Sintetička vlakna. Sintetičko poliamidno vlakno

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Sintetička vlakna počela su se industrijski proizvoditi 1938. godine. Trenutno ih je već nekoliko desetina. Svima je zajedničko da su polazni materijal jedinjenja male molekularne težine koja se hemijskom sintezom pretvaraju u polimere. Otapanjem ili topljenjem nastalih polimera priprema se otopina za predenje ili predenje. Izlivaju se iz m altera ili rastapaju i zatim završavaju.

Varieties

U zavisnosti od karakteristika koje karakterišu strukturu makromolekula, sintetička vlakna se obično dele na heterolančane i karbolančane. U prve spadaju oni dobijeni iz polimera, u čijim se makromolekulama, osim ugljika, nalaze i drugi elementi - dušik, sumpor, kisik i drugi. To uključuje poliester, poliuretan, poliamid ipoliurea. Sintetička vlakna s karbonskim lancem karakterizira činjenica da je njihov glavni lanac izgrađen od atoma ugljika. Ova grupa uključuje polivinil hlorid, poliakrilonitril, poliolefin, polivinil alkohol i fluor koji sadrži.

Polimeri koji služe kao osnova za dobijanje heterolančanih vlakana dobijaju se polikondenzacijom, a proizvod se oblikuje iz taline. Ugljeni lanci se dobijaju lančanom polimerizacijom, a formiranje se obično dešava iz rastvora, u retkim slučajevima iz taline. Možete uzeti u obzir jedno sintetičko poliamidno vlakno, koje se zove siblon.

Kreiraj i koristi

Ispostavilo se da je riječ kao što je siblon mnogima potpuno nepoznata, ali ranije se na etiketama odjeće mogla vidjeti skraćenica VVM, ispod koje je bilo skriveno viskozno vlakno visokog modula. U to vrijeme proizvođačima se činilo da bi takvo ime izgledalo ljepše od siblona, što bi se moglo povezati s najlonom i najlonom. Ova vrsta sintetičkih vlakana napravljena je od božićnog drvca, bez obzira koliko fantastično izgleda.

Karakteristike

Siblon se pojavio početkom 70-ih godina prošlog veka. To je poboljšana viskoza. U prvoj fazi, celuloza se dobija iz drveta, izoluje se u svom čistom obliku. Najveća količina nalazi se u pamuku - oko 98%, ali se iz pamučnih vlakana dobijaju odlične niti i bez njega. Dakle, za proizvodnju celulozečešće se koristi drvo, posebno crnogorično, gdje sadrži 40-50%, a ostalo su nepotrebne komponente. Moraju se odložiti tokom proizvodnje sintetičkih vlakana.

Proces kreiranja

Sintetička vlakna se proizvode u fazama. U prvoj fazi provodi se proces kuhanja, tokom kojeg se sve suvišne tvari iz drvne sječke prenose u otopinu, a dugi polimerni lanci se razbijaju na zasebne fragmente. Naravno, ovdje nije dovoljna samo topla voda, dodaju se razni reagensi: natroni i drugi. Samo pulpiranjem sa dodatkom sulfata dobije se pulpa koja je pogodna za proizvodnju siblona, jer zadržava manje nečistoća.

Kada je pulpa već probavljena, šalje se na beljenje, sušenje i presovanje, a zatim se premešta tamo gde je potrebno - to je proizvodnja papira, celofana, kartona i vlakana, odnosno glavna proizvodnja. Šta se dalje događa s njom?

Naknadna obrada

Ako želite da dobijete sintetička i prirodna vlakna, prvo morate pripremiti rastvor za predenje. Celuloza je čvrsta materija koju nije lako rastvoriti. Stoga se obično pretvara u ester ditiokarbonske kiseline topiv u vodi. Proces transformacije u ovu supstancu je prilično dug. Prvo se celuloza tretira vrućom alkalijom, nakon čega slijedi cijeđenje, a istovremenonepotrebne stvari. Nakon cijeđenja, masa se usitnjava, a zatim stavlja u posebne komore, gdje počinje predzrevanje - molekule celuloze se gotovo prepolovljuju zbog oksidativne razgradnje. Zatim, alkalna celuloza reagira s ugljičnim disulfidom, što omogućava dobivanje ksantata. Ovo je narandžasta masa nalik na tijesto, ester ditiokarbonske kiseline i polazni materijal. Ova otopina je nazvana "viskoza" zbog svog viskoziteta.

Slijedi filtracija kako bi se uklonile posljednje nečistoće. Otopljeni zrak se oslobađa "kuhanjem" etra u vakuumu. Sve ove operacije dovode do činjenice da ksantat postaje poput mladog meda - žut i viskozan. U ovom trenutku, rješenje za predenje je potpuno spremno.

