Kemična vlakna in niti. Sintetične tkanine - gostje iz prihodnosti Tehnologija sintetičnih vlaken

Uvod……………………………………………………………………………3

1. Značilnosti sintetičnih vlaken………………………..…….3

2. Surovine za proizvodnjo sintetičnih vlaken……………………..4

3. Proizvodnja sintetičnih vlaken……………………………………5

4. Uporaba sintetičnih vlaken……………………….…………11

Reference…………………………………………………………….12

Uvod

Sintetična vlakna so izdelana iz polimernih materialov, pridobljenih s sintezo enostavnih snovi (etilen, benzen, fenol, propilen itd.), ki se proizvajajo iz naftnih plinov, nafte in premogovega katrana. Sintetični polimerni materiali za proizvodnjo vlaken so narejeni na osnovi polimerizacijskih in polikondenzacijskih smol. Odvisno od pogojev polimerizacijskih in polikondenzacijskih procesov dobimo polimerne molekule, ki se razlikujejo ne le po velikosti, ampak tudi po strukturi. Sodobne metode Sinteza makromolekularnih spojin omogoča, da z uporabo različnih monomerov in spreminjanjem pogojev sinteze dobimo spojine katere koli sestave in posledično spremenimo lastnosti polimera in iz njega pridobljenih vlaken v želeni smeri. Ko je surovina pridobljena, je proizvodni proces sintetičnih vlaken sestavljen iz predenja in končne obdelave. Sintetična vlakna so spredena iz raztopine, pa tudi iz taline ali zmehčanega polimera.
Trenutno se večina sintetičnih vlaken uporablja v kombinaciji z naravnimi in umetnimi vlakni, kar omogoča izdelavo tekstilnih izdelkov, ki ustrezajo zahtevam potrošnikov.
Vsa sintetična vlakna, glede na strukturo makromolekul, delimo na karboverižne in heteroverižne. Od ogljikovo-verižnih vlaken se največ uporabljajo poliakrilonitril, polivinilklorid, polivinilalkohol, poliolefinska vlakna, od heteroverižnih vlaken pa poliamid in poliester.

Značilnosti sintetičnih vlaken

Za sintetična vlakna je za razliko od naravnih in umetnih vlaken značilna nizka vpojnost vlage, zato se izdelki iz njih hitro izsušijo. Nizka občutljivost na vlago vpliva tudi na druge lastnosti teh vlaken. Tako se njihove fizikalne in mehanske lastnosti pri potopitvi v vodo skoraj ne spremenijo. Ta vlakna imajo visoko trdnost tako v zračno suhem kot v mokrem stanju, kar širi obseg njihove uporabe. Pomembna lastnost sintetičnih vlaken je kemična inertnost. Tako sta kapron in anid odporna na alkalije, lavsan je odporen na kisline, lastnosti klora se ne spremenijo pod vplivom kislin, alkalij, oksidantov in drugih reagentov. Sintetična vlakna so odporna na bakterije, mikroorganizme, plesen in molje.
Vendar pa se sintetična vlakna razlikujejo po številnih lastnostih. Na primer, za kapronska vlakna je značilna visoka odpornost proti obrabi, nitronska vlakna - na sončno svetlobo in atmosferske vplive, lavsan pa zelo nizek preostali raztezek. Sintetična vlakna imajo številne pomanjkljivosti. Tako nizka absorpcija vlage močno otežuje barvanje teh vlaken, prispeva k kopičenju elektrostatičnih nabojev na njihovi površini, zmanjšuje higienske lastnosti, kar omejuje uporabo teh vlaken za proizvodnjo spodnjega perila in otroških izdelkov.

2. Surovine za proizvodnjo sintetičnih vlaken

Sintetična vlakna - vlakna, pridobljena s sintezo polimerov, sestavljenih iz naravnih snovi z nizko molekulsko maso (C, H, O, N itd.), Kot rezultat reakcije polimerizacije ali polikondenzacije. Polimeri se sintetizirajo iz produktov predelave nafte, plina in premoga (benzen, fenol, etilen, acetilen, amoniak, cianovodikova kislina), ki se v velikih količinah pridobivajo v kemičnih obratih. S spreminjanjem sestave začetnih izdelkov je mogoče spreminjati strukturo in lastnosti sintetičnih polimerov in iz njih pridobljenih vlaken.

Sintetična vlakna imajo kemična sestava, ki mu podobnega med naravnimi materiali ni.

Splošne informacije o tekstilnih vlaknih, nitih.

Tekstilna vlakna delimo v dve glavni skupini: naravna in kemična.

Naravne - visokomolekularne spojine rastlinskega in živalskega izvora

Kemična vlakna delimo na umetna in sintetična.

Surovine za umetna vlakna:

To so naravne visokomolekularne spojine – lesna celuloza (smrekov in borov čips); alginska kislina iz morskih alg; mlečne, pšenične, sojine beljakovine; ostanki bombaža.

