Syntetiske fibre. Syntetisk polyamidfiber

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Syntetiske fibre begyndte at blive produceret industrielt i 1938. I øjeblikket er der allerede flere dusin af dem. De har alle det til fælles, at udgangsmaterialet er lavmolekylære forbindelser, der omdannes til polymerer gennem kemisk syntese. Ved at opløse eller smelte de resulterende polymerer fremstilles en spinde- eller spindeopløsning. De er støbt af mørtel eller smelte og derefter færdigbehandlet.

varianter

Afhængig af de egenskaber, der karakteriserer strukturen af makromolekyler, opdeles syntetiske fibre norm alt i heterokæde og carbochain. Førstnævnte omfatter dem, der er opnået fra polymerer, i hvis makromolekyler, ud over kulstof, er der andre elementer - nitrogen, svovl, oxygen og andre. Disse omfatter polyester, polyurethan, polyamid ogpolyurinstof. Kulstofkæde syntetiske fibre er kendetegnet ved, at deres hovedkæde er bygget af kulstofatomer. Denne gruppe omfatter polyvinylchlorid, polyacrylonitril, polyolefin, polyvinylalkohol og fluorholdig.

De polymerer, der tjener som grundlag for at opnå heterokædefibre, opnås ved polykondensering, og produktet støbes af smelter. Carbokæder opnås ved kædepolymerisation, og dannelsen sker norm alt fra opløsninger, i sjældne tilfælde fra smelter. Du kan overveje en syntetisk polyamidfiber, som kaldes siblon.

Opret og brug

Sådan et ord som siblon viser sig at være helt ukendt for mange, men tidligere på tøjmærker kunne man se forkortelsen VVM, hvorunder en højmodulisk viskosefiber var gemt. På det tidspunkt så det ud til for producenterne, at et sådant navn ville se smukkere ud end siblon, som kunne forbindes med nylon og nylon. Denne type syntetiske fibre er lavet af et juletræ, uanset hvor fantastisk det ser ud.

Funktioner

Siblon dukkede op i begyndelsen af 70'erne af forrige århundrede. Det er en forbedret viskose. I det første trin opnås cellulose fra træ, det er isoleret i sin rene form. Dens største mængde findes i bomuld - omkring 98%, men fremragende tråde opnås fra bomuldsfibre selv uden det. Derfor til fremstilling af cellulosetræ bruges oftere, især nåletræer, hvor det indeholder 40-50%, og resten er unødvendige komponenter. De skal bortskaffes under produktionen af syntetiske fibre.

Oprettelsesproces

Syntetiske fibre produceres i etaper. I det første trin udføres madlavningsprocessen, hvor alle overskydende stoffer overføres fra træflis til opløsningen, og lange polymerkæder nedbrydes i separate fragmenter. Naturligvis er kun varmt vand ikke nok her, forskellige reagenser tilsættes: natroner og andre. Kun pulpning med tilsætning af sulfater resulterer i en pulp, der er velegnet til fremstilling af siblon, da den tilbageholder færre urenheder.

Når papirmassen allerede er fordøjet, sendes den til blegning, tørring og presning, og flyttes derefter derhen, hvor den er nødvendig - det er produktionen af papir, cellofan, pap og fibre, det vil sige hovedproduktionen. Hvad sker der så med hende?

Efterbehandling

Hvis du ønsker at få syntetiske og naturlige fibre, så skal du først forberede en spindeløsning. Cellulose er et fast stof, der ikke er let at opløse. Derfor omdannes det norm alt til en vandopløselig dithiocarbonsyreester. Omdannelsesprocessen til dette stof er ret lang. Først behandles cellulosen med varm alkali, efterfulgt af presning, og samtidigunødvendige ting. Efter klemning knuses massen, og placeres derefter i specielle kamre, hvor formodningen begynder - cellulosemolekylerne halveres næsten på grund af oxidativ nedbrydning. Dernæst reagerer alkalicellulosen med kulstofdisulfid, hvilket gør det muligt at opnå xanthat. Dette er en orangefarvet dejlignende masse, en ester af dithiocarbonsyre og udgangsmaterialet. Denne opløsning blev kaldt "viskose" for dens viskositet.

Efterfulgt af filtrering for at fjerne de sidste urenheder. Opløst luft frigives ved at "koge" æteren i vakuum. Alle disse operationer fører til, at xanthat bliver som ung honning - gul og tyktflydende. På dette tidspunkt er spindeløsningen helt klar.

