Szintetikus szálak. Szintetikus poliamid szál

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A szintetikus szálakat 1938-ban kezdték iparilag előállítani. Jelenleg már több tucat van belőlük. Mindegyikben közös, hogy a kiindulási anyag kis molekulatömegű vegyületek, amelyek kémiai szintézissel polimerekké alakulnak. A kapott polimerek feloldásával vagy megolvasztásával fonó- vagy fonóoldatot készítenek. Habarcsból vagy olvadékból öntik, majd befejezik.

fajták

A makromolekulák szerkezetét jellemző tulajdonságoktól függően a szintetikus szálakat általában heteroláncra és karboláncra osztják. Az előbbiek közé tartoznak a polimerekből nyert anyagok, amelyek makromolekuláiban a szénen kívül más elemek is vannak - nitrogén, kén, oxigén és mások. Ezek közé tartozik a poliészter, poliuretán, poliamid éspoliurea. A szénláncú szintetikus szálakra jellemző, hogy főláncuk szénatomokból épül fel. Ebbe a csoportba tartozik a polivinil-klorid, poliakrilnitril, poliolefin, polivinil-alkohol és fluortartalmú.

A heteroláncú szálak előállításának alapjául szolgáló polimereket polikondenzációval nyerik, és a terméket olvadékokból öntik. A karboláncokat láncpolimerizációval nyerik, és a képződés általában oldatokból, ritka esetekben olvadékból történik. Megfontolhat egy szintetikus poliamid szálat, amelyet sziblonnak hívnak.

Létrehozása és használata

Az olyan szó, mint a siblon, sokak számára teljesen ismeretlennek bizonyul, de korábban a ruhacímkéken lehetett látni a VVM rövidítést, amely alatt egy nagy modulusú viszkózszálat rejtettek. Akkoriban úgy tűnt a gyártóknak, hogy egy ilyen név szebb lesz, mint a siblon, ami a nylonhoz és a nylonhoz köthető. Ez a fajta szintetikus szál karácsonyfából készül, függetlenül attól, hogy milyen csodálatosan néz ki.

Jellemzők

A Siblon a múlt század 70-es éveinek elején jelent meg. Ez egy továbbfejlesztett viszkóz. Az első szakaszban a cellulózt fából nyerik, tiszta formájában izolálják. Legnagyobb mennyisége a pamutban található - körülbelül 98%, de a pamutszálakból e nélkül is kiváló szálakat nyernek. Ezért cellulóz előállításárafát gyakrabban használnak, különösen a tűlevelűeket, ahol 40-50% -ot tartalmaz, a többi pedig felesleges összetevő. Ezeket a szintetikus szálak gyártása során ártalmatlanítani kell.

Létrehozási folyamat

A szintetikus szálakat szakaszosan állítják elő. Az első szakaszban a főzési folyamatot hajtják végre, amelynek során az összes felesleges anyagot a faforgácsból az oldatba juttatják, és a hosszú polimerláncokat külön darabokra bontják. Természetesen itt nem elegendő a forró víz, különféle reagenseket adnak hozzá: nátronokat és másokat. Csak a szulfátok hozzáadásával végzett pépesítés eredményez olyan pépet, amely alkalmas sziblon előállítására, mivel kevesebb szennyeződést tart vissza.

Amikor a pép már megemésztődött, elküldik fehérítésre, szárításra és préselésre, majd oda szállítják, ahol szükség van rá – ez a papír, celofán, karton és rostgyártás, vagyis a fő termelés. Mi lesz vele ezután?

Utófeldolgozás

Ha szintetikus és természetes szálakat szeretne beszerezni, akkor először elő kell készítenie egy fonóoldatot. A cellulóz szilárd anyag, amelyet nem könnyű feloldani. Ezért általában vízoldható ditiokarbonsav-észterré alakul át. Az anyaggá való átalakulás folyamata meglehetősen hosszadalmas. Először a cellulózt forró lúggal kezelik, majd kinyomják, és ezzel egyidejűlegfelesleges tárgyakat. Kipréselés után a masszát összetörik, majd speciális kamrákba helyezik, ahol megkezdődik az előérés - a cellulózmolekulák az oxidatív lebomlás miatt csaknem felére csökkennek. Ezután az alkálifém-cellulóz szén-diszulfiddal reagál, ami lehetővé teszi xantát előállítását. Ez egy narancssárga tésztaszerű massza, ditiokarbonsav-észter és a kiindulási anyag. Ezt az oldatot viszkozitása miatt "viszkóznak" nevezték.

