Tekstilna vlakna sastavljena od sintetiziranih polimera koji se ne nalaze u prirodi su umjetna, sintetička polimerna vlakna: poliester, poliamid, akril, polipropilen, spandeks, polivinil alkohol, itd.. od mnogih sintetičkih vlakana, samo ona koja se najčešće koriste, naime poliester , poliamid i akril, će se ovdje razmatrati.
poliester
Riječ ester je naziv za soli nastale reakcijom alkohola i kiseline. Esteri su organske soli, a poliester znači mnoge organske soli. Najčešći poliesterski filament ili rezana vlakna obično se sastoje od polimera polietilen tereftalata. Poliesterska vlakna su sada najveće umjetno vlakno u smislu obima proizvodnje.
Poliesterski filamenti ili rezana vlakna nemaju prepoznatljiv mikroskopski izgled. Uzdužni izgled vlakna je vrlo pravilan i bez osobina zbog skoro kružnog poprečnog presjeka.
Poliesterski polimer je linearan. Procjenjuje se da je polimerni sistem oko 65-85 posto kristala. Poliestersko vlakno ima visoku zateznu čvrstoću, mali povrat vlage, visok početni modul i dobar oporavak nabora zbog svog izuzetno kristalnog polimernog sistema. Jaka kaustična soda na visokim temperaturama može hidrolizirati i razgraditi vlakno, a koncentrirana sumporna kiselina može dezintegrirati vlakno.
Najvažnije karakteristike poliesterskih tkanina su izgled bez bora i lakoća njege. Ove tkanine zahtevaju malo ili nimalo peglanja; lako se peru i brzo se suše.
Tkanine od 100 posto poliestera obično se prave od vlakana filamenta. Ove tkanine se široko koriste u odjeći, kućnom namještaju i raznim komercijalnim i industrijskim primjenama. Mješavine poliestera s vunenim, pamučnim, rajonskim ili lanenim vlaknima su popularne i nalaze se u mnogim različitim proizvodima za krajnju upotrebu. U miješanim tkaninama, poliesterska vlakna doprinose lakšem održavanju, čvrstoći i izdržljivosti, otpornosti na habanje, izgledu bez bora, te zadržavanju oblika i veličine. Proteinska ili celulozna vlakna u mješavini poboljšavaju mogućnost bojenja, udobnost i upijanje i smanjuju statička naelektrisanja.
poliamid
Prvo sintetičko vlakno je poliamid koje je komercijalno proizvedeno u SAD 1939. Najvažnije poliamidno vlakno u smislu proizvedene količine je najlon 6,6; odnosno poliheksametilen adipamida. Oznaka 6,6 označava da postoje dva monomera, od kojih svaki sadrži šest ugljikovih atoma, koji su potrebni za formiranje polimera ove vrste najlona. Najlon 6 je drugo najvažnije poliamidno vlakno. Ekstrudira se iz polikaprolaktama. Oznaka 6 označava da je za polimerizaciju ovog tipa najlona potreban samo jedan monomer koji sadrži šest ugljikovih atoma.
Najlonski filamenti su glatki i sjajni. Kada se gleda u poprečnom presjeku, najlon je obično savršeno okrugao. Vrlo je otporan na lužine i relativno manje otporan na kiseline. Najlon je vrlo snažno, brzo sušeće vlakno visoke čvrstoće na vlagu i izvrsne elastičnosti. Najlon ima nisku specifičnu težinu od ostalih vlakana. Ova svojstva čine ih vrlo pogodnim za čarape, padobranske tkanine, košulje, donje rublje, tepihe i ojačanje gume u gumama i kaiševima.
Akrilna vlakna
Arcilna vlakna su polimeri proizvedeni polimerizacijom akrilonitrila koji je homopolimer ili kopolimer proizveden polimerizacijom akrilonitrila zajedno sa do 15 posto različitih drugih monomera kao što su metil metakrilat, vinil acetat itd. , afinitet boje ili druge korisne karakteristike obrade.
