Serat sintetik. Serat poliamida sintetik

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Serat sintetik mula dihasilkan secara industri pada tahun 1938. Pada masa ini, sudah ada beberapa dozen daripada mereka. Kesemua mereka mempunyai persamaan bahawa bahan permulaan adalah sebatian berat molekul rendah yang ditukar kepada polimer melalui sintesis kimia. Dengan melarutkan atau mencairkan polimer yang terhasil, penyelesaian berputar atau berputar disediakan. Ia dibentuk daripada mortar atau cair dan kemudian siap.

Pelbagai

Bergantung pada ciri yang mencirikan struktur makromolekul, gentian sintetik biasanya dibahagikan kepada rantai hetero dan rantai karbo. Yang pertama termasuk yang diperoleh daripada polimer, yang makromolekulnya, sebagai tambahan kepada karbon, terdapat unsur-unsur lain - nitrogen, sulfur, oksigen, dan lain-lain. Ini termasuk poliester, poliuretana, poliamida danpoliurea. Gentian sintetik rantai karbon dicirikan oleh fakta bahawa rantai utamanya dibina daripada atom karbon. Kumpulan ini termasuk polivinil klorida, poliakrilonitril, poliolefin, polivinil alkohol dan yang mengandungi fluorin.

Polimer yang berfungsi sebagai asas untuk mendapatkan gentian heterochain diperoleh melalui polikondensasi, dan produk dibentuk daripada cair. Carbochain diperoleh melalui pempolimeran rantai, dan pembentukan biasanya berlaku daripada larutan, dalam kes yang jarang berlaku daripada cair. Anda boleh mempertimbangkan satu gentian poliamida sintetik, yang dipanggil siblon.

Buat dan gunakan

Perkataan seperti siblon ternyata asing bagi kebanyakan orang, tetapi sebelum ini pada label pakaian seseorang dapat melihat singkatan VVM, di mana gentian viscose modulus tinggi disembunyikan. Pada masa itu, nampaknya pengilang bahawa nama sedemikian akan kelihatan lebih cantik daripada siblon, yang boleh dikaitkan dengan nilon dan nilon. Gentian sintetik jenis ini diperbuat daripada pokok Krismas, tidak kira betapa hebatnya ia kelihatan.

Ciri

Siblon muncul pada awal 70-an abad yang lalu. Ia adalah viscose yang lebih baik. Pada peringkat pertama, selulosa diperoleh daripada kayu, ia diasingkan dalam bentuk tulennya. Jumlah terbesarnya terdapat dalam kapas - kira-kira 98%, tetapi benang yang sangat baik diperoleh daripada gentian kapas walaupun tanpanya. Oleh itu, untuk pengeluaran selulosakayu lebih kerap digunakan, khususnya konifer, di mana ia mengandungi 40-50%, dan selebihnya adalah komponen yang tidak perlu. Ia mesti dilupuskan semasa penghasilan gentian sintetik.

Proses penciptaan

Gentian sintetik dihasilkan secara berperingkat. Pada peringkat pertama, proses memasak dijalankan, di mana semua bahan berlebihan dipindahkan dari serpihan kayu ke dalam larutan, dan rantai polimer panjang dipecah menjadi serpihan berasingan. Sememangnya, hanya air panas tidak mencukupi di sini, pelbagai reagen ditambah: natron dan lain-lain. Hanya pulpa dengan penambahan sulfat menghasilkan pulpa yang sesuai untuk pengeluaran siblon, kerana ia mengekalkan lebih sedikit kekotoran.

Apabila pulpa sudah dicerna, ia dihantar untuk pelunturan, pengeringan dan penekan, dan kemudian dipindahkan ke tempat yang diperlukan - ini adalah pengeluaran kertas, selofan, kadbod dan gentian, iaitu pengeluaran utama. Apakah yang berlaku kepadanya seterusnya?

Pasca pemprosesan

Jika anda ingin mendapatkan gentian sintetik dan semulajadi, maka anda perlu menyediakan penyelesaian berputar terlebih dahulu. Selulosa adalah pepejal yang tidak mudah larut. Oleh itu, ia biasanya ditukar kepada ester asid dithiocarbonic larut air. Proses transformasi menjadi bahan ini agak panjang. Pertama, selulosa dirawat dengan alkali panas, diikuti dengan memerah, dan pada masa yang sama,barang yang tidak diperlukan. Selepas memerah, jisim dihancurkan, dan kemudian diletakkan di dalam ruang khas, di mana pra-pematangan bermula - molekul selulosa hampir separuh disebabkan oleh degradasi oksidatif. Seterusnya, selulosa alkali bertindak balas dengan karbon disulfida, yang memungkinkan untuk mendapatkan xanthate. Ini adalah jisim seperti doh berwarna oren, ester asid dithiocarbonic dan bahan permulaan. Penyelesaian ini dipanggil "viskos" kerana kelikatannya.

Diikuti dengan penapisan untuk membuang kekotoran terakhir. Udara terlarut dibebaskan dengan "mendidih" eter dalam vakum. Semua operasi ini membawa kepada fakta bahawa xanthate menjadi seperti madu muda - kuning dan likat. Pada ketika ini, penyelesaian berputar sudah sedia sepenuhnya.

