Введение

Искусственно изготовленные волокна, часто на основе полимеров. Синтетические волокна (или синтетические фибры в британском английском; см. различия в написании) – это волокна, созданные человеком посредством химического синтеза, в отличие от натуральных волокон, получаемых непосредственно из живых организмов, таких как растения (например, хлопок) или шерсть животных. Они являются результатом масштабных исследований ученых, направленных на воспроизведение естественных волокон животных и растений. Как правило, синтетические волокна создаются путем продавливания волокнообразующего материала через фильеры, формируя волокно. Эти волокна называются синтетическими или искусственными. Слово "полимер" происходит от греческого префикса "поли", означающего "многие", и суффикса "мер", означающего "отдельные единицы". (Примечание: каждая отдельная единица полимера называется мономером).

Первые синтетические волокна

Найлон был первым коммерчески успешным синтетическим термопластичным полимером. Компания DuPont начала свой исследовательский проект в 1927 году. Первый нейлон, нейлон 66, был синтезирован 28 февраля 1935 года Уоллесом Хьюмом Каротерсом в исследовательском центре DuPont на экспериментальной станции DuPont. Следующим шагом стал вклад Илара де Шардонне, французского инженера и промышленника, который изобрел первый искусственный шелк, названный им "шелком Шардонне". В конце 1870-х годов Шардонне работал с Луи Пастером над поиском средства от эпидемии, уничтожавшей французских шелкопрядов. В результате того, что Шардонне не убрал пролитую жидкость в темной комнате, он обнаружил нитроцеллюлозу как потенциальную замену натуральному шелку. Поняв ценность этого открытия, Шардонне начал разрабатывать свой новый продукт, который он представил на Парижской выставке 1889 года. Материал Шардонне был чрезвычайно легковоспламеняющимся и впоследствии был заменен другими, более стабильными материалами.

Коммерческие продукты

Первый успешный процесс был разработан в 1894 году английским химиком Чарльзом Фредериком Кроссом и его коллегами Эдвардом Джоном Беваном и Клейтоном Бидлом. Они назвали волокно "вискозой", поскольку продукт реакции дисульфида углерода и целлюлозы в щелочной среде давал высоковязкий раствор ксантата. Первый коммерческий вискозный раён был произведен британской компанией Courtaulds в 1905 году. Название "район" было принято в 1924 году, при этом "вискоза" использовалась для обозначения вязкой органической жидкости, применяемой для производства как раёна, так и целлофана. Аналогичный продукт, известный как ацетат целлюлозы, был открыт в 1865 году. Раён и ацетат – это искусственные волокна, но не полностью синтетические, так как производятся из древесины. Найлон, первое синтетическое волокно в полном смысле этого слова, был разработан Уоллесом Каротерсом, американским исследователем компании DuPont в 1930-х годах. Вскоре он появился в продаже в Соединенных Штатах как замена шелку, как раз к моменту введения карточной системы во время Второй мировой войны. Его новое применение для изготовления женских чулок затмило более практичные области применения, такие как замена шелка в парашютах и другие военные нужды, например, производство веревок. Первое полиэстерное волокно было запатентовано в Великобритании в 1928 году компанией International General Electric. Оно также было получено британскими химиками Джоном Рексом Уинфильдом и Джеймсом Теннантом Диксоном, работавшими в Ассоциации калико-принтеров, в 1941 году. Они разработали и запатентовали одно из первых полиэстерных волокон, которое они назвали териленом, также известным как дакрон, по прочности и эластичности не уступающий или даже превосходящий нейлон. ICI и DuPont приступили к производству собственных версий этого волокна. В 2014 году мировое производство синтетических волокон составило 55,2 миллиона тонн.

Описание

Около половины всех волокон – синтетические, и они используются во всех областях волоконной и текстильной промышленности. Хотя многие классы волокон на основе синтетических полимеров рассматривались как потенциально перспективные коммерческие продукты, на рынке доминируют четыре из них: нейлон, полиэстер, акрил и полиолефины. Эти четыре составляют около 98 процентов от общего объема производства синтетических волокон, при этом на полиэстер приходится около 60 процентов. Синтетические волокна являются источником загрязнения микропластиком, образующегося при стирке.