Surovine za sintetična vlakna:

To so produkti predelave nafte, plina, premoga s sintezo, ko iz več preprostih snovi dobimo eno kompleksno snov. (sinteza je spojina, od tod tudi ime vlaken)

Vlakna so lahko:

AMPAK) osnovno- ne delite v vzdolžni smeri brez uničenja (vata); elementarna vlakna velike dolžine (desetine in stotine metrov) imenujemo elementarni filamenti

B) kompleksen- pritrjeno (zvit zapleten ali zlepljen skupaj) v vzdolžni smeri (lan, konoplja); kompleksni filamenti so sestavljeni iz elementarnih filamentov

Poleg naravne svile so vse kompleksne niti kemične

Imenujejo se kratki kosi umetnih ali sintetičnih niti, dolgi 35-150 mm "staples" ali rezana vlakna. Pri proizvodnji viskoze je znano, da so to niti poljubne dolžine z ostrim sijajem, zelo gladke. Če pa viskozno vrv narežete na sponke in jo nato zvijete v nit, potem izgubi lesk, gladkost, izgubi pa tudi svojo trdnost. Tako so pridobivali rezana vlakna, ki so se po vojni razširila v Rusiji. Do leta 1970 se je viskoza imenovala sponka

Teksturirane niti- to so niti spremenjenih struktur, tj. kompleksna nit je posebej močno deformirana:

a) kodre z zvijanjem, ki mu sledi fiksiranje tega kodra s segrevanjem - dobite elastična nit;

b) zvijati niti z različnim krčenjem in vlažiti; v tem primeru se ena nit skrajša, druga pa se ne skrči, se deformira in tvori kodre, ki štrlijo na površini v obliki zank. Torej dobite velika količina preja.

c) ojačana preja (nit) ima jedro in zunanji ovoj; drugo vlakno (bombaž, viskoza) je navito (pleteno) na jedro poliamidne (kapronske) niti; prejeti ojačana preja visoka mehanska trdnost, mehkoba, puhastost.

Pridobivanje umetnih vlaken:

Prejem rešitve:

1. Ostanke smrekovih ali borovih sekancev posušimo
2. Obdelano s kavstično sodo do otekanja
3. Masa se raztopi, dobimo viskozno raztopino
4. Vlakno se oblikuje: pod pritiskom gre raztopina skozi cevovod, potisne se skozi predilne cevi v usedlinsko kopel z vodno raztopino žveplove kisline. (Matura je pokrovček z zelo majhnimi luknjami s premerom 0,07-0,08 mm.)
5. Ko raztopina in žveplova kislina reagirata, nastanejo trdni, zelo dolgi in zelo tanki filamenti.
6. Več elementarnih niti je z vrtenjem povezanih v en kompleks, ki se z vlečenjem navije na vreteno.

Zaključek niti:

1. Izpiranje - odstranite žveplovo kislino.
2. Belilo
3. Oprano z milom, ki daje mehkobo in drobljivost

Po tem principu se pridobivajo sintetične niti

Kemična sintetična vlakna.

Sintetična vlakna imajo velik vpliv na razvoj tekstilne industrije - bistveno se razširi ponudba tkanin, izboljšajo se nekatere njihove lastnosti, z uporabo mešanih vlaken nastajajo nove vrste tkanin, pridobijo se tkanine z želenimi lastnostmi, proizvodni stroški so veliko nižji od naravnih.

Sintetična vlakna vključujejo: kapron, lavsan, nitron.

Kapron- poliamidna vlakna, pridobljena s sintezo (povezava, kompilacija, kombinacija)- iz več enostavnih snovi dobimo eno kompleksno iz produktov predelave nafte in premoga (iz sintetičnih visokomolekularnih snovi).

Industrijska proizvodnja se je prvič začela leta 1932 v Nemčiji.

V Rusiji leta 1939 je sprostitev tega vlakna igrala veliko vlogo v Veliki domovinska vojna: iz njih so bile izdelane letalske pnevmatike za težke bombnike, brez teh pnevmatik letala niso mogla vzleteti, saj gumijaste pnevmatike med pospeševanjem niso vzdržale trenja, so izgorele in se zrušile.

Če ne bi bilo najlona, ​​ne bi bilo težkih bombnikov.

potrdilo o prejemu. Po prejemu najlonske snovi tekoči tok v obliki staljene smole priteče iz spineret, ga prepiha hladen zrak in se strdi. Da bi preprečili krčenje, se niti vlečejo in obdelajo z vročo paro.

Značilno.

Skupna negativna lastnost vseh sintetičnih vlaken je pomanjkanje enotnega sistema por in lukenj, kar negativno vpliva na higienske lastnosti. To je najbolj trpežno vlakno na svetu, 10-krat močnejše od bombaža, 20-krat močnejše od volne, 50-krat močnejše od viskoze, čeprav se moč izgubi, ko je mokra, zato najlona in elastike (neke vrste najlona) ni mogoče drgniti in zvijati. pri pranju.

Najlonsko nit lahko spremenimo v nagubano - elastiko, ki se lahko razteza in krči v nedogled, ne da bi spremenila svoje lastnosti (vlakno je 100-krat bolj odporno na upogibanje kot viskoza, 10-krat bombaž, 20-krat volna, 50-krat viskoza)

Velika pomanjkljivost kapronskih vlaken je elektrifikacija, kopičenje električnih nabojev, oster sijaj, visoka gladkost površine, kar povzroča slabo oprijemljivost niti, zaradi česar se zanke na nogavicah in pleteninah spustijo. Pri nošenju izdelkov iz mešanih tkanin pridejo na površje najlonska vlakna, ki tvorijo pelete, ki porušijo strukturo in videz izdelkov, in ker je trdnost najlona visoka, tabletke med nošenjem ne izginejo.

