Что такое микрофибра?

Микрофибра или микроволокно («fibra» в переводе с латинского означает волокно) – это тончайшая нить, названная так из-за своих микроразмеров. Линейная плотность волокна составляет меньше 1 ден, то есть 9 километров этой нити имеет массу меньше 1 грамма. Но в Японии, которая сильно преуспела в разработках и в производстве микрофибры, делают волокна гораздо тоньше. Например, волокно длиною в 100 километров может весить всего 6 граммов, для сравнения, паутина шелковичного червя такой же длины – 13 граммов.
Микрофибра делается из полимеров, в основном из полиэфира, полиамида и других синтетических материалов. Однако надо отметить, что микрофибра это общее название, в действительности она бывает очень разной как по составу, так и по архитектуре. Есть однокомпонентные микроволокна, которые состоят из одного материала, есть двухкомпонентные (например, полиэфир и полиамид). Форма микроволокон в поперечном сечении тоже бывает разной: прямоугольные, круглые, звездообразные, фрактульные и так далее. Тот или иной состав и та или иная форма придают ткани разные качества. И соответственно разные виды микрофибры используются в разных отраслях от медицины до производства обуви.
Надо отметить, что микрофибру производят уже достаточно давно. Разработки начались еще с середины 20-го века. Тогда и технология производства была совершенно другой. Например, в 70-х годах микрофибру получали путем горячего щелочного воздействия на полиэфирное волокно, растворяя часть волокна, в результате чего, волокно могло терять до 50% массы.

Сегодня производство микрофибры довольно любопытный процесс. Оно происходит с помощью метода экструзии – когда расплавленный материал пропускается через формующие отверстия и получает соответствующую форму. В одной из наших прошлых статей мы рассказывали, как делают тюбики с помощью экструзии. Разумеется, технология тут гораздо сложнее. Есть два метода производства микрофибры: обычное прямое выдавливание и соединенное выдавливание. Первое применяется для получения однородных микроволокон. Этим методом обычно получают микроволокна 0,2-0,9 ден. Есть примеры получения волокна даже 0,1 ден. Но данный метод не позволяет получить сверхтонкие микроволокна. Соединенное выдавливание – это технология, когда через отверстие пропускаются одновременно два материала, два компонента, например полиэфир и полиамид. Эта технология в свою очередь делится на два метода – метод разделения и метод растворения.

Микрофибра звездообразной формы

Первый метод применяется для получения двухкомпонентных волокон, например, полиамид и полиэфир, полиолефин и полиэфир или полиолефин и полиамид. Обычно тут применяется звездообразная форма. Звездообразный стержень из одного компонента проходит через расплавленный второй компонент, соединяя его, затем выдавливается через отверстие экструдера. На выходе соединенные компоненты подвергаются химическому, термальному или механическому воздействию (часто это просто струи воды с сильным напором), чтоб два не смешивавшихся компонента отделились друг от друга. Архитектура такого волокна в сечении называется «звездочка». Этот метод позволяет получить очень тонкие волокна с очень большой площадью при маленьких объемах.
Микрофибра формы «острова в море»Метод растворения широко применяется для получения сверхтонких волокон. В этом методе, если посмотреть в срезе, «острова» одного компонента, окруженные «морем» другого компонента, выдавливаются через отверстие экструдера. Такая архитектура называется «острова в море». Количество и форма островов могут быть различным. «Море» играет тут вспомогательную роль и окружая «компонент-остров», помогает ему выдавливаться через отверстие. Затем «компонент-море», подвергаясь химической обработке, растворяется, и остается лишь один «компонент-остров». Этот метод дает возможность производить супертонкие микроволокна в 0,1*10-4 ден, а также микроволокна с полой структурой. Есть формула расчета толщины микроволокна.

Свойства и применение микрофибры

Микрофибра обладает рядом уникальных свойств. Наверно важнейшим из них является уникальная впитывающая способность ткани из микрофибры. Из-за сверхтонкости волокон расстояние между ними очень маленькое, что придает ткани свойство губки. Влага быстро просачивается в эти микропромежутки между волокнами и удерживается там. Если просуммировать поверхность всех волокон внутри ткани из микрофибры, то полученная площадь будет в 40 больше по сравнению с другими тканями, поэтому микрофибра способна абсорбировать воду массой в 8 раз больше своей. Но интересно то, что вовнутрь волокна вода не проникает, поэтому почти всю воду из ткани можно удалить простым ручным отжимом. Ткань из микроволокна очень быстро просушивается.

Благодаря этому уникальному качеству микрофибра получила очень широкое применение в производстве спортивной одежды, инвентарей, постельных принадлежностей, полотенец и так далее. Спортивная одежда из микрофибры легко впитывает малейшую влагу, держа тело спортсмена в сухости и в комфорте. Во время игры спортсмены постоянно прикасаются к мячу влажными руками, от чего он быстро становится липким. Мячи из микрофибры получили большую популярность. Микрофибра позволяет быстро поглощать влагу с поверхности мяча, оставляя ее сухой во время игры. Подушки и другие постельные принадлежности, сделанные из микрофибры, не дают организму потеть даже в душную погоду. Изделия из микрофибры — настоящее спасение для людей, у которых аллергия на природные материалы, например, на шерст, пух. Ведь микрофибра является синтетическим материалом и не вызывает аллергию. Полотенца из микрофибры очень удобны для любителей плавания, так как, обладая очень маленькими размером и весом, они способны поглощать большое количество воды и очень быстро просушиваются.

Еще одной уникальной способностью ткани из микрофибры является то, что она с легкостью вытирает любую грязь, пыль, следы жира без использования воды и других жидкостей. Для этих целей используется микрофибра с архитектурой «звездочка». Такая форма буквально всасывает грязь с поверхности и удерживает в пространстве между звездой и клинообразными волокнами другого компонента. Поскольку грязь впитывается в ткань и не остается на поверхности, она не оставляет царапин на поверхности предмета. Ткань из микрофибры также не оставляет после себя волокон, не линяет, не скатывается. Микрофибра широко применяется для протирания любых экранов, телефонных дисплеев, очков, линз камер и других устройств, окон, зеркал, поверхностей из пластика и так далее.


Хлопок оставляет царапины, Микрофибра не оставляет царапин. Свежепокрашенная поверхность под микроскопом после протирания хлопковой тканью (слева) и после протирания микрофиброй (справа).

Микрофибра также является отличным теплоизолятором, отличается высокой прочностью и хорошей стойкостью к истиранию.