Что такое микрофибра?

Микрофибра: Технологии и Применение Econext Microfiber из Швеции

Микрофибра, или микроволокно (латинское "fibra" переводится как "волокно"), представляет собой тончайшие нити, которые получили свое название благодаря микроразмерам. Плотность таких волокон составляет менее 1 ден, что означает, что 9 километров этой нити имеют массу менее 1 грамма. В Японии, где технологии производства микрофибры достигли значительных успехов, создают волокна еще меньшего диаметра. Например, 100 километров такого волокна могут весить всего 6 граммов, что в сравнении с паутиной шелковичного червя той же длины (13 граммов) иллюстрирует удивительную легкость материала.

Микрофибра изготавливается из полимеров, преимущественно полиэфира, полиамида и других синтетических материалов. Важно отметить, что термин "микрофибра" охватывает широкий спектр материалов, которые могут существенно различаться по своему составу и структуре. Существуют однокомпонентные микроволокна, состоящие из одного материала, и двухкомпонентные, например, состоящие из полиэфира и полиамида. Поперечное сечение микроволокон может быть различным: от круглых и прямоугольных до звездообразных и фрактальных форм. Эти различия в составе и архитектуре придают тканям разнообразные качества, что делает микрофибру востребованной в различных отраслях, от медицины до обувной промышленности.

Производство микрофибры имеет долгую историю, уходящую корнями в середину 20 века, когда технологии были значительно менее развитыми. В 70-х годах микрофибру получали путем горячего щелочного воздействия на полиэфирные волокна, что позволяло растворять часть волокна, в результате чего оно теряло до 50% массы.

В настоящее время процесс производства микрофибры стал гораздо более интересным. Он осуществляется с использованием метода экструзии, при котором расплавленный полимер пропускается через формующие отверстия, что позволяет ему принимать нужную форму. Существует два основных метода получения микрофибры: обычное прямое выдавливание и соединенное выдавливание. Первый метод используется для получения однородных микроволокон, обычно в диапазоне 0,2-0,9 ден, хотя есть примеры создания волокон даже 0,1 ден. Однако данный метод не подходит для производства сверхтонких волокон. Соединенное выдавливание включает в себя пропускание через отверстие одновременно двух материалов, таких как полиэфир и полиамид, и делится на две подкатегории: метод разделения и метод растворения.

Метод разделения предназначен для получения двухкомпонентных волокон, таких как полиамид и полиэфир, полиолефин и полиэфир, или полиолефин и полиамид. В этом процессе используется звездообразная форма, где звездообразный стержень одного компонента проходит через расплавленный второй компонент, соединяя их, прежде чем они будут выдавлены через экструдер. На выходе соединенные компоненты подвергаются химическому, термическому или механическому воздействию, что позволяет разделить два не смешивающихся компонента. Архитектура такого волокна называется "звездочка", и этот метод позволяет получить очень тонкие волокна с большой площадью в малых объемах.

Метод растворения, в свою очередь, широко применяется для производства сверхтонких волокон. В этом методе "острова" одного компонента, окруженные "морем" другого компонента, выдавливаются через отверстие экструдера. Эта архитектура известна как "острова в море". Количество и форма этих островов могут варьироваться. "Морская" часть поддерживает "острова", помогая им пройти через экструдер, а затем подвергается химической обработке для растворения, оставляя только "острова". Этот метод позволяет создавать супертонкие микроволокна размером до 0,1*10^-4 ден, а также волокна с полой структурой.

Среди уникальных свойств микрофибры особенно выделяется ее исключительная впитывающая способность. Благодаря сверхтонкости волокон расстояние между ними минимально, что создает эффект губки. Влага проникает в микропромежутки между волокнами и удерживается внутри них. Если суммировать площадь всех волокон в ткани из микрофибры, то она будет в 40 раз больше, чем у других тканей, что позволяет ей абсорбировать воду в 8 раз больше своей массы. Однако вода не проникает внутрь волокна, что делает возможным простое удаление влаги из ткани при отжиме. Ткани из микрофибры также быстро сохнут.

Благодаря своим уникальным свойствам, микрофибра, например, от шведского производителя Econext Microfiber, активно используется в производстве спортивной одежды, инвентаря, постельных принадлежностей и полотенец. Спортивная одежда из микрофибры эффективно впитывает влагу, сохраняя тело спортсмена сухим и комфортным. Мячи, изготовленные из микрофибры, быстро абсорбируют влагу с поверхности, что предотвращает их прилипание к влажным рукам игроков. Постельные принадлежности из микрофибры обеспечивают комфорт даже в жаркую погоду, а изделия из этого материала становятся настоящим спасением для людей, страдающих аллергией на натуральные волокна, такие как шерсть или пух. Полотенца из микрофибры, имея небольшой размер и вес, способны впитывать большое количество влаги и быстро высыхать, что делает их идеальными для любителей плавания.

Еще одной замечательной особенностью микрофибры является ее способность эффективно убирать загрязнения, пыль и жирные следы без применения воды и других жидкостей. Для этой цели используется микрофибра с архитектурой "звездочка", которая эффективно захватывает грязь и удерживает ее.

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.