Aplikacija. Najlon se uporablja za izdelavo tankih lahkih tkanin za prevleke za neveste, trakove, ribiške mreže, padala, vrvi, vrvi, ribiško vrvico, ščetine, nogavice, vrvice za letalske in avtomobilske gume, tanko perilo, til, čipke, obleke, tkanine za kostume, itd. Zelo široko uporabljena vlakna kot dodatek drugim vlaknom (za mešane tkanine).

Trenutno bodo začeli izdelovati nogavice iz mikromolekularnih spojin z uporabo nanotehnologije najlonskih vlaken, ki bo omogočila, da se vrzel v hlačnih nogavicah obnovi v 15 minutah, dovolj je le povezati njihove raztrgane robove.

Lavsan- poliestrsko vlakno.

Diolen - Nemčija, Terylene - Anglija, Dacron ZDA, Tergal - Francija

Leta 1967 je bila na drogu Ostankinskega stolpa izobešena rdeča zastava.

Navadna snov na taki višini ne zdrži močnih sunkov vetra. Odločeno je bilo, da bo zastava izdelana iz lavsana. Vlakna so prvič pridobili v Angliji leta 1941 iz naftnih derivatov in premogovega katrana.

Proizvodnja in proizvodnja niti je enaka kapronu.

Trenutno se proizvaja v številnih državah pod različnimi imeni. V naši državi se proizvajajo pod imenom "lavsan" - skrajšano ime - laboratorij za makromolekularne spojine Akademije znanosti. razvil pod vodstvom profesorja V. V. Kormasha.

Značilno. Lavsan vlakno po videzu spominja na volno, mehko na dotik, toplo, voluminozno, 3-krat cenejše od volne, odporno na delovanje sončni žarki, ne zbledi, je elastična, lahka, zelo trpežna, zelo elastična, zaradi tega tkanine ne zahtevajo likanja, izdelki se ne mečkajo (3x bolj mečkajo kot volna), odporni na plesen, kisline in alkalije. Lavsan se uporablja v čisti obliki, vendar se večinoma dodaja volni, viskozi, bombažu. izboljšati njihove lastnosti in znižati cene.

Izdelki z dodatkom lavsana se ne zmečkajo, njihova moč se poveča, pridobijo lep videz.

Pomanjkljivosti vključujejo nizke higienske lastnosti in njihovo zmožnost med delovanjem, da na površini tvorijo pilinge, konce zlomljenih vlaken, zvite v kroglice, kar daje izdelkom neurejen videz.

Aplikacija. Lavsan se uporablja za izdelavo vlaken za preproge, krzno, blago za zavese, obleke, kopalke, pletenine, til; iz monofilamentov - mreže in ščetin.

Zaradi označenih negativne lastnosti pogosto se uporablja v mešanici z naravnimi in kemičnimi vlakni.

Trenutno se široko uporablja 100% lavsan - sintetični ozimnik, ki se uporablja pri izdelavi igrač, jaken, toplih plaščev, odej. Različne vrste sintetičnega ozimnika so sintepuh, halafiber, tensulate - izolacija za vojaške in letalske jopiče, polnila za blazine. V 60. letih 20. stoletja je bil zelo priljubljen crimplen, ki se sploh ni zmečkal, ni zahteval likanja, imel je lepo teksturo, zelo svetle barve, vendar ni prepuščal zraka., slabo absorbira vlago. Crimplene se uporablja za moške in ženske obleke

Kompleksne niti lavsana so zvite in obdelane z vročim zrakom, zaradi česar so mehke in puhaste. Uporabljajo se za izdelavo blaga za pletene trenirke, brisače. kopalke.

Nitron- poliakrilonitrilna vlakna.

Orlan. akrilan-ZDA, kašmir-Japonska, courtel-Anglija, dralon-Nemčija

Pri nas so jih začeli proizvajati leta 1963

Vlakno je spredeno iz kopolimerov poliakrilonitrila po suhem ali mokrem postopku.

Vlakno se stisne skozi predilnico, vleče in toplotno obdela, (potopljen v vročo paro) določanje razporeditve makromolekul.

Proizvedeno v obliki vlaken. Da bi jih zvili, jih valovite v posebnih strojih. Nagubano nitronsko vlakno je po videzu podobno finemu volnenemu vlaknu. Nitron je nadomestek za volno, najtoplejši v svetu kemičnih niti.

Značilno. Nitronsko vlakno ima visoko toplotno zaščitno lastnost, najtoplejše od vseh kemičnih vlaken, z zelo nizkim mečkanjem in krčenjem, sploh ne zbledi, dobro se barva, relativno visoka trdnost, odpornost proti obrabi: 5-10-krat manjša od najlona in lavsana; izdelki ohranijo 80% svoje prvotne trdnosti eno leto in pol delovanja.

Vlakna so krhka, naelektrena in razkosana, vendar napitki v procesu nošenja izginejo.

