какое сырье используют для получения синтетических волокон
Какое сырье используют для получения синтетических волокон
Волокна – природные или искусственные высокомолекулярные вещества, отличающиеся от других полимеров более высокой степенью упорядоченности молекул и, как следствие, особыми физическими свойствами, позволяющими использовать их для получения нитей.
Искусственные волокна – продукты химическое переработки высокомолекулярных природных веществ (целлюлозы, природного каучука, белков).
Синтетические волокна – вырабатываемые из синтетических полимеров (полиамидного, полиэфирного, полиакрилонитрильного и поливинилхлоридного волокон).
Таблица. НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ ВОЛОКНА
Волокно. Химическая формула
( C 6 H 10 O 5 ) n – хлопковая или древесная целлюлоза
ангидрид уксусной кислоты
Капрон (полиамидное волокно)
Получают реакцией поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля:
Полимер пропускают через фильеры – макромолекулы вытягиваются, усиливается их ориентация:
Формование прочных волокон на основе лавсана осуществляется из расплава с последующей вытяжкой нитей при 80-120 °С.
Лавсан является линейным жесткоцепным полимером. Наличие регулярно расположенных в цепи макромолекулы полярных сложноэфирных групп
-О-СО- приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий, придавая полимеру жесткость и высокую механическую прочность. К его достоинствам относятся также устойчивость к действию повышенных температур, света и окислителей.
1. Негигроскопичен (для производства одежды используют в смеси с другими волокнами)
Применяется лавсан в производстве:
В промышленности его получают путем полимеризации производного
ε-аминокапроновой кислоты – капролактама.
Процесс ведется в присутствии воды, играющей роль активатора, при температуре 240-270° С и давлении 15-20 кгс/см 2 в атмосфере азота.
1. Малоустойчив к действию кислот
2. Малая теплостойкость тканей (нельзя гладить горячим утюгом)
Какое сырье используют для получения синтетических волокон
Химические текстильные волокна нельзя найти в природе в готовом виде. Эти волокна получаются из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья они разделяются на искусственные и синтетические.
Химические волокна
Современные способы формования нитей заключаются в продавливании исходных растворов или расплавов полимеров через тончайшие отверстия фильер. Несмотря на некоторые различия в получении химических волокон и нитей разных видов, общая схема их производства состоит из следующих основных этапов:
Химические волокна получают из растворов или расплавов.
1. Ф ормирование волокна из раствора полимера. На сегодняшний день используются два метода промышленного ф ормирование волокна из раствора полимера :
Из растворов или расплавов полимеров формируют:
Благодаря новым технологиям в области производства химических волокон, производятся как «классические» волокна, так и их модифицированные виды с оптимизированными характеристиками. Модификация волокон может проводиться на любой стадии производства.
Рассмотрим более подробно Процессы, реакции, формулы получения химических волокон на следующей странице
На странице использованы материалы сайта «Искусство шить»
Синтетические волокна – это нити из не натуральных, не встречающихся в природе полимерных материалов. Для получения волокнообразующего вещества, первоначальным сырьем служат нефть и сопутствующие газы, каменноугольные смолы.
Для химического производства исходной массы необходимы базовые компоненты: этилен, фенолы, бензол и подобные. Образуемые высокомолекулярные заготовки производятся в виде раствора или расплава. В отдельных случаях требуется защитная среда инертных газов.
Для образования собственно волокна используется фильера. Станок представляет собой емкость с перфорированным днищем, откуда выдавливаются нити с нужным сечением.
Далее расплав охлаждается для затвердения. Из растворов может просто удаляться жидкая составляющая путем выпаривания (сухой способ). При мокром формировании заготовка помещается в среду отвердителей.
Для получения правильной внутренней структуры процесс происходит с вытягиванием. Только в этом случае обеспечивается ориентация молекулярных цепочек по оси, что критично влияет на прочностные свойства продукта. В зависимости от требуемого товарного вида нити режутся или наматываются на катушки.
Классификация волокон
Различаются по химическому составу:
Гетероцепные
В промышленных объемах изготавливаются описанные ниже полиамидные и полиэфирные волокна.
Полиуретановые волокна
Изготавливаются из диизоцианата и диамина. Торговые названия: спандекс, лайкра, неолан. По механическим свойствам напоминают резину. Держат нагрузки до 120°C.
Применяются для изготовления эластичных тканей с возможным добавлением иных искусственных нитей.
эластичны, с высокой растяжимостью;
быстро восстанавливаются до первоначальных размеров;
высокая химическая стойкость.
при интенсивном освещении желтеют.
Полиэфирные волокна
Готовятся из расплава полиэтилентерефталата. Марки: лавсан (терилен), тесил, дакрон. Сохраняют ½ прочности при 180°C.
Растворяются в сильных кислотах и феноле. Не переносят нагрева в щелочах.