Szűrés követi az utolsó szennyeződések eltávolítására. Az oldott levegőt az éter vákuumban történő "forralásával" szabadítják fel. Mindezek a műveletek ahhoz a tényhez vezetnek, hogy a xantát olyan lesz, mint a fiatal méz - sárga és viszkózus. Ezen a ponton a fonó megoldás teljesen készen áll.

szálak beszerzése

Az oldatot átnyomják a fonókon. A mesterséges szintetikus szálakat nem csak a hagyományos módon fonják. Ezt a műveletet nehéz összehasonlítani egy egyszerű textíliával, helyesebb lenne azt mondani, hogy ez egy kémiai folyamat, amely lehetővé teszi, hogy folyékony viszkózáramok milliói váljanak szilárd szálakká. Oroszország területén a viszkózt és a sziblont cellulózból nyerik. A második típusú szál másfélszer erősebb, mint az első, nagyobb a lúgokkal szembeni ellenállása, a belőle készült szövetek higroszkóposak, kevésbé zsugorodnak és gyűrődnek. A viszkóz és a sziblon gyártási folyamataiban mutatkozó különbségek pedig abban a pillanatban jelentkeznek, amikor az újonnan "megszületett" szintetikus szálak a fonók után a csapadékfürdőben vannak.

Segítség a kémia

A viszkóz előállításához kénsavat öntünk a fürdőbe. Úgy tervezték, hogy lebontsa az étert, ami tiszta cellulózszálakat eredményez. Ha sziblon beszerzése szükséges, akkor a fürdőbe cink-szulfátot adnak, ami részben megakadályozza az éter hidrolízisét, így a szálak maradék xantátot tartalmaznak. És mit ad? Ezután a szálakat nyújtják és formázzák. Ha a polimer szálakban xantát maradványok vannak, kiderül, hogy a polimer cellulóz láncokat megfeszíti a szál tengelye mentén, és nem véletlenszerűen rendezi el őket, ami a közönséges viszkózra jellemző. A húzás után a szálköteget 2-10 milliméter hosszú spatulákra vágják. Néhány további eljárás után a szálakat bálákká préselik. Egy tonna fa 500 kilogramm cellulóz előállításához elegendő, ebből 400 kilogramm sziblonszálat állítanak elő. A cellulóz centrifugálása körülbelül két napot vesz igénybe.

Mi következik a Siblonnál?

Az 1980-as években ezeket a szintetikus szálakat a pamut kiegészítéseként használták, hogy a szálak jobban fonódjanak, és ne szakadjanak el. A sziblonból műbőr szubsztrátumot készítettek, és azbeszttermékek gyártásához is felhasználták. Akkoriban a technológusokat nem érdekelte valami új létrehozása, a terv megvalósításához a lehető legtöbb szál kellett.

És akkoriban Nyugaton a nagy modulusú viszkózszálakat olyan anyagok előállítására használták, amelyek olcsók és tartósak voltakpamut, de ugyanakkor jól felszívja a nedvességet és lélegzik. Jelenleg Oroszországnak nincsenek saját gyapotrégiói, ezért nagy reményeket fűznek a siblonhoz. Csak a kereslet még nem túl nagy rá, hiszen hazai gyártású anyagokat és ruhákat szinte senki sem vásárol.

Polimer szálak

Általában természetes, szintetikus és mesterséges anyagokra osztják őket. Természetesek azok a szálak, amelyek képződése természetes körülmények között történik. Általában származásuk szerint osztályozzák őket, amely meghatározza kémiai összetételüket, állatokra és növényekre. Az előbbi fehérjékből, nevezetesen karotinból áll. Selyem és gyapjú. Ez utóbbiak cellulózból, ligninből és hemicellulózból állnak.

A mesterséges szintetikus szálakat a természetben előforduló polimerek kémiai feldolgozásával állítják elő. Ide tartoznak az acetát-, viszkóz-, alginát- és fehérjerostok. Előállításuk nyersanyaga szulfát vagy szulfit fapép. A mesterséges szálakat textil- és kordszálak, valamint vágott szálak formájában állítják elő, amelyeket más szálakkal együtt dolgoznak fel különböző szövetek előállítása során.

A szintetikus poliamid szálat mesterségesen előállított polimerekből nyerik. Ebben az eljárásban nyersanyagként polimer szálakat használnak, amelyek enyhén elágazó vagy lineáris szerkezetű rugalmas makromolekulákból állnak, amelyek jelentős tömeggel rendelkeznek - több mint 15 000 atom.tömegegységek, valamint nagyon szűk molekulatömeg-eloszlás. A szintetikus szálak típustól függően nagy szilárdságúak, jelentős nyúlási értékkel, rugalmassággal, többszörös terhelésekkel szembeni ellenálló képességgel, alacsony maradó alakváltozással és a terhelés eltávolítása utáni gyors regenerálódással rendelkezhetnek. Éppen ezért a textilekben való felhasználásuk mellett a kompozitok gyártása során erősítő elemként is alkalmazták őket, és mindez lehetővé tette a szintetikus szálak különleges tulajdonságainak kialakítását.

Következtetés

Az elmúlt néhány évben megfigyelhető az új polimerszálak, különösen a para-aramid, polietilén, hőálló, kombinált, mag-héj szerkezetű szálak fejlesztése terén elért előrelépések számának folyamatos növekedése. heterociklusos polimerek, amelyek különféle részecskéket, például ezüstöt vagy más fémeket tartalmaznak. A nejlon már nem a tervezés csúcsa, hiszen rengeteg új szál létezik.