Пан материал

Современной текстильной промышленностью вырабатывается огромное количество различных материалов синтетического происхождения, одним из которых является ПАН. Аббревиатура ПАН расшифровывается как полиакрилонитрил, а подобные полимерные волокна применяют для изготовления акрила, нитрона, орлона, прелана, крелона, редона и других тканей с похожими свойствами.

Теплый и мягкий материал, по внешнему виду и на ощупь напоминающий шерсть, используется при пошиве разнообразной одежды и для изготовления домашнего текстиля. Изделия с добавлением волокна ПАН отлично держат форму, не выгорают на солнце и не требуют особого ухода.

Получение и описание полиакрилонитрила (ПАН)

Ознакомившись со сложнейшей технологией производства акрила, можно в шутку сказать, что эту ткань изготавливают из воздуха. Природный газ — вот сырье для получения этого материала. Именно из газа вырабатывают ацетилен и синильную кислоту. Компоненты взаимодействуют между собой и в результате химической реакции превращаются в волокно. Впервые образцы этого материала были синтезированы в 1947 году.

Производство полиакрилонитрила

Как и все нити, полученные искусственным путем, ПАН волокна непрерывны и позволяют создавать абсолютно гладкую поверхность ткани с четким рисунком переплетения. Иногда непрерывные волокна режут на небольшие равные отрезки, называемые штапелями. Материя из штапелей имеет оригинальную фактуру и по виду напоминает шерсть, поэтому акрил иногда называют искусственной шерстью.

Благодаря тому, что окрашивание волокон происходит еще в жидком виде непосредственно в процессе производства, ткань долго сохраняет первоначальный цвет, не выгорает на солнце и не линяет.

Достоинства и недостатки ПАН

Уникальные свойства тканей, в составе которых присутствуют волокна ПАН, известны самым взыскательным модницам всего мира.

• Акрил почти не мнется, что делает одежду из этого материала незаменимой в дороге или на мероприятиях, где необходимо иметь безупречный внешний вид.
• Ткань мягкая и легкая, приятная на ощупь.
• Нити ПАН обладают отличными теплозащитными качествами, из них можно изготавливать даже зимнюю одежду.
• Синтетическая материя легко переносит воздействие кислот, щелочей, бензина, ацетона. Изделия из акрила могут подвергаться химчистке.
• Ткань отлично окрашивается, можно легко получить полотно яркого насыщенного цвета или с фотопечатью.
• ПАН гипоаллергенный и не способствует развитию пылевых клещей и других вредных микроорганизмов.

Существуют у акриловых тканей и недостатки.

• Плохо проводит воздух и не впитывает влагу, в результате чего создается ощущение духоты.
• При стирке или глажке слишком горячим утюгом изделие из акрила может растянуться.
• В процессе носки ткань может скатываться при трении частей одежды друг о друга.
• Материал легко электризуется.
• Акрил быстро впитывает жир и масло, пятна бывает очень трудно удалить.

Кроме того, изделия из акриловой пряжи ни в коем случае нельзя сушить на батареях или рядом с другими источниками тепла. Сушка горячим воздухом сделает изделие жестким и непригодным для дальнейшего использования.

Область применения материала

Волокна акрила добавляют к шерсти, ангоре, мохеру.

Чаще всего искусственная шерсть применяется для изготовления одежды и домашнего текстиля. Мягкие и пушистые вещи из акрила не рвутся и не растягиваются. Обычно ПАН добавляется к шерсти, мохеру, ангоре. Процентное соотношение может быть различным, от 5 до 60% акрила. Это немного снижает теплоизоляционные и гигиенические показатели материала, но вместе с тем уменьшает и стоимость изделия. Предметы повседневного гардероба для мужчин и женщин, детские вещи, спецодежда изготавливаются из акриловой ткани.

Очень востребованы полимерные ткани в производстве модных штор с многочисленными фалдами и складками. Они отличаются прочностью и долговечностью, а стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей позволяет украшать окна в ярко освещаемых солнцем помещениях.

