Хлопковое волокно: преимущества и способы применения

1. 1. Области применения
   
2. 2. Достоинства хлопковых волокон в композитах

Области применения

Хлопковое волокно (перейти к товарам) получается путем объединения двух или более компонентов, которые имеют разные физические и химические параметры. Варьируя состав, можно добиться улучшения характеристик одного из материалов, совмещения полезных особенностей каждого из компонентов и даже достичь синергии — получить такие свойства, которые не присущи каждому компоненту по отдельности.

В составе композитов обычно различают две фазы, между которыми имеется граница раздела:

• матрицу, или связующий элемент;
• наполнители (перейти к товарам) — вещества, которые окружены матрицей.

В современности наиболее распространенный тип матриц — полимеры, чуть реже используются цемент, металл, керамика. Встречаются полиматричные композиты, для изготовления которых используется сразу несколько видов матриц.

Благодаря наполнителям (перейти к товарам) композиты приобретают определенные свойства, причем они могут меняться не только исходя из химического состава добавок, но и исходя из их формы. Одно и то же вещество может быть представлено в виде порошка, волокон, листа или объемной трехмерной структуры, и в каждом случае его характеристики будут отличаться.

В настоящее время известно более 200 видов наполнителей, и их число постоянно растет. Для придания материалу нужного набора параметров аддитивы, каждый из которых отвечает за определенное свойство, часто используют в сочетаниях — такие композиты называют гибридными.

Благодаря тому, что современные композиционные материалы значительно превосходят традиционные по характеристикам, и при этом они зачастую легче и дешевле, сфера продолжает завоевывать популярность на рынке и стремительно развиваться.

Достоинства хлопковых волокон в композитах

После дисперсных наполнителей, волокнистые занимают второе место по востребованности. Первыми их представителями были именно природные растительные материалы — лен, конопля, хлопок. В производстве хлопковых волокон используются очесы, шелуха семян и отходы хлопчатобумажной промышленности. Готовый продукт в основном состоит из целлюлозы с небольшим процентным содержанием лигнина. По форме этот наполнитель может быть представлен в виде ткани (перейти к товарам), отдельных нитей, войлока, рубленых частиц.

Хлопковые волокна представляют из себя белый порошок, при этом в зависимости от размера нарезки могут быть различимы отдельные хлопья. Они обладают следующими достоинствами:

• хорошая смачиваемость полиэфирными, винилэфирными и эпоксидными смолами (перейти к товарам);
• высокая адгезия к резиновым смесям;
• доступность в больших количествах;
• невысокая стоимость по сравнению со связующим;
• небольшой вес.

Основные сферы применения — создание клеевых составов (перейти к товарам), производство матриц и антикоррозийных покрытий, создание легкой и объемной формовочной массы. Вот свойства, которые хлопковые волокна проявляют при смешивании со связующим:

• контроль за текучестью и вязкостью смолы (перейти к товарам);
• придание устойчивости к механическим воздействиям;
• увеличение твердости изделия;
• армирование для повышения прочности;
• предотвращение растрескивания;
• диэлектрические свойства.

Как и у всякого материала, у хлопка имеются недостатки: его не рекомендуется использовать для поверхностей, которые находятся в постоянном контакте с водой или полностью погружаются под нее, поскольку он обладает высоким влагопоглощением.

Хлопковые волокна часто используются в сочетании со стекловолокном — самым популярным видом волокнистых наполнителей — в пропорции 50/50.