Теория:
Синтетические волокна получаются из полимеров, которых в природе никогда не существовало. Полимеры синтезируются из мономеров, а исходным сырьём служат углеводороды нефти и природного газа. Полимеры могут использоваться как для формования волокон, так и для производства пластмасс.
По составу различают несколько групп синтетических волокон.
Группа | Примеры | Особенности строения |
| Полиэфирные | лавсан | мономерные звенья соединены сложноэфирными группами |
| Полиамидные | капрон найлон | мономерные звенья соединены пептидными группами |
| Полиолефиновые | полипропиленовое волокно | по строению это алканы |
| Полиакрилонитрильные | нитрон | продукты переработки природного газа |
| Полиуретановые | лайкра | производятся из эластомеров |
Лавсан получают поликонденсацией этиленгликоля и терефталевой кислоты:
 |
Ткани из лавсана не мнутся, из них шьют платья и костюмы.
Полиэтилентерефталат используется также для производства пластиковых бутылок, в которых продают питьевую воду и разные напитки.
Капрон синтезируют поликонденсацией \(ε\)-аминокапроновой кислоты или полимеризацией её циклического производного капролактама:
Капроновое волокно очень прочное. Его недостатки: не впитывает влагу, легко плавится, неустойчиво к кислотам и щелочам. Из капрона изготавливают ковровые покрытия, искусственный мех, кордную ткань. Капрон используется и как пластмасса для изготовления деталей машин и других предметов.
Найлон тоже относится к полиамидным волокнам. Его получают из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты.
Нитрон похож по свойствам на натуральную шерсть. Это прочное жёсткое волокно. Используется для производства трикотажной одежды, спортивных костюмов, пальто.
Лайкра — волокно, которое производят из полиуретановых каучуков. Лайкра отличается от других волокон высокой эластичностью. Используется это волокно для изготовления колготок, носков, нижнего белья, платьев, футболок и т. д.
Использование синтетических волокон и экология
Применение химических волокон стало одной из экологических проблем в мире.
- Синтетические волокна медленно разлагаются на свалках, что приводит к накоплению пластиковых отходов в экосистемах.
- Волокна являются основной причиной загрязнения пластиковыми микрочастицами. При стирке синтетических тканей в воду попадают микроволокна, которые не улавливаются очистными сооружениями и могут нанести вред водным экосистемам.
- Некоторые синтетические волокна могут выделять вещества, которые негативно сказываются на здоровье людей и состоянии окружающей среды.
Для решения этих проблем учёные работают над созданием синтетических тканей, которые способны разлагаться в природе. Также ведутся исследования новых методов переработки синтетических волокон.
Перспективные направления науки: нанотехнология и биотехнология.
Нанотехнологиями можно получить волокна с уникальными свойствами, которые повысят долговечность синтетических волокон и уменьшат их использование. О нановолокнах более подробно можно узнать в статье.
Биотехнологи работают над созданием генетически модифицированных растений для производства улучшенных натуральных волокон, которые меньше воздействуют на окружающую среду.