Få fibre

Opløsningen presses gennem spindedyserne. Kunstige syntetiske fibre er ikke kun spundet på traditionel vis. Denne operation er svær at sammenligne med et simpelt tekstil, det ville være mere korrekt at sige, at det er en kemisk proces, der tillader millioner af strømme af flydende viskose at blive til faste fibre. På Ruslands territorium opnås viskose og siblon fra cellulose. Den anden type fiber er halvanden gang stærkere end den første, er kendetegnet ved større modstand mod alkalier, stoffer fremstillet af det er hygroskopiske, mindre krympning og rynker. Og forskellene i produktionsprocesserne for viskose og siblon viser sig i det øjeblik, hvor de nyfødte syntetiske fibre er i udfældningsbadet efter spindedyserne.

Kemi til hjælp

For at opnå viskose hældes svovlsyre i badet. Den er designet til at nedbryde æteren, hvilket resulterer i rene cellulosefibre. Hvis det er nødvendigt at opnå en siblon, tilsættes zinksulfat til badet, hvilket delvist forhindrer hydrolysen af etheren, så trådene vil indeholde resterende xanthat. Og hvad giver det? Fibrene strækkes derefter og formes. Når der er xanthatrester i polymerfibrene, viser det sig at strække polymercellulosekæderne langs fiberens akse og ikke arrangere dem tilfældigt, hvilket er typisk for almindelig viskose. Efter tegning skæres bundtet af fibre i spatler 2-10 millimeter lange. Efter nogle flere procedurer presses fibrene til baller. Et ton træ er nok til at producere 500 kg papirmasse, hvoraf der vil blive produceret 400 kg siblonfiber. Pulpspinding tager omkring to dage.

Hvad er det næste for Siblon?

I 1980'erne blev disse syntetiske fibre brugt som tilsætning til bomuld for at få tråde til at blive bedre spundet og ikke knækket. Siblon blev brugt til at lave substrater til kunstlæder, og det blev også brugt til fremstilling af asbestprodukter. På det tidspunkt var teknologer ikke interesserede i at skabe noget nyt, så meget fiber som muligt var påkrævet for at implementere planen.

Og i Vesten på det tidspunkt blev viskosefibre med høj modulus brugt til at producere stoffer, der var billige og holdbare i forhold tilbomuld, men absorberer samtidig fugt godt og ånder. Nu har Rusland ikke sine egne bomuldsregioner, så store forhåbninger er knyttet til siblon. Kun efterspørgslen efter det er ikke særlig høj endnu, da næsten ingen køber stoffer og tøj af indenlandsk produktion.

Polymerfibre

De er norm alt opdelt i naturlige, syntetiske og kunstige. Naturlige er de fibre, hvis dannelse udføres under naturlige forhold. De klassificeres norm alt efter deres oprindelse, som bestemmer deres kemiske sammensætning, i dyr og planter. Førstnævnte består af protein, nemlig caroten. Det er silke og uld. Sidstnævnte består af cellulose, lignin og hemicellulose.

Kunstige syntetiske fibre opnås ved kemisk forarbejdning af polymerer, der findes i naturen. Disse omfatter acetat, viskose, alginat og proteinfibre. Råmaterialet til deres produktion er sulfat eller sulfit træmasse. Kunstfibre fremstilles i form af tekstil- og snoretråde samt i form af stabelfibre, som forarbejdes sammen med andre fibre i fremstillingen af forskellige stoffer.

Syntetiske polyamidfibre er fremstillet af kunstigt afledte polymerer. Som råmateriale i denne proces anvendes polymerfibre, dannet af fleksible makromolekyler med en let forgrenet eller lineær struktur, som har en betydelig masse - mere end 15.000 atomaremasseenheder, samt en meget snæver molekylvægtfordeling. Afhængig af typen er syntetiske fibre i stand til at have en høj grad af styrke, en væsentlig værdi i forhold til forlængelse, elasticitet, modstandsdygtighed over for flere belastninger, lave restdeformationer og hurtig genopretning efter fjernelse af belastningen. Derfor blev de, udover at blive brugt i tekstiler, brugt som forstærkende elementer under fremstillingen af kompositter, og alt dette gjorde det muligt at fremstille syntetiske fibres særlige egenskaber.

Konklusion

I de seneste par år kan man observere en meget stabil stigning i antallet af fremskridt i udviklingen af nye polymerfibre, især para-aramid, polyethylen, varmebestandig, kombineret kerne-skal struktur heterocykliske polymerer, som indbefatter forskellige partikler, såsom sølv eller andre metaller. Nu er nylon ikke længere ingeniørkunstens højdepunkt, da der nu er et stort antal nye fibre.