Predmeti iz nitrona so odlično pralni v topli vodi z milom, morebitni madeži hitro izginejo Predmete lahko čistite z bencinom, acetonom. Vlakno je nizko higroskopično, zato so higienske lastnosti slabe. vendar je toplotna odpornost zelo visoka

Aplikacija. Glede odpornosti na svetlobo so nitronska vlakna boljša od vseh tekstilnih vlaken, zato so iz njega izdelani zavese-til, markize in drugi izdelki. Po videzu in nekaterih lastnostih je podobna volni, proizvaja se v obliki vlaken in se uporablja podobno kot volna: za izdelavo tkanin za oblačila in kostime, preprog iz umetnega krzna, raznih pletenin, kap, šalov, odej, rokavic. Od niti - izdelki iz zavese-til, ribiški pribor.

Kombinacija volne in nitrona tvori odlična mešana vlakna za lepe, tanke, tople pletene obleke.

Značilnosti sintetičnih vlaken

№ p.p.	Značilnosti in lastnosti	kapron	lavsan	nitron
1	površino	gladka	gladka	grobo
2	sijaj	rezanje	šibka	mat
3	moč	pomemben, zmanjša se, ko je moker, ni ga mogoče drgniti in zvijati pri pranju		velika, se ne skrči, ko je mokra
4	Dolžina vlaken	arbitrarna	arbitrarna	arbitrarna
5	zgorevanje	stopi, nato pa vžge z modrikasto rumenim plamenom, sprosti se vonj po pečatnem vosku, nastane madež, iz katerega lahko vročo izvlečemo nit, ostanek je temna trdna krogla	gori z rahlo rumeno barvo s sproščanjem črne goste saje, nastane trdna črna kroglica	gori bliskovito, intenzivno, oddaja črne saje, plamen je rumen, nastane temen naliv nepravilne oblike
6	gubanje	majhna	Zelo majhen	povprečje
7	higroskopičnost	nizka	nizka	nizka
8	toplotna zaščita	majhna	visoka	pomemben
9	drobljenje	velik	velik	majhna
10	krčenje	majhna	majhna	majhna
11	zavesa	majhna	majhna	majhna
12	odpornost proti obrabi	pomemben	velik	pomemben
13	širjenje niti	pomemben	majhna	majhna
14	prepustnost	majhna	majhna	majhna

Umetna vlakna - viskoza, acetat, triacetat.

Viskoza - (viskozen, lepljiv) je koncentrirana raztopina naravnih spojin - hidratiziranih celuloznih vlaken

Vlakno je v 80. letih 19. stoletja pridobil botanik Negeli, ki je ugotovil, da je bombažno vlakno sestavljeno iz celuloze. To odkritje je pripeljalo do ideje, da je možno proizvesti vlakno, podobno bombažu, vendar iz cenejših celuloznih surovin – lesnih ostankov. Poskusi pridobitve takšnega vlakna so bili okronani z uspehom leta 1892, ko so Američani Cross, Beaven, Beadle patentirali metodo viskoze, ki so jo izboljšali in posodobili.

potrdilo o prejemu. Ostanke smrekovih sekancev in bombažne dlake obdelamo z raztopino alkalije (natrijev hidroksid), dobimo alkalno celulozo, ki jo nato obdelamo z ogljikovim disulfidom in nastali raster stisnemo skozi spinerete - plošče z drobnimi luknjami - dobimo tokove materiala, ki se strdijo in tvorijo filamente.

Ruski znanstveniki so predvideli svetlo prihodnost viskoznih vlaken. DI. Mendelejev je leta 1900 zapisal: »Rusija je polna najrazličnejših rastlinskih proizvodov ...

Celuloza ne izčrpava prsti, ni primerna za hrano ... če bi smeti spremenili v izdelke iz viskoze, bi obogateli bolj kot od vse naše trgovine.”

Značilno. Viskozna vlakna so najbolj vsestranska kemična vlakna, blizu so bombažu. Vlakno ima ohlapno strukturo, po videzu spominja na svilo, ima odlične higienske lastnosti. ("diha"), ima povečano higroskopičnost, veliko vzdržljivost, je dobro likan.

Pomanjkljivost je oster sijaj, če pa vlakna viskoznega prediva razrežemo na kose (sponke), nato pa se raztegne in zvije v prejo, potem to rezano vlakno izgubi svoj sijaj in trdnost se nekoliko zmanjša, medtem ko ohrani preostale lastnosti viskoze. Predmeti se pri pranju močno skrčijo (do 10 %), ko so mokri, izgubijo moč do 60%, zato jih ni mogoče močno drgniti in zvijati.

Aplikacija. V čisti obliki in v kombinaciji z drugimi vlakni ali nitmi se proizvajajo podloge, obleke, srajce, perilo, dekorativne tkanine, vrhnja oblačila, lanene pletenine, nogavice, tekstilna galanterija (trakovi, pletenice, kravate), celofan. Če se viskozna nit močno potegne, potem zgornji sloj niti se bodo bolj raztegnile, notranja pa manj, posledično se vlakna zavihajo, iz teh niti so izdelane preproge. Če v predilno raztopino viskoze vmešamo zrak, potem pride do kemične reakcije s sproščanjem ogljikov dioksid, v vlaknu nastanejo praznine, ta votla viskozna vlakna se uporabljajo za izdelavo netopečih reševalnih oblek.Izboljšano viskozno vlakno je siblon, ki se ne mečka, malo krči, je močan in sijoč. Izdelan je iz visoko kakovostne celuloze.

