Главная / Рефераты / Рефераты по химии
Реферат: Химические волокна
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
Химические волокна
Волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров называются химическими волокнами. В зависимости от вида исходного сырья химические волокна подразделяются на синтетические (из синтетических полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Иногда к химическим волокнам относят также волокна, получаемые из неорганических соединений
(стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые). Химические волокна выпускают в промышленности в виде: 1) моноволокна (одиночное волокно большой длинны); 2) штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон);
3) филаментных нитей (пучок состоящий из большого числа тонких и очень длинных волокон, соединённых по средствам крутки). Филаментные нити в зависимости от назначения разделяются на текстильные и технические, или кордные нити (более толстые нити повышенной прочности и крутки).
Историческая справка. Возможность получения химических волокон из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 17 и 18 веках, но только 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 французский инженер И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химических волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в промышленном масштабе в 1905. В 1918 –1920 разработан способ производства ацетатного волокна из раствора частично омылённой ацетилцеллюлозы в ацетоне, а 1935 организованно производство белковых волокон из молочного казеина. Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 в промышленном масштабе выпушено наиболее известное синтетическое волокно – полиамидное (США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в
1954 –1960.
Свойства. Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/м2 (120кгс/мм2)], значит разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механические и физико-химические свойство химических волокон можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера химические волокна обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами (таблица). Химические волокна можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних.
О с н о в н ы е с в о й с т в а х и м и ч е с к и х в о л о к о н
Прочность Удлинение, Влагопо-
Плот % Набухглощение
Вид волокна ност а при 20 С
ь ние ви
г/см воде,65%относ
3 % ит
влажност
и,%
Сухого волокна
волокнмокрогв сухогомокрог
а о о
кгс/ммволокнпетле волокнволокн
2 а а а
% от
прочности
сухого
И с к у с с т в е н н ы е в о л о к н а
Ацетатное (текст.1.3216-18 65 85 25-35 35-45 20-256,5
Нить)
Триацетатное
штапельн. волок. 1,3014-23 70 85 22-28 30-40 12-184.0
Вискозные
волокна: 1,5232-37 55 35 15-23 19-28 95-1213.0
штапельн. обычное 75 40 19-28 25-29 0 12,0
1,5250-60 65 25 5-15 7-20 62-6512,0
штапельн.высокопр 55 45 15-23 19-28 13,0
очное 1,5250-82 80 35 12-16 20-27 55-9013,0
штапельн.высокомо
дуль. 1,5232-37 95-12
текст.нить 45-82 0
обычная 1,52 65-70
текст. нить
высокопрочн.
Медноаммиачные
волокна:
штапельное 1,5221-26 65 70 30-40 35-50 100 12,5
волокно 23-32 65 75 10-17 15-30 100 12,5
текст. нить 1,52
С и н т е т и ч е с к и е в о л о к н а
Полиамидные(капро
н): 1,1446-64 85-90 85 30-45 32-47 10-124,5
текст. нить 74-82 80 15-20 16-21 4,5
обычная 1,1441-62 85-90 75 45-75 9-10 4,5
то же, 80-90 10-12
высокопрочная 1,14
штапельное
волокно
Полиэфирное(лавса
н): 1,3852-62 100 90 18-30 18-30 3-5 0,35
текст. нить 80-100100 80 8-15 8-15 3-5 0,35
обычная 1,38 100 40-80 20-30 20-30 3-5 0,35
то же, 40-58
высокопрочная 1,38
штапельное
волокно
Полиакрилонитрил.
(нитрон) 1,1746-56 95 72 16-17 16-17 2 0,9
технич. нить 21-32 90 70 20-60 20-60 5-6 1,0
штапельное 1,17
волокно
Поливинилспиртово
е 1,3047-70 80 35 20-25 20-25 25 3,4
штапельное
волокно
Поливинилхлоридно
е 1,3811-16 100 60-90 23-18023-1800 0
штапельное
волокно
Полипропиленовое
волокно:
текст. нить 0,9030-65 100 80 15-30 15-30 0 0
штапельное 30-49 100 90 20-40 20-40 0 0
волокно 0,90
Полиуретановая
нить 1,0 5-10 100 100 500-10500-10- 1,0
(спандекс) 00 00
Производство. Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавится без разложения или растворятся в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций:
1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формирования волокна;
3) отделки сформированного волокна.
Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный т. о. Раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формирования волокон.
Формирование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердение полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий и их диаметр в фильере могут быть различными. При формировании химических волокон из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Если формирования проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в котором растворитель испаряется. При формировании волокна из раствора полимера в нелетучем растворителе
(например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, т. н. осадительную ванну («мокрый» способ формирования). Скорость формирования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формирования. При формировании из расплава скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по
«сухому» способу – 300-600 м/мин, по «мокрому» способу – 30-130 м/мин.
Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств.
Отделка химических волокон заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условия формирования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например из полиамидных волокон), растворители (например из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и др., их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые химические волокна подвергают дополнительной тепловой обработке – термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180 С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка как самих волокон, так и изделий из них вот время сухих и мо...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2010.10.21
Просмотров: 1371
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |
