м3, относительное удлинение 16–60 %, прочность 30–100 сН/текс. Полиамидные волокна и текстильные изделия из них обладают высокой устойчивостью к истиранию, высокой формоустойчивостью, устойчивы к действию многих химических реагентов, хорошо противостоят биохимическим воздействиям, окрашиваются многими красителями, растворяются в концентрированных минеральных кислотах.
Недостатки полиамидных волокон: низкий модуль упругости, низкая термостойкость волокон из алифатических полиамидов (80–150 °C), низкая устойчивость к термоокислительным воздействиям и действию света, малая гигроскопичность. Значительно более высокой термостойкостью, повышенной прочностью и высоким значением модуля упругости отличаются полиамидные волокна из ароматических полиамидов (например, поли-п-фенилентерефталамида). Их длительная эксплуатация возможна при температуре 250–300 °C, а высокие механические свойства сохраняются при повышенных температурах и в присутствии влаги.
Технологический процесс получения полиамидных волокон включает следующие основные стадии: синтез полимера, формование и вытяжка, текстильная обработка волокна. В получаемом поли-ε-капроамиде содержится до 10 % низкомолекулярных примесей (главным образом исходного мономера и циклических олигомеров). Для их удаления полимер подвергают демономеризации и вакуумированию расплава или водной обработке полимерного гранулята. Содержание низкомолекулярных соединений в готовом полимере, как правило, не превышает 1–2 %, влажность составляет 0,05–0,1 %. Полигексаметиленадипинамид, благодаря необратимому характеру поликонденсации при синтезе, не содержит низкомолекулярных примесей. Расплав пригоден для непосредственной переработки в волокно, полимерный гранулят предварительно сушат.
Для производства волокон используют в основном линейные алифатические полиамиды молекулярной массой (18–35)·103. Алифатические полиамидные волокна обычно формуют из расплавов соответствующих полимеров. Сформованная нить поступает на намоточное устройство со скоростью 8–100 м/с. С увеличением скорости намотки нити возрастает степень её ориентационного вытягивания при формовании. Арамидные волокна формуют из растворов полимеров.
Налажено производство нановолокнистого материала из полиамида методом электроформования. Полученный по этой технологии нановолокнистый материал используется для высокоэффективной очистки воздуха. Текстильные нити из полиамидного волокна применяют для производства чулочно-носочных изделий, трикотажа, тканей для верхней одежды. В технике полиамидные волокна используют для изготовления шинного корда, резинотехнических изделий, рыболовных сетей, канатов, верёвок. Окрашенные в массе текстурированные нити (линейная плотность 60–330 текс) используют для изготовления ковровых изделий.