Неопрен. История материала, разновидности и свойства.

Неопрен. История материала, разновидности и свойства.

RSS
Бергман Оксана
20 сентября 2017

Неопрен. История материала, разновидности и свойства.

План лекции:

I Определение

II История

III Производство

IV Свойства материала

V Разновидности и сфера использования ткани


I. Определение

Неопрен (Neoprene) — это вид материала из синтетического каучука, а именно хлоропренового каучука. Для улучшения некоторых параметров в его состав могут добавлять и другие вещества. При пошиве гидрокостюмов используют неопрен, как ламинированный титановыми покрытиями и тканью (полиэстером, хлопком или другими видами, в основном эластичными), так и с гладкой поверхностью smooth skin.

II. История

До появления неопрена в производстве и текстильной промышленности прошло много времени с момента открытия его предка каучука.

Впервые был обнаружен в 1493 году Колумбом в Центральной и Южной Америке. Он увидел, как индейцы играли с большим темным мячом, который, что было удивительно, подпрыгивал от земли. Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно тяжелы, липки и пахнут дымом. Индейцы скатывали их из загустевшего млечного сока (латекса), вытекавшего из порезов на коре дерева гевеи и делали из него непромокаемые калоши, которые в жару прилипали к ногам, а растянувшись, больше уже не сжимались. Колумб привёз несколько кусков этого удивительного вещества на родину, но в те времена он никого не заинтересовал.

Много лет испанцы пытались повторить водонепроницаемые вещи (обувь, одежду, головные уборы) индейцев, но все попытки были неудачными. В мороз такие вещи становились очень хрупкими, а в жару липли и растягивались.

Но только в 1839 г. Американский изобретатель Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) обнаружил, что нагревание каучука с серой устраняет его неблагоприятные свойства. Он положил на печь кусок покрытой каучуком ткани, на которую был нанесён слой серы. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией.

К тому моменту уже стали известны особенные свойства натурального каучука:

Растворим в углеводородах и их производных (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и т. д.).

Не растворяется в воде, спирте, ацетоне натуральный каучук практически не набухает.

Разрушается при взаимодействии с воздухом при комнатной температуре (уменьшается прочность и эластичность).

В процессе вулканизации (взаимодействии натурального каучука с серой, хлористой серой, органическими пероксидами (вулканизация) происходит соединение через атомы серы длинных макромолекулярных связей с образованием сетчатых структур) сохраняет высокую эластичность в более широком спектре температур.

В связи с активным использованием этого материала в промышленности, росту его потребления, и сложностью его географического положения многие ученые задумались над получением синтетического каучука.

Впервые в 1910 году Лебедев получил синтетический каучук и его производство стало крупномасштабным: его стали применять на самых различных производствах, на шинных заводах, при изготовлении ленточных транспортёров, подошв для обуви, герметиков, труб, шлангов.

Высокотехнологичная современная ткань неопрен была создана в 1930 году учеными американской компании Дюпон, специализирующейся на производстве полимеров. Первоначальное наименование удивительного материала звучало как дюпрен, включая часть имени фирмы-разработчика и химического названия полученного хлоропрена. В числе достоинств нового продукта значилась высокая устойчивость к маслам и химикатам, а также небольшая стоимость. Но дюпрену никак не удавалось завоевать желаемую популярность, так как он источал стойкий неприятный запах.

Только через 7 лет ученые смогли изменить состав вещества и избавиться от этой проблемы. Новую разновидность синтетического каучука стали называть неопреном.

В текстильной промышленности ткань используют с 1953 года, после того как один из пионеров подводного плавания, французский изобретатель и ученый, дайвер и подводный охотник ученый Жорж Буш, основатель фирмы BEUCHAT, представил первый гидрокостюмкостюм из этого материала. Именно благодаря изобретениям месье Буша подводные погружения приобрели современный облик. На протяжении всей своей жизни Жорж никогда не прекращал разработку снаряжения, которое изменило историю мирового подводного плавания.

III. Производство

Производство неопрена — это полностью механизированный процесс, на всех этапах которого необходимо внимательно следить за давлением, температурой и временем обработки.

Важным компонентом для изготовления неопрена является прозрачная жидкость хлоропрен, поэтому неопрен часто называют хлоропреном. Процесс производства неопрена состоит из нескольких этапов и похож на выпекание хлеба.

