Лавсан

Лавсан — это синтетическое полиэфирное волокно, получаемое из полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Относится к классу сложных полиэфиров и является одним из наиболее распространённых видов химических волокон в мире. Лавсан обладает высокой прочностью, упругостью, термостойкостью и устойчивостью к воздействию многих химических реагентов, что определяет его широкое применение в текстильной промышленности, производстве технических материалов и бытовых изделий. Название «лавсан» является аббревиатурой от «Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук СССР», где в 1949 году была разработана технология его получения.

История

Разработка в СССР

Работы по созданию синтетических волокон на основе полиэтилентерефталата велись в СССР с конца 1940-х годов. В 1949 году в Лаборатории высокомолекулярных соединений Академии наук СССР (ЛВС АН СССР) под руководством академика В. В. Коршака и профессора С. В. Виноградова был впервые синтезирован полиэтилентерефталат и получено опытное волокно. В 1950 году были проведены первые промышленные испытания, а в 1956 году на Клинском комбинате химического волокна (Московская область) была запущена первая в СССР опытно-промышленная установка по производству лавсана. Название «лавсан» было образовано от первых букв названия лаборатории-разработчика.

Международные аналоги

За рубежом полиэфирное волокно на основе ПЭТФ впервые было получено в 1941 году в Великобритании (фирма Imperial Chemical Industries, торговое название «Terylene»). В 1953 году в США компания DuPont начала промышленный выпуск волокна под названием «Dacron». В 1960-х годах производство полиэфирных волокон было освоено в Японии (торговые марки «Tetoron», «Toray»), Германии («Trevira»), Италии и других странах. Лавсан является советским аналогом этих материалов.

Химический состав и получение

Сырьё

Основным сырьём для производства лавсана служат:

Телефталевая кислота (или её диметиловый эфир — диметилтерефталат, ДМТ).
Этиленгликоль (двухатомный спирт).

Синтез

Процесс получения лавсана включает две основные стадии:

Поликонденсация: при нагревании ДМТ или терефталевой кислоты с этиленгликолем в присутствии катализаторов (например, ацетата цинка) образуется полиэтилентерефталат (ПЭТФ) — высокомолекулярное соединение.
Формование волокна: расплав ПЭТФ продавливается через фильеры (специальные пластины с мельчайшими отверстиями), после чего застывает в виде нитей. Затем нити подвергаются вытяжке (для ориентации молекул и повышения прочности) и термофиксации.

Физико-химические свойства

Плотность: 1,38–1,40 г/см³.
Температура плавления: 255–265 °C.
Температура размягчения: 230–240 °C.
Термостойкость: выдерживает длительный нагрев до 150 °C, кратковременный — до 180 °C.
Стойкость к химическим реагентам: устойчив к действию кислот (кроме концентрированной серной и азотной), щелочей, органических растворителей (ацетон, бензол, спирты), масел и жиров.
Стойкость к микроорганизмам и плесени: высокая.
Светостойкость: умеренная — под действием УФ-излучения может желтеть и терять прочность.

Классификация и виды

Лавсан выпускается в различных формах, классифицируемых по назначению и способу переработки:

По типу волокна

Штапельное волокно — короткие отрезки (длиной 30–120 мм), используемые для смешивания с натуральными волокнами (хлопок, шерсть, лён) при производстве пряжи.
Комплексные нити — непрерывные нити (мононити или мультифиламенты), применяемые для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток.
Мононить — одиночная нить большого диаметра, используемая для технических целей (сетки, канаты, щетина).

По структуре

Гладкие нити — стандартные, с гладкой поверхностью.
Текстурированные нити — с объёмной, извитой структурой, придающей тканям мягкость и эластичность (например, «эластик», «шерстоподобные»).
Профилированные нити — с сечением, отличным от круглого (треугольное, плоское, полое), для придания специальных свойств (блеск, матовость, лёгкость).

По назначению

Текстильный лавсан — для производства одежды, белья, обивочных материалов.
Технический лавсан — для изготовления корда, ремней, фильтров, изоляционных материалов.
Медицинский лавсан — для хирургических нитей, имплантатов (сетки для герниопластики, сосудистые протезы).

