Кіріспе

Жасанды түрде өндірілген талшықтар, көбінесе полимерлерге негізделген. Синтетикалық талшықтар – адамдар химиялық синтез арқылы жасаған талшықтар, ал табиғи талшықтар тірі организмдерден, мысалы, өсімдіктерден (мақта сияқты) немесе жануарлардың түктерінен тікелей алынады. Олар ғалымдардың табиғи жануарлар мен өсімдік талшықтарын қайта жасау үшін жасаған кең ауқымды зерттеулерінің нәтижесі. Әдетте, синтетикалық талшықтар талшық құрайтын материалдарды спиннерлер арқылы сығып шығару арқылы жасалады. Бұл талшықтар синтетикалық немесе жасанды талшықтар деп аталады. Полимер сөзі грек тіліндегі "поли" – "көп" және "мер" – "бірлік" деген сөздерден құралған. (Ескертпе: полимердің әрбір жеке бірлігі мономер деп аталады).

Алғашқы синтетикалық талшықтар

Найлон – коммерциялық тұрғыдан сәтті шыққан алғашқы синтетикалық термопластикалық полимер болды. DuPont компаниясы 1927 жылы зерттеу жобасын бастады. Алғашқы нейлон, нейлон 66, 1935 жылдың 28 ақпанында Уоллес Хьюм Каротерс DuPont эксперименталды станциясында синтездеді. Ал келесі қадамды француз инженері және өнеркәсіпшісі Илер де Шардонне жасады, ол «Шардонне жібегі» деп атаған алғашқы жасанды жібекті ойлап тапты. 1870 жылдардың соңында Шардонне Луи Пастермен бірге француз жібекқұрттарын қырып салған эпидемияға қарсы ем іздеумен айналысты. Қараңғы бөлмеде төгілген затты тазарта алмауы салдарынан Шардонне нитроцеллюлозаның нағыз жібекке балама бола алатынын ашты. Мұндай жаңалықтың маңыздылығын түсінген Шардонне жаңа өнімін жасап шығара бастады және оны 1889 жылғы Париж көрмесінде көрсетті. Шардонненің материалы өте тез тұтанатындықтан, кейін оны басқа, тұрақтырақ материалдармен алмастырды.

Коммерциялық өнімдер

Алғашқы табысты процесті 1894 жылы ағылшын химигі Чарльз Фредерик Крос және оның әріптестері Эдвард Джон Беван мен Клейтон Бидл әзірледі. Олар бұл талшықты "вискоза" деп атады, себебі көміртек дисульфиді мен целлюлозаның реакция нәтижесіндегі өнім негіздік ортада ксантаттың жоғары тұтқыр ерітіндісін берді. Бірінші коммерциялық вискоза rayon-ы 1905 жылы Ұлыбританиядағы Courtaulds компаниясымен өндірілді. "Rayon" атауы 1924 жылы қабылданды, ал "вискоза" атауы rayon және целлофанды жасауға қолданылатын тұтқыр органикалық сұйықтық үшін қолданылды. 1865 жылы осыған ұқсас целлюлоза ацетаты ашылды. Rayon және ацетат екеуі де жасанды талшықтар, бірақ толыққанды синтетикалық емес, олар ағаштан жасалған. "Толық синтетикалық" мағынасындағы алғашқы синтетикалық талшық – нейлонды 1930-шы жылдары DuPont химиялық фирмасының американдық зерттеушісі Уоллес Каротерс әзірледі. Ол көп ұзамай АҚШ-та жібекке балама ретінде пайда болды, дәл сол кезде Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде рационирование енгізілді. Оның әйелдердің колготкилері үшін материал ретінде жаңа қолданылуы, парашюттердегі жібекті алмастыру сияқты практикалық қолданылуларды көлеңкеге түсірді, сондай-ақ арқандар сияқты басқа да әскери мақсаттарда қолданылды. Бірінші полиэстер талшығы 1928 жылы Ұлыбританияда International General Electric компаниясымен патенттелді. Оны 1941 жылы Calico Printers' Association компаниясында жұмыс істеген британдық химиктер Джон Рекс Уинфилд және Джеймс Теннант Диксон да өндірді. Олар алғашқы полиэстер талшықтарының бірін жасап, патенттеді, оны Terylene деп атады, ол сондай-ақ Dacron деп те белгілі, және нейлонмен тең немесе одан да берік болды. ICI және DuPont компаниялары осы талшықтың өз нұсқаларын өндіруге кірісті. 2014 жылы синтетикалық талшықтардың әлемдік өндірісі 55,2 миллион тоннаны құрады.

Сипаттамалар

Барлық талшықтың шамамен жартысы синтетикалық, және олар талшық және тоқыма технологиясының барлық салаларында қолданылады. Синтетикалық полимерлерге негізделген көптеген талшық түрлері әлеуетті коммерциялық өнімдер ретінде қарастырылғанымен, нарықта басымдыққа ие болғандары – нейлон, полиэстер, акрил және полиолефин. Осы төртеуі синтетикалық талшық өндірісінің көлемінің шамамен 98 пайызын құрайды, ал полиэстердің өзі шамамен 60 пайызын құрайды. Синтетикалық талшықтар кір жуу машиналарынан микропластик ластанудың көзі болып табылады.