Капрон: применение, визуальные и технические характеристики, правила ухода за материалом

Главная / Синтетические ткани

Опубликовано: 28.11.2020

Время на чтение: 4 мин

480

Капрон – это невероятное сочетание легкости и прочности. Ткань приятна на ощупь, воздушна и при этом износостойка. Выдерживает большие нагрузки, применяется для пошива бальных платьев и парашютов, изготовления рыболовецких сетей. Как получилось такое сочетание, и кому мы обязаны появлению уникального материала – обо всем по порядку.

1 История происхождения
2 Изготовление и описание капрона 2.1 Разновидности капрона

3 Преимущества

4 Недостатки

5 Сферы применения

6 Советы по уходу

7 Заключение

Что собой представляет капрон и как он был изобретен?

Что такое капрон? Этот материал изготавливается из полиамида, полученного путем переработки нефтепродуктов и каменного угля с применением бензола, толуола, фенола. Процесс производства материала наносит вред экологии, поэтому технология его изготовления сегодня пересматривается.

Впервые синтез полимеров группы амидов был произведен американскими учеными в 1935 г. Открытие совершил химик У. Карозерс, который являлся сотрудником . Его эксперимент заключался в поликонденсации адипиновой кислоты с гексаметилендиамином, в результате чего был создан нейлон. В 1938 г. в Германии из фенола был синтезирован поликапролактам, который назвали «перлон». Этот материал послужил сырьем для получения полиамидных нитей.

Спустя 4 года советские ученые синтезировали поликапроамид путем нагревания аминокапроновой кислоты под давлением. Затем расплавленное вещество соединили с нейлоном, в результате чего получился прочный, легкий, хорошо растяжимый полимер. Массовое производство капрона было запущено в 1948 г. после изучения данных о перлоне, попавших в СССР из архивов в качестве репарационных платежей. Название «капрон» применяется только в странах бывшего СССР. Оно связано с составом полимера, который представлен преимущественно аминокапроновой кислотой.

Читайте также:

Как правильно стирать лифчик в стиральной машине: можно ли часто, на каком режиме

Это интересно: Деликатные ткани — это какие: список, как стирать, отжимать, сушить

Как Стирать Шторы и Отбелить Тюль в Спальне

Плюсы и минусы

Капрон обладает многими уникальными характеристиками и практическими свойствами: он очень легок, практически невесом, чрезвычайно прочен, поверхность материала гладкая, ровная и блестящая.

Плюсы:

эластичность и растяжимость;
прочность;
долговечность;
легкость;
устойчивость к деформации;
доступная цена;
простота в уходе;
несминаемость;
устойчивость к намоканию, гниению и развитию микроорганизмов.

Минусы:

вредное производство, загрязняющее атмосферу;
низкая степень воздухообмена и гигроскопичности;
накапливание статического электричества;
сложность в работе с материалом.

Недостаточный уровень воздухообмена и гигроскопичности не позволяют использовать изделия из этой материи в жаркую погоду, так как полотно образует «парниковый эффект», вследствие чего тело не будет дышать. Кроме того, одежду с высоким содержанием капрона нежелательно носить слишком часто или на протяжении длительного времени.

Свойства капрона

Физико-химические свойства материала в основном зависят от толщины нитей, использовавшихся для его изготовления, и типа волокна. Как правило, капрону свойственны:

Прочность на разрыв – он легко выдерживает большую нагрузку (от 550 г на 0,1 мм2).
Стойкость к биологическим повреждениям. Он не гниет при длительном нахождении в воде, не покрывается плесенью и не является подходящим кормом для насекомых, в том числе молей.
Способность сохранять форму. При намокании капрон легко растягивается, но после высыхания все следы деформации исчезают.
Легкость. Вес 1 м2 ткани составляет от 20 до 60 г.
Несминаемость. Одежду из этого материала не нужно гладить – даже после стирки и неаккуратной сушки она сохраняет презентабельный вид.
Износостойкость.
Не горит. При высоких температурах он не горит, а плавится.