1) Создание полихлоропреновой крошки. Эта крошка - основа будущей пены. С помощью хлоропрена во время химической реакции все

одиночные молекулы связываются вместе в гигантскую полихлоропреновую крошку, или гранулы. Это и есть основа того реального неопрена, который мы и используем в подводном снаряжении. Сегодня наиболее популярна нефтяная технология получения крошки с использованием бутадиена. Однако есть и другие технологии. Например, корпорация Yamamoto делает неопрен на основе ацетилена, получаемого из карбоната кальция из известняка. В компании утверждают, что при этой технологии получается более качественное сырье. Эта крошка пока просто необходимый и важный компонент нашей будущей пены, как мука для выпекания хлеба. Но уже на этом этапе её качество влияет на будущий лист неопрена.

2) Подготовка основы неопрена. Из полученной полихлоропреновой крошки пенообразователей и чёрных пигментов замешивается основа для будущей пены. В результате, получается тестообразная вязкая чёрная масса, похожая на тесто.

3) Создание неопреновой пены. Создание неопреновой пены как отмечалось похоже на выпекание хлеба. А качество неопрена, как и качество хлеба, сильно зависит от рецептуры и от опыта производителя. Естественно, свои секреты настоящие мастера держат в глубокой тайне. Вот почему японский неопрен от Daiwabo, Heiwa, Yamamoto и National, компаний, имеющих колоссальный опыт и традиции, считается самыми лучшими. И это признают даже их конкуренты от Sheico и Nam Liong. Но вернёмся к нашему технологичному этапу. Полученную тестообразную массу выливают в специальную форму, после чего отправляют в печь, где и происходит создание пены. После остывания получают лист неопреновой пены размерами чуть больше 2х1 метр и высотой несколько сантиметров. Внутри пены находятся микропузырьки, или микропоры, наполненные азотом. Важно отметить, что только верхняя и нижняя стороны этого листа пены имеют гладкую поверхность и называются smooth skin, или гладкая пора.

4) Нарезание на листы нужной толщины. В зависимости от потребности, полученный неопрен режут по слоям нужной толщины на специальных машинах. Поверхность нарезанного листа

называется opencell или открытая пора. Поэтому после резки куска пены только два крайних листа верхний и нижний из всех нарезанных листов имеют поверхность smoothskin/opencell. Каждый нарезанный лис неопрена с поверхностью opencell не имеет никакой прочности. На этой стадии его проще порвать, чем лист бумаги. Поэтому на следующем этапе лист неопрена укрепляют. Однако уже сейчас все полученные листы имеют высокие теплоизоляционные свойства.

5) Ламинирование или дублирование. Чтобы придать листу прочность и эстетический вид, на его поверхность могут наклеивать ткани различных цветов: нейлон, лайкра, дюратекс, кевлар и другие. Иногда поверхность листа неопрена ламинируют особыми титановыми покрытиями, которые, как считается, лучше сохраняют тепло и защищают поры от более быстрого разрушения. Как вы понимаете, качество и свойства наклеенного материала также существенно влияет на эксплуатационные качества будущего неопренового листа. Но это еще не все. Каждый производитель делает разные сорта неопрена, отличающийся по своим свойствам.


IV Свойства материала

Благодаря своим особым характеристикам, неопрен считается многофункциональным материалом.

Данный материал имеет ряд специфических свойств:

· Полная водонепроницаемость, свойственная всем каучукам.

· Пористая структура обеспечивает уникальные теплоизоляционные качества материала. Изделия из неопрена выдерживают температуры от +90°С до -55°С.

· Устойчивость к соленой воде, маслам и химикатам.

· Способность защитить владельца от механических повреждений.

· Экологичность материала. Неопрен не накапливает статическое электричество и не вызывает аллергии.

· Более высокая огнестойкость по сравнению с другими материалами из каучука.

· Ткань имеет небольшой вес, гибкая и пластичная, прекрасно сохраняет форму изделия.

Неопрен комплексно благотворно воздействует на организм человека. Он способен фиксировать ткани и органы в одном положении, разогревать и массировать, активизируя кровоток в коже. Изделия из этой материи ускоряют обменные процессы и помогают выводу токсинов. Фактически воздействие одежды из неопрена можно сравнить с пребыванием в сауне, поэтому не стоит носить ее постоянно.