Mendapat serat

Pelarutnya ditekan melalui spinneret. Gentian sintetik tiruan bukan sahaja dipintal dengan cara tradisional. Operasi ini sukar untuk dibandingkan dengan tekstil mudah, adalah lebih tepat untuk mengatakan bahawa ia adalah proses kimia yang membolehkan berjuta-juta aliran viskos cecair menjadi gentian pepejal. Di wilayah Rusia, viscose dan siblon diperoleh daripada selulosa. Jenis gentian kedua adalah satu setengah kali lebih kuat daripada yang pertama, dicirikan oleh rintangan yang lebih besar terhadap alkali, kain yang diperbuat daripadanya adalah higroskopik, kurang pengecutan dan berkedut. Dan perbezaan dalam proses pengeluaran viscose dan siblon muncul pada saat gentian sintetik yang baru "lahir" berada dalam rendaman hujan selepas spinneret.

Kimia untuk membantu

Untuk mendapatkan viscose, asid sulfurik dituangkan ke dalam tab mandi. Ia direka untuk mengurai eter, menghasilkan gentian selulosa tulen. Sekiranya perlu untuk mendapatkan siblon, zink sulfat ditambah ke dalam tab mandi, yang sebahagiannya menghalang hidrolisis eter, jadi benang akan mengandungi sisa xanthate. Dan apa yang ia berikan? Gentian kemudian diregangkan dan dibentuk. Apabila terdapat sisa xanthate dalam gentian polimer, ternyata untuk meregangkan rantai selulosa polimer di sepanjang paksi gentian, dan tidak menyusunnya secara rawak, yang tipikal untuk viscose biasa. Selepas melukis, berkas gentian dipotong menjadi spatula sepanjang 2-10 milimeter. Selepas beberapa prosedur lagi, gentian ditekan ke dalam bal. Satu tan kayu cukup untuk menghasilkan 500 kilogram pulpa, dari mana 400 kilogram serat siblon akan dihasilkan. Pulpa berputar mengambil masa kira-kira dua hari.

Apa yang seterusnya untuk Siblon?

Pada tahun 1980-an, gentian sintetik ini digunakan sebagai tambahan kepada kapas untuk menjadikan benang dipintal dengan lebih baik dan tidak putus. Siblon digunakan untuk membuat substrat untuk kulit tiruan, dan ia juga digunakan dalam pembuatan produk asbestos. Pada masa itu, ahli teknologi tidak berminat untuk mencipta sesuatu yang baharu, sebanyak mungkin gentian diperlukan untuk melaksanakan rancangan itu.

Dan di Barat pada masa itu, gentian viscose modulus tinggi digunakan untuk menghasilkan fabrik yang murah dan tahan lama berbanding dengankapas, tetapi pada masa yang sama menyerap kelembapan dengan baik dan bernafas. Kini Rusia tidak mempunyai kawasan kapas sendiri, jadi harapan besar diletakkan pada siblon. Cuma permintaan untuknya masih belum begitu tinggi, memandangkan hampir tiada siapa yang membeli fabrik dan pakaian keluaran dalam negeri.

Serat polimer

Ia biasanya dibahagikan kepada semula jadi, sintetik dan tiruan. Semulajadi adalah gentian tersebut, pembentukannya dilakukan dalam keadaan semula jadi. Mereka biasanya dikelaskan mengikut asal usulnya, yang menentukan komposisi kimianya, kepada haiwan dan tumbuhan. Yang pertama terdiri daripada protein, iaitu karotena. Ia adalah sutera dan bulu. Yang terakhir ini terdiri daripada selulosa, lignin dan hemiselulosa.

Serat sintetik tiruan diperoleh melalui pemprosesan kimia polimer yang wujud di alam semula jadi. Ini termasuk serat asetat, viscose, alginat dan protein. Bahan mentah untuk pengeluaran mereka adalah pulpa kayu sulfat atau sulfit. Gentian buatan manusia dihasilkan dalam bentuk tekstil dan benang kord, serta dalam bentuk gentian ruji, yang diproses bersama gentian lain dalam penghasilan pelbagai fabrik.

Serat poliamida sintetik diperoleh daripada polimer terbitan buatan. Sebagai bahan mentah dalam proses ini, gentian polimer digunakan, terbentuk daripada makromolekul fleksibel struktur bercabang sedikit atau linear, yang mempunyai jisim yang ketara - lebih daripada 15,000 atom.unit jisim, serta taburan berat molekul yang sangat sempit. Bergantung pada jenisnya, gentian sintetik mampu mempunyai tahap kekuatan yang tinggi, nilai yang signifikan berhubung dengan pemanjangan, keanjalan, rintangan kepada beban berbilang, ubah bentuk sisa yang rendah dan pemulihan pantas selepas penyingkiran beban. Itulah sebabnya, selain digunakan dalam tekstil, ia digunakan sebagai elemen pengukuh semasa pembuatan komposit, dan semua ini memungkinkan untuk membuat sifat istimewa gentian sintetik.

Kesimpulan

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, seseorang dapat melihat peningkatan yang sangat mantap dalam bilangan kemajuan dalam pembangunan gentian polimer baharu, khususnya, para-aramid, polietilena, tahan haba, gabungan, struktur cangkang teras., polimer heterosiklik, yang merangkumi pelbagai zarah, seperti perak atau logam lain. Kini nilon bukan lagi ketinggian kejuruteraan, kerana kini terdapat sejumlah besar gentian baharu.