Что является сырьем для получения синтетических волокон

Статья «Химические волокна»

Разделы: Технология

Общие сведения о текстильных волокнах, нитях.

Текстильные волокна делятся на две основных группы: природные и химические.

Природные – высокомолекулярные соединения растительного и животного происхождения

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические.

Сырье для искусственных волокон:

Это природные высокомолекулярные соединения – древесная целлюлоза (еловая и сосновая щепа); альгиновая кислота из морских водорослей; белки молока, пшеницы, сои; остатки хлопкового пуха.

Сырье для синтетических волокон:

Это продукты переработки нефти, газа, каменного угля путем синтеза, когда из нескольких простых веществ получают одно сложное (синтез – это соединение, от этого и пошло название волокон)

Волокна могут быть:

А) элементарные – не делятся в продольном направлении без разрушения (хлопок, шерсть); элементарные волокна большой длины (десятки и сотни метров) называются элементарными нитями

Б) комплексные – скрепленные (скрученные перепутанные или склеенные между собой) в продольном направлении (лен, пенька); комплексные нити состоят из элементарных нитей

Кроме натурального шелка все комплексные нити относятся к химическим

Короткие отрезки искусственных или синтетических нитей, длиной 35-150 мм, называют “штапельками” или штапельными волокнами. При производстве вискозы известно, что это нити произвольной длины с резким блеском, очень гладкие. Но если вискозный жгут разрезать на штапельки, а потом скрутить в нить, то она теряет блеск, гладкость, но и теряет прочность. Так получили штапельное волокно, которое в России получило распространение после войны. До 1970 года вискозу называли штапелем

Текстуированные нити – это нити видоизмененных структур, т.е. комплексную нить специально сильно деформируют:

а) завивают путем ее кручения с последующей фиксацией этой завивки нагреванием – получают эластичную нить;

в) армированная пряжа (нить) имеет сердечник и наружную оболочку; на сердечник из полиамидной (капроновой) нити накручивают (оплетают) другое волокно (хлопок, вискозу); получают армированную пряжу высокой механической прочности, мягкости, пушистости.

Получение искусственного волокна:

По этому принципу получают синтетические нити

Химические синтетические волокна.

Синтетические волокна оказывают большое влияние на развитие текстильной промышленности – значительно расширяется ассортимент тканей, улучшаются некоторые их свойства, создаются новые виды тканей за счет применения смесевых волокон, можно получить ткани с заданными свойствами, затраты на производство значительно ниже натуральных.

К синтетическим волокнам относятся: капрон, лавсан, нитрон.

Капрон – полиамидное волокно, получают путем синтеза (соединение, составление, сочетание) – из нескольких простых веществ получают одно сложное из продуктов переработки нефти и каменного угля (из синтетических высокомолекулярных веществ).

Промышленное производство впервые было предпринято в 1932 году в Германии.

Не было бы нейлона, не было бы тяжелых бомбардировщиков.

Получение. При получении капронового вещества, жидкость струйкой, в виде расплавленной смолы, вытекает из фильер, обдувается холодным воздухом и затвердевает. Чтобы предотвратить усадку, нити вытягивают и обрабатывают горячим паром.

Характеристика.

Общим отрицательным свойством всех синтетических волокон является отсутствие единой системы пор и отверстий, что отрицательно влияет на гигиенические свойства. Это самое прочное в мире волокно, прочнее хлопка в 10 раз, шерсти в 20 раз, вискозы в 50 раз, хотя в мокром состоянии прочность теряется, поэтому капрон и эластик (разновидность капрона) нельзя тереть и выкручивать при стирке.

Большим недостатком капронового волокна является электризуемость, накопление электрических зарядов, резкий блеск, большая гладкость поверхности, что служит причиной плохой сцепляемости с нитями, из-за этого происходит спуск петель на чулках и трикотажных изделиях. При носке изделий из смесевых тканей капроновые волокна вылезают на поверхность, образуя катышки, нарушая структуру и внешний вид изделий, а так как прочность капрона большая, то пилли в процессе носки не исчезают.

Применение. Из капрона вырабатывают тонкие легкие ткани для чехлов невестам, ленты, рыболовные сети, парашюты, канаты, веревки, леску, щетину, чулочно-носочные изделия, корды для покрышек самолетов и автомобилей, тонкое белье, тюль, кружева, платьевые, костюмные ткани и др. Очень широко волокна применяют как добавку к другим волокнам (для смесевых тканей).

Лавсан – полиэфирное волокно.

Диолен- Германия, терилен-Англия, дакрон США, тергаль-Франция

В 1967 году на флагштоке Останкинской башни водружен красный флаг.

