Włókna polipropylenowe: skład, właściwości, zastosowanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-07 21:01

Polimery syntetyzowane z produktów przeróbki ropy naftowej, gazu i węgla mogą być wykorzystywane między innymi do produkcji specjalnego rodzaju materiału - włókna syntetycznego. Takie produkty są wykorzystywane do produkcji przędzy wykorzystywanej do produkcji tkanin o różnym przeznaczeniu. Nylon i poliester to przykłady popularnych rodzajów tego materiału.

Niedawno naukowcy opracowali kilka nowych rodzajów włókien syntetycznych. Wszystkie te odmiany mają doskonałe właściwości użytkowe i mogą być bardzo szeroko stosowane. Na przykład jednym z najpopularniejszych obecnie rodzajów takiego materiału jest niedrogie włókno polipropylenowe.

Co to jest

Ten nowoczesny materiał należy do grupy poliolefin – wysokocząsteczkowych węglowodorów serii alifatycznej. Ten rodzaj włókna jest znacznie bardziej odporny na podwójne zginanie i elastyczny niż poliamid. Temperatura topnienia tego materiału wynosi 165 °C, zapłon - 325-385°C. Gęstośćwłókno polipropylenowe to 900-910 kg/m3.

Jakie są zalety i wady

Do zalet tego materiału, oprócz odpowiednio wysokiego stopnia elastyczności należą:

• odporność na kwasy, rozpuszczalniki organiczne, zasady;

• siła;

• doskonałe właściwości termoizolacyjne.

Główną wadą włókna polipropylenowego jest niska odporność na światło. Pod wpływem promieni UV taki materiał bardzo szybko zaczyna się rozkładać. Również wadą tego typu włókien syntetycznych jest niezbyt wysoki stopień odporności na zużycie. Ponadto taki materiał niestety nie nadaje się dobrze do barwienia powierzchni.

Jaki jest skład

Ten nowoczesny materiał wykonany jest, jak sama nazwa wskazuje, z polipropylenu. Do składu takich nici syntetycznych można również dodać specjalne substancje stabilizujące, mające na celu ich zwiększenie:

• odporność na zużycie;
• odporność na światło.

Jak to się robi

Propylen jest materiałem tanim, ale bardzo wszechstronnym pod względem właściwości fizycznych i chemicznych. Jest produkowany przy użyciu dość złożonego konstrukcyjnie nowoczesnego sprzętu. Jednocześnie istnieją dwa sposoby na rozciąganie samego włókna polipropylenowego:

• z rozwiązania;
• odtopić.

Wykonane z zaprawy

Ta metoda produkcji ma wiele wad. W warunkach przemysłowych jest używany, ale dość rzadko. Stosując tę technikę, włókna przędzie się ze stężonych roztworów propylenu, o którym wiadomo, że rozpuszcza się w wysokich temperaturach w wielu organicznych preparatach płynnych. Może to być np. olej mineralny lub benzyna. Przy zastosowaniu tej technologii ogrzany roztwór można przetłaczać przez filtr i wąskie otwory matrycy za pomocą specjalnej pompy dozującej:

• do wału dmuchawy w kierunku pary przegrzanej;
• do roztworu alkoholu butylenowego lub propylowego na dowolnym płynie.

W tym drugim przypadku cienkie strumienie polipropylenu są przedmuchiwane powietrzem przed wejściem do cieczy na obszarze około 10 cm. W mieszaninie alkoholi są wolne od pozostałości rozpuszczalnika.

W przypadku stosowania pierwszej metody produkcji, zwanej suchą, gotowe nici są najpierw nawijane na szpulki. Materiał jest następnie umieszczany w kąpielach myjących z wrzącą wodą. Ta operacja jest również konieczna do usunięcia pozostałości rozpuszczalnika.

Produkcja stopionego stopu

Dzięki tej technice produkcji włókno polipropylenowe jest wytwarzane na specjalnych maszynach do przędzenia i wytłaczania. Główne elementy konstrukcyjne takiego sprzętu to:

• wytłaczarka ślimakowa;
• wirująca pompa zębata.

