Sợi tổng hợp. Sợi polyamide tổng hợp

Mục lục:

Sợi tổng hợp. Sợi polyamide tổng hợp
Sợi tổng hợp. Sợi polyamide tổng hợp

Video: Sợi tổng hợp. Sợi polyamide tổng hợp

Video: Sợi tổng hợp. Sợi polyamide tổng hợp
Video: BÀI TOÁN DOANH THU, CHI PHÍ, LỢI NHUẬN | KINH TẾ HỌC CƠ BẢN A BỜ CỜ 2024, Tháng tư
Anonim

Sợi tổng hợp bắt đầu được sản xuất công nghiệp vào năm 1938. Hiện tại, đã có khoảng vài chục chiếc. Tất cả chúng đều có điểm chung là nguyên liệu ban đầu là các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp được chuyển hóa thành polyme thông qua quá trình tổng hợp hóa học. Bằng cách hòa tan hoặc nấu chảy các polyme thu được, một giải pháp kéo sợi hoặc kéo sợi được chuẩn bị. Chúng được đúc từ vữa hoặc nấu chảy và sau đó hoàn thiện.

Giống

Tùy thuộc vào các tính năng đặc trưng cho cấu trúc của các đại phân tử, sợi tổng hợp thường được chia thành hetechain và carbochain. Nguyên tố đầu tiên bao gồm những nguyên tố thu được từ polyme, trong đó các đại phân tử của chúng, ngoài cacbon, còn có các nguyên tố khác - nitơ, lưu huỳnh, oxy và những nguyên tố khác. Chúng bao gồm polyester, polyurethane, polyamide vàpolyurea. Sợi tổng hợp chuỗi carbon được đặc trưng bởi thực tế là chuỗi chính của chúng được xây dựng từ các nguyên tử carbon. Nhóm này bao gồm polyvinyl clorua, polyacrylonitril, polyolefin, rượu polyvinyl và chứa flo.

Sợi tổng hợp
Sợi tổng hợp

Các polyme làm cơ sở để thu được sợi dị chuỗi được thu thập thông qua quá trình polycondensation, và sản phẩm được đúc từ các chất nóng chảy. Carbochains thu được bằng cách trùng hợp chuỗi và sự hình thành thường xảy ra từ các dung dịch, trong một số trường hợp hiếm hoi là từ các chất nóng chảy. Bạn có thể xem xét một loại sợi polyamide tổng hợp, được gọi là siblon.

Tạo và sử dụng

Một từ như siblon hóa ra hoàn toàn xa lạ với nhiều người, nhưng trước đó trên nhãn quần áo, người ta có thể thấy chữ viết tắt VVM, theo đó một sợi viscose mô đun cao được ẩn đi. Vào thời điểm đó, có vẻ như các nhà sản xuất nghĩ rằng một cái tên như vậy sẽ trông đẹp hơn siblon, có thể liên quan đến nylon và nylon. Loại sợi tổng hợp này được làm từ một cây thông Noel, cho dù nó trông có kỳ công đến đâu.

sợi tổng hợp nhân tạo
sợi tổng hợp nhân tạo

Tính năng

Siblon xuất hiện vào đầu những năm 70 của thế kỉ trước. Nó là một loại nhớt được cải thiện. Ở giai đoạn đầu, cellulose thu được từ gỗ, nó được phân lập ở dạng tinh khiết. Số lượng lớn nhất của nó được tìm thấy trong bông - khoảng 98%, nhưng những sợi tuyệt vời được lấy từ sợi bông ngay cả khi không có nó. Do đó, để sản xuất xenluloGỗ thường được sử dụng nhiều hơn, đặc biệt là cây lá kim, nơi nó chứa 40-50%, và phần còn lại là các thành phần không cần thiết. Chúng phải được xử lý trong quá trình sản xuất sợi tổng hợp.

