Химические, искусственные, синтетические волокна
Чернов Евгений 11«б»
Пермь 1999
1. Химические волокна
синтетические
1) моноволокна (одиночное волокно большой длинны);
2) штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон);
3) филаментных нитей (пучок состоящий из большого числа тонких и очень длинных волокон, соединённых по средствам крутки).
Филаментные нити в зависимости от назначения разделяются на текстильные и технические, или кордные нити (более толстые нити повышенной прочности и крутки).
Историческая справка. Возможность получения химических волокон из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 17 и 18 веках, но только 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 французский инженер И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химических волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в промышленном масштабе в 1905. В 1918 -1920 разработан способ производства ацетатного волокна из раствора частично омылённой ацетилцеллюлозы в ацетоне, а 1935 организованно производство белковых волокон из молочного казеина. Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия).
В 1940 в промышленном масштабе выпушено наиболее известное синтетическое волокно — полиамидное (США).
Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1954 -1960.
Свойства., Производство.
приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формирования волокна;
Основные свойства химических волокон
|
Вид волокна |
Плот ность г/см 3 |
Прочность |
Удлинение, % |
Набуха ние в воде, % |
Влагопо- глощение при 20 С и 65%относит влажности,% |
||||
|
Сухого волокна кгс/мм 2 |
мокрого волокна |
волокна в петле |
сухого волокна |
мокрого волокна |
|||||
|
% от прочности сухого |
|||||||||
|
И с к у с с т в е н н ы е в о л о к н а |
|||||||||
|
Ацетатное (текст. Нить) |
1.32 |
16-18 |
65 |
85 |
25-35 |
35-45 |
20-25 |
6,5 |
|
|
Триацетатное штапельн. волок. |
1,30 |
14-23 |
70 |
85 |
22-28 |
30-40 |
12-18 |
4.0 |
|
|
Вискозные волокна: штапельн. обычное штапельн.высокопрочное штапельн.высокомодуль. текст.нить обычная текст. нить высокопрочн. |
1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 |
32-37 50-60 50-82 32-37 45-82 |
55 75 65 55 80 |
35 40 25 45 35 |
15-23 19-28 5-15 15-23 12-16 |
19-28 25-29 7-20 19-28 20-27 |
95-120 62-65 55-90 95-120 65-70 |
13.0 12,0 12,0 13,0 13,0 |
|
|
Медноаммиачные волокна: штапельное волокно текст. нить |
1,52 1,52 |
21-26 23-32 |
65 65 |
70 75 |
30-40 10-17 |
35-50 15-30 |
100 100 |
12,5 12,5 |
|
|
С и н т е т и ч е с к и е в о л о к н а |
|||||||||
|
Полиамидные(капрон): текст. нить обычная то же, высокопрочная штапельное волокно |
1,14 1,14 1,14 |
46-64 74-82 41-62 |
85-90 85-90 80-90 |
85 80 75 |
30-45 15-20 45-75 |
32-47 16-21 |
10-12 9-10 10-12 |
4,5 4,5 4,5 |
|
|
Полиэфирное(лавсан): текст. нить обычная то же, высокопрочная штапельное волокно |
1,38 1,38 1,38 |
52-62 80-100 40-58 |
100 100 100 |
90 80 40-80 |
18-30 8-15 20-30 |
18-30 8-15 20-30 |
3-5 3-5 3-5 |
0,35 0,35 0,35 |
|
|
Полиакрилонитрил. (нитрон) технич. нить штапельное волокно |
1,17 1,17 |
46-56 21-32 |
95 90 |
72 70 |
16-17 20-60 |
16-17 20-60 |
2 5-6 |
0,9 1,0 |
|
|
Поливинилспиртовое штапельное волокно |
1,30 |
47-70 |
80 |
35 |
20-25 |
20-25 |
25 |
3,4 |
|
|
Поливинилхлоридное штапельное волокно |
1,38 |
11-16 |
100 |
60-90 |
23-180 |
23-180 |
0 |
0 |
|
|
Полипропиленовое волокно: текст. нить штапельное волокно |
0,90 0,90 |
30-65 30-49 |
100 100 |
80 90 |
15-30 20-40 |
15-30 20-40 |
0 0 |
0 0 |
|
|
Полиуретановая нить (спандекс) |
1,0 |
5-10 |
100 |
100 |
500-1000 |
500-1000 |
1,0 |
||
отделки сформированного волокна.