Dobijanje vlakana

Rješenje se utiskuje kroz spinere. Umjetna sintetička vlakna nisu predena samo na tradicionalan način. Ovu operaciju je teško uporediti sa jednostavnim tekstilom, ispravnije bi bilo reći da je to hemijski proces koji omogućava da milioni tokova tekuće viskoze postanu čvrsta vlakna. Na teritoriji Rusije od celuloze se dobijaju viskoza i siblon. Druga vrsta vlakana je jedan i pol puta jača od prve, odlikuje se većom otpornošću na alkalije, tkanine od nje su higroskopne, manje se skupljaju i naboraju. A razlike u procesima proizvodnje viskoze i siblona pojavljuju se u trenutku kada se novonastala sintetička vlakna nalaze u taložnoj kadi nakon prede.

Hemija u pomoć

Da bi se dobila viskoza, sumporna kiselina se sipa u kadu. Dizajniran je da razgradi eter, što rezultira čistim celuloznim vlaknima. Ako je potrebno dobiti siblon, u kadu se dodaje cink sulfat, koji djelimično sprečava hidrolizu etera, pa će niti sadržavati rezidualni ksantat. I šta to daje? Vlakna se zatim rastežu i oblikuju. Kada se u polimernim vlaknima nalaze ostaci ksantata, ispada da rasteže lance polimerne celuloze duž ose vlakna, a ne da ih nasumično raspoređuje, što je tipično za običnu viskozu. Nakon izvlačenja, snop vlakana se reže u lopatice dužine 2-10 milimetara. Nakon još nekoliko postupaka, vlakna se presuju u bale. Za proizvodnju 500 kilograma celuloze dovoljna je tona drveta, od čega će se proizvesti 400 kilograma siblonskih vlakana. Predenje pulpe traje oko dva dana.

Šta je sljedeće za Siblon?

Osamdesetih godina prošlog veka ova sintetička vlakna su korišćena kao dodatak pamuku kako bi se konci bolje preli i ne kidali. Siblon se koristio za izradu podloga za umjetnu kožu, a koristio se i u proizvodnji proizvoda od azbesta. U to vrijeme, tehnolozi nisu bili zainteresirani za stvaranje nečeg novog, bilo je potrebno što je moguće više vlakana za implementaciju plana.

A na Zapadu su se u to vrijeme viskozna vlakna visokog modula koristila za proizvodnju tkanina koje su bile jeftine i izdržljive u odnosu napamuk, ali u isto vrijeme dobro upijaju vlagu i dišu. Sada Rusija nema svoje pamučne regije, pa se velike nade polažu u siblon. Samo potražnja za njim još nije velika, jer tkanine i odjeću domaće proizvodnje gotovo niko ne kupuje.

Polimerna vlakna

Obično se dijele na prirodne, sintetičke i umjetne. Prirodna su ona vlakna čije se stvaranje odvija u prirodnim uvjetima. Obično se klasifikuju prema svom poreklu, što određuje njihov hemijski sastav, na životinje i biljke. Prvi se sastoje od proteina, odnosno karotena. Svila i vuna. Potonje se sastoje od celuloze, lignina i hemiceluloze.

Veštačka sintetička vlakna dobijaju se hemijskom obradom polimera koji postoje u prirodi. To uključuje acetatna, viskozna, alginatna i proteinska vlakna. Sirovina za njihovu proizvodnju je sulfatna ili sulfitna drvna pulpa. Umjetna vlakna se proizvode u obliku tekstilnih i kordskih niti, kao i u obliku rezanih vlakana, koja se zajedno sa ostalim vlaknima prerađuju u proizvodnji raznih tkanina.

Sintetičko poliamidno vlakno se dobija od veštački dobijenih polimera. Kao sirovina u ovom procesu koriste se polimerna vlakna, formirana od fleksibilnih makromolekula blago razgranate ili linearne strukture, koje imaju značajnu masu - više od 15.000 atomskihjedinice mase, kao i vrlo usku distribuciju molekulske težine. Ovisno o vrsti, sintetička vlakna mogu imati visok stepen čvrstoće, značajnu vrijednost u odnosu na istezanje, elastičnost, otpornost na višestruka opterećenja, niske zaostale deformacije i brz oporavak nakon uklanjanja opterećenja. Zato su, osim što su se koristili u tekstilu, korišćeni i kao armaturni elementi prilikom proizvodnje kompozita, a sve to je omogućilo postizanje posebnih svojstava sintetičkih vlakana.

Zaključak

U posljednjih nekoliko godina, može se primijetiti vrlo stabilan porast broja napretka u razvoju novih polimernih vlakana, posebno para-aramidnih, polietilenskih, otpornih na toplinu, kombinovane strukture jezgro-ljuska, heterociklični polimeri, koji uključuju različite čestice, kao što su srebro ili drugi metali. Sada najlon više nije vrhunac inženjeringa, jer sada postoji ogroman broj novih vlakana.