Sợi polyamide tổng hợp
Sợi polyamide tổng hợp

Quá trình sáng tạo

Sợi tổng hợp được sản xuất theo từng giai đoạn. Ở giai đoạn đầu tiên, quá trình nấu được thực hiện, trong đó tất cả các chất dư thừa được chuyển từ dăm gỗ vào dung dịch, và các chuỗi polyme dài bị phá vỡ thành các mảnh riêng biệt. Đương nhiên, chỉ có nước nóng là không đủ ở đây, nhiều loại thuốc thử được thêm vào: natron và các loại khác. Chỉ nghiền bột với việc bổ sung sulphat sẽ tạo ra bột giấy phù hợp để sản xuất siblon, vì nó giữ lại ít tạp chất hơn.

Khi bột giấy đã được tiêu hóa, nó sẽ được đưa đi tẩy trắng, sấy khô và ép, sau đó chuyển đến nơi cần thiết - đây là sản xuất giấy, giấy bóng kính, bìa cứng và sợi, tức là sản xuất chính. Điều gì xảy ra với cô ấy tiếp theo?

Hóa học sợi tổng hợp
Hóa học sợi tổng hợp

Xử lý hậu kỳ

Muốn lấy sợi tổng hợp và sợi tự nhiên thì trước tiên bạn cần chuẩn bị dung dịch kéo sợi. Xenlulozơ là chất rắn không dễ tan. Do đó, nó thường được chuyển đổi thành một este axit dithiocacbonic hòa tan trong nước. Quá trình chuyển hóa thành chất này diễn ra khá lâu. Đầu tiên, cellulose được xử lý bằng kiềm nóng, tiếp theo là ép, đồng thời,những vật dụng không cần thiết. Sau khi ép, khối lượng này được nghiền nhỏ, và sau đó được đặt trong các khoang đặc biệt, nơi bắt đầu quá trình chín trước - các phân tử xenluloza gần như giảm đi một nửa do quá trình phân hủy oxy hóa. Tiếp theo, xenlulozơ kiềm phản ứng với cacbon đisulfua, điều này có thể thu được xanthat. Đây là một khối giống như bột nhào màu da cam, là một este của axit dithiocacbonic và là nguyên liệu ban đầu. Dung dịch này được gọi là "nhớt" vì độ nhớt của nó.

Tiếp theo là lọc để loại bỏ những tạp chất cuối cùng. Không khí hòa tan được giải phóng bằng cách "đun sôi" ete trong chân không. Tất cả các hoạt động này dẫn đến thực tế là xanthate trở nên giống như mật ong non - màu vàng và nhớt. Tại thời điểm này, giải pháp kéo sợi đã hoàn toàn sẵn sàng.

Tính chất của sợi tổng hợp
Tính chất của sợi tổng hợp

Bắt sợi

Giải pháp được ép thông qua các spinnerets. Sợi tổng hợp nhân tạo không chỉ được kéo thành sợi theo cách truyền thống. Thao tác này khó so sánh với một loại vải dệt đơn giản, sẽ đúng hơn nếu nói rằng đó là một quá trình hóa học cho phép hàng triệu dòng viscose lỏng trở thành sợi rắn. Trên lãnh thổ của Nga, visco và siblon thu được từ xenlulozơ. Loại sợi thứ hai cứng hơn loại thứ nhất một lần rưỡi, có đặc điểm là khả năng chống kiềm tốt hơn, vải làm từ nó có khả năng hút ẩm, ít co và nhăn. Và sự khác biệt trong quy trình sản xuất visco và siblon xuất hiện ở thời điểm các sợi tổng hợp mới được "sinh ra" đang ở trong bể kết tủa sau các công đoạn kéo sợi.

Sản xuất sợi tổng hợp
Sản xuất sợi tổng hợp

Hóa để giúp

Để thu được visco, người ta đổ axit sunfuric vào bồn tắm. Nó được thiết kế để phân hủy ete, tạo ra sợi cellulose tinh khiết. Nếu cần lấy siblon, người ta cho kẽm sunfat vào bể để ngăn cản một phần sự thủy phân của ete, do đó các sợi sẽ chứa xanthat dư. Và nó cho cái gì? Các sợi sau đó được kéo dài và tạo hình. Khi có dư lượng xanthat trong sợi polyme, nó sẽ kéo dài các chuỗi xenluloza polyme dọc theo trục của sợi chứ không sắp xếp chúng một cách ngẫu nhiên, điều này đặc trưng cho visco thông thường. Sau khi vẽ, bó sợi được cắt thành các sợi dài 2-10 mm. Sau một vài quy trình nữa, các sợi được ép thành kiện. Một tấn gỗ đủ để sản xuất 500 kg bột giấy, từ đó 400 kg sợi siblon sẽ được sản xuất. Kéo sợi bột giấy mất khoảng hai ngày.