Akrilna vlakna imaju vrlo ugodnu, toplu i mekanu ručku. Tkanine napravljene od njega pokazuju svileni sjaj, ruku i zastor. Izvanredna osobina akrilnih vlakana je relativno niska gustina koja obezbeđuje masivnost i dobru pokrivenost. Vlakno ima samo 1,5 posto povrata vlage i stoga je osjetljivo na statički elektricitet. Nema određenu tačku topljenja, pa se komercijalno proizvodi i mokrom i suhom obradom.
Akrilna vlakna imaju slabu otpornost na jake kiseline, lužine i na nekoliko polarnih organskih rastvarača. Otpornost na sunčevu svjetlost je dobra. Otporan je na plijesan i vremenske prilike. Tkanine se mogu lako presovati, naborati ili gužvati sa visokim stepenom postojanosti za nošenje i pranje. Akrilna vlakna nalaze se u mnogim primjenama u trikotaži, tepisima i tkaninama od gomile.
Lycra
Du Pont je 1958. godine predstavio novo streč vlakno. Ovo novo vlakno je umjetno, segmentirano poliuretansko vlakno na bazi sintetičkog polimera. Ime Lycra je vlakno dobilo krajem 1959. godine, a objavljeni su planovi za masovnu proizvodnju. Danas su jedini proizvođači spandex vlakana u Sjedinjenim Državama Du Pont i Globe Manufacturing. Naziv Lycra se još uvijek koristi za Du Pontova vlakna; Glospan je naziv Globe vlakna.
Spandex je lagano, sintetičko vlakno koje se koristi za izradu rastezljive odjeće kao što je sportska odjeća. Sastoji se od polimera dugog lanca zvanog poliuretan, koji se proizvodi reakcijom poliestera s diizocijanatom. Polimer se pretvara u vlakno tehnikom suvog predenja. Prvi put proizveden početkom 1950-ih, spandex je prvobitno razvijen kao zamjena za gumu. Iako je tržište spandeksa i dalje relativno malo u usporedbi s drugim vlaknima kao što su pamuk ili najlon, neprestano se otkrivaju nove primjene spandeksa.
Ovo jedinstveno elastično svojstvo spandex vlakana je direktan rezultat hemijskog sastava materijala. Vlakna se sastoje od brojnih polimernih niti. Ove niti se sastoje od dvije vrste segmenata: dugih, amorfnih segmenata i kratkih, krutih segmenata. U svom prirodnom stanju, amorfni segmenti imaju nasumičnu molekularnu strukturu. Oni se miješaju i čine vlakna mekanima. Neki od krutih dijelova polimera se međusobno vežu i daju strukturu vlakana. Kada se primijeni sila za rastezanje vlakana, veze između krutih dijelova se prekidaju, a amorfni segmenti se ispravljaju. To čini amorfne segmente dužim, čime se povećava dužina vlakna. Kada se vlakno rastegne do svoje maksimalne dužine, kruti segmenti se ponovo vezuju jedan za drugi. Amorfni segmenti ostaju u izduženom stanju. To čini vlakno čvršćim i jačim. Nakon uklanjanja sile, amorfni segmenti se povlače i vlakno se vraća u svoje opušteno stanje. Koristeći elastična svojstva spandex vlakana, naučnici mogu stvoriti tkanine koje imaju poželjne karakteristike rastezanja i čvrstoće.
Primarna upotreba spandex vlakana je u tkanini. Oni su korisni iz više razloga. Prvo, mogu se više puta rastezati i vratit će se gotovo točno u prvobitnu veličinu i oblik. Drugo, lagani su, mekani i glatki. Osim toga, lako se boje. Takođe su otporni jer su otporni na abraziju i štetne efekte ulja za tijelo, znoja i deterdženata. Kompatibilni su sa drugim materijalima i mogu se ispredati sa drugim vrstama vlakana kako bi se proizvele jedinstvene tkanine koje imaju karakteristike oba vlakna.
