Syntetiske fibre. Syntetisk polyamidfiber

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Syntetiske fibre begynte å bli produsert industrielt i 1938. For øyeblikket er det allerede flere dusin av dem. Alle har det til felles at utgangsmaterialet er lavmolekylære forbindelser som omdannes til polymerer gjennom kjemisk syntese. Ved å oppløse eller smelte de resulterende polymerene fremstilles en spinne- eller spinneløsning. De er støpt av mørtel eller smelte og deretter ferdigbehandlet.

varianter

Avhengig av egenskapene som karakteriserer strukturen til makromolekyler, deles syntetiske fibre vanligvis inn i heterokjede og karbokjede. Førstnevnte inkluderer de som er oppnådd fra polymerer, i hvis makromolekyler, i tillegg til karbon, er andre elementer - nitrogen, svovel, oksygen og andre. Disse inkluderer polyester, polyuretan, polyamid ogpolyurea. Karbonkjede syntetiske fibre kjennetegnes ved at hovedkjeden deres er bygget av karbonatomer. Denne gruppen inkluderer polyvinylklorid, polyakrylnitril, polyolefin, polyvinylalkohol og fluorholdig.

Polymerene som tjener som grunnlag for å oppnå heterokjedefibre, oppnås gjennom polykondensering, og produktet støpes av smelter. Karbokjeder oppnås ved kjedepolymerisering, og dannelsen skjer vanligvis fra løsninger, i sjeldne tilfeller fra smelter. Du kan vurdere én syntetisk polyamidfiber, som kalles siblon.

Opprett og bruk

Et slikt ord som siblon viser seg å være helt ukjent for mange, men tidligere på klesetiketter kunne man se forkortelsen VVM, der det var skjult en høymodulisk viskosefiber. På den tiden så det ut for produsentene at et slikt navn ville se penere ut enn siblon, som kunne assosieres med nylon og nylon. Denne typen syntetisk fiber er laget av et juletre, uansett hvor fantastisk det ser ut.

Funksjoner

Siblon dukket opp på begynnelsen av 70-tallet av forrige århundre. Det er en forbedret viskose. I det første trinnet oppnås cellulose fra tre, det isoleres i sin rene form. Den største mengden finnes i bomull - omtrent 98%, men utmerkede tråder oppnås fra bomullsfibre selv uten det. Derfor for produksjon av cellulosetre er oftere brukt, spesielt bartrær, der det inneholder 40-50%, og resten er unødvendige komponenter. De må avhendes under produksjon av syntetiske fibre.

Opprettingsprosess

Syntetiske fibre produseres i trinn. I det første trinnet utføres kokeprosessen, hvor alle overflødige stoffer overføres fra flis til løsningen, og lange polymerkjeder brytes ned i separate fragmenter. Naturligvis er bare varmt vann ikke nok her, forskjellige reagenser tilsettes: natroner og andre. Bare massebehandling med tilsetning av sulfater gir en masse som er egnet for produksjon av siblon, da den holder på mindre urenheter.

Når massen allerede er fordøyd, sendes den til bleking, tørking og pressing, for så å flyttes dit den trengs – dette er produksjon av papir, cellofan, papp og fibre, det vil si hovedproduksjonen. Hva skjer med henne videre?

Etterbehandling

Hvis du ønsker å få syntetiske og naturlige fibre, må du først forberede en spinneløsning. Cellulose er et fast stoff som ikke er lett å løse opp. Derfor omdannes den vanligvis til en vannløselig ditiokarbonsyreester. Prosessen med transformasjon til dette stoffet er ganske lang. Først behandles cellulosen med varm alkali, etterfulgt av utklemming, og samtidigunødvendige gjenstander. Etter utpressing knuses massen, og plasseres deretter i spesielle kammer, hvor formodningen begynner - cellulosemolekylene halveres nesten på grunn av oksidativ nedbrytning. Deretter reagerer alkalicellulosen med karbondisulfid, noe som gjør det mulig å oppnå xanthat. Dette er en oransjefarget deiglignende masse, en ester av ditiokarbonsyre og utgangsmaterialet. Denne løsningen ble k alt "viskose" for sin viskositet.

Følgt av filtrering for å fjerne de siste urenhetene. Oppløst luft frigjøres ved å "koke" eteren i vakuum. Alle disse operasjonene fører til at xanthate blir som ung honning - gul og tyktflytende. På dette tidspunktet er spinnløsningen helt klar.