Приготовление прядильных растворов (расплавов), Формирование
Отделка химических волокон заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условия формирования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например из полиамидных волокон), растворители (например из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например вискозными волокнами).
Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и др., их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые химические волокна подвергают дополнительной тепловой обработке — термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180 С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка как самих волокон, так и изделий из них вот время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах.
Мировое производство
2. Искусственные волокна
Искусственные волокна это химические волокна получаемые из природных органических полимеров. К искусственным волокнам относятся вискозные волокна, медноаммиачные волокна, ацетатные волокна, белковые искусственные волокна. Вискозные и медноаммиачные волокна, состоящие из гидратцеллюлозы, называются также гидратцеллюлозными. Сырьём для производства вискозных, медноаммиачных и ацетатных волокон служит целлюлоза, выделяемая из древесины; медноаммиачные и ацетатные волокна часто получают из хлопковой целлюлозы (хлопкового пуха и подпушника).
Для получения белковых волокон используют белки растительного и животного происхождения (например, зеин, казеин).
Искусственные волокна формируют из растворов полимеров по сухому или мокрому способу и выпускают в виде текстильной или кордной нити, а также штапельного волокна. (Подробно о методах получения искусственных волокон см. Химические волокна.) к недостаткам вискозных, медноаммиачных и белковых волокон относятся значительная потеря прочности в мокром состоянии и лёгкая сминаемость. Однако благодаря хорошим гигиеническим свойствам, дешевизне и доступности исходного сырья производство вискозного волокна продолжает развиваться. Растёт также выпуск ацетатных волокон, обладающих рядом ценных качеств (насминаемость, хороший внешний вид).
Белковые волокна вырабатываются в небольших количествах и выпуск их постепенно уменьшается.
Мировое производство искусственных волокон в 1968 составляло 3527,2 тыс. т
Впервые выпуск искусственных волокон в промышленном масштабе организован в 1891 году во Франции.
Синтетические волокна
Синтетические волокна это химические волокна, получаемые из синтетических полимеров. Синтетические волокна формируют либо из расплава полимера (полиамида, полиэфира, полиолефина), либо из раствора полимера (полиакрилонитрила, поливинилхлорида, поливинилового спирта) по сухому или мокрому методу.
Синтетические волокна выпускают в виде текстильных и кордонных нитей, моноволокна, а также штапельного волокна. Разнообразие свойств исходных синтетических полимеров позволяет получать синтетические волокна с различными свойствам, тогда как возможность варьировать свойства искусственных волокон очень ограничены, поскольку их формируют практически из одного полимера (целлюлозы или её производных).
Синтетические волокна характеризуются высокой прочностью, водостойкостью, износостойкостью, эластичностью и устойчивостью к действию химических реагентов. Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья и быстрым развитием сырьевой базы, меньшей трудоёмкостью производства процессов и особенно разнообразием свойств и высоким качеством синтетических волокон. В связи с этим синтетические волокна постепенно вытесняют не только натуральные, но и искусственные волокна в производстве некоторых товаров народного потребления и технических изделий.
В 1968 мировое производство синтетических волокон составило 3760,3 тыс. т.
(около 51,6% от общего выпуска химических волокон).
Впервые выпуск синтетических волокон в промышленном масштабе организован в середине 30-х гг. 20 в. в США и Германии.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/na-temu-iskusstvennoe-volokno/
Технология производства химических волокон, Москва, 1965.
Характеристика химических волокон. Справочник, Москва, 1966.
Роговин З. А., основы химии и технологии производства химических волокон
3 издание, т.1-2, 1964