Особенности переплетения и разнообразие видов материи делает возможным создание красивого и удобного текстиля для дома. Покрывала и наволочки на подушки, пледы и декоративные панно, коврики, тапочки, детские игрушки и другие нужные в домашнем хозяйстве вещи изготавливаются из акриловой ткани.

Отдельной отраслью использования материи ПАН является производство различной рекламной продукции. Целесообразность применения этого материала объясняется его прочностью, стойкостью к атмосферным воздействиям и невысокой стоимостью. Он незаменим в производстве баннеров, растяжек, тентов и навесов, являясь достойной заменой недолговечной бумаге.

Нити из акрила используют в производстве пряжи для ручного и машинного вязания, из которой получаются теплые и уютные трикотажные изделия.

Как распознать акрил

Любая синтетическая ткань после того как ее подожгли, не горит, а плавится, испуская характерный черный дым. То же самое происходит и с акрилом. На месте поджога образуется наплыв черного цвета, который невозможно растереть руками. Весь процесс сопровождается неприятным кислым запахом, свойственным искусственным материалам.

Требования к уходу

Ткань ПАН достаточно неприхотлива, однако чтобы долгое время сохранять вид изделия первозданным, необходимо знать некоторые правила ухода.

• Стирать вещи из акрила можно вручную или в машине теплой водой (не более 30°С).
• При стирке можно применять любые моющие средства: жидкие гели, порошки.
• Одежду не следует выкручивать, лучше разложить изделия на горизонтальной поверхности, придав им исходную форму и оставив до полного высыхания.
• Гладят вещи из акрила не слишком горячим утюгом через влажную марлю.
• Если на поверхности ткани появились стойкие загрязнения, их можно убрать с помощью бензина или ацетона. Однако следует помнить, что формалин и фенол могут разрушить структуру волокон и привести изделие в негодность.

Ткани ПАН сегодня очень популярны и востребованы в текстильной промышленности. Отличные эксплуатационные характеристики в сочетании с невысокой ценой позволяют им прочно удерживать лидирующую позицию.

Целью разработки и усовершенствования современных синтетических материалов является создание волокон, которые по своим свойствам приближаются к натуральному сырью, а в некоторых случаях даже превосходят его. К ним относится и материал пан (ПАН), который известен также под названиями орлон, нитрон, кашмилон и др. Это волокно по своим свойствам очень напоминает натуральную шерсть – в чем-то уступает ей, а в чем-то и превосходит.

Правила ухода

Хотя ПАН хорошо переносит высокие температуры, его стирку следует проводить в растворе, нагретом не более чем до 40 градусов. Такие изделия устойчивы к режимам машинной стирки и выбору моющих средств, однако их лучше не выкручивать, а при сушке располагать горизонтально. Глажку при необходимости следует производить с изнанки в режиме «синтетика».

Для очистки от жира можно применять бензин, ацетон, дихлорэтан, а вот при воздействии формалина или фенола ткань может пострадать.

Кашмилон — это торговое наименование полимерной пряжи со свойствами натуральной шерсти, производимой в Японии. Его основой является полиакрилонитрильное или по-другому акриловое волокно — (акриловое волокно), создаваемое из растворов полиакрилонитрила или его производных.

Базовым компонентом выступает природный газ, который перерабатывают в ацетилен и синильную кислоту. В процессе взаимодействия этих сложных элементов уют происходит химическая реакция, вследствие чего состав преобразуется в волокно.

Особенности, свойства

Объёмная структура волокна способствует воздушности и невесомости создаваемого изделия. Гипоаллергенность позволяет использовать материал для людей склонных к аллергии.

Поскольку при изготовлении пряжи пигмент добавляют до формирования волокна, то при стирке краситель не полиняет, и сохранится первозданный насыщенный оттенок.