Обычная материя на такой высоте не выдерживает сильных порывов ветра. Решено, что флаг будет выполнен из лавсана. Впервые волокна были получены в Англии в 1941 году из продуктов переработки нефти и каменноугольной смолы.

Производство и получения нитей такое же, как капрона.

В настоящее время производят во многих странах под разными названиями. В нашей стране выпускают под названием “лавсан” – сокращенное название- лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук. разработано под руководством профессора В.В.Кормаша.

Характеристика. Лавсановое волокно по виду напоминает шерсть, на ощупь мягкое, теплое, объемное, в3 раза дешевле шерсти, устойчиво к действию солнечных лучей, не выгорает, оно эластичное, легкое, очень прочное, очень упругое, из-за этого ткани не требуют глажения, изделия не мнутся, ( в 3 раза сминаемость выше шерсти), устойчиво к действию плесени, кислот и щелочей. Лавсан используют в чистом виде, но в основном добавляют в шерсть, вискозу, хлопок. для улучшения их свойств и уменьшения цены.

Изделия с добавлением лавсана не мнутся, увеличивается их прочность, приобретают красивый внешний вид.

К недостаткам следует отнести низкие гигиенические качества и их способность в процессе эксплуатации образовывать на поверхности пиллинг, закатанные в шарики концы оборвавшихся волокон, что придает изделиям неопрятный вид.

Применение. Из лавсана изготавливают волокна для ковров, меха, ткани для гардин, платьев, купальных костюмов, трикотажа, тюля; из мононитей – сетку и щетину.

Из-за отмеченных отрицательных свойств чаще используют в смеси с натуральными и химическими волокнами.

В настоящее время широко применяется 100% лавсан – синтепон, который применяют при производстве игрушек, курток, теплых пальто, одеял. Разновидностью синтепона является синтепух, халафайбер,тенсулейт – утеплители для военных и летных курток, наполнителей подушек. В 60-е годы 20 века огромной популярностью пользовался кримплен, который совсем не сминался, не требовал глажения, имел красивую фактуру, очень яркую окраску, но не пропускал воздух., плохо впитывал влагу. Использовали кримплен на мужские и женские костюмы

Комплексные лавсановые нити крутят и подвергают обработке горячим воздухом, от этого они становятся мягкими и пушистыми. Их используют для изготовления тканей трикотажных спортивных костюмов, полотенец. купальных костюмов.

Нитрон – полиакрилонитрильные волокна.

В нашей стране начали выпускать в 1963 году

Волокно формуют из полиакрилонитриловых сополимеров сухим или мокрым способом.

Волокно продавливают через фильеры, вытягивают и подвергают термообработке, (обдают горячим паром), закрепляя расположение макромолекул.

Характеристика. Нитроновое волокно обладает высокими теплозащитными свойствами, самое теплое из всех химических волокон, с очень малой сминаемостью и усадкой, совсем не выгорает, хорошо красится, сравнительно большой прочности, устойчивость к истиранию: в 5-10 раз меньше, чем капроновое и лавсановое,; изделия сохраняют 80% своей исходной прочности в течение полутора лет эксплуатации.

Волокно хрупкое, электризуется и пиллингуется, но пили, в процессе носки, исчезают.

Изделия из нитрона прекрасно стираются в теплой воде с мылом, любые пятна быстро исчезают Изделия можно чистить бензином, ацетоном. Волокно малой гигроскопичности, поэтому гигиенические свойства плохие,. но теплозащитность очень большая

Сочетание шерсти и нитрона дают прекрасные смесевые волокна для красивых, тонких, теплых трикотажных костюмов

Характеристика синтетических волокон

Ученые России предвидели блестящую будущность вискозного волокна. Д.И. Менделеев в 1900 году писал: “Россия изобилует всякими растительными продуктами.

Клетчатка не истощает почвы, для питания не пригодна. если бы мы отбросы превратили в изделия из вискозы, то разбогатели бы побольше, чем от всей нашей торговли”

Характеристика. Вискозное волокно является самым универсальным из химических волокон, оно приближено к хлопковому. Волокно имеет рыхлую структуру, напоминает шелк по внешнему виду, имеет прекрасные гигиенические свойства (”дышит”), обладает повышенной гигроскопичностью, большой прочностью, хорошо утюжатся.

Ацетатное волокно (ацетилцеллюлоза)

Впервые на мировом рынке появилось в 1921 году, как результат трудов американских ученых и технологов под руководством Дрейфуса.

Получение относительно безвредное, отличается простотой технологического процесса и доступностью вспомогательных материалов.

