Студопедия
Новини освіти і науки:
Контакти
 


Тлумачний словник






Штучні волокна і нитки

 

Звичайна схема отримання хімічних волокон і ниток складається з п'яти стадій.

1. Отримання і попередня обробка сировини. Для штучних волокон і ниток як сировину використовують природні речовини (деревина, насіння, молоко) з їх подальшою переробкою.

Для синтетичних волокон сировину отримують шляхом синтезу полімерів із простих речовин.

2. Приготування прядильного розчину або розплаву, шляхом розчинення (при отриманні штучних волокон), або шляхом розплавлення (при отриманні більшості синтетичних волокон) вихідних твердих полімерів.

3. Формування нитокза рахунок дозованого продавлювання прядильного розчину або розплаву через отвори фільєр.

4. Обробкаполягає в тому, що отримані волокна і нитки промивають, сушать, вибілюють, фарбують, а також піддають, у разі потреби, додатковій обробці для перебудови первинної структури.

5. Текстильна переробкапроводиться з метою з'єднання ниток, їх скручування, фіксації скручування, оцінки якості і сортування.

 

Модифікація текстильних волокон і нитокпроводиться з метою надання їм заданих властивостей.

Фізична (структурна) модифікація полягає в спрямованій зміні будови волокон і ниток, їх поперечної і подовжньої форми. При цьому можливі різні способи:

¨ орієнтація і витягування на стадії формування;

¨ введення різних добавок, які, не вступаючи в хімічну взаємодію з полімером, впливають на його структуру і властивості;

¨ формування ниток із суміші полімерів;

¨ отримання ниток різного профілю за рахунок зміни форми отворів фільєр;

¨ отримання бікомпонентних волокон із 2-х або 3-х полімерів, які з'єднуються один з одним на поверхні розділу;

¨ отримання комбінованих ниток шляхом осадження на готовому волокні різних полімерів.

 

Хімічна модифікаціяполягає в частковій спрямованій зміні хімічного складу полімеру. До таких методів відносять:

¨ синтез сополімерів на стадії приготування;

¨ синтез щеплених сополімерів до бічних груп основного полімеру;

¨ ”зшивання” – утворення поперечних хімічних зв'язків між полімерами;



Интернет реклама УБС

¨ хімічне перетворення, засноване на обробці готової нитки реагентами.


До штучних текстильних ниток і волокон відносять гидратцелюлозні, ацетілцелюлозні та білкові волокна (схема 2).

Сировиною для виробництва гідратцелюлозних штучних волокон і нитокслужить природна целюлоза (з вмістом целюлози до 98 %), яка одержується з деревини ялини, сосни, ялиці, буку, бавовняного пуха.

Формування ниток здійснюється з лужного (віскозні нитки) або мідно-аміачного (мідно-аміачні нитки) розчину природної целюлози в осадній ванні під дією хімічних реагентів.

Під час формування волокон розчин целюлози руйнується, зароджуються і зростають макромолекули гідратцелюлози.

Гидратцеллюлоза й природна целюлоза має однаковий хімічний склад, але різну фізичну структуру. У гідратцелюлози вона більш рихла, менш орієнтована, менша ступінь кристалічності (40 – 50 %) і полімеризації (300 – 800).

 

Випускається декілька видів гідратцелюлозних волокон і ниток:

¨ звичайні віскозні волокна і ниткимають не однорідну рихлу та мало впорядковану структуру, що призводить до великої усадки текстильних матеріалів при висиханні й втраті міцності. Орієнтована оболонка нитки складає 35 – 50% поверхні поперечного перетину;

¨ високоміцне віскозне волокновнаслідок фізичної модифікації набуває рівномірної орієнтованої структури, яка складається з довгих макромолекул;

¨ високомодульне віскозне волокномодифікується за рахунок менших швидкостей формування, а також подальшого витягування та термофіксації, що призводить до утворення високоорієнтованої, щільної та рівномірної структури нитки (зразком такого волокна є сіблон, який по більшості властивостей не поступається бавовняному волокну);

¨ полінозне волокновідноситься до високомодульного віскозного волокна і має підвищений ступінь полімеризації (500 – 800), надмолекулярна структура близька до структури бавовни, недоліком такого волокна є крихкість і низька міцність при згині;

¨ мтілон– хімічно модифіковане віскозне волокно, виходить шляхом щеплення до макромолекул целюлози мономерів поліакрилонітрилу. Специфічна особливість – вовноподібність – застосовують у виробництві килимів.