Впрочем, у этой ткани есть не только позитивные свойства, но и немало негативных. Среди них:

Легкоплавкость – температура плавления материала всего 215 °C, поэтому при попадании малейшей искры на ткани образуется дырка.
Воздухонепроницаемость – в капроновой одежде человек некомфортно чувствует себя в жаркую погоду.
Негигроскопичность – капрон, как и большинство синтетических материалов, мешает испарению жидкостей, в том числе пота.

История создания

Капрон — тип волокна, полученный в результате эксперимента немецких ученых. Изначально был выведен поликапролактам. В 1938 году появились первые положительные результаты по синтезу, а через 5 лет наладилось промышленное производство.

Материал крупным планом

Читайте также:

Как вывести засохшие пятна от масляной краски с одежды

Капроновое волокно имело серьезный недостаток – оно было грубым. Из-за этого материал использовался больше как вспомогательный элемент при производстве. Затем советские ученые дополнили эксперимент некоторыми разработками. Так был синтезирован этот полиамид.

Благодаря открытию, стало выпускаться волокно поликапроамида, а затем к нему была добавлена аминокапроновая кислота. В Германии же был разработан продукт с похожими характеристиками, получивший название перлон. Также в других странах ткань известна под названиями нейлон или дедерон.

Промышленное производство материала

Капрон или копрон — поскольку речь идет о реакции капролактама, правильно говорить капрон.

Описание

Волокно из капрона – бело-прозрачное, прочное. Нить обладает высокой эластичностью, которая даже лучше, чем у природного шелка. Изначально материал нашел широкое применение в машино- и авиастроении, а затем стал использоваться в легкой промышленности.

Качество волокон напрямую зависит от технологии производства и четкости ее соблюдения. Капроновая нить диаметром в 0,1 мм может выдержать вес – 0,55 кг.

Основой для изготовления полиамидного волокна является поликапролактам. Вещество было синтезировано немецким химиком Паулем Шлаком в 1938 г. Промышленное производство материала налажено к 50-м годам ХХ века. Интересно, что за рубежом искусственное волокно на основе поликапролактама именуют – нейлон, перлон.

Капроновая нить

Особое внимание стоит уделить капроновой нити. До её появления наиболее прочным материалом был натуральный шёлк. Современный капрон в несколько раз превосходит шёлк по прочности.

Шовная нить

Краткое описание материала капрон шовный: нити обладают высоким уровнем эластичности, прочности. При производстве их подвергают радиационной стерилизации. Нить применяют в хирургических операциях, ведь в составе нет токсичных элементов, и их использование не приводит к появлению аллергии. Материал применяют для наложения как внутренних, так и внешних швов. Он имеет повышенный уровень гладкости, потому удалить его не составит труда.

Читайте также:

Ткань атаман – что это такое: состав и описание, отзывы про трикотаж

Обувная

Обувная нить обладает повышенной устойчивостью к изнашиванию, способностью отталкивать жидкости. Материал не боится постоянных сгибаний, известен повышенным уровнем крепости. Он является незаменимой частью обувного производства.

Техническая

Техническую нить используют для создания канатов, шнуров, рыболовных снастей, тросов. Она известная прочностью, крепостью, эластичностью. Многим людям материал знаком по своей разновидности — леске.

Тафта – материал, который заслуживает внимания. Особенности и применение

Классификация

По типу переплетения нитей материал бывает:

саржевый;
полотняный.

По коэффициенту прозрачности выделяют спектр видов капрона: от бесцветного волокна до нитей с мутно-желтым оттенком. При этом, чем более материал прозрачен, тем он прочнее.

Читайте также:

Детский махровый халат из ненужных банных полотенец за 3 часа.

По цвету – волокна равномерно распределяют красящий пигмент. Палитра оттенков широкая: от нежных пастельных до кислотных и неоновых. Изделия из капрона стали атрибутом своего времени, когда в моду вошли яркие цвета и необычные формы. Существует особый вид капрона – флокированный (узорчатый), нить которого обрабатывается особым образом. При формировании полотна получается бархатистая ткань, такой вид стоит несколько дороже.

Характеристики ткани: плюсы и минусы

А теперь поговорим о свойствах капрона, как положительных, так и отрицательных.