Acetatna vlakna (celulozni acetat)

Na svetovnem trgu se je prvič pojavil leta 1921 kot rezultat dela ameriških znanstvenikov in tehnologov pod vodstvom Dreyfusa.

Prejemanje relativno neškodljivo, preprosto tehnološki proces in razpoložljivost podpornih materialov.

potrdilo o prejemu. Surovina za proizvodnjo acetatnih vlaken so ostanki bombažnega kosma ali rafinirane lesne celuloze, obdelani z anhidritom ocetne kisline in ocetno kislino: dobijo se ohlapni kosmiči primarnega acetata. ("kis" v latinščini "acetum", od koder izvira ime "acetat")

Za pridobitev sekundarnega acetata se primarni acetat umili - doda se določena količina vode; nastale bele kosmiče iztisnemo, obdelamo z mešanico acetona in alkohola, potisnemo skozi predilnico in zmes izparimo s toplim zrakom, od česar se niti strdijo. Te sijoče niti se uporabljajo za tkanje acetatne tkanine. V kombinaciji z drugimi nitmi se vlakno uporablja pri svili, viskozi, volni in drugih mešanih tkaninah.

Značilno. Acetatna vlakna so rahlo higroskopična, malo vpijajo vlago, mehka, lahka, tanka, elastična, sijoča, vendar pri temperaturah nad 85 stopinj izgubijo sijaj, postanejo močno naelektrena, zelo malo izgubijo trdnost, ko so mokra, vendar se nagibajo k gubam, ko so mokre, boji se visokih temperatur in pri 140 stopinjah se zruši, ni podvržen delovanju plesni, se močno kruši, malo zmečka, se hitro suši (voda odteče), obstojen na svetlobo.

Izdelke likamo mokre na napačni strani, da ne nastanejo lasje;

ni mogoče očistiti z acetonom, lahko raztopite tkanino

Aplikacija. Trenutno je proizvodnja acetatnih vlaken in niti močno upadla zaradi nizkega povpraševanja potrošnikov.

V 60. letih dvajsetega stoletja so se tkanine uporabljale za ženske obleke, bluze,. poletne obleke

triacetatnih vlaken.

Pridobljeno iz primarnega acetata z izpostavitvijo kemični sestavi.

Vlakno nastane na enak način kot acetat, vendar pri nizkih temperaturah, kar vodi do nekaterih razlik v njihovih lastnostih: ima nizko higroskopnost, je bolj belo, ima visoko temperaturo taljenja in likanja, lahko ga je beljeno in lažje barvati,

ne potrebuje likanja, dobro ohranja nagubane in valovite gube tudi po pranju, kar izboljša proces delovanja; se močno drobi.

Uporaba: Izdelujejo tkanine za kravate (zaradi nizke trdnosti) til, posteljna pregrinjala, čipke, plisirana in plisirana krila, srajce

Značilnosti umetnih vlaken

№ p.p.	Značilnosti in lastnosti	Viskoza	Acetat	Triacetat
1	površino	gladka spolzko	gladka spolzko	gladka
2	sijaj	rezanje	mat	mat
3	Dolžina vlaken	arbitrarna	arbitrarna	arbitrarna
4	moč	visoka, v mokrem stanju se zmanjša na 50 %	visoka, zmanjšana za 10 %, ko je mokra	srednje, se ne krči, ko je moker
5	zgorevanje	Dober, miren, enakomeren rumen plamen, sivi ostanki pepela, vonj po zažganem papirju	Rumen plamen s temnim polžem, vonj po kisu	Rumen plamen z rjavo liso, šibkega vonja
6	gubanje	velik	majhna	skoraj 0
7	higroskopičnost	velik	povprečje	povprečje
8	toplotna zaščita	povprečje	manj viskoze	manj viskoze
9	drobljenje	velik	velik	velik
10	krčenje	velik do 20%	majhna	majhna
11	zavesa	povprečje	povprečje	povprečje
12	Širjenje niti	velik	velik	velik
13	odpornost proti obrabi	povprečje	visoka	majhna

Literatura:

1. T.D.Balashova. N. E. Bushueva, I. V. Popikov. Dodelava svilenih tkanin.; ur. "Lahka industrija", 1986, Leningrad.
2. L.M.Mihalovskaya. Tekstilni izdelki. Ed. Gospodarstvo.; 1990, Moskva.
3. L. V. Orlenko. Terminološki slovar oblačil, Legpromizdat; 1996, Moskva
4. S.I. Stolyarova, L. D. Domnenkova. Storitveno delo. Razsvetljenje, 1985.
5. Uredil I.N. Fedorova. Razredi storitvenega dela v razredih 1U - VSH. Moskva, Izobraževanje, 1975.

vlakna - naravne ali umetne visokomolekularne snovi, ki se od drugih polimerov razlikujejo po višji stopnji urejenosti molekul in posledično po posebnih fizikalnih lastnostih, ki omogočajo njihovo uporabo za pridobivanje niti.

KLASIFIKACIJA

umetna vlakna - proizvodi kemične predelave visokomolekularnih naravnih snovi (celuloza, naravni kavčuk, beljakovine).

Sintetična vlakna - izdelani iz sintetičnih polimerov (poliamidna, poliestrska, poliakrilonitrilna in polivinilkloridna vlakna).