Применение

Текстильная промышленность

Лавсан широко используется в производстве тканей и трикотажа. В чистом виде из него изготавливают:

Плащевые и курточные ткани (болонья, мембранные материалы).
Подкладочные ткани.
Ткани для спецодежды.
Швейные нитки (высокопрочные, термостойкие).

В смеси с натуральными волокнами (хлопок, шерсть, лён) лавсан улучшает их свойства:

Повышает прочность и износостойкость.
Уменьшает сминаемость (ткани меньше мнутся).
Снижает усадку.
Облегчает уход (быстро сохнет, не требует глажки).

Технические материалы

Корд — основа для автомобильных шин, обеспечивающая их прочность и долговечность.
Ремни — приводные, транспортёрные, буксировочные.
Фильтровальные материалы — для очистки жидкостей и газов (устойчивы к агрессивным средам).
Электроизоляция — в виде плёнок и лент (высокая диэлектрическая прочность).
Канаты и верёвки — обладают высокой прочностью и устойчивостью к гниению.

Медицина

Хирургические нити — нерассасывающиеся, высокопрочные, биосовместимые.
Имплантаты — сетки для пластики грыж, сосудистые протезы, искусственные связки.
Перевязочные материалы — нетканые полотна (бинты, салфетки).

Бытовая сфера

Обивка мебели — износостойкие ткани, устойчивые к истиранию и выцветанию.
Ковровые покрытия — ворсовые нити из лавсана (ковры, паласы).
Упаковка — полиэтилентерефталатная плёнка (ПЭТФ) для пищевых продуктов (бутылки, контейнеры, пакеты).

Достоинства и недостатки

Достоинства

Высокая прочность (в 2–3 раза выше, чем у натуральных волокон).
Упругость и эластичность (не растягивается, хорошо восстанавливает форму).
Термостойкость (выдерживает высокие температуры).
Химическая стойкость (устойчив к большинству реагентов).
Низкая гигроскопичность (почти не впитывает влагу, быстро сохнет).
Устойчивость к гниению, плесени, моли.
Лёгкость в уходе (не требует глажки, не выцветает).

Недостатки

Низкая гигроскопичность (одежда из чистого лавсана плохо пропускает воздух, может вызывать дискомфорт при носке).
Электризуемость (накапливает статическое электричество).
Склонность к пиллингу (образованию катышков) на поверхности ткани.
Чувствительность к высоким температурам (при глажке требуется осторожность).
Сложность окрашивания (требует специальных красителей и технологий).

Экологические аспекты

Лавсан, как и другие полиэфирные волокна, не подвергается биологическому разложению в естественных условиях. Время его разложения в почве составляет сотни лет. При сжигании выделяет углекислый газ и другие продукты горения. В то же время ПЭТФ (основа лавсана) является одним из наиболее перерабатываемых пластиков: из отходов лавсана (например, из использованных ПЭТФ-бутылок) производят вторичное волокно, которое используется для изготовления нетканых материалов (геотекстиль, утеплители), наполнителей для подушек и одеял, а также технических тканей. В России действуют предприятия по переработке ПЭТФ-отходов, однако масштабы вторичной переработки лавсана пока невелики.

Интересные факты

Лавсан используется в производстве купюр некоторых стран (например, в России — в составе защитных нитей).
Из лавсана изготавливают искусственные мышцы для роботов (за счёт его способности сокращаться при нагревании).
В 1960-х годах лавсан применялся в космической программе СССР для изготовления скафандров и теплоизоляции космических аппаратов.
Название «лавсан» стало нарицательным для всех полиэфирных волокон в русском языке, хотя за рубежом используются другие торговые марки.

Источники

Коршак В. В., Виноградов С. В. «Полиэфирные волокна» (М.: Химия, 1965).
«Химическая энциклопедия» (М.: Большая Российская энциклопедия, 1992, т. 2).
«Технология производства химических волокон» / под ред. Г. И. Кудрявцева (М.: Легкая индустрия, 1976).
«Свойства и применение лавсана» (М.: ЦНИИЛВ, 1970).
«Полиэтилентерефталат: получение, свойства, переработка» (М.: Химия, 1985).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →