Акриловые волокна — это синтетические волокна , изготовленные из полимера ( полиакрилонитрила ) со средней молекулярной массой ~100 000, около 1900 мономерных единиц. Чтобы волокно в США называлось «акриловым», полимер должен содержать не менее 85% мономера акрилонитрила . Типичными сомономерами являются винилацетат или метилакрилат . Компания DuPont создала первые акриловые волокна в 1941 году и зарегистрировала их торговую марку под названием Orlon . [1] Впервые он был разработан в середине 1940-х годов, но не производился в больших количествах до 1950-х годов. Прочное и теплое акриловое волокно часто используется для изготовления свитеров и спортивных костюмов, в качестве подкладки для ботинок и перчаток, а также в отделочных тканях и коврах. Его производят в виде нити, затем разрезают на короткие штапельные отрезки, похожие на шерстяные волосы, и прядут пряжу.
Модакрил — это модифицированное акриловое волокно, содержащее от 35% до 85% акрилонитрила . Винилиденхлорид или винилбромид, используемые в модакриле, придают волокну огнезащитные свойства. Конечные области применения модакрила включают искусственный мех, парики, наращивание волос и защитную одежду.
Полимер образуется путем радикальной полимеризации в водной суспензии. Волокно производится путем растворения полимера в растворителе, таком как N,N-диметилформамид (ДМФ) или водный раствор тиоцианата натрия , дозирования его через фильеру с несколькими отверстиями и коагуляции полученных нитей в водном растворе того же растворителя (мокрое прядение). ) или выпаривание растворителя в потоке нагретого инертного газа (сухое формование). Мытье, растягивание, сушка и обжатие завершают обработку. Акриловые волокна производятся в диапазоне денье , обычно от 0,9 до 15, в виде нарезанных штапельных нитей или в виде жгутов от 500 000 до 1 миллиона нитей . Конечное использование включает свитера, шапки, пряжу для ручного вязания, носки, коврики, навесы, чехлы для лодок и обивку; волокно также используется в качестве предшественника « ПАН » для углеродного волокна . Производство акриловых волокон сосредоточено на Дальнем Востоке, в Турции, Индии, Мексике и Южной Америке, хотя ряд европейских производителей все еще продолжают работать, в том числе Dralon и Fisipe. Производители в США прекратили производство (за исключением специальных видов применения, таких как фрикционные материалы, прокладки, специальная бумага, токопроводящая продукция и штукатурка), хотя акриловый жгут и скобы по-прежнему перерабатываются в пряжу в США. Бывшие американские бренды акрила включали Acrilan (Monsanto) и Creslan (американский Cyanamid). Другие торговые марки, которые все еще используются, включают Dralon (Dralon GmbH) и Drytex (Sudamericana de Fibras, SA). [ нужна цитация ] В конце 1950-х годов компания Courtaulds Ltd начала исследовать производство акрилового волокна, которое позже будет названо «куртелью», путем полимеризации в растворителе. Метилакрилат (6%) и акрилонитрил полимеризовали в 50% растворе роданида натрия с получением прядильного раствора, готового к прядению на водяной бане для получения «куртельского» волокна различной плотности. Раствор роданида натрия повторно концентрировали и использовали повторно. Реакция представляла собой непрерывный процесс, в котором рециркулировалось около 5% реагентов. Этот процесс переработки привел к накоплению загрязняющих веществ в процессе, как и переработка растворителя. Многочисленные исследования, проведенные в лаборатории химического машиностроения в Локхерст-лейн, Ковентри, и на опытно-промышленном заводе в Литл-Хит, позволили преодолеть проблемы переработки и привели к тому, что этот процесс стал коммерческим успехом на новом производственном предприятии в Гримсби.
Акрил легкий, мягкий и теплый, на ощупь напоминает шерсть . [2] Его также можно имитировать другие волокна, например хлопок, при прядении на коротковолоконном оборудовании. Некоторые виды акрила экструдируются в цветном или пигментированном виде; другой экструдируется в цвете « экрю », также известном как «натуральный», «сырой белый» или «неокрашенный». Пигментированное волокно обладает высочайшей светостойкостью. Его волокна очень эластичны по сравнению как с другими синтетическими, так и с натуральными волокнами. Некоторое количество акрила используется в одежде как менее дорогая альтернатива кашемиру из-за сходства материалов. Некоторые акриловые ткани могут легко скатываться или скатываться , хотя есть варианты с низким уровнем катышков. Акрил хорошо окрашивается, его можно стирать и, как правило, он гипоаллергенен. Конечное использование включает носки, шапки, перчатки, шарфы, свитера, ткани для домашней отделки и навесы. Акрил также можно использовать для изготовления искусственного меха и разнообразной вязаной одежды.
Поскольку акрил является синтетическим волокном, личинки платяной моли не способны его переваривать. Однако акриловые волокна, смешанные с шерстью или загрязненные, могут быть съедены из-за смешанных волокон. [3]
Акрил — это «рабочая лошадка» для рукодельниц, занимающихся вязанием спицами или крючком ; Акриловая пряжа может восприниматься как «дешевая», поскольку ее цена обычно ниже, чем у ее аналогов из натуральных волокон, а также потому, что ей не хватает некоторых их свойств, включая мягкость и склонность к войлоку. Волокну требуется тепло, чтобы «расслабиться» или придать форму готовому изделию, и оно не такое теплое во влажном состоянии, как альтернативы, такие как шерсть . Некоторые вязальщицы также жалуются, что волокно «скрипит» при вязании или что вязать больно из-за недостаточной «податливости» или растяжения пряжи. С другой стороны, его можно стирать в машине и он чрезвычайно устойчив к цвету. Это делает его полезным для некоторых вещей, например для детской одежды, которая требует постоянной стирки. Однако он гораздо более легковоспламеняем, чем его аналоги из натуральных волокон, поэтому следует соблюдать осторожность при изготовлении изделий для младенцев и детей.
Команда Плимутского университета в Великобритании потратила 12 месяцев на анализ того, что произошло, когда несколько синтетических материалов стирались при разных температурах в бытовых стиральных машинах с использованием разных комбинаций моющих средств, чтобы количественно оценить выпадение микроволокон . Они обнаружили, что акрил ответственен за выделение около 730 000 крошечных синтетических частиц ( микропластика ) за стирку, что в пять раз больше, чем ткань из смеси полиэстера и хлопка, и почти в 1,5 раза больше, чем чистый полиэстер . [4] [5] [6] [7] Исследования эколога Марка Брауна показали, что отходы синтетического волокна встречаются на береговой линии в глобальном масштабе, с наибольшей концентрацией вблизи стоков сточных вод. Из искусственного материала, найденного на береговой линии, 85% представляли собой микроволокна и соответствовали типам материалов (таких как нейлон и акрил), используемых в одежде. [8]