Волокна хімічні, волокна, що отримуються з органічних природних і синтетичних полімерів. Залежно від вигляду вихідної сировини Ст х. підрозділяються на синтетичних (з синтетичних полімерів) і штучних (з природних полімерів). Інколи к В. х. відносять також волокна, що отримуються з неорганічних з'єднань (скляні, металеві, базальтові, кварцеві). Ст х. випускають в промисловості у вигляді: 1) моноволокна (одиночне волокно великої довжини); 2) штапельного волокна (короткі відрізки тонких волокон); 3) філаментних ниток (пучок, що складається з великого числа тонких і дуже довгих волокон, сполучених за допомогою сукання), філаментні нитки залежно від призначення розділяються на текстильні і технічні, або кордові нитки (товщі нитки підвищеної міцності і сукання).
Історична довідка. Можливість здобуття Ст х. з різних речовин (клей, смоли) передбачалася ще в 17 і 18 вв.(століття), але лише в 1853 англієць Аудемарс вперше запропонував формувати безконечні тонкі нитки з розчину нітроцелюлози в суміші спирту з ефіром, а в 1891 французький інженер І. де Шардонне вперше організував випуск подібних ниток у виробничому масштабі. З цього часу почався швидкий розвиток виробництва хімічного волокон. У 1896 освоєно виробництво мідноаміачного волокна з розчинів целюлози в суміші водного аміаку і гідроокису міді. У 1893 англійцями Кросом, Бівеном і Бідлом запропонований спосіб здобуття віскозних волокон з водно-лужних розчинів ксантогенату целюлози, здійснений в промисловому масштабі в 1905. У 1918—20 розроблений спосіб виробництва ацетатного волокна з розчину частково обмиленою ацетилцелюлози в ацетоні, а в 1935 організовано виробництво білкових волокон з молочного казеїну. Виробництво синтетичних волокон почалося з випуску в 1932 полівінілхлоридні волокна (Німеччина). У 1940 в промисловому масштабі випущено найбільш відоме синтетичне волокно — поліамідноє (США). Виробництво в промисловому масштабі поліефірних, поліакрилонітрильних і поліолефінових синтетичних волокон здійснене в 1954—60.
Властивості. Волокна хімічні часто володіють високою розривною міцністю [до 1200 Мн/м-код 2 (120 кгс/мм 2 )], значним розривним подовженням, хорошою формоустойчивостью, немнучкою, високою стійкістю до багатократних і знакозмінних вантажень, стійкістю до дій світла, вологи, цвілі, бактерій, хемо- і термостійкістю. Фізіко-механічні і физико-хімічні властивості Ст х. можна змінювати в процесах формування, витягування, обробки і теплової обробки, а також шляхом модифікації як вихідної сировини (полімеру), так і самого волокна. Це дозволяє створювати навіть з одного вихідного волокноутворюючого полімеру Ст х., що володіють всілякими текстильними і іншими властивостями (таблиця.). Ст х. можна використовувати в сумішах з природними волокнами при виготовленні нових асортиментів текстильних виробів, значно покращуючи якість і зовнішній вигляд останніх.
Виробництво. Для виробництва Ст х. з великого числа існуючих полімерів застосовують лише ті, які складаються з гнучких і довгих макромолекул, лінійних або слаборазветвленних, мають досить високу молекулярну масу і володіють здатністю плавитися без розкладання або розчинятися в доступних розчинниках. Такі полімери прийнято називати волокноутворюючими. Процес складається з наступних операцій: 1) приготування прядильних розчинів або розплавів; 2) формування волокна; 3) обробки сформованного волокна.
Приготування прядильних розчинів (розплавів) починають з переведення вихідного полімеру у в'язкотекучий стан (розчин або розплав). Потім розчин (розплав) очищають від механічних домішок і бульбашок повітря і вводять в нього різні добавки для термо- або светостабілізациі волокон, їх матіровки і т.п. Підготовлений таким чином розчин або розплав подається на прядильну машину для формування волокон.
Формування волокон полягає в продавлюванні прядильного розчину (розплаву) через дрібні отвори фільєри в середу, що викликає твердіння полімеру у вигляді тонких волокон. Залежно від призначення і товщини формованого волокна кількість отворів у фільєрі і їх діаметр можуть бути різними. При формуванні Ст х. з розплаву полімеру (наприклад, поліамідних волокон ) середовищем, що викликає твердіння полімеру, служить холодне повітря. Якщо формування проводять з розчину полімеру в леткому розчиннику (наприклад, для ацетатних волокон ), таким середовищем є гаряче повітря, в якому розчинник випаровується (так званий «сухий» спосіб формування). При формуванні волокна з розчину полімеру в нелеткому розчиннику (наприклад, віскозного волокна ) нитки тверднуть, потрапляючи після фільєри в спеціальний розчин, що містить різні реагенти, так звану осадітельную ванну («мокрий» спосіб формування). Швидкість формування залежить від товщини і призначення волокон, а також від методу формування. При формуванні з розплаву швидкість досягає 600—1200 м-кодів/мін , з розчину за «сухим» способом — 300—600 м-кодів/мін , за «мокрим» способом — 30—130 м-кодів/мін . Прядильний розчин (розплав) в процесі перетворення цівок в'язкої рідини на тонкі волокна одночасно витягується (витяг фільєра). В деяких випадках волокно додатково витягується безпосередньо після виходу з прядильної машини (пластіфікационная витяг), що приводить до збільшення міцності Ст х. і поліпшенню їх текстильних властивостей.
Обробка Ст х. полягає в обробці свіжосформованих волокон різними реагентами. Характер обробних операцій залежить від умов формування і вигляду волокна. При цьому з волокон віддаляються низькомолекулярні з'єднання (наприклад, з поліамідних волокон), розчинники (наприклад, з поліакрилонітрильних волокон), відмиваються кислоти, солі і інші речовини, що захоплюються волокнами з осадітельной ванни (наприклад, віскозними волокнами). Для додання волокнам таких властивостей, як м'якість, підвищене ковзання, поверхнева склеюваність одиночних волокон і ін., їх після промивання і очищення піддають авіважной обробці або замасленню. Потім волокна сушать на сушильних роликах, циліндрах або в сушильних камерах. Після обробки і сушки деякі Ст х. піддають додатковій тепловій обробці — термофіксації (зазвичай в натягнутому стані при 100—180°С), в результаті якої стабілізується форма пряжі, а також знижується подальша усадка як самих волокон, так і виробів з них під час сухих і мокрих обробок при підвищених температурах.
Світове виробництво Ст х. розвивається швидкими темпами. Це пояснюється, в першу чергу, економічними причинами (менші витрати праці і капітальних вкладень) і високою якістю Ст х. в порівнянні з природними волокнами. У 1968 світове виробництво Ст х. досягало 36% (7,287 млн. т ) від об'єму виробництва всіх видів волокон.
Ст х. у різних галузях в значній мірі витісняють натуральний шовк, льон і навіть шерсть. Передбачається, що до 1980 виробництво Ст х. досягне 9 млн. т , а в 2000 — 20 млн. т в рік і порівняється з обсягом виробництва природних волокон. У СРСР в 1966 було випущено близько 467 тис. т , а в 1970 623 тис. т .
