Нитрофайбер как синтетическое волокно¶

Нитрофайбер — общее название группы синтетических волокон на основе полиакрилонитрила (ПАН) и его сополимеров, получаемых формованием из растворов в органических растворителях или диметилформамиде. В текстильной промышленности термин чаще всего обозначает волокно, близкое по свойствам к акрилу и модакрилу, но с улучшенными показателями по эластичности, устойчивости к истиранию и окрашиваемости. Название происходит от английского nitrile fibre — «нитрильное волокно», что указывает на присутствие нитрильных групп (–CN) в макромолекуле.

¶Химическая природа и получение

Основой нитрофайбера служит полиакрилонитрил — полимер, получаемый радикальной полимеризацией акрилонитрила. В чистом виде ПАН плохо растворяется и перерабатывается, поэтому в производстве используют сополимеры: в состав вводят винилацетат, метилакрилат, метакриламид, винилиденхлорид или стирол. Доля акрилонитрила в сополимере обычно составляет от 85 до 95 %, остальное приходится на сомономеры, которые улучшают растворимость, эластичность и способность волокна к окрашиванию.

Технологический процесс включает несколько стадий:

1. Синтез сополимера в водной среде или в растворителе.
2. Приготовление прядильного раствора (в диметилформамиде, диметилацетамиде, водных растворах роданидов натрия или кальция).
3. Формование волокна методом мокрого или сухого прядения через фильеры.
4. Ориентационную вытяжку, промывку, сушку и термофиксацию.
5. Отделку: текстурирование, гофрирование, нанесение замасливателей.

Мокрое прядение даёт волокно с более рыхлой структурой и лучшей влагопоглощением, сухое — более гладкое и прочное. Термофиксация при 120–160 °C стабилизирует форму и снижает усадку.

¶Свойства

Нитрофайбер сочетает характеристики, характерные для акриловых волокон, с рядом улучшений:

Ключевые преимущества — мягкость, объёмность, шерстеподобная тактильность, стойкость к ультрафиолету и плесени. К недостаткам относят низкую гигроскопичность, склонность к пиллингу и электризации, а также чувствительность к высоким температурам (при 180–200 °C волокно размягчается, при 230–250 °C плавится с разложением).

¶Классификация и родственные волокна

В группу нитрильных волокон, помимо собственно нитрофайбера, входят:

• Акрил — волокно с содержанием акрилонитрила не менее 85 %.
• Модакрил — 35–85 % акрилонитрила, остальное — винилиденхлорид; отличается огнестойкостью.
• Нитрофайбер — торговое и обобщающее обозначение для нитрильных волокон с улучшенными эксплуатационными свойствами, часто с добавками антистатиков и антипиренов.

В разных странах используются собственные торговые марки: Orlon, Acrilan, Dralon, Courtelle, Nitron, Cashmilon. Термин «нитрофайбер» в русскоязычной литературе нередко применяется как синоним акрила, однако строгое отождествление некорректно: акрил — более широкое понятие.

¶Применение

Благодаря сочетанию мягкости, светостойкости и невысокой стоимости нитрофайбер востребован в нескольких отраслях:

• Трикотаж и одежда: свитеры, джемперы, шапки, шарфы, спортивные костюмы, искусственный мех.
• Домашний текстиль: пледы, покрывала, ковры, обивочные ткани, шторы.
• Технический текстиль: фильтровальные материалы, геотекстиль, брезенты, тенты.
• Смесовые ткани: нитрофайбер часто смешивают с шерстью, хлопком и вискозой для снижения стоимости и повышения износостойкости.
• Специальные изделия: огнезащитные и антистатические ткани на основе модакриловых сополимеров.

В строительстве волокно применяется как армирующая добавка в бетоны и штукатурки, повышающая трещиностойкость.

¶Экологические и экономические аспекты

Сырьём для акрилонитрила служат пропилен и аммиак, получаемые из нефтепродуктов, поэтому нитрофайбер относят к нефтехимической продукции. Производство энергоёмко: на 1 тонну волокна расходуется значительное количество растворителей, которые регенерируют для снижения выбросов. Волокно не биоразлагается в естественных условиях, но поддаётся вторичной переработке ограниченно — механическому измельчению и повторному формованию.

При горении нитрофайбер выделяет токсичные продукты, включая циановодород, что требует соблюдения мер безопасности. Современные модификации с антипиренами снижают горючесть и применяются в изделиях, к которым предъявляются требования пожарной безопасности.

¶Сравнение с другими синтетическими волокнами

По сравнению с полиэстером нитрофайбер мягче и лучше имитирует шерсть, но уступает в прочности и формоустойчивости. По сравнению с полиамидом (нейлоном) он менее износостоек, зато превосходит его по светостойкости. От полипропилена отличается более высокой температурой эксплуатации и способностью окрашиваться в яркие цвета. Эти различия определяют нишу нитрофайбера: изделия, где важны тактильный комфорт, цветостойкость и умеренная цена.