Достоинства:

Высочайшая прочность
Способность растягиваться, а затем снова возвращаться в исходную форму
Устойчивость к разрывам, деформации, истиранию
А также к растяжению и скручиванию
Легкость, почти невесомость
Отталкивает воду, не гниет, не подвергается воздействию многих химических веществ
Неприхотливость в уходе
Низкая стоимость

Недостатки:

Эта материя совсем не экологична, она не пропускает влагу и воздух. Поэтому носить изделия из такого материала часто не рекомендуется
Изделия из этой ткани очень холодные, к тому же, на морозе материал становится жестким
Не устойчив к воздействию света (проще говоря, сильно выгорает).
Накапливает статическое электричество

Достоинства и недостатки

Помимо основных характеристик ткани к достоинствам относят эластичность и недорогую стоимость. Примечательно, что материал не гниет и устойчив к химическим воздействиям.

Недостатки:

Низкая экологичность. Связана она с тем, что ткань тяжело поддается утилизации.
Выгораемость. На солнце материал может быстро выгореть.
Низкая теплоустойчивость. Материал слабо защитит от холода.
Отсутствие гидроскопичности. Ткань не подходит для ношения в жару, так как обладает низкими гигиеническими свойствами. Такая ткань вызовет потливость, не будет впитывать лишнюю влагу.
Ткань неудобна при ношении на голое тело. При таком способе носки многие изделия могут вызвать дискомфорт.
Низкая устойчивость к кислотам.

Вам это будет интересно Описание технических характеристик ткани грета: из чего состоит материал

Капли воды на капроне

Благодаря своим качествам, капрон является незаменимым в быту материалом. Несмотря на некоторые недостатки, выпуск этой уникальной синтетической ткани существенно облегчил человеческую жизнь.

Из чего делают капрон

Главный процесс производства – гидрирование фенола. Наиболее часто используется формула окисления изопропилбензола. Окисление делают возможным два элемента: пропилен и бензол. Сырьем служат продукты нефтепереработки, из которых вырабатывается капролактам. Из капролактама, в свою очередь, поликапроамид. Затем из продукта и изготавливаются волокна, из которых затем и получают капрон. Технический процесс направлен на непрерывную работу.

Технический процесс непрерывен

Получение капроновой ткани

Многие люди задаются вопросом, к каким волокнам относится капрон. Он имеет синтетическое происхождение. В результате полимеризации капролактама образуется густой гель. Гель – вещество взрывоопасное, поэтому предприятия по выработке капроновых нитей относятся к объектам с повышенным уровнем риска.

Вам это будет интересно Использование жатки для постельного белья и платья

Полимеризация проходит при температуре 270 °С. Через специальное оборудование из геля продавливаются нити. Через некоторое время нити превращаются в волокно. Перед передачей в руки ткачей нити растягиваются производственным способом.

Нити на производстве

Технологически различают 2 вида. Отличие их в способе плетения при изготовлении.

Типы переплетения:

полотняной;
саржевый.

В первом случае изделие будет иметь большую прочность и будет тоньше. Во втором случае толщина будет шире, но при этом увеличится износостойкость.

Если сложить нити в несколько раз, перекрутив, то получится кордная нить.

Разновидности капроновой ткани

В зависимости от способа переплетения нитей в ткани капрон может быть полотняным и саржевым. Капрон с полотняным плетением тоньше и прочнее, с саржевым ― толще и устойчивей к истиранию.

Неокрашенный капрон может быть хрустально-прозрачным или бледного мутновато-желтого цвета разной степени насыщенности. Чем прозрачнее ткань, тем качественнее волокно, использованное для ее изготовления, и тем она прочнее.

Окрашенный капрон производится в самых разных расцветках, от пастельных до насыщенных ярких и неоновых, бывает однотонным, с рисунком и флокированным. Однотонную ткань изготавливают из заранее окрашенных волокон. Рисунок на полотно наносят методом набивной печати.Процесс производства флокированной ткани сложнее.

Суть метода заключается в том, что на полотно наносится клеевой состав в виде рисунка, после чего с помощью электромагнитного воздействия на него наносится флоковое волокно, образующее ворс. В результате получается нарядная ткань с бархатистой узорчатой поверхностью.

