Синтетичні волокна. Синтетичне волокно поліамідне

Синтетичні волокна почали виготовлятися промисловим способом в 1938 році. На даний момент їх існує вже кілька десятків видів. Для всіх них спільним є те, що вихідною речовиною служать низькомолекулярні сполуки, що перетворюються в полімери допомогою хімічного синтезу. Розчиненням або плавленням отриманих полімерів здійснюється приготування формувальної або прядильного розчину. Їх формують з розчину або розплаву, а їх вже потім піддають обробці.

Різновиди

В залежності від особливостей, якими характеризується будова макромолекул, синтетичні волокна прийнято підрозділяти на: гетероцепні і карбоцепні. До перших відносять ті, що отримані з полімерів, в чиїх макромолекулах, крім вуглецю, присутні і інші елементи – азот, сірка, кисень та інші. Сюди відносять поліефірні, поліуретанові, поліамідні і полимочевинные. Карбоцепні синтетичні волокна характеризуються тим, що основна ланцюг у них збудована з атомів вуглецю. До цієї групи відносять полівінілхлоридні, полиакрилнитрильные, поліолефінові, поливинилспиртовые і фторосодержащіе.

Полімери, службовці основою для отримання гетероцепних волокон, виходять за допомогою поліконденсації, а продукт формується з розплавів. Карбоцепні виходять за допомогою ланцюгової полімеризації, а формування відбувається зазвичай з розчинів, у рідкісних випадках із розплавів. Можна розглянути якесь одне синтетичне поліамідне волокно, яке отримало назву сиблон.

Створення і застосування

Таке слово, як сиблон, для багатьох виявляється зовсім незнайомим, проте раніше на ярличках одягу можна було бачити абревіатуру ВВМ, під якою ховалося віскозне високомодульного волокно. Тоді виробникам здавалося, що така назва буде виглядати симпатичніше, ніж сиблон, яке могло асоціюватися з нейлоном і капроном. Виробництво синтетичних волокон цього типу здійснюється з ялинки, як би казково це не виглядало.

Більше:

Витратний метод ціноутворення. Плюси і мінуси

сьогодні здаються стародавніми радянські часи формування ціни було досить простою справою, що вимагає від економістів лише знання основ математики. При відсутності конкуренції показник ціни не грала тієї ролі, яку він грає зараз. Якщо раніше до ціни ...

Системний підхід в менеджменті

Системний підхід в менеджменті являє собою спосіб мислення по відношенню до управління і організації. Його не можна плутати з набором різних принципів дії для управлінського апарату. Вперше застосування цього інструменту управління відзначено в кінці...

підприємницька діяльність. її сутність та основні функції

Підприємницька діяльність громадянина – це здійснювана на свій страх і ризик самостійна діяльність, метою якої є систематичне отримання прибутку за рахунок продажу робіт, товарів, послуг, використання майна. При цьому громадянин, який здійснює ...

Особливості

З'явився сиблон на початку 70-х років минулого століття. Він являє собою вдосконалену віскозу. На першому етапі здійснюється одержання целюлози з деревини, її виділяють в чистому вигляді. Найбільша її кількість міститься в бавовні – близько 98%, але волокон бавовни і без цього виходять відмінні нитки. Тому для вироблення целюлози частіше використовується деревина, зокрема хвойна, де її міститься 40-50%, а інше – це непотрібні компоненти. Від них потрібно позбавлятися в процесі виробництва синтетичних волокон.

Процес створення

Синтетично волокна виробляються поетапно. На першому етапі здійснюється процес варіння, під час якої з деревної стружки всі зайві речовини переміщаються в розчин, а також проводиться розбивка довгих полімерних ланцюгів на окремі фрагменти. Звісно, тут не обходиться тільки гарячою водою, виробляються добавки різних реагентів: натронов та інших. Тільки варіння з додаванням сульфатів дозволяє отримати целюлозу, яка придатна для виробництва сиблона, так як в ній залишається менше домішок.

Коли целюлоза вже выварена, її відправляють на відбілювання, сушку і прессовку, а потім переміщують туди, де в ній є необхідність – це виробництво паперу, целофану, картону і волокон, тобто основне виробництво. Що ж з нею далі відбувається?

Подальша обробка

Якщо потрібно отримати синтетичні і натуральні волокна, то спочатку потрібно приготувати прядильний розчин. Целюлоза являє собою тверду речовину, яку непросто розчинити. Тому зазвичай її перетворюють в розчинний у воді ефір дитиоугольной кислоти. Процес перетворення в це речовина є досить тривалим. Спочатку проводиться обробка целюлози гарячої лугом з подальшим віджимом, в розчин при цьому переходять непотрібні елементи. Після віджимання маса подрібнюється, а потім поміщається в спеціальні камери, де починається предсозревание – відбувається вкорочення молекул целюлози майже вдвічі за рахунок окисної деструкції. Далі відбувається реакція лужної целюлози з сірковуглецем, що дозволяє отримати ксантогенат. Це маса оранжевого кольору, схожа на тісто, ефір дитиоугольной кислоти і вихідної речовини. Цей розчин за його в'язкість отримав назву "віскоза".

