хімічне волокно, отримані з синтетичних полімерів. Синтетичні волокна формуют або з розплаву полімеру (поліаміду, полиэфира, полиолефина), або з розчину полімеру (полиакрилонитрила, полівінілхлориду, поливинилового спирту) по сухому чи мокрому методу. Синтетичні волокна випускають як текстильних і кордных ниток, моноволокна, і навіть штапельного волокна. Розмаїття властивостей вихідних синтетичних полімерів дає змогу отримувати синтетичні волокна з різні властивості, тоді як можливості варіювати властивості штучних волокон дуже обмежені, оскільки з їхньою формуют практично вже з полімеру (целюлози чи її похідних).
Синтетичні волокна характеризуються міцні, водостойкостью, зносостійкості, еластичність й сталістю до дії хімічних реагентов.
З 1931 року, крім бутадиенового каучуку, синтетичних волокон і полімерів не було, а виготовлення волокон використовувалися єдино відомі тоді матеріали з урахуванням природного полімеру — целлюлозы.
Революційні зміни настали на початку 1960;х років, коли відразу після оголошення відомої програми хімізації народного господарства промисловість нашої країни початку освоювати виробництво волокон з урахуванням поликапроамида, полиэфиров, поліетилену, полиакрилонитрила, поліпропілену та інших полимеров.
Тоді полімери вважали лише дешевими замінників дефіцитного природного сировини — бавовни, шовку, вовни. Але незабаром прийшов розуміння те, що полімери і волокна з їхньої основі часом краще традиційно використовуваних природних матеріалів — вони легше, міцніше, більш жаростойки, здатні працювати у агресивних середовищах. Тому всі свої зусилля хіміки і технологи направили створення нових полімерів, які мають високими експлуатаційними характеристиками, і методів їхньої переробки. І досяг у цьому справі результатів, часом переважаючих результати аналогічної діяльності відомих закордонних фирм.
На початку 70-х там з’явилися вражаючі своєї міцністю волокна кевлар (США), трохи згодом — тварон (Нідерланди), технора (Японія) та інші, одержані із полімерів ароматичного низки, отримали збірне назва арамидов. За підсумками таких волокон було створено різні композиційні матеріали, котрі почали успішно застосовувати виготовлення відповідальних деталей літаків і ракет, і навіть шинного корду, бронежилетів, вогнезахисної одягу, канатів, приводних ременів, транспортерних стрічок та інших изделий.
Модифіковані синтетичні волокна
... макромолекул полімерів синтетичні волокна поділяють на гетероланцюгові та карболанцюгові. До гетероланцюгових відносять волокна, отримані з полімерів, ... волокон; хімічні — зі зміною хімічного складу шляхом сополімеризації при отриманні вихідного полімеру ... і антимікробний шовний матеріал, отриманий з синтетичних волокон. Зараз розроблені і випускаються термостійкі і важкозаймисті синтетичні волокна ...
Ці волокна широко рекламувалися у світовому друку. Але тільки вузькому колу спеціалістів відомо, що у ті роки російські хіміки і технологи самостійно створили арамидное волокно терлон, не поступається за своїми властивостями зарубіжних аналогів. До того ж відразу ж розробили методи отримання волокон СВМ і армос, міцність яких перевищує міцність кевлара у півтора рази, а питома міцність (тобто міцність, віднесена до одиниці ваги) перевершує міцність високолегованої сталі в 10−13 раз! І якщо перемоги міцність стали розрив становить 160−220 кг/мм2, той зараз активно роботи з створенню полімерної волокна з міцністю до 600 кг/мм2.
Інший клас полімерів, придатних щоб одержати високоміцних волокон — рідкокристалічні ароматні полиэфиры, тобто полімери, які мають властивості кристалів в рідкому стані. Волокнам з їхньої основі властиві як гідності арамидных волокон, але що й висока стійкість до радіації, і навіть опірність впливу неорганічних кислот і різних органічних розчинників. Це ідеальний матеріал для армування гуми і шляхом створення высоконаполненных композитів; його основі створено зразки световодов, в якості яких відповідає вищому світового рівня. А найближче завдання — створення про молекулярних композитів, тобто композиційних матеріалів, у яких армирующими компонентами служать самі молекули рідкокристалічних полимеров.
Молекули звичайних полімерів містять, крім вуглецю, що й атоми інші елементи — водню, кисню, азоту. Але сьогодні розроблено методи отримання волокон, що становлять, щодо справи, чистий полімерний вуглець. Такі волокна мають рекордної міцністю (понад 700 кг/мм2) і жорсткістю, і навіть надзвичайно малими коефіцієнтами термічного розширення, високої стійкістю до швидкого зносу й корозії, до впливу високих температур і радіації. Це дозволяє успішно використовувати їх задля виготовлення композиційних матеріалів — углепластиков, що застосовуються у найвідповідальніших конструкційних вузлах швидкісних літаків, ракет і космічних аппаратов.
Застосування вуглепластику виявляється економічно дуже вигідним. На одиницю ваги виготовленого потім із нього вироби потрібно затратити в 3 рази менше енергії, ніж виріб зі сталі, й у 20 разів менша, ніж із титану. Тонна вуглепластику може замінити 10−20 тонн високолегованої сталі. Турбіна насоса, виготовлена з вуглепластику і придатна для перекачування мінеральних кислот при високих температурах до 150оС, виявляється вдвічі дешевшим і є ушестеро довше. Зменшується і трудомісткість виготовлення деталей складної конфигурации.
Виробництво синтетичних волокон розвивається швидшими темпами, ніж виробництво штучних волокон. Це доступністю вихідного сировини й швидким розвитком сировинної бази, меншою трудоёмкостью виробничих процесів і особливо розмаїттям властивостей і високим 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 изделий.
