Полиакрилонитрил что за материал
Что за материал ПАН: свойства, расшифровка, состав
Существует множество разных тканей, о которых вы могли и не догадываться. Мало кто слышал, что в швейном производстве есть аббревиатура ПАН (иногда ее пишут как PAN), расшифровка которой – полиакрилонитрил. Ткань ПАН – что это такое и где используется, рассмотрим ниже в статье.
Получение полиакрилонитрила
Чтобы понять, натуральный материал или нет, нужно знать схему его производства. Можно сказать, что ПАН изготавливается из воздуха – для создания этих волокон используется углерод. Иначе полученный материал еще называют углеродным волокном.
Позднее углеродные волокна использовались в качестве составляющей ракетных двигателей. Этот материал оказался единственным подходящим по термостойкости, прочности и защите от едких жидкостей.
Чтобы произвести углеродные волокна, проводится несколько химических операций. Сначала происходит окисление, в ходе которого получаются углеродные структуры. С ними работают дальше – нагревают в среде азота или аргона. Конечная цель – увеличить количество углерода до 99%.
В продажу полиакрилонитрил поступает как в 100%-ном составе в виде ткани и нитей, так и может быть основой для других материалов (до 50% содержания). Распространенный вид продукции из ПАН – нетканые холсты, пряжа. Нити из полиакрилонитрила могут быть как непрерывными, так и штапелированными (резаными) – из них производят ткань, похожую по структуре на шерсть. Такой материал также называют искусственной шерстью.
Описание ПАН
Иначе ПАН называют просто акрилом. Он относится к классу синтетики, вследствие чего у него есть свои плюсы и минусы, характерные для искусственных тканей.
Выглядеть полиакрилонитрил может по-разному в зависимости от толщины нитей, из которых ткалось полотно. Это может быть нетканый материал (например, тонкий плед) или трикотажный кардиган с мелкой промышленной вязкой. А также изготавливают акриловую пряжу, из которой рукодельницы могут связать любое изделие крупной или мелкой вязки – по составу оно будет на 100% или 50% из ПАН.
Точнее описать внешний вид материала сложно также потому, что полиакрилонитрильные волокна добавляются в состав других тканей. Понять наверняка, есть ли в изделии ПАН волокна, можно, если прочитать состав на этикетке. Там может быть указана русскоязычная или английская аббревиатура (pan), либо написано – акрил.
Плюсы и минусы
Чтобы определиться, хотите ли вы приобрести себе изделие из полиакрилонитрила, нужно ознакомиться со всеми достоинствами и недостатками данного материала.
Есть и несколько минусов, которые свойственны многим синтетическим тканям:
К каким видам ткани добавляют ПАН
ПАН может использоваться как основа для других искусственных тканей, таких как акрил, крелон, нитрон, редон, прелан, орлон и прочих похожих по свойствам.
И также его применяют для удешевления изделий из шерсти. Полиакрилонитрил добавляют в ангору, мохер или шерсть в количестве 5-60%. Такие вещи будут менее теплыми, но зато небольшими по стоимости.
Применения материала
Из ПАН волокон производят ткань для пошива теплой одежды: свитеров, кофт и пр. А также изготавливают различные предметы домашнего интерьера: покрывала, коврики, даже мягкие игрушки и шторы. Этот материал подходит для изготовления искусственных шуб и дубленок.
Нетканые полотна используются при производстве баннеров, рекламных вывесок и т. д. ПАН устойчив к изменениям температуры, поэтому используется также и в технических областях.
Рукодельницы оставляют положительные отзывы об акриловой пряже из полиакрилонитрила. Она может быть чисто искусственной или разбавлять шерсть, что делает ее доступнее для покупки.
Рекомендации к уходу
Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!
Полиакрилонитрил – основные характеристики
Полиакрилонитриловые волокна это основа для акриловой ткани. Из этих волокон, имеющих довольно высокую прочность, она и создается. Иначе эта ткань называется акрилом или ПАН-волокном. Помимо этого еще она имеет такие названия, как орлон, крилор, редон, а также множество других именований.