Как ухаживать за изделиями из капрона?

На предметах одежды обычно указано, как за ними ухаживать (информация о составе, стирке, возможности химчистки располагается на ярлычке). Изделия из тонкой эластичной материи требуют деликатной стирки при температуре не более 30°С. Предпочтительна стирка вручную. При машинной стирке функцию отжима следует отключить, при ручной – слегка отжать вещь, не выкручивая. В качестве моющего средства лучше выбирать гели (жидкие или в капсулах), т. к. они хорошо растворяются в прохладной воде, полностью вымываются из волокон ткани.

Если на капроновом изделии появилось загрязнение, оно легко отмоется с помощью хозяйственного мыла. Для этого нужно намочить вещь, застирать ее и при необходимости оставить на несколько минут. После этого смыть пену чуть теплой водой, хорошо прополоскав изделие.

Капроновые изделия имеют свойство быстро высыхать, т. к. практически не впитывают влагу. Сушить их следует вдали от отопительных приборов и солнечных лучей, чтобы капрон не потерял своих первоначальных свойств.

Капроновые занавески со временем могут стать приобрести серый или желтоватый оттенок. Это связано с тем, что синтетическое волокно склонно притягивать к себе пыль. Чтобы этого избежать, необходимо регулярно стирать тюль, а в промежутках между стирками пылесосить со специальной насадкой на малой мощности. После стирки занавески можно не гладить, достаточно высушить их, хорошо расправив складки. Если есть желание погладить изделие, необходимо установить минимальную температуру на утюге и прогладить вещь через марлю.

Если капроновое изделие впитало в себя неприятный запах, достаточно вывесить его на свежий воздух. Спустя несколько часов оно перестанет неприятно пахнуть.

Недостатки ткани

Сложность в утилизации. Синтетическая природа материала создает проблему утилизации изделий. В природе не встречается микроорганизмов, которые могли бы перерабатывать капрон.
Нестойкость к свету. Солнечные лучи разрушают краситель, который добавляют к капрону. Цвета могут стать блеклыми и невыразительными, если изделие долго находится на свету.
Накопление статического электричества. Капроновое волокно, как большинство синтетических нитей, накапливает статический заряд. Ткань может липнуть к телу без обработки антистатическими составами.
Материал не всегда приятен к телу, особенно в жару. Изделия не впитывают влагу, создают ощущение «парникового эффекта», не пропускают воздух. Пребывание в синтетических вещах в жаркое время года нарушает теплообмен, создает дискомфорт.
Капрон «не греет». Из материала не производят теплых вещей для согревания тела.
Нестойкость к действию кислот. Ткань с содержанием поликапролактама может быть разрушена кислотами. Негативное воздействие отмечается даже при контакте со слабыми кислотами, например, муравьиной.

Технология производства

Производство полиамидов осуществляется двумя способами:

полимеризацией капролактама (для поли-е-капрамидов), которая осуществляется преобразованием циклической связи N-C в линейный полимер;
цепной реакцией поликонденсации гексаметилендиамина и адипиновой кислоты (для поли-ц-бензамидов), в результате которой формируются цепи полиамида.

Оба процесса могут выполняться в непрерывном (самый распространенный) и периодическом режимах.

Непрерывный технологический процесс полимеризации капролактама состоит из следующих этапов:

Подготовительный. На этом этапе получают соль АГ из адипшювой кислотой и гексаметилендиамина. Для этого адипшювую кислоту растворяют в метаноле в специальном аппарате, оснащенном мешалкой и обогревом. Одновременно происходит расплавление порошка капролактама в плавителе, оснащенном шнековым питателем;
На втором этапе происходит полимеризация. Это осуществляется следующим образом: подготовленный раствор вводят в колонну полимеризации. Используются колонны одного из трех типов: Г-образного, вертикального или U-образного. Туда же поступает расплавленный капролактам. Возникает реакция нейтрализации и раствор закипает. Образующиеся пары поступают в теплообменники;
На следующем этапе полимер из колонны в расплавленном виде выдавливается в специальную фильеру, а затем поступает на охлаждение. Для этого предусмотрены ванны с проточной водой или поливочные барабаны;
В охлажденном виде посредством валков или направляющих жгуты и ленты полимера поступают к измельчающему станку;
На следующем этапе полученная полиамидная крошка промывается горячей водой и фильтруется от низкосортных примесей;
Завершается технологический процесс высушиванием полиамидной крошки специальных сушилках вакуумного типа.