У 1968 світова продукція синтетичних волокон становило 3760,3 тис. т (близько 51,6% від загального випуску хімічних волокон).
Вперше випуск синтетичних волокон в промисловому масштабі організований середині 30-х рр. 20 в. до й Германии (https:// , 23).
Реферат штучні волокна
... у цех прядіння. Тут на кількох десятках машин з її готують шовкові нитки. Відомі й інші штучні волокна. З принципом отримання однієї ... у воді й менше за інших втрачає міцність у вологому стані. Поки ацетатное волокно коштує дорожче вискозного, бо в виробництво ... яких – амидными зв'язками. У молекулах, їхнім виокремленням нейлон і капрон, також є амидные зв'язок між повторюваними групами атомів, але це ...
Капрон.
Волокно з поліамідних смол називають нашій країні капрон і анид, якістю своїм вже майже немає одного другого.
Капрон чи капроновое волокно — бело-прозрачное, дуже міцне речовина. Еластичність капрону набагато вище шовку. Капрон належить до полиамидным волокнам. Капрон виготовляється синтетичним шляхом на наших фабриках і з матеріалів. Вихідний сировину — похідні амінокислот. Капрон можна як продукт внутримолекулярного взаємодія карбоксильной групи і аминогруппы молекули 6-аминогексановой кислоты:
Спрощено перетворення капролактаму в полімер, із якого виробляють капроновое волокно, можна наступним образом:
Капролактам у присутності води перетворюється на 6-аминогексановую кислоту, молекули якої реагують друг з одним. У результаті реакції утворюється высокомолекулярное речовина, макромолекули якої мають лінійну структуру. Окремі ланки полімеру є залишками 6-аминогексановой кислоти. Полімер є смолу. Для отримання волокон її виплавляють, пропускають через фильеры. Струменя полімеру розладнуються потоком холодного повітря і перетворюються на волоконця, при скручивании якого утворюються нити.
Після цього капрон піддається додаткової хімічної обробці. Міцність капрону залежить від технологій і ретельності виробництва. Остаточно вироблений капрон бело-прозрачный і дуже міцний матеріал. Навіть капронова нитку, діаметром 0,1 міліметра витримує 0,55 килограммов.
У світі синтетичне волокно типу капрон іменується перлон і нейлон. Капрон виробляється кількох сортів; кришталево-прозорий капрон більш міцний, ніж непрозорий з мутно-желтоватым чи молочним оттенком.
Поруч із міцні капронові волокна характеризуються сталістю до истиранию, дії многократной деформації (изгибов).
Капронові волокна не набирають вологи, тому втрачають міцності у вологому стані. Але в капронового волокна є й світло недоліки. Воно малоустойчиво до дії кислот — макромолекули капрону піддаються гидролизу за місцем амидных зв’язків. Порівняно невелика і теплостойкость капрону. при нагріванні його міцність знижується, при 2150С відбувається плавление.
Вироби з капрону, й у поєднані із капроном, вже стали звичайними у нашій побуті. З капронових ниток шиють одяг, що стоїть набагато дешевше, ніж одяг з натуральних природних матеріалів. З капрону роблять рибальські мережі, ліску, фільтрувальні матеріали, кордную тканину. З кордной тканини роблять каркаси автоі авиапокрышек. Шини з кордом з капрону більш износоустойчивы, ніж шини з вискозным і бавовняних кордом. Капронова смола використовується щоб одержати пластмас, із яких різні деталь машин, шестерні, вкладки для підшипників тощо. Російська промисловість виробляє штучне волокно ще більше міцне, ніж капрон, наприклад надміцний ацетатний шовк, яка своєю міцністю перевершує сталеву дріт. Цей шовк однією квадратний міліметр витримує 126 кг, а сталева дріт — 110 кг.
Лавсан.
Лавсан (полиэтилентерефталат) — представник полиэфиров. Це продукт поліконденсації двухатомного спирту этиленгликоля HO-CH2CH2-OH і двухосновной кислоти — терефталевой (1,4-бензолдикарбоновой) кислоти HOOC-C6H4-COOH (зазвичай використовується не сама терефталевая кислота, та її диметиловый ефір).
Полімер належить до лінійним полиэфирам виходить як смоли. Наявність регулярно розташованих по ланцюга макромолекули полярних груп -О-СОпризводить до посиленню межмолекулярных взаємодій, надаючи полимеру жорсткість. Макромолекули у ньому розташовані безладно, в волокні вони повинні прагнути бути ориентированны вздовж його осі, щоб він набуло необхідної міцності. Для цього він синтезовану смолу виплавляють і пропускають через фильеры з безліччю отворів. Тонкі струменя полімеру опускаються в шахту, куди надходить холодний повітря. При охолодженні цівки перетворюються на тонкі волоконця. Прядіння волокна з урахуванням лавсану здійснюється з розплаву із наступною витяжкою ниток при 80−120°С. Волокно має високої механічної міцністю й сталістю до дії підвищених температур, світла, окислювачів, є гарним діелектриком. Лавсан є замінником натуральної вовни. Плівки потім із нього за дуже малої товщині мають великий міцністю. Це властивість використовується під час виготовлення магнітофонного ленты.
Полиэфирные волокна лавсан
... и светостойкость. К полиэфирным волокнам относится лавсан. В поперечном сечении волокно лавсана имеет форму круга. Относительное разрывное усилие у лавсана несколько ниже, чем у полиамидных волокон. В отличие от капрона лавсан разрушается при ...
Волокно лавсан додають до вовни виготовлення немнущихся високоякісних тканин та трикотажу. Його застосовують також і виробництва транспортерних стрічок, ременів, завіс, вітрил і т.д.