Điều gì tiếp theo cho Siblon?

Vào những năm 1980, những sợi tổng hợp này được sử dụng làm chất bổ sung cho bông để làm cho các sợi chỉ quay tốt hơn và không bị đứt. Siblon được sử dụng để làm nền cho da nhân tạo, và nó cũng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm amiăng. Vào thời điểm đó, các nhà công nghệ không quan tâm đến việc tạo ra một cái gì đó mới, càng nhiều càng tốt để thực hiện kế hoạch.

Và ở phương Tây vào thời điểm đó, sợi viscose môđun cao được sử dụng để sản xuất các loại vải rẻ và bền so vớicotton nhưng đồng thời hút ẩm tốt và thoáng khí. Hiện nay Nga không có vùng trồng bông của riêng mình, vì vậy hy vọng lớn được đặt vào siblon. Chỉ có điều là nhu cầu về nó chưa cao lắm, vì hầu như không có ai mua vải và quần áo sản xuất trong nước.

Sợi polyme

Chúng thường được chia thành tự nhiên, tổng hợp và nhân tạo. Tự nhiên là những sợi, sự hình thành của chúng được thực hiện trong điều kiện tự nhiên. Chúng thường được phân loại theo nguồn gốc quyết định thành phần hóa học của chúng, thành động vật và thực vật. Trước đây bao gồm protein, cụ thể là caroten. Đó là lụa và len. Loại thứ hai được tạo thành từ xenlulo, lignin và hemixenlulo.

Sợi tổng hợp nhân tạo thu được bằng cách xử lý hóa học các polyme tồn tại trong tự nhiên. Chúng bao gồm sợi axetat, visco, alginat và protein. Nguyên liệu để sản xuất chúng là bột gỗ sulfat hoặc sulfit. Xơ nhân tạo được sản xuất dưới dạng sợi dệt và sợi dây, cũng như ở dạng sợi kim loại, được xử lý cùng với các loại sợi khác trong sản xuất các loại vải khác nhau.

Sợi tổng hợp và sợi tự nhiên
Sợi tổng hợp và sợi tự nhiên

Sợi polyamide tổng hợp được lấy từ các polyme có nguồn gốc nhân tạo. Là nguyên liệu thô trong quá trình này, các sợi polyme được sử dụng, được hình thành từ các đại phân tử linh hoạt có cấu trúc hơi phân nhánh hoặc tuyến tính, có khối lượng đáng kể - hơn 15.000 nguyên tử.đơn vị khối lượng, cũng như phân bố khối lượng phân tử rất hẹp. Tùy thuộc vào loại, sợi tổng hợp có thể có độ bền cao, một giá trị đáng kể liên quan đến độ giãn dài, độ đàn hồi, khả năng chịu nhiều tải, biến dạng dư thấp và phục hồi nhanh sau khi loại bỏ tải. Đó là lý do tại sao, ngoài việc được sử dụng trong dệt may, chúng còn được sử dụng như các yếu tố gia cố trong quá trình sản xuất vật liệu tổng hợp, và tất cả điều này đã làm cho nó có thể tạo ra các tính chất đặc biệt của sợi tổng hợp.

Kết

Trong vài năm qua, người ta có thể quan sát thấy sự gia tăng rất đều đặn về số lượng các tiến bộ trong phát triển sợi polyme mới, đặc biệt, cấu trúc lõi-vỏ para-aramid, polyetylen, chịu nhiệt, kết hợp,, polyme dị vòng, bao gồm các hạt khác nhau, chẳng hạn như bạc hoặc các kim loại khác. Giờ đây, nylon không còn là đỉnh cao của kỹ thuật nữa vì hiện nay có rất nhiều loại sợi mới.

Đề xuất: