Повідомлення синтетичні волокна. Синтетичні волокна. Історія винаходу та виробництва. Дивитись що таке "синтетичне волокно" в інших словниках

Замовлення решебника

Замов решіник і скоро він буде на сайті

• 
  Полегшення вступу до університету. Ви можете задати своїй дитині кінцеву мету всього навчального процесу, тим самим переконавши її у необхідності хорошого навчання. Часто батьки кажуть своїм дітям, що якщо вони погано навчатимуться, то не зможуть здобути хорошу професію в майбутньому, і підуть у двірники.
• 
  Харчування у школі має бути добре організованим. Школяр повинен бути забезпечений у їдальні обідом та гарячим сніданком. Інтервал між першим та другим прийомом їжі не повинен перевищувати чотири години. Найбільш оптимальним варіантом має бути сніданок дитини вдома, у школі ж він з'їдає другий сніданок
• 
  Між дитячою агресією та труднощами у процесі навчання встановлено певний взаємозв'язок. Кожен школяр хоче мати у школі багато друзів, мати гарну успішність та гарні оцінки. Коли це у дитини не виходить, вона робить агресивні вчинки. Кожна поведінка на щось націлена, має смислову
• 
  У будь-яких олімпіадах та різноманітних конкурсах дитина, перш за все, самовиражається та самореалізовується. Батьки обов'язково повинні підтримувати свою дитину, якщо вона захоплена інтелектуальними змаганнями. Дитині важливо усвідомлювати себе частиною суспільства інтелектуалів, у якому панують суперницькі настрої, і дитина порівнює свої досягнуті
• 
  Розбірливій дитині шкільна їжа може прийтись не до смаку. Найчастіше це найпоширеніша причина відмови школяра від їжі. Все походить від того, що меню в школі не враховує смакові потреби кожної окремої дитини. У школі ніхто не виключатиме жодного продукту з харчування окремої дитини для того, щоб
• 
  Щоб зрозуміти як батьки ставляться до школи, важливо для початку охарактеризувати сучасних батьків, вікова категорія яких дуже різноманітна. Незважаючи на це більшу частинуїх становлять батьки, які належать до покоління дев'яностих років, які відрізняються важким часом для населення.
• 
  Перші шкільні збори назавжди залишаються у пам'яті кожного з нас. Батьки починають закуповувати всю необхідну канцелярію, починаючи із серпня. Головним шкільним атрибутом є форма школяра. Наряд має бути ретельно підібраний, щоб першокласник відчував себе впевнено. Введення шкільної форми обґрунтовується багатьма причинами.

Останні розробки в галузі хімії синтетичних волокон.

Останні досягнення хімічної технології дозволяють сподіватися отримання порожніх хімічних волокону найближчому майбутньому. Така технологія вже освоюється для використання нових матеріалів у мембранних технологіях.

Голландська хімічна компанія «DCM» на початку 80-х років налагодила випуск нового полімерного надміцного матеріалу – поліетиленового волокна. При випробуваннях його міцність на розрив виявилася разів у 10 вищою, ніж у сталевого дроту такої ж товщини.

У 1985 році, згідно з повідомленням авторитетного журналу «Design News», було розроблено технологію випуску надміцного волокна, що отримало назву «Спектр - 900». Воно формується із желеподібного високомолекулярного поліетилену за допомогою центрифуг. Крім високого ступеня міцності, це волокно має високу абразивну стійкість, вологонепроникність, легкість. Тому з нього можна зробити і ракетні корпуси, і судини високого тиску, і штучні суглоби, і вітрила.

Метод отримання надміцних синтетичних волокон значної довжини з карбіду кремнію розробив японський хімік Сейсі Ядзіма. Ці волокна міцніші за кращі сорти стали в 1,5 рази. Причому міцність матеріалу не втрачається навіть за тривалого нагрівання до +1200˚С.

У 1983 році у світовій пресі з'явилися повідомлення про створення синтетичної тканини, яка залишалася термостійкою при нагріванні до +1400?

Раніше відомий синтетичний органічний матеріал, що витримує температуру до 10 тис. градусів. Він був отриманий ще на початку 60-х років і увійшов до історії під назвою плутон. Молекула його складалася з атомів вуглецю, водню, кисню та азоту. У той же час плутон володів малою міцністю, поступалася капроном у 9-10 разів. Найтермостійкіше волокно виробляється сьогодні у промисловості під торговою назвою кевлар.

Поліефірні волокнатипу лавсан мають високі показники по світло-, плісняві - та атмосферостійкості. До того ж цей синтетичний матеріал має відмінний показник стійкості і не реагує на органічні розчинники. Лавсан належить ще один рекорд. Його питомий електричний опір від 10 до 10 Ом · м, вище якого немає у всіх інших речовин. Саме ці показники і «винні» у тому, що світове виробництво волокон перевищило 6 млн. тонн на рік.

Підвищеною атмосферостійкістю і найбільшою стійкістю до дії сильних кислот мають поліакрилонітрильні волокна. Вони широко застосовуються у виробництві килимів, хутра, брезентів, оббивних та фільтрувальних матеріалів.

За пліснявостійкістю немає рівних полікапроамідному волокну. А полівінілспиртове та полівінілхлоридне волокна, що знайшли достатнє поширення в практиці, відрізняються від інших синтетичних матеріалів тим, що абсолютно не піддаються жодним руйнівним діям мікроорганізмів.

Спільними зусиллями фахівців із Московського НДІ автотракторних матеріалів, Іванівського заводу «Іскож» та Іванівського НДІ плівкових матеріалів у середині 80-х років було створено новий матеріал"Теза-М". Це – синтетична тканина, поміщена між шарами полівінілхлоридної плівки Найголовніше, що цей матеріал не боїться ні вогню, ні води, ні сильних морозів. З нього не шиють, а зварюють різні вироби, насамперед тенти для вантажних машин КамАЗ.

Найбільший опір ударним навантаженням і гранично низькою гігроскопічність мають поліамідні волокна. Цінність їх підвищується через одночасно високу міцність, еластичність і зносостійкість. А поліундеканамідне волокно з цього класу полімерів має один із найкращих показників з електроізоляційності.

Французькими дослідниками на чолі із Ж.-М. Лєном у середині 80-х років були створені електропровідні матеріали надтонкої структури. Товщина цих найтонших провідників електричного струму в діаметрі набагато тонша за людське волосся. Довжини молекулярного ланцюжка достатньо, щоб нею пронизати весь подвійний ліпідний шар мембрани. Подібні електроніті на рівні молекулярного масштабу можуть бути використані як елементи зв'язку в мікроелектроніці.

Найбільшу розтяжність із усіх поширених синтетичних матеріалів демонструє поліуретанове волокно. Відносне подовження його становить 500-700%, тобто це волокно здатне розтягуватися подібно до гумових ниток, та до того ж має ще більш високі показники міцності, зносостійкості, пружного відновлення та меншу товщину. Тому воно незамінне у виробництві спортивного одягу, купальних, корсетних та інших виробів.

Японські фахівці в 1982 році створили нове синтетичне волокно з незвичайними властивостями: зшитий з нього одяг здатний захищати людину від нейтронного випромінювання. Це досягнення стало відповіддю прогресивної наукової думки створення в СРСР і США нейтронної бомби.

А спецодяг та технічні тканини, виготовлені з іншого синтетичного волокна, гранично стійкі до дії гамма-випромінювання. Це полікарбонатне волокно.

До іонізуючого випромінювання найбільше стійкий полі-м-феніленізофталамід, який випускають у промисловості під назвою фенілон. Крім того, цей матеріал – один із найбільш термічно стійких. Тому він знаходить застосування у виробництві спеціальних високоміцних пластмас і термостійких волокон.

Вступ.

Хімічні волокна, волокна, одержувані з природних органічних і синтетичних полімерів. Залежно від виду вихідної сировини хімічні волокна поділяються на синтетичні (з синтетичних полімерів) та штучні (з природних полімерів). Іноді до хімічних волокон відносять також волокна, одержувані з неорганічних сполук (скляні, металеві, базальтові, кварцові). Хімічні волокна випускаються у промисловості у вигляді: 1) моноволокна (одиночне волокно великої довжини); 2) штапельного волокна (короткі відрізки тонких волокон); 3) філаментних ниток (пучок, що складається з великої кількості тонких і дуже довгих волокон, з'єднаних за допомогою крутки). Філаментні нитки залежно від призначення поділяються на текстильні та технічні, або кордні нитки (товщі нитки підвищеної міцності та крутки).

Історична довідка.

Можливість отримання хімічних волокон із різних речовин (клей, смоли) передбачалася ще 17-18 століттях, але у 1853 року англієць Аудемарс вперше запропонував формувати нескінченні тонкі нитки з розчину нітроцелюлози у суміші спирту з ефіром, а 1891 року французький інженер І. де Шардонне вперше організував випуск таких ниток у виробничому масштабі. З цього часу почався швидкий розвиток виробництва хімічних волокон. У 1893 році освоєно виробництво мідно-аміачного волокна з розчинів целюлози в суміші водного аміаку та гідроксиду міді. У 1893 році англійцями Кросом, Бівеном та Бідлом запропоновано спосіб отримання віскозних волокон з водно-лужних розчинів ксантогенату целюлози, здійснений у промисловому масштабі у 1905 році. У 1918-20 роках розроблено спосіб виробництва ацетатного волокна з розчину частково омиленої ацетилцелюлози в ацетоні, а в 1935 організовано виробництво білкових волокон з молочного казеїну. Виробництво синтетичних волокон почалося з випуску 1932 року полівінілхлоридного волокна (Німеччина). У 1940 року у промисловому масштабі випущено найвідоміше синтетичне волокно – поліамідне (США). Виробництво у промисловому масштабі поліефірних, поліакрилонітрильних та поліолефінових синтетичних волокон здійснено у 1954-60 роках.

Властивості.

Хімічні волокна часто мають високу розривну міцність (до 1200 Мн/кв. м (120 кгс/кв.мм)), значне розривне подовження, хорошу формостійкість, незмінність, високу стійкість до багаторазових і знакозмінних навантажень, стійкість до дій світла, бактерій, хемо-, та термостійкістю. Фізико-механічні та фізико-хімічні властивості хімічних волокон можна змінювати в процесах формування, витягування, обробки та теплової обробки, а також шляхом модифікації, як вихідної сировини (полімеру), так і самого волокна. Це дозволяє створювати навіть з одного вихідного волокноутворюючого полімеру хімічні волокна, що володіють різноманітними текстильними та іншими властивостями (див. таблицю №1). Хімічні волокна можна використовувати в сумішах з природними волокнами при виготовленні нових асортиментів текстильних виробів, значно покращуючи якість та зовнішній виглядостанніх.

Виробництво.

Для виробництва хімічних волокон з великої кількості існуючих полімерів застосовують лише ті, які складаються з гнучких і довгих макромолекул, лінійних або слаборозгалужених, мають досить високу молекулярну масу і мають здатність плавитися без розкладання або розчинятися в доступних розчинниках. Такі полімери прийнято називати волокноутворюючими. Процес складається з наступних операцій: 1) приготування прядильних розчинів чи розплавів; 2) формування волокна; 3) обробки сформованого волокна.

Приготування прядильних розчинів (розплавів).Цей процес починають з перекладу вихідного полімеру в'язкотекуче стан (розчин або розплав). Потім розчин (розплав) очищають від механічних домішок і бульбашок повітря і вводять у нього різні добавки для термо- або світлостабілізації волокон, їх матування тощо. Підготовлений таким чином розчин або розплав подається на прядильну машину для формування волокон.