Параметры кашмилона во многом схожи с натуральной шерстью. Пряжа из этого материала выделяется устойчивостью к воздействию ультрафиолета и прочим природным явлениям, а также к влиянию различных кислот, низкопроцентных щелочных растворов, и органических растворителей. Из полиакрилонитрильного волокна изготовляют трикотажный текстиль, ковровое покрытие, ткани.

Благодаря свойству повышенной гигроскопичности, пряжа легко впитывает влагу и также быстро сохнет.

Справка. Производителем, как правило, указывается номинальный вес мотка. При этом, этот параметр соответствует действительности при уровне влажности пряжи 18,25%. Фактически этот показатель составляет намного меньше и может быть равен всего 14-15%. Это обусловлено различными условиями транспортировки и складирования продукции. Поэтому, если взвесить пряжу, при комнатой температуре и уровне влажности, скорее всего масса пряжи будет существенно отличаться.

Область применения

Применение искусственной шерсти востребовано для производства различных предметов одежды. Мягкая и пушистая ткань позволяет сделать вещи, которые не растягиваются после длительной носки. Как правило, эти синтетические волокна добавляется в качестве дополнительного компонента при изготовлении шерстяных, мохеровых, и тканей из ангоры. Процентное содержание акрилового компонента может различаться, и находится в диапазоне 5-60%. Это в некоторой степени уменьшает теплоизоляционные и гигиенические свойства изделий, за счёт чего оптимизируется их стоимость. Современные предметы женской и мужской одежды, детские вещи, спецодежда создают из кашмилона.

Весьма популярны синтетические ткани при изготовлении стильных штор с множеством складок. Они выделяются отличными прочностными характеристиками. К тому же благодаря устойчивости выцветанию, их можно располагать в интерьерах с большим количеством естественного солнечного освещения.

Нюансы переплетения и многообразие типов нитей предоставляет возможность изготовления красивого и комфортного домашнего текстиля. В частности, полиакрилонитрильный материал является основой для производства постельного белья, пледов, коврового покрытия, тапочек, плюшевых игрушек. В общем, многие полезные в быту вещи производят из полимерной шерсти.

Справка. Особой сферой применения синтетического кашмилона является создание рекламной продукции. Он используется для баннеров, растяжек, тентов и навесов, выступая в качестве долговечного аналога бумажного полотна.

Однако, в основном, акриловые нити используются для текстильной промышленности, а также для ручного вязания тёплых и уютных трикотажных изделий.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Коротким термином ПАН ( полиакрилонитрил , polyacrylonitrile ) называют ткань, в основе которой лежат полиакрилонитрильные волокна – акрил . Они синтетические, изготовленные из акрилонитрила — продукта нефтехимического, созданного на основе природного газа путем химических реакций.

Материал этот хотя и синтетический, но высокого качества, а потому достаточно востребованный. Его ценят за яркую стойкую окраску, которая не меняется даже с течением времени. Причина такой стойкости скрывается в технологии, которая используется при производстве акрила – волокна окрашиваются, находясь еще в жидком состоянии. То есть нить получает цвет изнутри, а потому ей не страшны даже прямые солнечные лучи.

Изделия из акрила получаются красивыми, мягкими, нежными на ощупь, что обеспечивается наличием в его составе волокон идентичных шерстяным. Ткань стойко ведет себя при различных температурных режимах – не боится ни тридцатиградусных морозов, ни сильной жары.

Получение и свойства полиакронитрила

Основой для получения волокон ПАН являются продукты переработки природного газа. Первые образцы этого вещества были синтезированы еще в 1947 году. При полимеризации получается непрерывная нить, из которой формуют мотки определенной длины. Окраска волокна происходит прямо в процессе производства, поэтому оно сохраняет свою расцветку независимо от количества стирок и времени пребывания на солнце.

Структура нити напоминает шерсть , за что она и получила название искусственной шерсти.