Få fibre

Løsningen presses gjennom spinnedysene. Kunstige syntetiske fibre spinnes ikke bare på tradisjonell måte. Denne operasjonen er vanskelig å sammenligne med et enkelt tekstil, det ville være mer riktig å si at det er en kjemisk prosess som gjør at millioner av strømmer av flytende viskose kan bli faste fibre. På Russlands territorium er viskose og siblon hentet fra cellulose. Den andre typen fiber er en og en halv ganger sterkere enn den første, er preget av større motstand mot alkalier, stoffer laget av den er hygroskopiske, mindre krymping og rynker. Og forskjellene i produksjonsprosessene av viskose og siblon viser seg i det øyeblikket de nyfødte syntetiske fibrene er i nedbørsbadet etter spinndysene.

Kjemi for å hjelpe

For å få viskose, helles svovelsyre i badekaret. Den er designet for å bryte ned eteren, noe som resulterer i rene cellulosefibre. Hvis det er nødvendig å oppnå en siblon, tilsettes sinksulfat til badet, som delvis forhindrer hydrolysen av eteren, slik at trådene vil inneholde gjenværende xantat. Og hva gir det? Deretter strekkes og formes fibrene. Når det er xantatrester i polymerfibrene, viser det seg å strekke polymercellulosekjedene langs fiberens akse, og ikke ordne dem tilfeldig, noe som er typisk for vanlig viskose. Etter tegning kuttes bunten av fibre i spatler 2-10 millimeter lange. Etter noen flere prosedyrer presses fibrene til baller. Et tonn ved er nok til å produsere 500 kilo masse, hvorav det skal produseres 400 kilo siblonfiber. Massespinning tar omtrent to dager.

Hva er det neste for Siblon?

På 1980-tallet ble disse syntetiske fibrene brukt som tilsetning til bomull for å få trådene til å spunne bedre og ikke gå i stykker. Siblon ble brukt til å lage underlag for kunstskinn, og det ble også brukt til fremstilling av asbestprodukter. På den tiden var ikke teknologer interessert i å lage noe nytt, så mye fiber som mulig var nødvendig for å gjennomføre planen.

Og i Vesten på den tiden ble viskosefibre med høy modul brukt for å produsere stoffer som var billige og slitesterke i forhold tilbomull, men absorberer samtidig fuktighet godt og puster. Nå har ikke Russland egne bomullsregioner, så store forhåpninger er knyttet til siblon. Bare etterspørselen etter det er ikke særlig høy ennå, siden nesten ingen kjøper stoffer og klær fra innenlandsk produksjon.

Polymerfibre

De er vanligvis delt inn i naturlige, syntetiske og kunstige. Naturlige er de fibrene hvis dannelse utføres under naturlige forhold. De er vanligvis klassifisert etter deres opprinnelse, som bestemmer deres kjemiske sammensetning, i dyr og planter. Førstnevnte består av protein, nemlig karoten. Det er silke og ull. Sistnevnte består av cellulose, lignin og hemicellulose.

Kunstige syntetiske fibre oppnås ved kjemisk bearbeiding av polymerer som finnes i naturen. Disse inkluderer acetat, viskose, alginat og proteinfibre. Råmaterialet for deres produksjon er sulfat eller sulfitt tremasse. Kunstfiber produseres i form av tekstil- og snortråder, samt i form av stapelfiber, som bearbeides sammen med andre fibre i produksjon av ulike stoffer.

Syntetisk polyamidfiber er oppnådd fra kunstig avledede polymerer. Som råstoff i denne prosessen brukes polymerfibre, dannet av fleksible makromolekyler med en lett forgrenet eller lineær struktur, som har en betydelig masse - mer enn 15 000 atomermasseenheter, samt en veldig smal molekylvektfordeling. Avhengig av type er syntetiske fibre i stand til å ha høy grad av styrke, en betydelig verdi i forhold til forlengelse, elastisitet, motstand mot flere belastninger, lave restdeformasjoner og rask gjenoppretting etter fjerning av belastningen. Derfor ble de, i tillegg til å bli brukt i tekstiler, brukt som forsterkende elementer under fremstilling av kompositter, og alt dette gjorde det mulig å lage de spesielle egenskapene til syntetiske fibre.

Konklusjon

I de siste årene kan man observere en veldig jevn økning i antall fremskritt i utviklingen av nye polymerfibre, spesielt para-aramid, polyetylen, varmebestandig, kombinert, kjerne-skallstruktur heterosykliske polymerer, som inkluderer forskjellige partikler, slik som sølv eller andre metaller. Nå er ikke nylon lenger høyden på ingeniørkunst, ettersom det nå er et stort antall nye fibre.