 

Мідно-аміачне волокномає однорідну структуру без орієнтованої оболонки на поверхні. По своїм властивостях аналогічно звичайному віскозному волокну, але володіє меншою міцністю та подовженням.

 

Ацетілцеллюлозниє волокна і ниткиотримують із бавовняної целюлози (вміст целюлози складає не менш 98%).

Внаслідок ацетилювання сировини сумішшю оцтового ангідриду, оцтової та сірчаної кислот утворюється триацетат целюлози.

При подальшому частковому обмиленні триацетату отримують діацетат целюлози, який використовують для здобуття ацетатних (діацетатних) ниток.

Ацетілцелюлозні волокна, в порівнянні з гідратцелюлозними, мають низьку гігроскопічність (через відсутність гідроксильних груп). Тому вплив вологи на їх властивості невеликий. Гігроскопічність діацетатних (ацетатних) волокон більш ніж у триацетатних.

Трицетатні волокна мають високу пружність, стійко зберігають форму у виробах, не усаджуються при вологій і тепловій обробці. Ацетілцелюлозні волокна термопластичні. Розм'якшуються ацетатні волокна при 1400 – 1500 С і плавляться при 2300 С, а триацетатні при 1800 – 1900 С, і 2900 С, відповідно.

 

Білкові штучні волокна і ниткиотримують з білка молока (казеїн) або білка рослинного походження (зеїн). По деяких властивостях такі волокна близькі до натуральної вовни, але з-за низьких механічних властивостей і у зв'язку з використанням харчових продуктів як сировина, їх виробництво обмежене.

Характеристики властивостей текстильних волокон приведені в таблиці 3, розчинність в різних хімічних реактивах в таблиці 4 і поведінка при горінні в таблиці 5.


Таблиця 3. – Характеристики властивостей хімічних волокон

 

Волокно Ступінь поліме-різацїі Щіль-ність, г/см3 Лінійна щіль-ність, Текс Відносне розрив-не навантажен-ня для волокна Подовження волокна, % Воло-гість,% Термостійкість
сухого, сН/Текс мокро-го, % від нату-раль-ного сухого мок-рого Темпе- ратура експлу-атації, оС Темпе- ратура руйну-вання, оС
Віскозне звичайне 300 ÷ 350 1,5 ÷ 152 0,33 ÷ 0,5 14,5 ÷ 19,8 40 ÷ 50 20 ÷ 30 25 ÷ 35 12 ÷ 18 130 ÷ 150 200 ÷ 220
Високо-міцне: 400 ÷ 450 1,48 ÷ 1,5 0,33 ÷ 0,5 27 ÷ 45 45 ÷ 60 10 ÷ 16 14 ÷ 20 6 ÷ 12 130 ÷ 150 200 ÷ 220
Ацетатне 300 ÷ 400 1,32 0,2 ÷ 0,5 10,8 ÷ 13,5 55 ÷ 60 22 ÷ 30 28 ÷ 35 6 ÷ 8 100 ÷ 110
Тріацетат-не 300 ÷ 400 1,28 11 ÷ 12 80 ÷ 85 3,2
Поліамідне (капрон, анід) 100 ÷ 200 1,14 0,17 ÷ 0,3 45 ÷ 70 50 ÷ 95 20 ÷ 25 22 ÷ 28 3,5 ÷ 4 120 ÷ 130
Поліефірне (лавсан) 100 ÷ 150 1,3 0,17 ÷ 0,3 40 ÷ 55 20 ÷ 25 20 ÷ 25 0,2 ÷ 0,4 230 ÷ 250
Поліурета-нове (спан-декс) 1,1 ÷ 1,25 6 ÷ 8 500 ÷ 800 1,0 ÷ 1,5 150 ÷ 200
Полівініл-хлоридне (хлорин) 800 ÷ 1000 1,6 0,17 ÷ 0,3 18 ÷ 25 20 ÷ 24 20 ÷ 24 0 ÷ 0,3 до 70 80 ÷ 90
Поліакри-лонітриль-ное (ніт-рон) 1000 ÷ 2000 1,16 ÷ 1,18 0,12 ÷ 0,3 32 ÷ 39 18 ÷ 22 18 ÷ 22 0,1 ÷ 0,9
Полівініл-спиртове (вінол) 1000 ÷ 2000 1,3 ÷ 1,31 0,12 ÷ 0,3 30 ÷ 40 75 ÷ 85 30 ÷ 35 35 ÷ 43
Поліпро-піленове 1900 ÷ 5900 0,91 0,12 ÷ 0,3 23 ÷ 45 15 ÷ 30 15 ÷ 30 до 80