Основной характеристикой этого полимерного волокна является его высокая прочность, хотя и не настолько высокая, как у полиамида и полиэстера . Кроме того, он:

• не разрушается и не блекнет при длительном УФ-излучении;
• переносит температуру до 130 градусов;
• мягок и приятен на ощупь;
• формоустойчив;
• имеет хорошие теплоизолирующие свойства;
• быстро высыхает;
• не повреждается насекомыми и микроорганизмами;
• устойчив к действию кислот, щелочей, бензина, ацетона;
• хорошо удерживает пигменты, в том числе и фотопечать.

Однако полиакронитрил обладает и рядом недостатков, присущим всем синтетическим волокнам, а именно:

• не впитывает влагу;
• плохо пропускает воздух;
• электризуется;
• легко адсорбирует жиры, образуя трудновыводимые пятна;
• скатывается при носке.

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.

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.

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.

Практически весь производимый полиакрилонитрил используется для получения полиакрилонитрильных волокон.

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. Однако данный способ слабо оправдан экономически из-за дороговизны полиакрилонитрила, а также экологически — из-за выделения чрезвычайно токсичных веществ.

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.

Как применяют ПАН?

Основным направлениям применения этого материала соответствует название «искусственная шерсть». Изделия из полиакронитрила выглядят мягкими и пушистыми, но при этом не деформируются и не растягиваются. Чаще всего это волокно входит в состав смесового текстиля или вязальной пряжи с добавками натуральной шерсти, мохера, ангоры . Это снижает цену ткани и делает ее более прочной, хотя и несколько ухудшает ее согревающие и гигиенические свойства. Широко распространено применение полиакронитрила при изготовлении искусственного меха и теплого трикотажа.

Полностью полимерный состав ПАН имеют многие ткани. Они применяются для предметов мужского и женского повседневного гардероба, а также разнообразной спецодежды. Акриловая ткань широко используется для светоустойчивых штор, других предметов домашнего обихода. Нейтральность этих волокон и их устойчивость к микроорганизмам обусловили их применение в антибактериальной смесовой ткани амикорд, в состав которой входят волокна хлопка или льна и частицы триклозана. Кроме того, на основе полиакронитрила производят теплоизолирующий материал панокс.

Если на этикетке приобретенной вещи написано, что в ее состав входят нити ПАН, можете не сомневаться — ваш вид всегда безупречным, так как она сохранит первозданную форму, на ней не увидите мятых складок.

Эта ткань быстро высыхает, эластична, хорошо отталкивает воду, не подвластна грибкам, плесени, моли. Акриловая пряжа удобна в работе, так как представляет собой длинную, непрерывно тянущуюся нить. Она не вызывает аллергии, что делает ее безопасной в применении.

Что касается недостатков, то они, естественно, присутствуют – нет ничего идеального. Материал плохо пропускает воздух, в нем накапливается статическое электричество, на поверхности могут образовываться катышки.
Вещи из акрила требуют правильного ухода и при его соблюдении долго сохраняют привлекательный вид.

Чаще всего ПАН сочетают с хлопком, полиэстером, эластаном и шерстью.

Даже те, кто критически относятся к синтетике, не могут не оценить мягкость этих волокон, стойкость и яркость их окраски, способность сохранять тепло. Эти волокна используют для создания ткани, известной под различными торговыми марками, такими как нитрон, орлон, кашмилон и т.п., а также в виде пряжи для вязания .

Правила ухода

Ткань ПАН неприхотлива в уходе – она переносит машинную стирку (лучше при температуре не более сорока градусов) и любые стиральные средства. Однако вещи из нее не рекомендуется выкручивать, а их сушку нужно производить в горизонтальном положении . Гладить ПАН можно утюгом в режиме «Синтетика», лучше через влажную марлю.

Изделия из полиакронитрила можно очищать химическими реагентами. Они устойчивы к воздействию кислой и щелочной среды средней концентрации, хорошо переносят контакт с бензином, четыреххлористым углеродом, дихлорэтаном, ацетоном. В то же время воздействие формалина и фенола может разрушить волокна, и испортить изделие.