Tabela. NEKATERA ESECIALNA VLAKNINA

Vlakno. Kemijska formula	začetni material
Bombaž (C 6 H 10 O 5) n	Bombaž
Viskozna vlakna (C 6 H 10 O 5) n	Les Celuloza
Acetat triacetat	(C 6 H 10 O 5) n - bombaž ali lesna kaša anhidrid ocetne kisline
Nitron (poliakrilonitrilno vlakno)	Akrilonitril
Lavsan, polietilen tereftalat (poliestersko vlakno)	etilen glikol HO-CH 2 CH 2 -OH dvobazična kislina - tereftalna (1,4-benzendikarboksilna) HOOC-C 6 H 4 -COOH
Kapron (poliamidna vlakna) [-NH-(CH2)5-CO-] n	Kaprolaktam

LAVSAN

Lavsan (polietilen tereftalat)- predstavnik poliestrov:

prejeti reakcija polikondenzacije tereftalne kisline in etilenglikola:

HOOC-C6H4-CO OH + H O-CH 2 CH 2 -OH + HO OC-C 6 H 4 -COOH + ... →

→ HOOC-C 6 H 4 -CO - O-CH 2 CH 2 -O - OC-C 6 H 4 -CO - ... + nH 2 O

polimer- smola

Na splošno:

n HOOC-C 6 H 4 -COOH + n HO-CH 2 CH 2 -OH →

→ HO-(-CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 CH 2 -O-) n -H + (n-1) H 2 O

Polimer gre skozi matrice - makromolekule se raztegnejo, njihova orientacija se izboljša:

Iz taline poteka tvorba močnih vlaken na osnovi lavsana, ki ji sledi vlečenje niti pri 80-120 °C.

Lavsan je linearni togi verižni polimer. Prisotnost polarnih estrskih skupin, ki se redno nahajajo v verigi makromolekul

O-CO- vodi do povečanja medmolekulskih interakcij, kar daje polimeru togost in visoko mehansko trdnost. Njegove prednosti so tudi odpornost na povišane temperature, svetlobo in oksidante.

Prednosti:

1. Trdnost, odpornost proti obrabi
2. Odpornost na svetlobo in toploto
3. Dober dielektrik
4. Odporen na kisline in alkalne raztopine srednje koncentracije
5. Odpornost na visoke temperature (-70˚ do +170˚)

Napake:

1. Nehigroskopski (za izdelavo oblačil, ki se uporabljajo v mešanici z drugimi vlakni)

Lavsan se uporablja v proizvodnji:

1. vlakna in niti za proizvodnjo pletenin in tkanin različne vrste(taft, žoržet, krep, pique, tvid, saten, čipka, til, blago za dežne plašče in dežnike itd.);
2. folije, steklenice, embalažni material, posode itd.;
3. tekoči trakovi, pogonski jermeni, vrvi, jadra, ribiške mreže in vlečne mreže, cevi, odporne na bencin in olje, električni izolacijski in filtrirni materiali, krtače, zadrge, strune za loparje itd.;
4. kirurške niti in materiali za implantacijo v srčno-žilni sistem (endoproteze srčnih zaklopk in ožilja), endoprotetske zamenjave vezi in kit.

KAPRON

Kapron [-NH-(CH 2) 5 -CO-] n je predstavnik poliamidov.

V industriji se pridobiva s polimerizacijo derivata

ε-aminokaprojska kislina - kaprolaktam.

H 2 N-(CH 2) 5 -CO-OH + H 2 N-(CH 2) 5 -CO-OH + H 2 N-(CH 2) 5 -CO-OH →

ε-aminokaprojska kislina

→ H 2 N-(CH 2) 5 -CO-OH + H 2 N-(CH 2) 5 -CO- ... + nH 2 O

Postopek poteka v prisotnosti vode, ki igra vlogo aktivatorja, pri temperaturi 240-270 ° C in tlaku 15-20 kgf / cm 2 v atmosferi dušika.

Prednosti:

1. Zaradi močne medmolekularne interakcije zaradi vodikovih vezi med skupinami –CO-NH- so poliamidi težko topni polimeri z visokim tališčem s tališčem 180-250°C.
2. Odpornost na obrabo in deformacijo
3. Ne absorbira vlage, zato ne izgubi moči, ko je moker
4. termoplast

Napake:

1. Ni odporen na kisline

2. Nizka toplotna odpornost tkanin (ni mogoče likati z vročim likalnikom)

Uporaba:

1. Poliamidi se uporabljajo predvsem za proizvodnjo sintetičnih vlaken. Zaradi netopnosti v običajnih topilih se predenje izvaja po suhi metodi iz taline, ki ji sledi vlečenje. Čeprav so poliamidna vlakna močnejša od naravne svile, so pletenine in tkanine iz njih bistveno slabše glede higienskih lastnosti zaradi nezadostne higroskopnosti polimera.
2. Proizvodnja oblačil, umetnega krzna, preprog, tapetništva.
3. Poliamidi se uporabljajo za izdelavo tehničnih tkanin, vrvi, ribiških mrež.
4. Pnevmatike s poliamidno vrvjo so bolj trpežne.
5. Poliamide predelamo v zelo močne strukturne izdelke z brizganjem, stiskanjem, štancanjem in pihanjem.

umetna vlakna. Med kemičnimi vlakni po proizvodnji je na prvem mestu umetna viskozna vlakna. Glavna snov za proizvodnjo viskoznih vlaken je lesna celuloza in je na voljo poceni kemične snovi. Prednost viskoznih vlaken je visoka ekonomska učinkovitost njihove proizvodnje in predelave. Tako so pri proizvodnji 1 kg viskozne preje stroški dela 2-3 krat nižji od stroškov za proizvodnjo enake preje iz bombaža in 4,5-5 krat nižji od proizvodnje 1 kg volnene preje.