Таблиця 4. – Розчинність волокон в різних хімічних реагентах

 

Волокно Хімічні реагенти
Мідно-аміачний комплекс [Cu(NH3)4](OH)2 Луг NaOH Сірчана кислотаH2SO4 Соляна кислотаHCl Азотна кислотаHNO3 Мурашина кислота HCOOH Оцетова кислотаCH3COOH Фенол C6H5-OH Ацетон CH3-CO-CH3
Бавовна Р Н РБ, В РБ, В РВ Н Н
Мерсеризована бавовна Р Н РБ, В РБ, В РВ Н Н
Льон Р Н РБ, Г РБ, Д РВ Н Н
Вовна Н РА, Д РБ, Д ПБ Н НА НА Н Н
Натуральний шовк Р РБ, Г РБ РБ Н НА НА Н Н
Віскозне волокно Р РБ, В РБ, В РВ РВ Н Н
Мідно-аміачне волокно Р РБ, В РБ, В РВ РВ Н Н
Ацетатне волокно П РБ РБ РВ РБ РБ РБ Р Р
Тріацетатне волокно Н РБ РБ РБ Р Р Н
Капрон Н Н РБ, В РА, В РГ РБ, Г РБ Р Н
Анід Н Н РБ, В РА, Г Р РБ, Г РБ, Г Р Н
Лавсан Н РА, Д НБ РБ, Д РГ Н Н РГ Н
Нітрон Н ПА РБ, Д НБ ПБ, Г

 

Примітка: Р – розчиняється;

П – погано розчиняється;

Н – не розчиняється;

А – в слабкому розчині;

Б – в міцному розчині;

В – на холоді;

Г – при нагріванні;

Д – при кип'яченні.


Таблиця 5 – Характер горіння волокон

 

Волокно Характер горіння Запах при горінні Поведінка при винесен-ні з полум'я Вид золи (залишок)
Бавовна Горить швидко, яскраво-жовтим полум'ям Паленого паперу Продовжує горіти. По-вільно тліє. Зола сірого кольору
Льон Горить швидко, яскраво-жовтим полум'ям Паленого паперу Гірше тліє. Швидко затухає. Зола сірого кольору
Вовна Горить повільно, обвуглюючись Палёного волоса Горіння припиняється Залишок чорного кольору, крихкий, легко руйнується пальцями
Шовк Горить повільно, обвуглюючись Паленого рогу або пера Горіння припиняється Залишок чорного кольору, крихкий, легко руйнується пальцями
Віскозне волокно Горить швидко, яскраво-жовтим полум'ям Паленого паперу Продовжує горіти Чорний залишок, руйнується пальцями
Мідно-аміачне волокно Горить швидко, яскраво-жовтим полум'ям Паленого паперу Продовжує горіти Чорний залишок, руйнується пальцями
Ацетатне волокно Горить з плавленням Оцетової кислоти Горіння припиняється Чорна тверда кулька, що спеклася
Тріацетатне волокно Плавиться Характерний Припиняє плавитися Тверда кулька світло-коричневого кольору
Капронове волокно Горить з плавленням Сургучу (ва-рених бобів) Горіння припиняється, плавиться Тверда кулька чорного кольору, пальцями не руйнується
Лавсанове волокно Плавиться і усад-жується. Виділя-ється світлий дим і кіптява Солодкуватий Плавиться Темна кулька, пальцями не руйнується
Нітронове волокно Горить яскравим полум'ям з оплав-ленням. Створює ефект «бенгаль-ських вогнів» Без характерного запаху Продовжує горіти Чорна тверда кулька
Хлоринове волокно Горить, забарвлю-ючи полум'я в зе-лений колір. Виді-ляє чорну кіптяву Хлора Горіння припиняється Чорна тверда кулька


Читайте також:

  1. А і Б – аферентні волокна.
  2. Аферентні волокна, що викликають активність гальмівного нейрона Г.
  3. Болота. Штучні водойми
  4. Будова оптичного волокна
  5. Будова оптоволокна та основні фізичні явища в оптоволокні.
  6. Визначення температури нитки розжарення і електричної лампи пірометром з ниткою, що зникає.
  7. Виробництво виробів із прогумованого волокна
  8. Властивості м’язового волокна. Механізми утворення та передачі збудження, скорочення скелетних м’язів.
  9. Волокна тваринного походження
  10. Еластинові волокна
  11. Закони проведення збудження по нервовим та м’язовим волокнам.
  12. Закони проведення збудження по нервовим та м’язовим волокнам.




<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
 | 

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.002 сек.