Доклад
По дисциплине «Естествознание» на тему: «Волокна производство и применение»
Выполнила:
Студентка группы 20кд7
Дубинина Снежана
Химическими называются волокна, добываемые из синтетических и природных органических полимеров. Они делятся на 2 основных вида: синтетические из синтетического сырья и искусственные из природного сырья. Бывает, что полимеры, изготовленные из неорганического сырья, тоже относят к хим. волокнам. В промышленном производстве химические волокна изготавливают в виде:
- моноволокон (единичные длинные волокна);
- шпательных волокон (тонкие, небольшие отрезки);
- нитей филаментных (соединенный большой пучок из тонких волокон).
Свойства
Волокна имеют большую разрывную прочность, поэтому обладают несминаемостью, формоустойчивостью. Также остаются стабильными, подвергаясь множественным нагрузкам. Обладают устойчивостью к природным воздействиям: влажности, солнечным лучям, температурным колебаниям. В процессе изготовления можно подвергнуть изменениям физико-химические и -механические свойства исходного полимера. Это дает возможность изготавливать волокна с различными свойствами, используя одно первоначальное сырье. Для изготовления новых текстильных вещей, делают смесь химических и природных волокон, тем самым улучшая качество и вид продукта.
Общие сведения о текстильных волокнах, нитях.
Текстильные волокна делятся на две основных группы: природные и химические.
Природные – высокомолекулярные соединения растительного и животного происхождения
Химические волокна делятся на искусственные и синтетические.
Сырье для искусственных волокон:
Это природные высокомолекулярные соединения – древесная целлюлоза (еловая и сосновая щепа); альгиновая кислота из морских водорослей; белки молока, пшеницы, сои; остатки хлопкового пуха.
Сырье для синтетических волокон:
Это продукты переработки нефти, газа, каменного угля путем синтеза, когда из нескольких простых веществ получают одно сложное (синтез – это соединение, от этого и пошло название волокон)
Волокна могут быть:
А) элементарные – не делятся в продольном направлении без разрушения (хлопок, шерсть); элементарные волокна большой длины (десятки и сотни метров) называются элементарными нитями
Б) комплексные – скрепленные (скрученные перепутанные или склеенные между собой) в продольном направлении (лен, пенька); комплексные нити состоят из элементарных нитей
Волокна искусственные
Добывают из органического природного сырья. Подразделяются:
- ацетилцеллюлозные (триацетатные и ацетатные);
- гидратцеллюлозные (вискозные, лиоцелл и медно-аммиачные);
- белковые (зерно и казеин).
Целлюлоза, которая выделяется из древесины, является сырьем для изготовления гидратцеллюлозных волокон. Для изготовления белковых волокон сырьем служит растительный или природный белок.
Формирование искусственных волокон происходит из раствора мокрым или сухим способом. Выпускаются в форме кордной или текстильной нити, или как шпательное волокно. К минусам белковых и гидратцеллюлозных волокон относятся их возможность легко мяться и лишение прочности в мокром виде. Из-за дешевизны и легкодоступности сырья вискозных волокон, их изготовление продолжает развитие. Выпуск белковых волокон снижен. Производство ацетатных волокон увеличивается, благодаря их положительным качествам: несминаемости и стоящему внешнему виду.
Характеристика искусственных волокон
| № п.п | Признаки и свойства | Вискоза | Ацетат | Триацетат |
| поверхность | гладкая скользкая | гладкая скользкая | гладкая | |
| блеск | Резкий | матовый | матовый | |
| Длина волокна | Произвольная | произвольная | произвольная | |
| прочность | высокая, в мокром состоянии уменьшается до 50% | высокая, в мокром состоянии уменьшается на 10% | средняя, в мокром состоянии не уменьшается | |
| горение | Хорошо, спокойным ровным желтым пламенем, остаток серый пепел, запах жженой бумаги | Желтое пламя с образованием темного наплыва, запах уксуса | Желтое пламя с образованием бурого наплыва, запах слабый | |
| сминаемость | Большая | малая | почти 0 | |
| гигроскопичность | Большая | средняя | средняя | |
| теплозащитность | Средняя | меньше вискозы | меньше вискозы | |
| осыпаемость | Большая | большая | большая | |
| усадка | большая до 20% | малая | малая | |
| драпируемость | Средняя | средняя | средняя | |
| Раздвижка нитей | Большая | большая | большая |
Синтетические волокна
- карбоцепные: поливинилхлоридные, поливинилспиртовые, полиакрилонитрильные, полиэтиленовые;
- гетероцепные: полиамидные, полиуретановые, полиэфирные.
Формирование синтетических волокон происходит из растворов или расплавов полимеров сухим либо мокрым способом.
Обладают синтетические волокна износоустойчивостью, сильной прочностью, эластичностью, устойчивостью к воде и воздействию хим. агентов. Из-за быстрого развития базы и доступности сырья, менее трудоемкого процесса изготовления, производство синтетических волокон стремительно развивается.
Характеристика синтетических волокон
| № П.п | Характеристика и свойства | капрон | лавсан | нитрон |
| поверхность | гладкая | гладкая | шероховатая | |
| блеск | резкий | слабый | матовый | |
| прочность | значительная, в мокром состоянии уменьшается, нельзя тереть и выкручивать при стирке | большая, в мокром состоянии не уменьшается | большая, в мокром состоянии не уменьшается | |
| Длина волокна | произвольная | произвольная | произвольная | |
| горение | плавится, а затем загорается голубовато-желтым пламенем, выделяется запах сургуча, образуется спек из которого можно в горячем виде вытянуть нить, остаток-темный твердый шарик | горит слабовато-желтым цветом с выделением черной густой копоти, образуется твердый черный шарик | горит вспышками, интенсивно, выделяя черную копоть, пламя желтое, образуется темный наплыв неправильной формы | |
| сминаемость | малая | Очень мала | средняя | |
| гигроскопичность | низкая | низкая | низкая | |
| теплозащитность | малая | высокая | значительная | |
| осыпаемость | большая | большая | малая | |
| усадка | малая | малая | малая | |
| драпируемость | малая | малая | малая | |
| износостойкость | значительная | большая | значительная | |
| раздвижка нитей | значительная | малая | малая | |
| водопроницаемость | малая | малая | малая |
Получение искусственного волокна:
Получение раствора:
- Остатки еловой или сосновой щепы подсушивают
- Обрабатывают едким натром до набухания
- Масса растворяется, получается вязкий раствор
- Волокно формуют: под давлением раствор идет по трубопроводу, продавливается через фильеры в осадочную ванну с водным раствором серной кислоты. (Фильера – колпачок с очень маленькими отверстиями диаметром 0,07-0,08 мм.)
- При взаимодействии раствора и серной кислоты образуются твердые, очень длинные и очень тонкие элементарные нити
- Несколько элементарных нитей соединяют в одну комплексную путем вращения, и, вытягивая, ее наматывают на бобину
Отделка нитей:
- Промывают – удаляют серную кислоту.
- Отбеливают
- Моют мылом для придания мягкости и рассыпчатости