Sintetička vlakna – poliamid
Povijest poliamida, prvog sintetičkog vlakna, predstavljenog u dijelu o vlaknima tekstilnih podnih obloga, povezujemo s gospodinom Wallaceom Humom Carothersom (slika 1 A), stručnjakom na području organske kemije. 1927. godine bio je pozvan kao vođa istraživačke skupine u tvrtku »E. I. DuPont de Nemours & Co.« u Wilmingtonu, kojoj je bio cilj da pronađe neki novi sintetički materijal. Tijekom 11 godina u taj je projekt uloženo oko 27 milijuna dolara. 1931. godine je Carothers miješanjem adipinske kiseline i heksametilendiamina otkrio ljepljivu tvar koju je s lakoćom preoblikovao u tanka vlakna. Nažalost, ta su se vlakna talila već pri niskim temperaturama, a usto su bila i previše savitljiva za uporabu. Daljnjim istraživanjima i novim otkrićima uspio je za nekoliko godina otkriti vrlo čvrsto, a opet elastično vlakno. Kako je Carothers patio od povremenih depresija, 29. travnja 1937., tj. svega dvadeset dana nakod podnošenja zahtjeva za odobrenje svog patenta, on je počinio – samoubojstvo. Vjerojatno nije ni slutio da je svojim otkrićem na području novih materijala napravio pravu revoluciju. DuPont je vlakno najprije nazvao »fiber 66«, a potom »nylon 66« te ga počeo prodavati pod geslom »Snažno poput čelika i nježno poput paučinaste mreže« (slike 1 B i 1 C).
Kao što je već rečeno, polazne sirovine za izradu poliamida 66 (kako ga danas nazivamo) su adipinska kiselina i heksametilendiamin. Polikondenzacijsko vlakno je dobilo ime po broju ugljikovih atoma u oba polazna monomera. Pored poliamida 66 su 1940. godine razvili i poliamid 6, kojemu je polazišni polimer e-kaprolaktam. Poliamid 66 i 6 nisu jedini koji postoje na tržištu, ali su najznačajniji za izradu tekstilnih podnih obloga. Upravo zbog toga se ovdje nećemo baviti obradom drugih poliamida.
Poliamidna vlakna oblikujemo postupkom obrade rastaljene sirovine na strojevima za predenje (slika 2 A). Postupak obuhvaća pripremu polimerne taljene sirovine, koja se mlaznicama istiskuje kroz male otvore predionice, izlazi u rashladni bazen te stvrdnjava u nit. Ove se niti prije namotavanja rastežu, čime se poboljšavaju fizikalne, mehaničke i kemijske osobine vlakana (slika 2 B).
Uzdužni presjek poliamidnih vlakana nema nekih posebnih morfoloških značajki. Ona su obično podjednako debela, a pod optičkim mikroskopom može se opaziti pigment (titan – dioksid). Poprečni presjek je kružan, ili je različito oblikovan i ima jasne konture (kad se radi sa profilnim mlaznicama naprave za predenje).
Osobine poliamida razlikuju se s obzirom na polazne monomere i kemijske strukture. Razlike između poliamida 66 i 6 prikazane su u tabeli 1.
Poliamidna vlakna su otporna na ugljikovodik i klorirani ugljikovodik, što je važno znati zbog kemijskog čišćenja.
Zbog trajnosti i otpornosti na habanje poliamidne podne obloge su izrađene u manjim težinama od tradicionalnih vunenih podnih obloga. Uz pojavu poliamidnih podnih obloga razvilo se i jeftinije polaganje od zida do zida, dostupno i onima sa nižim prihodima. Danas je poliamid postao poznat kao »jeftin« i »neugodan« materijal zbog nekih nedostataka, kao što je recimo naelektriziranost i brzina zaprljanja. Brojna istraživanja koja su obavljena, a traju još i danas da bi se nedostaci ove vrste uklonili – urodila su plodom. Današnja poliamidna vlakna, ili – kako ih zovemo – poliamidna vlakna četvrte generacije – imaju dobre osobine, jako se razlikuju od prvobitnih vlakana i uspješno prodaju na tržištu.
Poliamidna vlakna rado se elektriziraju. Zato neki poliamidni filamenti kao aditivna sredstva sadrže ugljik ili druge provodljive materijale, čime je omogućena provodljivost električne struje. Ti filamenti imaju obično okrugli presjek i u multifilamentnoj pređi se koriste zajedno s drugim poliamidnim vlaknima za izradu hodne površine. U poduzeću DuPont su zbog elektrizacije, vlakna obavili posebnim provodljivim polietilenskim ovojem, u koji su kapsulirane čestice ugljika.
Da bi se poboljšala otpornost na nečistoće, kod proizvodnje se površina poliamidnog filamenta oplemenjuje nanosom fluorougljika (Scotchgard). On odbija nečistoće i omogućuje lakše uklanjanje mrlja. Spomenuti sastojak može se nanijeti i na površinu tekstilne podne obloge, iako se takav nanos uslijed uporabe može istrošiti. Kad se nanos ukloni, podna obloga izgleda prljavijom no što uistinu jest. Poliamidna vlakna četvrte generacije mogu sadržavati i aditivna sredstva »delustrante« i imaju različito oblikovane presjeke – na primjer, trokutasti neravnomjerno raspršuje svjetlost i »optički« prikriva nečistoće. Takvo vlakno je Ultron® VIP poduzeća »Solutia Inc«. Radi se o poliamidu 66, koji je prije svega poznat po mogućnosti prikrivanja nečistoća uslijed različito oblikovanih presjeka.
SLIKA 3: Podne obloge od poliamida Antron MicrofibreÒ i zaštitni znak vlakana tvrtke DuPont
Antron, poliamidno vlakno tvrtke DuPont već poznajemo. A što je Antron MicrofibreÒ? Pogrešno se misli da se kod nas tako nazivaju mikrovlakna ili mikrofibra kao posebna vrsta vlakana nevjerojatnih svojstava. Mikrovlakna su vlakna, po sastavu i poliamidna, koja su tanja od običnih poliamidnih vlakana, jer se njihova finoća nalazi ispod 1 dtex. Zato su vlakna, koja DuPont proizvodi pod imenom Antron MicrofibreÒ, tanja od običnih poliamidnih vlakana Antron te mekša i izdržljivija pri njihovoj daljnjoj preradi.
doc. dr. Urška Stankovič Elesini
Prirodoslovno-tehnički fakultet, Odsjek za tekstil