устойчивы к растворителям;
не разрушаются бактериями, насекомыми, грибками.
плохо поддаются окраске;
склонны к образованию катышков;
Полиамидные волокна
Торговые марки: капрон (перлон), найлоны (аниды), этант. Работоспособны при температурах до 90. 160°C. С начала 70-х годов прошлого века производятся термостойкие (до 400…600°C) алифатические составы.
Не стойки к минеральным кислотам, трихлорэтану, фенолу и подобным соединениям. Слабо гигроскопичны.
высокая механическая прочность;
стойкость к циклическому изгибу, истиранию и низким температурам;
хорошо переносят большинство химикатов и микрофлору.
плохо переносят солнечный свет (кроме специальных модификаций);
склонны к термоокислению;
Карбоцепные
Выделяются высокой стойкостью к кислотам и щелочам. Часто применяются как электрические изоляторы.
Полиакрилонитрильные волокна
Торговые наименования: нитрон, акрилан. Обладают свойствами, сходными с шерстью. Прочные, со средней износостойкостью.
не теряют качеств под воздействием воды;
не разрушаются от радиации и света;
ценны, как теплоизолятор;
не боятся насекомых и бактерий.
Недостатки: высокая электризуемость.
Полиолефиновые волокна
Включают полиэтиленовые (спектра, текмилнон) и полипропиленовые (геркулон, мераклон). Последние имеют плотность меньше воды (до 920 кг/м 3 ), поэтому используются для плетения нетонущих веревок.
высокие прочность и эластичность;
стойкие химически, не боятся микроорганизмов;
Недостатки: низкая термостойкость (до 110°C).
Поливинилхлоридные волокна
К списку торговых марок относятся хлорин, виньон, тевирон. Синтезируются и сухим, и мокрым способами.
Обладают средними прочностью, износостойкостью, эластичностью.
хороший тепло- и электроизолятор;
не боятся микроорганизмов и грибков.
под воздействием влаги дают значительную усадку.
Поливинилспиртовые волокна
Марки: винол, мтилан, виналон. В зависимости от компонентов могут обладать бактерицидными качествами и повышенной гигроскопичностью.
высокая прочность, стойкость к износу;
мало реагируют на химически активные вещества, растворители, яркий свет.
Недостатки: опаливаются под воздействием огня.
Заключение
Синтетические волокна выгодно отличаются от естественных и искусственных в части прочности, эластичности, стабильности в агрессивных средах, отсутствия склонности к гниению. Но уступают последним в гигроскопичности, что ограничивает их использование, например, в качестве материала для одежды.
Синтетика относительно дешева, что делает ее применение массовым.
Синтетические волокна
В современной легкой промышленности активно используются ткани из синтетических волокон. Как можно понять из названия, они создаются с помощью синтеза, в ходе которого природные мономеры преобразуются в полимеры. В их основе лежат переработанные на химических заводах нефть, газ, каменный уголь. Главными плюсами этих тканей считаются прочность, легкость в окрашивании и нечувствительность к воздействию микроорганизмов. Главным общим минусом является высокая электризуемость.
Содержание
Получение синтетических волокон
Производство синтетических тканей началось еще в конце девятнадцатого века. Однако популярность синтетика начала приобретать лишь в семидесятых годах двадцатого столетия. С тех пор технологии производства все больше и больше развиваются, ткани становятся качественнее и разнообразнее, появляются новые возможности модификации волокон. Теперь в производство волокон внедряются современные способы, основанные на достижениях генной инженерии и бионики.
При классическом производстве волокно создается в три стадии. На первой, в ходе химической обработки, из мономеров получают полимеры. На второй — формируют и осушивают волокна. И только на третьей стадии они проходят текстильную обработку, необходимую для последующей эксплуатации тканей.
Виды синтетических волокон
Как правило, среди синтетических тканей чаще всего встречаются три основные: полиэстер, акрил и нейлон. Рассмотрим каждый из материалов в отдельности, потому что несмотря на общие свойства и единый принцип производства, все-таки они различаются между собой как по качеству, так и по сферам применения.
Можно сделать вывод о том, что из синтетических тканей делается большинство вещей вокруг, у них очень много достоинств, но есть и свои недостатки. Надо учитывать, что изделия из натуральной ткани более легкие, лучше пропускают воздух и зачастую комфортнее ощущаются на теле. Однако такого эффекта можно добиться, например, сочетанием натуральных волокон с синтетическими, что позволяет добиться лучших свойств материала и его большей функциональности.