Wtopiony polipropylen o wysokiej lepkościmaszyna jest podawana do pompy za pomocą ślimaka, co pozwala na obniżenie jej temperatury. Następnie materiał przepuszcza się przez dyszę przędzalniczą. Nitki wychodzące z ostatniej nici są równomiernie rozdmuchiwane przez przepływ czynnika chłodzącego (najczęściej powietrze o stałej wilgotności i temperaturze).

Ta metoda wytwarzania włókna polipropylenowego, w porównaniu z opisaną powyżej, charakteryzuje się przede wszystkim większą produktywnością. Dlatego to właśnie on jest najczęściej wykorzystywany przy wydawaniu takiego materiału.

Właściwości włókna polipropylenowego

Materiał tej odmiany ma między innymi następujące specyfikacje:

• wytrzymałość - 35-80 gs/tex;
• stopień wydłużenia w stanie mokrym i suchym (ten sam wskaźnik) - 30-40%;
• gęstość - 0,91 g/cm3;
• stopień mrozoodporności - do -70 °С;
• higroskopijność - 0,01-0,02%.

Produkty wykonane z takiego materiału mają z kolei:

• lekki;
• odporność na ścieranie;
• małe tempo kapilarnego podciągania wilgoci;
• suszenie z dużą prędkością.

Ciężar tkaniny z włókien polipropylenowych jest tak lekki, że nie tonie w wodzie. Pod względem odporności na zużycie, na przykład tkanina wykonana z takich nici jest nieco gorsza od tego samego poliamidu. Ale jednocześnie może nadal służyć przez długi czas.

Między innymi materiałami wykonanymi zwłókna polipropylenowe, są odporne na infekcje grzybami i drobnoustrojami. W związku z tym mają również dobre właściwości higieniczne. Polipropylen jest również odporny na kwasy, zasady, a nawet wodę królewską. Kolejną niepodważalną zaletą tkanin wykonanych z tego materiału jest to, że nie są naelektryzowane i mają właściwości odpychające kurz i brud.

Zastosowanie włókna polipropylenowego

30% wszystkich polipropylenów produkowanych przez współczesny przemysł jest obecnie używanych do produkcji włókien. Ten materiał jest w rzeczywistości bardzo popularny. Może być używany do produkcji:

• trwałe tkaniny;
• szczotki (samochodowe) przeznaczone do sprzątania ulic;
• buty i torby;
• zaprawa cementowa;
• sieci rybackie;
• liny, liny, wstążki;
• podkłady dywanowe i torby.

Ubrania z tego materiału, ponieważ trudno je farbować i nie wchłaniają dobrze wilgoci, są wykonywane rzadko. Zasadniczo takie nici są używane do produkcji tkanin technicznych. Oprócz podłoży, włókno polipropylenowe można wykorzystać do:

• tkanina dekoracyjna na obicia mebli;
• wykończenie tkanin;
• szwy chirurgiczne i tkanki;
• tkaniny filtracyjne.

Koszt szczotek samochodowych z włókna polipropylenowegodroższe niż te wykonane z włosia. Ale jednocześnie są 10-20 razy trwalsze. Pod względem wytrzymałości włosie polipropylenowe jest 5 razy wyższe niż dość powszechny polistyren. Bardzo rzadko zmienia się wykonane z nim pędzle.

Gdzie jeszcze można go użyć

W budownictwie włókno polipropylenowe jest często używane do przygotowania cementu. Jego zastosowanie w tym przypadku umożliwia uzyskanie równomiernego rozkładu naprężeń na całej masie materiału.

Ten materiał może być również używany do produkcji wypełniaczy. Bawełna syntetyczna jest przędzona z włókna polipropylenowego. W przyszłości służy do wypychania mebli tapicerowanych. Do produkcji stojaków na noże często stosuje się również wypełniacz ze sztywnych grubych włókien polipropylenowych. W tym przypadku grube „włosie” po prostu wkłada się do wysokiego, wąskiego plastikowego pudełka. Włókna polipropylenowe w tych stojakach z łatwością utrzymują noże w pozycji pionowej.