Tekstilna vlakna sastavljena od sintetiziranih polimera koji se ne nalaze u prirodi su umjetna, sintetička polimerna vlakna: poliester, poliamid, akril, polipropilen, spandeks, polivinil alkohol, itd.. od mnogih sintetičkih vlakana, samo ona koja se obično koriste, naime poliester , poliamid i akril, bit će razmatrani ovdje.
Poliester
Riječ ester je naziv za soli nastale reakcijom između alkohola i kiseline. Esteri su organske soli, a poliester znači mnoge organske soli. Najčešći poliesterski filament za odjeću ili sortirano vlakno obično se sastoji od polimera polietilen tereftalata. Poliestersko vlakno sada je najveće umjetno vlakno u smislu količine proizvodnje.
Poliesterski filamenti ili sortirana vlakna nemaju prepoznatljiv mikroskopski izgled. Uzdužni izgled vlakna je vrlo pravilan i bez obilježja zbog gotovo kružnog poprečnog presjeka.
Poliesterski polimer je linearan. Procjenjuje se da je polimerni sustav oko 65-85 posto kristalan. Poliestersko vlakno ima visoku vlačnu čvrstoću, nisko vraćanje vlage, visok početni modul i dobro obnavljanje nabora zbog svog izuzetno kristalnog polimernog sustava. Jaka kaustična soda na visokim temperaturama može hidrolizirati i razgraditi vlakno, a koncentrirana sumporna kiselina može razgraditi vlakno.
Najvažnije karakteristike poliesterskih tkanina su izgled bez gužvanja i lakoća održavanja. Ove tkanine zahtijevaju malo ili nimalo glačanja; lako se peru i brzo suše.
Tkanine od 100 posto poliestera obično se izrađuju od filamentnih vlakana. Ove se tkanine naširoko koriste u odjeći, kućnom namještaju i raznim komercijalnim i industrijskim primjenama. Mješavine poliestera s vlaknima vune, pamuka, rajona ili lana popularne su i nalaze se u mnogim različitim proizvodima za krajnju upotrebu. U mješovitim tkaninama poliesterska vlakna pridonose jednostavnom održavanju, čvrstoći i izdržljivosti, otpornosti na habanje, izgledu bez bora i zadržavanju oblika i veličine. Proteinska ili celulozna vlakna u mješavini povećavaju mogućnost bojenja, udobnost i upijanje te smanjuju statički naboj.
Poliamid
Prvo sintetičko vlakno je poliamid koji je komercijalno proizveden u SAD-u 1939. Najvažnije poliamidno vlakno po količini proizvedene je najlon 6,6; odnosno poliheksametilen adipamid. Oznaka 6,6 označava da postoje dva monomera, od kojih svaki sadrži šest atoma ugljika, koji su potrebni za formiranje polimera ove vrste najlona. Najlon 6 je drugo najvažnije poliamidno vlakno. Ekstrudiran je iz polikaprolaktama. Oznaka 6 označava da je za polimerizaciju ove vrste najlona potreban samo jedan monomer koji sadrži šest ugljikovih atoma.
Najlonske niti su glatke i sjajne. Gledano u presjeku, najlon je obično savršeno okrugao. Visoko je otporan na lužine i relativno manje otporan na kiseline. Najlon je vrlo čvrsto, brzo sušeće vlakno s velikom čvrstoćom na mokrom i ima izvrsnu elastičnost. Najlon ima nisku specifičnu težinu od ostalih vlakana. Ova svojstva čine ih vrlo prikladnima za čarape, tkanine za padobrance, košulje, donje rublje, tepihe i ojačanje gume u gumama i remenima.
Akrilna vlakna
Arcilna vlakna su polimeri proizvedeni polimerizacijom akrilonitrila koji je homopolimer ili kopolimer proizveden polimerizacijom akrilonitrila zajedno s do 15 posto različitih drugih monomera kao što su metil metakrilat, vinil acetat itd. Komonomeri se dodaju kako bi se poboljšala brzina bojenja , afinitet prema boji ili druge korisne karakteristike obrade.