Формування волоконполягає у продавлюванні прядильного розчину (розплаву) через дрібні отвори фільєри в середу, що викликає затвердіння полімеру у вигляді тонких волокон. Залежно від призначення та товщини волокна, що формується, кількість отворів у фільєрі та їх діаметр можуть бути різними. При формуванні хімічних волокон з розплаву полімеру (наприклад, поліамідних волокон) середовищем, що викликає твердіння полімеру, служить холодне повітря. Його формування проводять з розчину полімеру в летючому розчиннику (наприклад, для ацетатних волокон), таким середовищем є гаряче повітря, в якому від товщини та призначення волокон, а також від методу формування. При формуванні з розплаву розчинник випаровується (так званий "сухий" спосіб формування). При формуванні волокна з розчину полімеру в нелетючому розчині (наприклад, віскозного волокна) нитки тверднуть, потрапляючи після фільєри в спеціальний розчин, що містить різні реагенти, так звану ванну осаду («мокрий» спосіб формування). Швидкість формування залежить швидкість досягає 600-1200 м/хв, з розчину по "сухому" способу - 300-600 м/хв, по "мокрому" способу - 30-130 м/хв. Прядильний розчин (розплав) у процесі перетворення струйок в'язкої рідини на тонкі волокна одночасно витягується (фільєрна витяжка). У деяких випадках волокно додатково витягується безпосередньо після виходу з прядильної машини (астифікаційна витяжка), що призводить до збільшення міцності хімічних волокон та поліпшення їх текстильних властивостей.

Оздоблення хімічних волоконполягає в обробці свіжосформованих волокон різними реагентами. Характер оздоблювальних операцій залежить від умов формування та виду волокна. При цьому з волокон видаляються низькомолекулярні сполуки (наприклад, поліамідних волокон), розчинники (наприклад, з поліакрилонітрильних волокон), відмиваються кислоти, солі та інші речовини, що захоплюються волокнами з осадової ванни (наприклад, віскозними волокнами). Для надання волокнам таких властивостей, як м'якість, підвищене ковзання, поверхнева склеюваність одиночних волокон та інших, їх після промивання та очищення піддають важливій обробці або замащуванню. Потім волокна сушать на сушильних роликах, циліндрах або сушильних камерах. Після обробки та сушіння деякі хімічні волокна піддають додаткової теплової обробки – термофіксації (зазвичай у натягнутому стані при 100-180˚С), в результаті якої стабілізується форма пряжі, а також знижується наступне усадження, як самих волокон, так і виробів з них під час сухих та мокрих обробок при підвищених температурах.

Світове виробництво хімічних волокон розвивається швидкими темпами. Це, насамперед, економічними причинами (менші витрати праці та капітальних вкладень) і високою якістю хімічних волокон проти природними волокнами.

У 1968 р. світове виробництво хімічних волокон досягало 36 % (7,287 мільйонів тонн) від обсягу виробництва всіх видів волокон. Хімічні волокна у різних галузях значною мірою витісняють натуральний шовк, льон і навіть шерсть. До 1980 виробництво хімічних волокон досягло 9 мільйонів тонн. Передбачається, що вже до 2000 року воно досягне 20 мільйонів тонн на рік і зрівняється з обсягом виробництва природних волокон. У СРСР 1966 року було випущено близько 467 тисяч тонн, а 1970 – 623 тисяч тонн.

Штучні волокна.

Штучні волокна, хімічні волокна, які одержують з природних органічних полімерів. До штучних волокон

Належать віскозні волокна, мідно-аміачні волокна, ацетатні волокна, білкові штучні волокна. Віскозні та мідноаміачні волокна, що складаються з гідратцелюлози, називають також гідратцелюлозними. Сировиною для виробництва віскозних, мідно-аміачних і ацетатних волокон служить целюлоза, що виділяється з деревини; мідноаміачні та ацетатні волокна часто отримують з бавовняної целюлози (бавовняного пуху та підпушника). Для отримання білкових волокон використовують білки рослинного чи тваринного походження (наприклад, зеїн, казеїн). Штучні волокна формують із розчинів полімерів за сухим або мокрим способом і випускають у вигляді текстильної або кордної нитки, а також штапельного волокна. До недоліків віскозних, мідноаміачних та білкових волокон відносяться значна втрата міцності у мокрому стані та легка зминання. Однак завдяки гарним гігієнічним властивостям, дешевизні та доступності вихідної сировини виробництво віскозного волокна продовжує розвиватися. Зростає також випуск ацетатних волокон, що мають низку цінних якостей (незмінність, гарний зовнішній вигляд). Білкові волокна виробляються у невеликих кількостях, і їх поступово зменшується.

Світове виробництво штучних волокон у 1968 році становило 3527,2 тисяч тонн (близько 48,4% від загального випуску хімічних волокон). Вперше випуск штучних волокон у промисловому масштабі організовано у 1891 році у Франції.