Акрил, нитрон, ПАН-волокно – как это появилось
Впервые акрил смогли создать из самого обычного природного газа в 1947 году. Точнее, из газа извлекли ацетилен и синильную кислоту они являются исходными веществами для создания полиакрилонитриловых волокон.
Ткань из акрила в народе зовут искусственной шерстью за счет его структуры и внешнего вида. Выпускается он в виде небольших мотков пряжи, которые формируются на производстве из отрезков непрерывной нити.
Свойства и характеристики полиакрилонитрила
К свойствам акриловой ткани относится очень высокая светостойкость и прочность. В тех условиях, где разрушаются волокна из вискозы, полиакрилонитрил теряет прочность всего на 15%. Помимо светостойкости акрил имеет и неплохую термостойкость температура в 130 градусов по Цельсию не оказала никакого влияния на ткань.
К полезным характеристикам акриловой ткани также относится следующее:
К недостаткам такого материала, как акрил, нитрон, ПАН-волокно, можно отнести:
Использование акрила
Акрил очень редко используют в чистом виде. Наиболее популярны ткани из смешанного материала акрил+мохер или акрил+шерсть. Процентное соотношение при этом может варьироваться, но явным фаворитом является пряжа с содержанием мохера 35% 50% и 60%. Подобное смешение материалов обеспечивает прочность, легкость и прекрасный внешний вид вещи как сразу покупки, так и после длительной носки.
Из акрила делают не только предметы одежды, но и множество других полезных вещей. Так, например, акриловые шторы создаются из-за их высокой светоустойчивости. Такие шторы не выцветают и не теряют форму, они прочные и прослужат очень долго.
Полиакрил. Что за ткань? Описание, состав, характеристики, отзывы.
Полиакрилонитрил
(-CH2-CH(CN)-)n — линейный полимер акрилонитрила.
Полимер нитрила акриловой кислоты (полиакрилонитрил) был впервые получен Моро в 1893 г. из этиленциангидрина и амида акриловой кислоты. В 1931 г. Карозерс разработал метод получения латексов из полиакрилонитрила. Позднее, в 1940 г., был предложен метод сополимеризации акрилонитрила с бутадиеном (нитрильный каучук).
Поскольку полиакрилонитрил не растворялся в известных органических растворителях, его невозможно было перерабатывать в волокна. Впервые волокно из полиакрилонитрила получили с использованием в качестве растворителя диметилформамида.
Позднее было установлено, что полиакрилонитрил растворяется в концентрированном водном растворе роданида натрия или кальция. Это имело большое значение для усовершенствования технологии получения полиакрилонитрила.
Полиакрилонитрил и различные сополимеры на его основе нашли широкое применение в производстве волокна типа «нитрон», бутадиен-нитрильного каучука, ударопрочного полистирола и т. д.
Характеристики и плюсы материала
Полиакрил. Что за ткань? Многие называют ее «голой» синтетикой, другие — искусственной шерстью. Но порой только специалист может отличить эти синтетические волокна от натуральных. Акрил такой же нежный и мягкий, как хлопок. Он такой же теплый и легкий, как шерстяная нить.
Полиакрил – ткань, свойства и достоинства которой можно перечислять очень долго. Изделия из этого материала очень приятные на ощупь, мягкие и нежные. Они очень красиво смотрятся. Отличительной особенностью является способность сохранять тепло. Именно поэтому подобная ткань применяется чаще всего для изготовления зимней теплой одежды.
Кроме того, синтетическая ткань является гипоаллергенной. Не всегда аллергики могут носить натуральные шерстяные вещи. А вот изделия из полиакрила вполне подходят для людей, страдающих повышенной чувствительностью кожи, для маленьких детей и даже беременных и кормящих женщин.
Ткань совершенно не мнется – это еще одно существенное достоинство. Вещи, изготовленные из полиакрила, отлично подходят для путешествий. Их можно взять в дорогу, совершенно не переживая, что в чемодане или сумке они помнутся и потеряют красивый внешний вид. Заданная форма будет держаться в любых условиях.