В изделиях для подводной охоты и фридайвинга неопрен за частую с внешней стороны ламинируется, а внутренняя сторона материала представляет собой срез пузырьков, которые, соприкасаясь с кожей, работают как присоски. Благодаря своему строению, ткань отлично облегает тело, не сковывает движения и сохраняет тепло. Единственное неудобство использования неопрена с открытыми порами состоит в том, что такую одежду можно надеть только с мылом. Мыльная вода на некоторое время нейтрализует действие присосок, а после высыхания костюм плотно прилегает к телу.

Многие производители на открытые поры наносят специальное покрытие, которое позволяет надевать одежду обычным способом. Материя с напылением стоит гораздо дороже, чем с открытыми порами.

Так же вспененная резина имеет свои недостатки, которые, как часто случается, являются обратной стороной достоинств.

· Ткань не пропускает воздух и совсем «не дышит». Летом в одежде из неопрена очень жарко. Под тканью создается парниковый эффект, что может привести к раздражению кожи. Носить изделия из вспененного каучука следует не более 1-2 часов в сутки.

· Вещи из неопрена требуют особого ухода.

· При взаимодействии со щелочью или кислотой структура материала способна разрушиться, и на месте пятна может появиться прореха.


V Разновидности и сфера использования ткани

Производители вырабатывают множество разновидностей вспененной резины, которые отличаются друг от друга по плотности и толщине. Сфера применения материала зависит от его вида.

Классификация по плотности

Пористость материи отвечает за ее плотность: чем меньше пузырьков, тем выше плотность.

· Soft — полотно низкой плотности. Мягкий и тягучий материал используется для изготовления спортивной одежды. Дает усадку при стирке и быстро изнашивается.

· Medium density — ткань средней плотности, более прочная, но не такая комфортная. Применяется для спецодежды, например, гидрокостюмов и амуниции для спасателей.

· High density — ткань высокой плотности. Полотно очень жесткое, используется только для изготовления дайверского снаряжения.

Классификация по назначению

В зависимости от толщины листа и других потребительских характеристик различают несколько типов неопрена. Из каждого типа изготавливают определенный перечень изделий.

· LS – ткань мягкая и растяжимая, имеет шелковистую поверхность. Применяют в производстве костюмов для дайверов-любителей, а также при пошиве повседневной одежды.

· S – полотно достаточно плотное, но в то же время эластичное. Из ткани этого типа изготавливают костюмы для глубоководного погружения, упаковки, медицинские бандажи, опорные и обивочные элементы, ремни.

· HS – характеризуется высокой плотностью ячеек и низкой гибкостью. Неопреном этого типа покрывают спортивные снаряды.

Он востребован при изготовлении одежды для велосипедистов, охотников и приверженцев конного спорта. Из материала делают лёгкое и водонепроницаемое туристическое снаряжение: навесы, палатки, рюкзаки, плащи.

· HHS – неэластичный, плотный материал. Используется в обувной промышленности для изготовления защитных элементов и в технической сфере.

· NF – огнестойкая, достаточно плотная ткань. Незаменима при изготовлении пожарной амуниции: защитных костюмов, масок, носков и перчаток.

· W – отличается напылением с антибактериальным эффектом и белым цветом. Используется в медицине для изготовления бандажей, спецодежды, ортопедической обуви.


Правила ухода

Изделия из неопрена требуют особого ухода. Если одежда загрязнилась, лучше воспользоваться услугами химчистки.

Стирать вещи из этого деликатного материала можно только вручную при температуре воды не более 30°С. В качестве моющего средства следует выбирать мягкое жидкое мыло или гель без агрессивных химических элементов. Так как неопрен не впитывает воду, стирать изделия следует то с лицевой стороны, то с изнаночной.

Сушить вещи лучше в сухом хорошо проветриваемом помещении, избегая прямых солнечных лучей. Во время сушки необходимо периодически выворачивать изделие, чтобы равномерно просушились обе стороны: лицевая и изнанка.

Вещи, изготовленные из этого удивительного материала, не относятся к повседневным. Они применяются в конкретном случае и всегда поражают своей надежностью, эффективностью, безопасностью и комфортом.


WWW.WATERIA.RU

Бергман Оксана
0 комментариев
Комментариев ещё нет — ваш может стать первым.