Получение. Сырьем для получения ацетатного волокна служат остатки хлопкового пуха или облагороженной древесной целлюлозы, обработанные уксусным ангидритом и уксусной кислотой: получают рыхлые хлопья первичного ацетата.(“уксус” по латыни “ацетум”, от этого произошло и название “ацетатное”)

Для получения вторичного ацетата первичный ацетат омыливают – добавляют определенное количество воды; полученные белые хлопья отжимают, обрабатывают в смеси ацетона и спирта, продавливают через фильеры, и при помощи теплого воздуха испаряют смесь,от чего нити затвердевают. Из этих блестящих нитей и ткут ацетатное полотно. В сочетании с другими нитями волокно используют с шелком, вискозой, шерстью и другими смесевыми тканями.

Изделия утюжат влажным по изнаночной стороне, чтобы не образовывались ласы;

нельзя чистить ацетоном, можно растворить ткань

Применение. В настоящее время выпуск ацетатных волокон и нитей резко сократился из-за малой потребительской востребованности

В 60-десятые годы ХХ века использовали ткани для женских платьев, блузок,. летних костюмов

Триацетатное волокно.

Получают из первичного ацетата путем воздействия на него химического состава.

Формование волокна происходит так же, как ацетатного, но при низких температурах, что ведет к некоторым различиям в их свойствах: отличается низкой гигроскопичностью, белее высокой температурой плавления и глажения, его можно отбеливать и проще окрашивать,

не нуждается в глажении, хорошо держит складки плиссе и гофре даже после стирки, что улучшает процесс эксплуатации; сильно осыпается.

Применение: Изготавливают ткани для галстуков (из-за низкой прочности).тюля, покрывал на кровати, кружев, юбок гофре и плиссе, сорочек

Характеристика искусственных волокон

скользкаягладкая2блескрезкийматовыйматовый3Длина волокнапроизвольнаяпроизвольнаяпроизвольная4прочностьвысокая, в мокром состоянии уменьшается до 50%высокая, в мокром состоянии уменьшается на 10%средняя, в мокром состоянии не уменьшается5горениеХорошо, спокойным ровным желтым пламенем, остаток серый пепел, запах жженой бумагиЖелтое пламя с образованием темного наплыва, запах уксусаЖелтое пламя с образованием бурого наплыва, запах слабый6сминаемостьбольшаямалаяпочти 07гигроскопичностьбольшаясредняясредняя8теплозащитностьсредняяменьше вискозыменьше вискозы9осыпаемостьбольшаябольшаябольшая10усадкабольшая до 20%малаямалая11драпируемостьсредняясредняясредняя12Раздвижка нитейбольшаябольшаябольшая13Износостойкостьсредняявысокаямалая

Источник

Технология производства ткани из искусственных и синтетических волокон

Разделы: Технология

Цель урока: ознакомить учащихся с производством тканей из искусственных и синтетических волокон и их свойствами; с краткими сведениями об ассортименте тканей; научить определять сырьевой состав материалов и определять свойства тканей из искусственных волокон.

Инструменты и материалы: рабочая коробка, лоскутки тканей.

I. Организационный момент

II. Познавательные сведения

Вы уже знакомы с материалами из натуральных волокон: хлопка, льна, шелка и шерсти. Впервые Роберт Гук в XVII веке высказал мысль о возможности получения искусственного волокна. Впервые искусственные волокна промышленным путем получили в XIX веке. В России первый завод по получению искусственных волокон был построен в Мытищах и дал первую продукцию в 1913 году.
При производстве тканей из химических волокон их в различных пропорциях добавляют в натуральные. Это дает возможность вырабатывать ткани с определенными свойствами. Так, шерсть с добавлением вискозного волокна приобретает большую мягкость, лучшую драпируемость. Шерсть с добавлением капрона становится вдвое прочнее и меньше сминается и т.д.
При покупке тканей необходимо не только ориентироваться на внешний вид, но и знать сырьевой состав материала, т.е. из чего изготовлен тот или иной материал и правила ухода за ним. Это поможет надолго сохранить неизменный внешний вид любимой вещи.

Текстильные волокна

Натуральные волокна бывают растительного и животного происхождения.

Химические текстильные волокна в зависимости от состава сырья делятся на искусственные и синтетические (Приложении 1).

1. Учащиеся в рабочих тетрадях записывают тему урока и зарисо­вывают схему «Химические волокна».

2. Работа с учебником.

Учащиеся выписывают в рабочую тетрадь основные этапы процесса производства химических волокон (§ 12, с. 47-48).

Технология производства химических волокон

Процесс производства химических волокон включает три этапа.

1. Получение прядильного раствора

Все химические волокна, кроме минеральных, получают из вязких растворов или расплавов и называют прядильными. Для получения вязких растворов, идущих на производство искусственного волокна, целлюлозную массу растворяют в щелочи, а синтетическую массу получают путем химических реакций различных веществ.

