Словарь
синтез; мономер; полимер; гетероцепные волокна; карбоцепные волокна; прядильный раствор (расплав).
Главная сайта | В меню | Технология производства синтетических волокон
Глава 16. Технологии производства и применения синтетических текстильных материалов и искусственной кожи
§ 16.1 Технология производства синтетических волокон
Технологии производства и применения синтетических текстильных материалов и искусственной кожи
Постоянно увеличивается численность населения на Земле. Потребности людей в текстильных материалах уже не могут быть удовлетворены только за счёт природных ресурсов. В современной экономике любой страны текстильные материалы необходимы не только для пошива одежды, но и для осуществления технологий других производств. Поэтому промышленность освоила производство синтетических текстильных материалов на основе процессов органического синтеза. Синтетическое сырьё пришло на смену не только волокнам и тканям, но и коже.
Вы узнаете:
• как создаётся сырьё для синтетических текстильных материалов и как из него получают волокна;
• какие виды синтетических тканей используются при производстве одежды и каковы их свойства;
• что представляет собой искусственная кожа и каковы её свойства;
• в чём особенности технологий производства изделий из искусственной кожи и ухода за ними;
• какие современные технологии производства одежды и обуви начинают осваивать специалисты лёгкой промышленности, что инновационного используется в производстве аксессуаров одежды и обуви.
Вы научитесь:
• разбираться в видах и свойствах синтетических материалов для производства текстильных и кожевенных изделий;
• проводить оценку свойств синтетических материалов для производства текстильных и кожевенных изделий;
• исследовать некоторые потребительские и технологические свойства синтетических материалов для производства текстильных и кожевенных изделий.
Технология производства синтетических волокон
Что такое искусственные и синтетические волокна? В чём их сходство и различия?
На рубеже 19 и 20 веков возникло производство искусственных волокон, а позднее быстрыми темпами начало развиваться производство синтетических волокон.
Синтетические волокна формируют из материалов, не существующих в природе, а полученных путём синтеза из природных низкомолекулярных соединений.
Синтетические волокна по своему химическому составу не имеют аналогов в природе. Сырьём для получения синтетических волокон являются обычно газы: ацетилен, фенол, этилен, метан — продукты переработки нефти, каменного угля.
Синтетические полимеры получают путём реакций синтеза (полимеризации или поликонденсации) из низкомолекулярных соединений (мономеров). Синтетические волокна формуют из расплава или раствора полимера.
Синтез — это процесс соединения различных элементов в единое целое, т. е. соединения мономеров (низкомолекулярные вещества) с образованием полимеров (высокомолекулярные соединения). Полимеры состоят из мономерных звеньев, соединённых в длинные макромолекулы химическими связями.
Классификация синтетических волокон. Синтетические волокна классифицируются на две группы: гетероцепные и карбоцепные.
Гетероцепные полимеры (полиамидные, полиэфирные, полиуретановые и другие вещества) состоят из молекул, главные цепи которых включают атомы углерода, азота, кислорода и других элементов. В настоящее время волокна, полученные из гетероцепных полимеров, широко используются при изготовлении тканей для изделий бытового и технического назначения.
Карбоцепные полимеры (полиакрилонитрильные, полихлорвиниловые, полиэтиленовые и некоторые другие вещества) состоят из молекул, которые содержат в главной цепи только атомы углерода. Благодаря своим прочностным и электрическим свойствам карбоцепные полимеры получили большое распространение при изготовлении тканей для изделий технического назначения.
Ценным источником для производства химической продукции является природный газ, из которого по специальным технологиям получают синтетические материалы для изготовления различных видов продукции на заводах по переработке природного и попутного газа.
При нагреве некоторые полимеры плавятся, и из расплава вытягивают волокна. Волокна скручивают в нити и изготавливают ткани.
Производство синтетических волокон. Раствор или расплав полимера, из которого формируются нити, называется прядильным раствором или расплавом.
Для приготовления прядильного раствора выполняют следующие операции:
• смешивание полимеров из различных партий для повышения однородности раствора;
• фильтрация раствора, т. е. удаление из раствора механических примесей и не растворившихся частиц полимера. Фильтрация необходима для предотвращения засорения фильер и улучшения качества нитей;
• обезвоздушивание раствора заключается в удалении пузырьков воздуха, которые попадают в отверстия фильер *. Для этого полимерный раствор выдерживают в вакууме. Расплав обезвоздушиванию не подвергается, так как в нём воздуха практически нет;
• введение в раствор различных добавок для изменения его свойств. Введение добавок может придать волокнам бактерицидные, огнестойкие и другие свойства;
• формование волокон, заключающееся в продавливании прядильного раствора через отверстия фильер, затвердевании вытекающих струек и наматывании полученных волокон на приёмные устройства;
• отделка волокон и нитей, которая зависит от условий формования и вида волокон (удаление примесей и загрязнений; беление нитей или волокон);
• поверхностная обработка, которая производится для придания волокнам мягкости, повышенного скольжения и др.;
• сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями, выполняющаяся в специальных сушилках;
• текстильная переработка нитей, включающая в себя следующие процессы: скручивание и фиксация крутки (для соединения нитей и повышения их прочности); перематывание (для увеличения объёма паковок нитей); сортировка (для оценки качества нитей).
* Фильера — это деталь машины в виде колпачка с отверстиями, через которые пропускают раствор полимера.
Проверьте себя:
1. На какие группы делятся синтетические волокна?
2. Какими уникальными свойствами обладают все синтетические ткани?
3. Что на зывают прядильным раствором?
4. Зачем нужно проводить фильтрацию раствора?
5. С какой целью проводится обезвоздушивание раствора?
* Подумайте, в каких случаях правильнее изготавливать ткани из синтетических волокон, а не из текстильных материалов растительного и животного происхождения.