Akrilna vlakna imaju vrlo ugodnu, toplu i mekanu ručku. Tkanine izrađene od njega pokazuju sjaj poput svile, ruku i draperiju. Izvanredna osobina akrilnih vlakana je relativno niska gustoća koja osigurava volumen i dobru pokrivenost. Vlakno ima samo 1,5 posto povrata vlage i stoga je osjetljivo na statički elektricitet. Nema određeno talište, pa se komercijalno proizvodi i mokrom i suhom preradom.
Akrilna vlakna imaju slabu otpornost na jake kiseline, lužine i nekoliko polarnih organskih otapala. Otpornost na sunčevu svjetlost je dobra. Otporan je na plijesan i vremenske uvjete. Tkanine se mogu lako prešati, naborati ili gužvati s visokim stupnjem postojanosti za nošenje i pranje. Akrilna vlakna nalaze mnoge primjene u pletenini, tepisima i tkaninama s florom.
Likra
Du Pont je 1958. predstavio novo rastezljivo vlakno. Ovo novo vlakno je umjetno izrađeno, segmentirano poliuretansko vlakno na bazi sintetskog polimera. Ime Lycra dano je vlaknu kasne 1959. godine i najavljeni su planovi za masovnu proizvodnju. Danas su jedini proizvođači spandex vlakana u Sjedinjenim Državama Du Pont i Globe Manufacturing. Za Du Pontova vlakna još se uvijek koristi naziv likra; Glospan je naziv Globe vlakna.
Spandeks je lagano, sintetičko vlakno koje se koristi za izradu rastezljive odjeće kao što je sportska odjeća. Sastoji se od dugolančanog polimera zvanog poliuretan, koji se proizvodi reakcijom poliestera s diizocijanatom. Polimer se tehnikom suhog predenja pretvara u vlakno. Prvi put proizveden ranih 1950-ih, spandex je u početku razvijen kao zamjena za gumu. Iako je tržište spandexa i dalje relativno malo u usporedbi s drugim vlaknima poput pamuka ili najlona, stalno se otkrivaju nove primjene spandexa.
Ovo jedinstveno elastično svojstvo spandex vlakana izravan je rezultat kemijskog sastava materijala. Vlakna se sastoje od brojnih polimernih niti. Ove niti se sastoje od dvije vrste segmenata: dugih, amorfnih segmenata i kratkih, krutih segmenata. U svom prirodnom stanju, amorfni segmenti imaju nasumičnu molekularnu strukturu. Oni se međusobno miješaju i čine vlakna mekima. Neki od krutih dijelova polimera povezuju se jedan s drugim i daju strukturu vlakana. Kada se primijeni sila za istezanje vlakana, veze između krutih dijelova se prekidaju, a amorfni segmenti se ispravljaju. To čini amorfne segmente duljima, čime se povećava duljina vlakna. Kada se vlakno rastegne do svoje maksimalne duljine, kruti segmenti ponovno se povezuju jedan s drugim. Amorfni segmenti ostaju u izduženom stanju. To čini vlakno tvrđim i jačim. Nakon što se sila ukloni, amorfni segmenti se povlače i vlakno se vraća u opušteno stanje. Koristeći elastična svojstva spandex vlakana, znanstvenici mogu stvoriti tkanine koje imaju željene karakteristike istezanja i čvrstoće.
Primarna upotreba spandex vlakana je u tkanini. Korisni su iz više razloga. Prvo, mogu se više puta rastezati i vratit će se gotovo točno na izvornu veličinu i oblik. Drugo, lagani su, mekani i glatki. Osim toga, lako se boje. Također su otporni jer su otporni na habanje i štetne učinke ulja za tijelo, znoja i deterdženata. Kompatibilna su s drugim materijalima i mogu se ispredati s drugim vrstama vlakana kako bi se proizvele jedinstvene tkanine koje imaju karakteristike obaju vlakana.