Далі відбувається фільтрування для видалення останніх домішок. Випускається розчинений повітря за допомогою «скипання» ефіру у вакуумі. Всі ці операції призводять до того, що ксантогенат стає схожий на молодий мед – жовтий і тягучий. На цьому прядильний розчин повністю готовий.

Отримання волокон

Розчин продавлюється через фільєри. Штучні синтетичні волокна не просто прядутся традиційним способом. Цю операцію складно порівняти з простою текстильної, правильніше буде сказати, що це хімічної процес, що дозволяє мільйонам струмків рідкої віскози стати твердими волокнами. На територіїРосії з целюлози виходить віскоза і сиблон. Другий тип волокна в півтора рази міцніше першого, характеризується більшою стійкістю до лугів, тканини з нього відрізняються гігроскопічністю, меншою мірою усадки і зминання. А відмінності в процесах виробництва віскози і сиблона з'являються в той момент, коли в осаджувальної ванни після фільєр виявляються тільки що "які народилися" синтетичні волокна.

Хімія в допомогу

Для отримання віскози у ванну наливають сірчана кислота. Вона призначена для розкладання ефіру, завдяки чому виходять суто целюлозні волокна. При необхідності отримання сиблона у ванну додають сульфат цинку, частково чинить перешкоду гідролізу ефіру, тому в нитках буде міститися залишковий ксантогенат. І що ж це дає? Далі волокна піддаються розтягуванню і формуванні. Коли в полімерних волокнах є залишки ксантогенатів, виходить витягнути полімерні целюлозні ланцюжки вздовж осі волокна, а не розташувати їх хаотично, що характерно для звичайної віскози. Після витяжки джгут з волокон розрізають на шпательки довжиною 2-10 міліметрів. Після ще кількох процедур здійснюється пресування волокон в стоси. Тонни деревини достатньо для отримання 500 кілограм целюлози, з якої буде випущено 400 кілограм волокна сиблона. Прядіння целюлози здійснюється приблизно дві доби.

Що далі роблять з сиблоном?

У вісімдесятих роках ці синтетичні волокна використовувалися в якості добавок до бавовні, щоб нитки прялись краще і не рвалися. З сиблона робили підкладки під штучну шкіру, а також використовували його при виробництві виробів з азбесту. Тоді технологи не були зацікавлені в створенні чогось нового, потрібно як можна більше волокна для реалізації задуманого.

А на Заході в ті часи високомодульні віскозні волокна використовувалися для виробництва тканин, які відрізнялися дешевизною і міцністю в порівнянні з бавовняними, але при цьому добре вбирає вологу і дихали. Зараз у Росії не залишилося власних бавовняних регіонів, тому на сиблон покладаються великі надії. Тільки попит на нього поки не особливо великий, так як тканини і одяг вітчизняного виробництва зараз майже ніхто не купує.

Полімерні волокна

Їх прийнято поділяти на природні, синтетичні і штучні. Природні являють собою ті волокна, утворення яких здійснюється в натуральних умовах. Їх прийнято класифікувати за походженням, яке визначає їх хімічний склад, на тваринні і рослинні. Перші складаються з білка, а саме каротину. Це шовк і вовна. Другі складаються з целюлози, лігніну і геміцелюлози.

Штучні синтетичні волокна виходять за допомогою хімічної переробки полімерів, що існують у природі. До них прийнято відносити ацетатні, віскозні, альгінатние і білкові волокна. В якості сировини для їх одержання служать сульфатна або деревинна сульфітна целюлоза. Випуск штучних волокон виробляється у вигляді текстильних і кордних ниток, а також у вигляді штапельного волокна, яке переробляється разом з іншими волокнами у процесі виробництва різних тканин.

Синтетичне поліамідне волокно виходить з полімерів, штучно виведених. В якості вихідної сировини в такому процесу використовуються полімерні волокна, сформовані з гнучких макромолекул слаборазветвленной або лінійної структури, що володіють значною масою – більше 15 000 атомних одиниць маси, а також дуже вузьким молекулярно-масовим розподілом. В залежності від типу синтетичні волокна здатні володіти високим ступенем міцності, значною величиною по відношенню до подовження, еластичністю, стійкістю до множинним навантажень, малими залишковими деформації і швидким відновленням після зняття навантаження. Саме тому, окрім використання в текстилі їм знайшли застосування в якості армуючих елементів під час виготовлення композитів, і все це дозволили зробити особливі властивості синтетичних волокон.

Висновок

В останні декілька років можна спостерігати дуже стійке зростання кількості досягнень у сфері розробки нових полімерних волокон, зокрема, пара-арамідних, поліетиленових, термостійких, комбінованих, структура яких – ядро-оболонка, гетероциклічних полімерів, які включені різні частинки, наприклад, срібло або інші метали. Тепер матеріал нейлон – це вже не верх інженерної думки, так як зараз існує величезна кількість нових волокон.