2. Формирование волокна

Вязкий раствор продавливают через мельчайшие отверстия колпачков, которые называются фильерами. Струйки прядильного раствора, вытекая из фильеры, затвердевают, образуя тонкие нити. Затвердение происходит в мокрой либо сухой среде. Далее нити из одной фильеры на прядильных машинах соединяются в одну, вытягиваются и наматываются на бобину. Отверстий в фильере может быть от 24 до 36 тысяч.

Нити промывают, сушат, крутят, термически обрабатывают, некоторые отбеливают и красят.
Штапельными называют химические волокна, получаемые разрезанием или разрыванием жгута из продольно сложенных, элементарных нитей, прошедших отделочные операции, на отрезки длиной 40-70 мм, которые и называются штапели.

Свойства химических волокон и тканей из них

Вискозное волокно представляет собой чистую целлюлозу, полученную из еловой древесины. Оно имеет блестящую или матовую поверхность. Ткань похожа на шелк, хлопок или шерсть. Уступает по прочности шелку. В мокром состоянии прочность уменьшается. Хорошо впитывает влагу. Горят волокна быстро, ярким пламенем с запахом жженой бумаги.

Ацетатное и триацетатное волокно.

В отличие от вискозы, состоит из ацетилцеллюлозы, полученной из отходов древесины и хлопка. Ткани внешне похожи на натуральный шелк. Прочность меньше, чем у вискозы, и в мокром состоянии уменьшается. Плохо впитывает влагу, имеет большую упругость, горит быстро, сворачиваясь в шарики, пахнущие уксусом.

Свойства синтетических волокон

Полиэфирные волокна – полиэстер, лавсан, диолен, элан, кримплен. Ткани из них мягкие, гибкие, прочные, не мнутся, хорошо закрепляют форму, устойчивы к действию света, но плохо впитывают влагу.

Полиамидные волокна – нейлон, капрон, дедерон, нейлон, перлон – самые прочные синтетические волокна.
Ткани жесткие, имеют гладкую поверхность, прочные, устойчивые к истиранию, мало мнутся, плохо впитывают влагу и чувствительны к высоким температурам.

Полиакрилонитрильные волокна – акрил, нитрон, перлан, акрилан, кашмилон – по внешнему виду похожи на шесть. Свойства, как у полиэфирных волокон, но чувствительны к высоким температурам: быстро плавятся, приобретая коричневый цвет, затем горят коптящим пламенем, образуя твердый шарик.

Эластановое волокно – лайкра, дорластан – чрезвычайно эластичны, увеличивают свою длину в 7 раз, возвращаясь в первоначальное состояние. Ткани используют для пошива одежды обтягивающего силуэта.

Сравнительные характеристики свойств тканей

Таблиц 6 на стр. 50 учебника составлены так, что волокна выстроены по ранжиру для каждого изучаемого свойства: на первом месте стоит волокно с наиболее выраженными свойствами.

III. Практическая работа «Определение состава тканей и изучение их свойств»

По одному образцу тканей из натурального шелка, шелка из искусственных и синтетических волокон определите виды ткани и заполните таблицу (Приложение 2).

Признак вида ткани

Образец

IIIБлеск
Мягкость
Сминаемость
Изменение прочности в мокром состоянииВид ткани

IV. Итог урока

1. Опрос учащихся по вопросам:

– Какие волокна относятся к химическим?
– Что является сырьем для получения искусственных и синтетических волокон?
– Какие вы знаете ткани из химических волокон?
– Почему ткани из химических волокон трудны в раскрое и обработке?
– Какая ткань не требует утюжки после стирки?
– Какие изделия можно сшить из тканей, выработанных из искусственных и синтетических волокон?
– Зачем людям потребовались новые виды волокон?
– О каких новых волокнах вы узнали на уроке?
– Что служит сырьем для производства искусственных волокон?
– Что служит сырьем для производства синтетических волокон?
– Назовите основные этапы процесса производства химических волокон.

2. Выставление оценок, их аргументация.

V. Домашнее задание

1. В рабочей тетради выполните задание.

2. Ответьте, каким требованиям должно отвечать каждое из следующих изделий, и подберите для него ткань, оптимальную по сырьевому составу: летнее платье; шторы для окон; обивка мебели; ночное белье; свитер для лыжного спорта; купальник; зонтик; плащ.

Список литературы:

1.Технология [Текст]: учебник для учащихся 7 класса общеобразоват. учреждений (вариант для девочек) / под ред. В. Д. Симоненко. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2006. – 192 с.: ил.
2. Крупская, Ю. В. Технология [Текст]: 7 кл. (вариант для девочек) : метод. рекоменд. / Ю. В. Крупская; под ред. В. Д. Симоненко. – М.: Вентана-Граф, 2007. – 80 с.
3. Интернет-ресурсы.

Источник