Большой плюс вещей из акрила — возможность отдавать их в химчистку. Синтетический материал отлично переносит различные воздействия химикатов, кислот и растворителей. Устойчив он и к погодным условиям. Если в пальто из натуральной шерсти попасть под проливной дождь – это катастрофа, то изделия из синтетической ткани выдержат любые вихри и непогоду.
В процессе окрашивания материала, краска впитывается настолько прочно, что изделиям в будущем не страшны многочисленные стирки. Насыщенность цвета не потеряется и не померкнет с годами.
Полиакрил – «искусственная шерсть»
(акрил) — синтетическое волокно, получаемое на основе нефтяных углеводородов. Мягкое и легкое, оно внешне и на ощупь похоже на шерсть, за что его по праву называют «искусственной шерстью».
Это сходство не только внешнее: волокно представляет собой очень объемные пушистые извитые нити и способно связывать много воздуха, за счет чего изделия из него максимально сохраняют тепло.
Используется полиакрил, главным образом, в производстве тканей для верхней одежды в смеси с другими волокнами, чаще с шерстью. Его относительная дешевизна позволяет снижать стоимость производимого материала и одновременно повышать его прочность, добавлять устойчивость внешним факторам. Частое применение находит в изготовлении искусственного меха, трикотажных изделий, как полностью выполненных из полиакриловой пряжи, так и в смеси с шерстью или мохером, что позволяет создавать пушистые и в то же время хорошо сохраняющие форму изделия. Однако, по сравнению с другими полимерами, его прочность можно охарактеризовать как среднюю. Часто используется для изготовления ковровых покрытий в сочетании с полиамидом, который значительно повышает устойчивость к истиранию. Полиакрил также применяют в декоративных обивочных тканях благодаря его хорошей устойчивости к загрязнениям и водоотталкивающим свойствам.
Специального ухода вещи из полиакрила не требует, они так же, как и все синтетические ткани, просты в обращении: прекрасно стираются при температуре воды до 30 градусов, быстро сохнут, практически не требуют глажения. Из-за низкой гигроскопичности полиакрил сохраняет свои свойства даже при стирке, и, как следствие, изделия из него прекрасно держат форму. Благодаря устойчивости к химическим реагентам хорошо поддаются профессиональной химической чистке, не повреждаются микроорганизмами или молью.
Производство эмульсионного полиакрилонитрила
Непрерывный технологический процесс получения полиакрилонитрила (рисунок 1) состоит из стадий:
Условия полимеризации подбирают так, чтобы получить полимеры средней молекулярной массы (от 35000 до 70 000).
Полимеризацию акрилонитрила проводят в реакторе непрерывного действия в водной среде в присутствии окислительно-восстановительной инициирующей системы из персульфата калия и метагидросульфита натрия.
НАК подается из напорной емкости 2 в смесительный аппарат 3. Водные растворы персульфата калия и метагидросульфита натрия готовят в аппаратах для растворения 4, 5, из которых они самотеком поступают в емкости 6, 7, а затем дозируются в аппарат 3.
Ниже приведены нормы загрузки компонентов:
Аппарат 4
Аппарат 5
Аппарат 3
Полимеризация проводится при температурах:
Степень превращения мономера в полимер равна 80—85%.
Полученная дисперсия поступает в промежуточную емкость 8, а затем в колонну 9 для отделения непрореагировавшего акрилонитрила (демономеризации) путем отгонки. Демономеризация проводится при 50—60 °С и остаточном давлении 6,6—20,0 кПа.
Пары акрилонитрила и воды конденсируются в холодильнике 10. Конденсат поступает в отстойник 11, в котором он разделяется на два слоя: верхний слой — акрилонитрил, нижний слой — 7%-ный раствор акрилонитрила в воде.
Дисперсия полимера, из которой выделен акрилонитрил, из аппарата 9 поступает в сборник 12, откуда периодически насосом подается на вакуум- барабанный фильтр 13 для отделения полимера от маточного раствора. Полимер с барабана срезается ножом и попадает на транспортный желоб. Сюда же одновременно подается вода для смывания полимера в репульпатор 14.
В аппарате 14 полимер отмывается от остатков мономера и инициатора. Из репульпатора пульпа подается на вакуум-барабанный фильтр 15. После фильтрации полимер с влажностью 80% сушат в сушилке с кипящим слоем 16 до содержания влаги 0,7—1,5%.
Недостатки
Наряду с множеством достоинств полиакрил имеет и ряд недостатков. Во-первых, ткань плохо впитывает влагу и является воздухонепроницаемой. Во-вторых, вещи со временем могут покрываться мелкими катышками, что негативно отражается на внешнем виде изделия.
Довольно часто люди, которые носят вещи из синтетики, пользуются специальными антистатическими аэрозолями. Полиакрил накапливает статическое электричество – это еще один недостаток.
Область применения
Все перечисленные качества полиакриловых волокон в различных комбинациях с шерстяными позволяют получать отличные ткани для изготовления верхней одежды и трикотажных изделий. Вещи из шерсти (или мохера) и 35–60 % полиакриловых волокон – лидеры продаж.
Как пряжа полиакрил используется в рукоделии, из него изготавливают искусственные меха. Из полиакрилового полотна шьют износостойкие, невыгорающие шторы.
В сочетании с полиамидом полиакрил используется для изготовления ковровых покрытий. Благодаря водоотталкивающим свойствам и устойчивости к загрязнению полиакрил используется для производства обивочной ткани для мебели.
Прошедшая водоотталкивающую пропитку полиакриловая ткань применяется при изготовлении навесов, тентов.
Так как этот материал устойчив к воздействию химических веществ, то валики из полиакрила применяются для лакокрасочных работ.
Свойства тканей, содержащих полиакрил
Материи, содержащие полиакрил, прежде всего славятся своими высокими эксплуатационными качествами. При этом, как и любая другая ткань, они не лишены недостатков. Решив приобрести изделие из полиакрилонитрила, рекомендуется соотнести плюсы и минусы полиакриловых материй. Всесторонняя оценка характеристик тканей, содержащих такие волокна, поможет впоследствии избежать разочарования в новой вещи.
Ткани, сотканные только из полиакриловых нитей
Материал, в состав которого включен только этот вид волокон, имеет следующие характеристики:
Плюсы материй с содержанием полиакрила
К преимуществам тканей с содержанием акриловых волокон относятся:
Минусы таких тканей
К слабым сторонам этих тканей относятся:
Что представляет собой полиакрил: история создания, формула вещества, сферы применения
В 40-х гг. XX века американской было впервые получено синтетическое волокно, которое впоследствии стало называться полиакрилонитрилом. Полотно, сотканное из такого сырья в 1948 году, составило достойную конкуренцию популярному в тот период нейлону. Изначально новый материал достаточно плохо поддавался окрашиванию. Однако со временем после многочисленных доработок эта проблема была полностью решена.
Ткань из 70% овечьей шерсти и 30% полиакрила
Сегодня полиакриловые волокна присутствуют в большинстве тканей. Несмотря на заверения производителей материалов о 100-процентно натуральном составе, зачастую в них в том или ином количестве содержится это сырье. Данное полотно, при производстве которого используется материал, имеющий формулу (-CH2-CH(CN)-)n, применяется для пошива теплой и верхней одежды, домашнего текстиля, изготовления напольных покрытий (ковров, паласов), мебельной обивки, навесов и тентов, валиков для покраски.
Состав
Полиакрил. Что за ткань? Ответить однозначно на этот вопрос не получится. В современном мире большинство материалов содержит его. Акриловые волокна добавляются в шерсть, мохер, хлопок, ангору, пальтовую ткань и т. д. Процентное соотношение может колебаться и быть совершенно разным. Какие-то ткани будут на 95 процентов состоят из акрила, другие — лишь на пять.
Как бы ни твердили производители одежды о стопроцентной шерсти или хлопке, в большинстве случаев их изделия содержат полиакрил. Какая ткань может иметь долгий срок службы, да еще при этом на протяжении многих лет носки сохранять свой первоначальный внешний вид? Такой просто нет. Все современные хлопковые, мохеровые или шерстяные вещи обладают такими качествами благодаря добавлению именно полиакрила.
Полезные свойства полиакриловых тканей, их преимущества и недостатки, нюансы вторичной переработки
Полиакриловые ткани: свойства, преимущества, недостатки и нюансы вторичной переработки
Современная синтетика – это пять групп синтетических волокон: полиамид, полиэстер, полипропилен, полиакрил и хлористые волокна.
Примеры их применения: полиамид используется для изготовления нейлоновых полотен, из полиэстера делают искусственную вату, из полипропилена – колготки, из хлористых волокон – белье против ревматизма, которое сжимается от тепла. О полиакриловых волокнах и тканях из них – отдельно и более подробно.
Отзывы
Итак, мы уже разобрались, что такое полиакрил, что за ткань. Отзывы о материале тоже будут нелишними. Люди, которые выбирают для себя вещи из синтетических тканей, всегда отмечают длительный срок носки вещей и их отменный внешний вид. Многие говорят, что специально ищут на этикетке пометку «ПАН». Она означает, что вещь будет безупречно выглядеть многие годы, не потеряет яркость цвета, не вытянется после стирки.
В отзывах очень часто отмечают, что вещи из полиакрила удобно брать с собой в путешествия. Особенно если заведомо известно, что утюга в гостинице не будет. Такие недостатки, как статическое электричество или плохая воздухопроницаемость перекрываются многочисленными плюсами и достоинствами материала.
Причина #5 Акрил — это синтетика!
Отсюда и вытекают остальные причины. Изначально материал изготавливали из природного газа. Сейчас акрил — также результат переработки нефти
. Из акрила производят не только одежду, но и ванны, краски.
Я не надену на себя нефть. Лучше переплачу и куплю свитер из шерсти.
Пусть на распродаже из прошлогодней коллекции.
Спасибо за ваше внимание!
Надеюсь, публикация оказалась полезной для вас! Если так — ставьте лайк и подписывайтесь на мой канал!
Полиакрилонитрил (-CH2-CH(CN)-)n — полимер акрилонитрила, в промышленности используется полимер с молекулярной массой 30-100 кДа, плотностью 1.14-1.17 г/см3. Температура стеклования
Полиакрилонитрил нерастворим в неполярных и малополярных растворителях (углеводороды, спирты), растворим в полярных апротонных растворителях (диметилформамиде, диметилсульфоксиде), водных растворах электролитов с высокой ионной силой (50-70 % растворах роданидов аммония, калия, натрия, бромида лития, хлорида цинка), с гидролизом нитрильной группы — в водных растворах сильных кислот.
Широко применяется в производстве прочных термически стойких волокон, а также в качестве сополимера в производстве дивинилнитрильного каучука.
Синтез и производство
Полиакрилонитрил в промышленности получают гомогенной (в водных растворах электролитов) либо гетерогенной (в водных эмульсиях) радикальной полимеризацией акрилонитрила.
При гомогенной полимеризации в качестве растворителя используют водные растворы хлорида цинка или роданида натрия, в качестве инициатора полимеризации чаще всего применяется 2,2′-азо-бис-изобутиронитрил. Скорость процесса существенно зависит от растворителя: так, если в водном растворе хлорида цинка длительность синтеза составляет 1-1,5 часа, то в диметилформамиде-12-18 часов, растворители должны быть очищены от примесей, вызывающих обрыв цепи. Процесс ведут до степени конверсии мономера в 50-70 %, непрореагировавший акрилонитрил удаляют из реакционной смеси, при этом получается полимер с относительно узким молекулярно-массовым распределением.
Преимуществом гомогенной полимеризации является возможность непосредственного использования полученного раствора полиакрилонитрила для формирования полимерных волокон.
В случае гетерогенной полимеризации в качестве исходной реакционной смеси используется водная эмульсия акрилонитрила с содержанием 12-25 % мономера, в качестве инициатора полимеризации — персульфат аммония. Особенностью этого процесса, отличающего его от суспензионной полимеризации водонерастворимых мономеров (например, винилхлорида), является достаточно высокая растворимость акрилонитрила в воде (
7 %), что ведёт к тому, что в присутствии водорастворимого инициатора полимеризация идёт не только на поверхности капель мономера, но и в водном растворе. Это приводит к самоускорению процесса вплоть до степени конверсии
20 % и образованию полимера с широким молекулярно-массовым распределением, полимеризацию завершают при степени конверсии акрилонитрила в 60-80 %, после чего полимер выделяется из суспензии, промывается и сушится.
По сравнению с гомогенным процессом при гетерогенной полимеризации получается полимер с более высокой средней молекулярной массой, при этом, за счет растворимости в акрилонитриле сомономеров, нерастворимых в условиях гомогенного процесса, можно более широко варьировать состав получаемых сополимеров.
Полиакрилонитрильные волокна
Полиакрилонитрильные волокна нитрон (в СССР), Orlon (DuPont), Dralon (Dralon GmbH)) получают из полиакрилонитрила или из сополимеров акрилонитрила с другими виниловыми мономерами (метакрилатом, винилацетатом и др.). Волокна формуют из раствора сухим или мокрым способом. В основном нитрон вырабатывают в виде штапельного волокна.
Полиакрилонитрильные волокна обладают достаточно высокой прочностью (разрывное напряжение 250-400 МПа), которую можно увеличить при дополнительном вытягивании, и сравнительно большой растяжимостью (22-35 %). Благодаря низкой гигроскопичности эти свойства во влажном состоянии не изменяются.
Нитроновые волокна имеют максимальную светостойкость. В условиях комбинированного воздействия, солнечного света, дыма, копоти, воды, кислот и т. п., в которых гидратцеллюлозные волокна полностью разрушаются, полиакрилонитрильные волокна теряют прочность всего на 15 %. Эти волокна характеризуются также высокой термостойкостью: в процессе длительного выдерживания при температуре 120-130° С они практически не изменяют своих свойств.
К недостаткам полиакрилонитрильных волокон следует отнести их низкую гигроскопичность, сравнительно большую жесткость и малую устойчивость к истиранию.
Нитроновые волокна имеют шерстоподобный вид, низкую теплопроводность, показатели которой близки к теплопроводности шерсти. Они обладают инертностью к загрязнителям, поэтому изделия из них легко очищаются. Используются нитроновые волокна главным образом как заменители шерсти при производстве ковров, искусственного меха, как теплоизоляционный материал и добавка к шерстяным волокнам.
Для изменения свойств волокон используют различные методы модификации, в частности синтез сополимеров, синтез привитых сополимеров, формование из смеси полимеров. В результате модификации улучшается окрашиваемость, повышается гидрофильность, эластичность волокон, устойчивость их к истиранию и многократным деформациям.
Полиакрилонитриловое волокно также является сырьём для производства углеволокна путём окислительного пиролиза и стабилизации в инертном газе.
Процесс проводят в две стадии: первая — нагрев на воздухе при 180-300°. При этом происходит поглощение кислорода и при температуре
220 °C выделение воды и аммиака и далее при
270 °C — синильной кислоты. В ходе этой стадии окислительного пиролиза происходит внутримолекулярная и межмолекулярная циклизация, в результате внутримолекулярной циклизации возникают участки полимера с лестничной структурой, межмолекулярная циклизация приводит к сшивке цепей линейного полимера с образованием черного пространственно-сшитого полимера, который, в отличие от исходного полиакрилонитрила, неплавок и нерастворим.
На второй стадии полученный в результате окислительного пиролиза сшитый полимер нагревают до 1000-2000 °C в среде инертного газа, получая углеволокно.