Материаловедение. Волокна искусственного и синтетического происхождения» (7 класс)
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Разработала: Кирилина. Н. И. Учитель МОУ СШ №2 г. Валдай первая кв.кат. Уроки по технологии по теме: 7 класс
Волокна Натуральные Животного происхождения Минерального происхождения Химические Классификация текстильных волокон Растительного происхождения Искусственные Синтетические хлопок лен шерсть шелк натуральный асбест вискоза Ацетатный шелк нитрон полиамид эластан полиэфир
Химические волокна – это волокна, которые получают химическим путем в заводских условиях. Они делятся на искусственные и синтетические. Сырьем для получения искусственных волокон служит целлюлоза, получаемая из древесины ели и отходов хлопка, а для производства синтетических волокон – газы и продукты переработки каменного угля и нефти
Сырье для производства химических волокон растворяют или расплавляют и получают жидкую, вязкую массу. Массу выдавливают тоненькими струйками через отверстия фильеры в ванну с особым химическим раствором, где они застывают. Так получают нити (волокна). Они могут иметь любую заданную толщину в зависимости от диаметра отверстий фильеры. Производство химических волокон
Существовавшая в 80-х годах 19 столетия гипотеза о том, что шелкопряд выдавливает волокнообразующую жидкость через шелкоотделительные железы и таким образом прядет нить, легла в основу технологических процессов формирования химических нитей. Из истории… Прототипом процесса получения химических нитей послужил процесс образования шелкопрядом нити при завивке кокона.
Гидратцеллюлозные волокна и нити Исходным сырьем для получения гидратцеллюлозных волокна служит природная целлюлоза, получаемая из древесины ели, сосны, пихты, бука, хлопкового пуха Ацетилцеллюлозные волокна Основным сырьем является хлопковая целлюлоза. Белковые волокна К этой группе относятся казеиновое и зеиновое волокна. Исходными полимерами для производства белковых волокон является казеин (белок молока) и зеин (белок растительного происхождения).
Свойства шелковых тканей из искусственных нитей (вискоза) : Тяжелые, жесткие. Достоинства: Хорошая износоустойчивость – устойчивы к трению (используются в качестве подкладочного материала) Хорошо драпируются (применяются для шитья женской одежды) Хорошо впитывают воду (нательное белье, сорочки, платья) Недостатки: В мокром состоянии теряют прочность (нельзя выкручивать при стирке) Имеют гладкую поверхность и легко растягиваются (может искажаться форма деталей при раскрое и обработке) Легко сминаются (не следует шить слишком сложные фасоны) Вследствии гладкости нитей в тканях происходит раздвижка нитей в швах (нельзя шить очень прилегающую одежду) Горит ярко-желтым пламенем, образуя серый пепел. Запах жженой бумаги
в отличии от вискозы, состоит не из чистой целлюлозы, а из ацетилцеллюлозы. Сырьем для нее служат отходы древесины и хлопка. Ткани из ацетатного и триацетатного шелка внешне очень похожи на натуральный шелк. Имеют блестящую поверхность. Прочность нормального волокна меньше, чем вискозного. Плохо впитывает влагу, но быстро сохнут Большая упругость, поэтому почти не мнутся Хорошо сохраняют форму Ацетатные и триацетатные волокна горят быстро и сворачиваются в маленькие бурые шарики, пахнущие уксусом. При вынесении из пламени горение прекращается. Волокна ацетата растворяются в ацетоне. Ацетатное и триацетатное волокно
Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 году поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 году в промышленном масштабе выпущено наиболее известное синтетическое волокно – полиамидное. Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Из истории… Это объясняется доступностью исходного сырья, быстрым развитием сырьевой базы и особенно разнообразием свойств и высоким качеством синтетических волокон.
Свойства тканей из синтетических волокон (капрон) : Красивые, на ощупь жестковаты и упруги. Достоинства: Не мнутся, не требуют глажения после стирки хорошо сохраняют форму Износостойки, прочны Не усаживаются, не портятся от сырости и пота Недостатки: Гладкая поверхность – скользят при раскрое Большая растяжимость и упругость – при выполнении машинной строчки образуют сборки Большая осыпаемость нитей Плохо впитывают воду, поэтому из них не делают полотенца, нательное белье и т. п. При горении образует твердый шарик спека. Запах сургуча
Новое поколение синтетики…
Признаки определения вида ткани.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Специфика преподавания технологии с учетом реализации ФГОС
Номер материала: ДВ-342824
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Технопарк универсальных педагогических компетенций откроют в Чечне
Время чтения: 1 минута
В Воронежской области ввели масочный режим в школах
Время чтения: 2 минуты
Вузам Москвы и Подмосковья рекомендовали с 8 ноября ввести смешанный формат обучения
Время чтения: 1 минута
Школьники Свердловской области с 8 ноября перейдут на дистанционку
Время чтения: 0 минут
СК предложил обучать педагогов выявлять деструктивное поведение учащихся
Время чтения: 1 минута
Кабмин утвердил список вузов, в которых можно получить второе высшее образование бесплатно
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.