Viskozna vlakna se proizvajajo v različnih dolžinah in debelinah. Debelina elementarnega vlakna viskozne svile je od 0,5 do 0,2 tex.

Viskozna vlakna imajo zadostno trdnost, vendar ko so mokra, njihova trdnost pade na 50-60%. Njihova pomanjkljivost je sposobnost krčenja, to je krčenja v dolžino, zlasti po pranju izdelkov.

Ta vlakna imajo visoke higienske lastnosti, saj jih odlikuje sposobnost, da dobro absorbirajo vlago. Viskozna vlakna so toplotno odporna.

Pri segrevanju se ne zmehčajo in prenesejo segrevanje brez uničenja do 150 °. Pri višjih temperaturah (175-200°) se začne proces razgradnje vlaken.

Viskozna vlakna z izboljšanimi lastnostmi imenujemo polinoza. Po svojih lastnostih so blizu bombažnih vlaken.

Na osnovi bombaža ali lesne celuloze se pridobivajo druga umetna vlakna - bakrov amoniak in acetat.

Bakreno-amoniakova vlakna po svojih lastnostih spominjajo na viskozna vlakna. Proizvaja se v majhnih količinah, saj je njegova proizvodnja veliko dražja od proizvodnje drugih umetnih vlaken. Uporablja se predvsem v mešanicah z volno.

Obstajata dve vrsti acetatnih vlaken: diacetatna in triacetatna. Diacetatna vlakna se običajno imenujejo acetatna vlakna. Acetatna vlakna imajo zadostno trdnost. Njihov pretrgni raztezek je 18-25%. Natezna trdnost acetatnega vlakna v mokrem stanju se zmanjša za 40-50%, triacetata pa za 10-15%. Acetatna vlakna absorbirajo približno 6,5% vlage, triacetat pa ne več kot 1-1,5%.

Acetatna vlakna po svojih lastnostih zasedajo vmesni položaj med umetnimi in sintetičnimi vlakni.

Za razliko od viskoze so acetatna vlakna termoplastična in se začnejo deformirati pri temperaturi 140-150 °.

Uporaba acetatnih vlaken, pomešanih z viskozo, lahko bistveno zmanjša gubanje izdelkov. Acetatna vlakna niso barvana z barvili, ki se uporabljajo za barvanje viskoznih vlaken, zato uporaba acetatnih vlaken v mešanici z viskoznimi vlakni omogoča ustvarjanje različnih barvnih učinkov, oplemenitenje sprednje površine tkanine.

Od drugih umetnih vlaken se za proizvodnjo tkanin uporabljajo steklo in kovina; kovinske niti se uporabljajo za dajanje tkaninam različnih dekorativnih učinkov; imenujemo jih alunit, lurex, metlon itd.

Sintetična vlakna. Od sintetičnih vlaken so najbolj razširjena poliamidna vlakna, kamor sodijo najlonska, anidna, enant in druga vlakna. Pri nas je med poliamidnimi vlakni na prvem mestu najlonsko vlakno. Za njegovo pridobivanje se uporablja kaprolaktamska smola, ki se pridobiva s kemično sintezo iz razmeroma preprostih organska snov.

Poliamidna vlakna imajo številne dragocene lastnosti: visoko natezno trdnost, prožnost in izjemno odpornost proti obrabi.

Prednost poliamidnih vlaken je njihova visoka odpornost proti obrabi in ponavljajočim se deformacijam.

19. stoletje so zaznamovala pomembna odkritja v znanosti in tehnologiji. Močan tehnični razcvet je prizadel skoraj vsa področja proizvodnje, številni procesi so bili avtomatizirani in prestavljeni na kakovostno novo raven. Tehnična revolucija ni zaobšla niti tekstilne industrije - leta 1890 so v Franciji prvič izdelali vlakno z kemične reakcije. S tem dogodkom se je začela zgodovina kemičnih vlaken.

Vrste, razvrstitev in lastnosti kemičnih vlaken

V skladu s klasifikacijo so vsa vlakna razdeljena v dve glavni skupini: organska in anorganska. Organska vlakna vključujejo umetna in sintetična vlakna. Razlika med njimi je v tem, da so umetne ustvarjene iz naravnih materialov (polimerov), vendar s pomočjo kemičnih reakcij. Sintetična vlakna kot surovine uporabljajo sintetične polimere, medtem ko postopki pridobivanja tkanin niso bistveno drugačni. Anorganska vlakna vključujejo skupino mineralnih vlaken, ki so pridobljena iz anorganskih surovin.

Kot surovina za umetna vlakna se uporabljajo hidrirana celuloza, celulozni acetat in proteinski polimeri, za sintetična vlakna - karboverižni in heteroverižni polimeri.

Ker se pri izdelavi kemičnih vlaken uporabljajo kemični procesi, lahko lastnosti vlaken, predvsem mehanske, spreminjamo z različnimi parametri proizvodnega procesa.

Glavne razlikovalne lastnosti kemičnih vlaken v primerjavi z naravnimi so:

• visoka moč;
• sposobnost raztezanja;
• natezna trdnost in dolgotrajne obremenitve različnih trdnosti;
• odpornost na svetlobo, vlago, bakterije;
• odpornost proti gubam.

Nekatere posebne vrste so odporne na visoke temperature in agresivna okolja.

GOST kemične niti

Po All-Russian GOST je klasifikacija kemičnih vlaken precej zapletena.

Umetna vlakna in niti so po GOST razdeljeni na:

• umetna vlakna;
• umetne niti za kordno blago;
• umetne niti za tehnične izdelke;
• tehnične niti za vrvice;
• umetne tekstilne niti.

Sintetična vlakna in niti so sestavljena iz naslednjih skupin: sintetična vlakna, sintetične niti za kord, za tehnične izdelke, filmske in tekstilne sintetične niti.

Vsaka skupina vključuje eno ali več podvrst. Vsaka podvrsta ima v katalogu svojo kodo.

Tehnologija pridobivanja, izdelave kemičnih vlaken

Proizvodnja kemičnih vlaken ima velike prednosti pred naravnimi vlakni:

• prvič, njihova proizvodnja ni odvisna od sezone;
• drugič, sam proizvodni proces, čeprav precej zapleten, je veliko manj naporen;
• tretjič, to je priložnost za pridobitev vlakna z vnaprej nastavljenimi parametri.

S tehnološkega vidika so ti procesi kompleksni in vedno sestavljeni iz več faz. Najprej se pridobi surovina, nato se pretvori v posebno predilno raztopino, nato se oblikujejo in dodelajo vlakna.

Za oblikovanje vlaken se uporabljajo različne tehnike:

• uporaba mokre, suhe ali suho-mokre malte;
• uporaba rezanja kovinske folije;
• črpanje iz taline ali disperzije;
• risanje;
• sploščenje;
• oblikovanje z gelom.

Uporaba kemičnih vlaken

Kemična vlakna imajo zelo široko uporabo v številnih industrijah. Njihova glavna prednost je relativno nizka cena in dolga življenjska doba. Tkanine iz kemičnih vlaken se aktivno uporabljajo za krojenje posebnih oblačil, v avtomobilski industriji - za krepitev pnevmatik. V tehniki različnih vrst se pogosteje uporabljajo netkani materiali iz sintetičnih ali mineralnih vlaken.

Tekstilna kemična vlakna

Plinasti produkti rafiniranja nafte in premoga se uporabljajo kot surovine za proizvodnjo tekstilnih vlaken kemičnega izvora (zlasti za proizvodnjo sintetičnih vlaken). Tako se sintetizirajo vlakna, ki se razlikujejo po sestavi, lastnostih in načinu zgorevanja.

Med najbolj priljubljenimi:

• poliestrska vlakna (lavsan, krimplen);
• poliamidna vlakna (najlon, najlon);
• poliakrilonitrilna vlakna (nitron, akril);
• elastanska vlakna (likra, dorlastan).

Med umetnimi vlakni sta najpogostejša viskoza in acetat. Viskozna vlakna se pridobivajo iz celuloze – predvsem smrekove. Z uporabo kemični procesi tem vlaknom je mogoče dati vizualno podobnost z naravno svilo, volno ali bombažem. Acetatna vlakna so narejena iz odpadkov iz proizvodnje bombaža, zato dobro absorbirajo vlago.

Netkani materiali iz kemičnih vlaken

Netkani materiali so lahko pridobljeni iz naravnih in kemičnih vlaken. Netkani materiali so pogosto proizvedeni iz recikliranih materialov in odpadkov iz drugih industrij.

Vlaknato podlago, pripravljeno z mehanskimi, aerodinamičnimi, hidravličnimi, elektrostatičnimi ali vlaknotvornimi metodami, pritrdimo.

Glavna faza v proizvodnji netkanih materialov je stopnja lepljenja vlaknate podlage, pridobljene z eno od naslednjih metod:

1. Kemično ali lepilo (lepilo)- oblikovana koprena je impregnirana, premazana ali posuta z vezivno komponento v obliki vodne raztopine, katere nanašanje je lahko neprekinjeno ali razdrobljeno.
2. Toplotna- ta metoda uporablja termoplastične lastnosti nekaterih sintetičnih vlaken. Včasih vlakna, ki sestavljajo netkana tkanina, vendar je v večini primerov majhna količina vlaken z nizko temperaturo taljenja (dvokomponentna) namenoma dodana netkanemu materialu v fazi oblikovanja.

Objekti industrije kemičnih vlaken

Ker kemična proizvodnja pokriva več industrij, so vsi objekti kemične industrije glede na surovine in uporabo razdeljeni v 5 razredov:

• organska snov;
• anorganske snovi;
• materiali organske sinteze;
• čiste snovi in ​​kemikalije;
• farmacevtska in medicinska skupina.

Glede na vrsto namena se objekti industrije kemičnih vlaken delijo na glavne, splošne tovarne in pomožne.