Непрерывный технологический процесс поликонденсации (получение поли-ц-бензамидов) включает этапы, аналогичные полимеризации капролактама. Разница заключается в методах обработки сырья.

процесс получения солей АГ такой же, как и при полимеризации, но после выделения они кристаллизуются и в реактор подаются в виде порошка, а не раствора;
цепная реакция поликонденсации происходит в реакторе-автоклаве. Это цилиндрический аппарат горизонтального типа с мешалкой;
поликонденсация осуществляется в среде чистого азота при t=220°С и Р=1,76МПа. Продолжительность процесса от одного до двух часов. Затем давление на один час снижают до атмосферного, после чего вновь проводят реакцию при Р=1,76МПа. Полный цикл получения полиамида этого вида проходит в течение 8-ми часов;
после его окончания расплавленный полиамид фильтруется, охлаждается и измельчается на гранулы, которые просушиваются горячим воздухом в пневматических сушилках.

Изготовление и описание капрона

Производство синтетического материала – сложный и единый технологический цикл. Сырьем служит каменный уголь и нефть, а точнее, полученные из них химические соединения: бензол, толуол, циклогексан, фенол. Последнее вещество применяется чаще всего. Технологический процесс получения волокна из фенола сегодня является наиболее освоенным и передовым.

Для начала синтетический материал проходит ряд химический реакций, в результате которых становится мономером – капролактамом. И только после этого поступает на производства в виде порошка или расплавленной массы.

Технологический процесс состоит из 4 этапов:

Стадии	Краткое описание
Подготовка сырья	Плавление капролактама, приготовление водного катализатора.
Полимеризация	Под действием высоких температур и активатора (кислот, щелочей, воды или соли АГ) капролактам превращается в линейный полимер.
Обработка	Полученное вещество охлаждают, формуют в ленту, затем дробят, выпаривают остатки воды, сушат гранулы (крошку).
Расплав, формирование волокна	Сырье плавят до жидкого состояния, подают в формовочные машины, которые производят нити по заданным параметрам.

Капроновое волокно – полностью синтетический материал, полученный в ходе многочисленных химических реакций из неорганических веществ. Однако по свойствам близок к белковым соединениям, поскольку содержит несколько общих групп (NH2, СООН). Соответственно, обладает похожими химическими качествами: разрушается под действием кислот, но устойчив к щелочам.

Справка. Капрон и нитрон – синтетические ткани, но принадлежащие к разным группам. Различить их можно по горению. Капрон – полиамидное волокно, при внесении в огонь сначала плавится, затем загорается еле заметным голубовато-желтоватым пламенем. Нитрон – полиакрилонитрильное волокно, сразу и сильно вспыхивает ярко-желтым огнем, выделяет копоть.

Ткань, сотканную из капрона, по внешнему виду невозможно спутать ни с какой другой. Это тончайшая, прозрачная материя. Невероятно легкая, при этом прочная и приятная на ощупь.

Разновидности капрона

При производстве тканей из синтетической нити используются разные способы переплетения нитей: полотняное и саржевое. Первый метод дает прочное и тонкое полотно, второй – более грубый и износостойкий материал с рельефной поверхностью в рубчик.

Помимо этого, капроновая ткань различают по методам окрашивания. Материал выпускается однотонным или рисунком. Палитра расцветок – самая разнообразная: от белого цвета и пастельных оттенков до кричащей, кислотной гаммы.

Что касается характеристик поверхностей, то капрон ткань выпускается преимущественно гладкой. Другая разновидность – флокированный материал. Производится по специальной технология, в результате которой поверхность капрона получается бархатистой.

Автор:

Захарова Нина Афанасьевна

Надеюсь, вам нравится моя статья! Если вы нашли недочеты — просто напишите мне об этом! Я всегда готова к беседе и отвечу на любые ваши вопросы, задавайте их!