Цоликлоны — кольцевые волокна¶

Цоликлоны (от англ. cyclone — циклон и cellulose — целлюлоза; также целлюлозные циклоны, цоликлоновое волокно) — синтетическое волокно, получаемое из целлюлозы методом влажного (мокрого) прядения. Относятся к классу искусственных, а не химических волокон, поскольку полимер не синтезируется заново, а восстанавливается из природного сырья — древесной целлюлозы. Основная особенность цоликлонов — характерное кольцевое (тубулярное) строение волокна: в поперечном сечении оно напоминает полую трубку, что придаёт материалу ряд специфических свойств.

¶История

Технология производства цоликлонов была разработана в 1920-х годах в Германии. Коммерческое производство волокна под торговым названием «Cordura» наладила компания DuPont в 1929 году. В СССР производство цоликлонового волокна было освоено на Красноярском химико-волокнистом комбинате и ряде других предприятий; в советской промышленности волокно также носило название «волокно ВЦ» (волокно целлюлозное) или «цолан». Основным сырьём служила древесная целлюлоза, преимущественно из хвойных пород.

¶Производство

Технология относится к мокрому прядению. Древесная целлюлоза обрабатывается азотной кислотой с образованием нитроцеллюлозы (пироксилина), которая растворяется в смеси органических растворителей — преимущественно в ацетоне. Полученный раствор (дополняемый пластификаторами, обычно камфарой или её заменителями) продавливается через фильеры с кольцевыми прорезями в коагулирующую ванну (обычно водную). При выходе из фильеры раствор затвердевает, формируя волокно с полым центром. Далее волокно промывается, сушится и, в зависимости от назначения, может подвергаться кручению и резке на короткие (стапельные) отрезки.

Кольцевое сечение обусловлено тем, что наружный слой раствора, контактирующий с коагулирующей ванной, затвердевает первым, образуя оболочку, тогда как внутренняя часть ещё остаётся жидкой и впоследствии уходит через открытые торцы волокна.

¶Свойства

Цоликлоны обладают рядом характеристик, отличающих их от вискозного и других целлюлозных волокон:

• Низкая плотность — полая структура делает волокно лёгким.
• Высокая впитываемость — пористая структура способна удерживать влагу и красители в объёме, превышающем массу самого волокна.
• Хорошая окрашиваемость — красители проникают в полый канал, обеспечивая насыщенные оттенки.
• Устойчивость к истиранию — цоликлоновое волокно прочнее вискозы при сопоставимой линейной плотности.
• Низкая усадка и стабильность формы изделий.
• Термостойкость — волокно выдерживает глажку при обычных температурах.

К недостаткам относят сравнительно невысокую прочность на разрыв по сравнению с синтетическими волокнами (полиамидом, полиэфиром) и сложность производства, связанную с использованием азотной кислоты и горючих растворителей.

¶Применение

Основные области применения цоликлонов:

• Текстильная промышленность — производство тканей для спецодежды, рабочей одежды, форменной одежды, обивки, брезента.
• Комбинированные ткани — цоликлоновое волокно часто смешивается с полиэфирным или полиамидным в соотношении 50/50 или 33/67 для получения тканей, сочетающих износостойкость синтетики и гигроскопичность целлюлозы.
• Фильтровальные материалы — полая структура и химическая стойкость делают волокно пригодным для фильтров.
• Канатное и шнурковое производство.
• Производство нетканых материалов.

В России и странах СНГ цоликлоновое волокно широко применялось в тканях марки «СЖБ» (смешанная жаккардовая ткань) и подобных, используемых для пошива форменной и рабочей одежды.

¶Экология и перспективы

Производство цоликлонов требует обращения с азотной кислотой и ацетоном, что создаёт экологические риски и требует систем улавливания и регенерации растворителей. В целом объёмы мирового производства цоликлонов невелики по сравнению с вискозным и особенно с синтетическими волокнами; волокно занимает нишевое положение, оставаясь востребованным там, где важны одновременно лёгкость, впитываемость и износостойкость.

Источники:

• Энциклопедический словарь «Брокгауза и Ефрона»
• БСЭ, статья «Химические волокна»
• Технология химических волокон, учебник под ред. А. Б. Пакшвера
• Handbook of Fibre Chemistry (M. Lewin)