Fibrele sintetice

Dintre multele necesitatile vitale ale fiintei umane din toate timpurile a fost ca, pe langa asigurarea hranei, sa-si procure si materialele necesare confectionarii imbracamintei. in acest scop, ca si in alte cazuri, omul s-a adresat naturii. Prin incercari, timp de mii si mii de ani, el a reusit sa identifice diferite materiale potrivite acestui tel si sa elaboreze tehnologiile necesesare prelucrarii lor.

In acest fel au intrat in circuitul economic o serie de produse naturale ca blanurile, lana, inul, canepa, bumbacul, etc. care din timpul faraonilor si pana la inceputul acestui veac au asigurat in proportie de suta la suta necesitatile de imbracaminte ale populatiei. in toata aceasta perioada, progresele s-au referit la elaborarea unor tehnologii perfectionate de prelucrare care au permis ca din aceste materii prime naturale sa se obtina cantitati tot mai mari de imbracaminte cu calitati din ce in ce mai bune, precum si alte articole de decoratii interioare, funii, odgoane, etc.Un eveniment important in aceasta perioada l-a constituit introducerea in Europa a matasei care provine din China, fapt care a generat ideea de a se incerca imitarea ei pe cale artificiala, idee care a fost realizata industrial la sfarsitul secolului al XIX-lea de catre Hilaire de Chardonet. Acesta a patentat in 1885 procedeul de producere a matasii ce-i poarta numele, prin filtrarea nitrocelulozei urmata de denitrare.

Fibrele artificiale si sintetice, reunite sub numele generic de fibre chimice, au devenit astfel alaturi de fibrele naturale, o baza foarte importanta de materii prime textile.

Daca pana la inceputul acestui secol necesitatile de imbracaminte erau satisfacute in totalitate de produsele naturale, care la sfarsitul secolului 70% din aceste necesitati vor fi satisfacute de fibrele chimice.

O ramura mai recenta a fibrelor chimice care s-a dezvoltat in ultimi 50 de ani intr-un ritm extraordinar o reprezinta fibrele sintetice. Acest fibre sunt rodul dezvoltari uneia dintre cele mai moderne ramuri ale chimiei: chimia polimerilor. Sintetizarea lor a fost posibila doar atunci cand cercetarea a relevat caracteristicile necesare unui polimer fiabil: sa fie filiform (adica fara ramificari sau reticuli ai catenelor); sa aiba o masa moleculara potrivita, sa poata fi orientat si cristalizat; sa fie solubil in solventi sau sa se topeasca fara descompunere.

In timp cu aparitia unor noi tipuri de fibre sintetice, la procedeele de filare cunoscute s-au adaugat altele noi: filarea din topitura si, mai recent, filarea din suspensie, filarea din semitopitura etc.

Schema de obtinere a unei fibre sintetice arat in felul urmator:

prepararea polimerului filare etirare incretire fixare.

Dupa metoda de preparare a polimerului se stiu urmatoarele:

- Fibre preparate prin policondensare;

- Fibre preparate prin polimerizare radicala;

- Fibre preparate prin polimerizare ionica;

- Fibre preparate prin alte procedee.

Totusi cele mai cunoscute fibre preparate prin policondensare sunt fibrele poliamidice, fibrele poliesterice si fibrele poliuretanice.

Dintre fibrele poliamidice cele mai utilizate sunt Nylonul 6,6 si Nylonul 6. Nylonul 6,6 se numeste asa pentru ca materiile prime - acidul adipic si hexametilen-diamina - au fixati cate 6 atomi de carbon. Reactia care sta la baza prepararii sale este :

n NH2 - (CH2) 6 - NH2 + n HOOC - (CH2)4 - COOH

hexametilen-diamina acid adipic

H[NH - (CH2)6 - NHCO - (CH2)4 - CO]n OH + (2n - 1)H2O

Nylon 6,6

Se poate observa foarte usor ca pentru aceasta policondensare materialele trebuie sa fie prezentatein calitati stoechiometrice.

Fibra cunoscuta sub numele de Nzion 6 are la baza polimerizarea caprolactamei:

CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2

CO NH

care reactioneaza in prezenta unui adaos catalitic de apa. Se vede ca in acest caz grupa acida si aminica nu se mai afla la doi componenti diferiti, ci se fala in unul singur.

Fibrele poliesterice au la baza tot reactia de policondensare, dar intre un diacid(sau diester) si un diol. Reactia decurge in doua etape: esterificarea(sau transesterificarea) si policondensarea. Fibra poliesterica produsa in cea mai mare cantitate este polietilentereftalatul. Reactia are loc prin agitare in vid si ambele sale etape necesita catalizatori.