Синтетичні волокна.

Синтетичні волокна, хімічні волокна, які одержують із синтетичних полімерів. Синтетичні волокна формують або з розплаву полімеру (поліаміду, поліефіру, поліолефіну), або з розчину полімеру (поліакрилонітрилу, полівінілхлориду, полівінілового спирту) за сухим або мокрим методом.

Синтетичні волокна випускають як текстильних і кордних ниток, моноволокна, і навіть штапельного волокна. Різноманітність властивостей вихідних синтетичних полімерів дозволяє отримувати синтетичні волокна з різними властивостями, тоді як можливості варіювати властивості штучних волокон дуже обмежені, оскільки їх формують з одного полімеру (целюлози та її похідних). Синтетичні волокна характеризуються високою міцністю, водостійкістю, зносостійкістю, еластичністю та стійкістю до дії хімічних реагентів. Виробництво синтетичних волокон розвивається швидшими темпами, ніж виробництво штучних волокон. Це пояснюється доступністю вихідної сировини та швидким розвитком сировинної бази, меншою трудомісткістю виробничих процесіві особливо різноманітністю властивостей та високою якістю синтетичних волокон. У зв'язку з цим синтетичні волокна поступово витісняють як натуральні, а й штучні волокна у виробництві деяких товарів народного споживання і технічних виробів.

У 1968 році світове виробництво синтетичних волокон становило 3760,3 тисяч тонн (близько 51,6% від загального випуску хімічних волокон). Вперше випуск синтетичних волокон у промисловому масштабі організовано в середині 30-х років 20 століття у США та Німеччині.

Шовк та штапельне волокно.

Штучне волокно може бути отримане у вигляді кручених ниток нескінченної довжини (штучного шовку) або у вигляді коротких некручених волоконець, нарізаних у пучки (штапельки) певної довжини (штапельного волокна). Довжина штапельного волокна підрівнюється до довжини бавовняного або вовняного волокна.

Штучний шовк є самостійним текстильним матеріалом, який може застосовуватись для виготовлення різноманітних текстильних виробів у ткацтві та трикотажі, а також для виготовлення корду.

Штапельне волокно застосовується переважно в чистому вигляді, а також у суміші з бавовною або вовною, а потім проходить з цими волокнами весь цикл операцій на прядильній фабриці. Умови приготування прядильних розчинів для формування шовку і штапельного волокна переважно однакові. Для прядіння штапельного волокна застосовуються фільєри зі значною кількістю отворів, ніж для прядіння штучного шовку. Якщо для прядіння штучного шовку застосовуються фільєри на 24-100 отворів, то при пряденні штапельного волокна кількість отворів у фільєрі сягає 2000-12000, що зумовлює значне збільшення продуктивності прядильної машини.

Із загальної кількості виробленого у 1949 штучного волокна 61% становив штучний шовк та 39% - штапельне волокно. Вартість штапельного волокна приблизно вдвічі нижча за вартість штучного шовку. Питання доцільності виробництва штучного шовку чи штапельного волокна вирішується співвідношенням потужності прядильних і ткацьких фабрик і виробленим асортиментом виробів.

Основними показниками якості штучного волокна є його міцність та еластичність. Питома міцність волокна зазвичай характеризується розривною довжиною в кілометрах. Розривна довжина штучного волокна становить 15-20 км. Метричний номер визначає тонину волокна, тобто число метрів волокна за 1 грам. Чим товщі волокно, тим більший його титр, тим менший метричний номер. Елементарне волокно штучного шовку має метричний номер 6000 – 3000, що відповідає товщині волокна 20 – 40 мікронів. Тоніну волокна штучного шовку часто виражають також через титр на день. Титром називають вагу 9000 метрів волокна, виражену у грамах. Якщо 9000 метрів волокна важать 1 грам, то титр волокна дорівнює 1 день. Питома міцність волокна виявляється у грамах однією денье. Нормальна міцність віскозного волокна становить 1,8 – 2,2 г на день.

Шляхом зміни окремих параметрів технологічного процесу та покращення якості сировини міцність волокна може бути підвищена в 2-3 рази (отримання так званого високоміцного штучного волокна), що особливо суттєво при отриманні кордного волокна.