A vegyi szálak előállításának főbb szakaszai. "A vegyi szálak típusai

A 19. századot a tudomány és a technológia fontos felfedezései jellemezték. Az éles technikai fellendülés a termelés szinte minden területét érintette, számos folyamatot automatizáltak és minőségileg új szintre léptek. A technikai forradalom nem kerülte el a textilipart sem - 1890-ben Franciaországban nyertek először kémiai reakciókkal készült szálat. A vegyi szálak története ezzel az eseménnyel kezdődött.

A vegyi szálak típusai, osztályozása és tulajdonságai

Az osztályozás szerint minden rost két fő csoportra osztható: szerves és szervetlen. A szerves szálak közé tartoznak a mesterséges és szintetikus szálak. A különbség köztük az, hogy a mesterségeseket természetes anyagokból (polimerekből), de kémiai reakciók segítségével hozzák létre. A szintetikus szálak szintetikus polimereket használnak nyersanyagként, míg a szövetek előállítási folyamatai alapvetően nem különböznek egymástól. A szervetlen szálak közé tartozik az ásványi rostok egy csoportja, amelyet szervetlen nyersanyagokból nyernek.

A mesterséges szálak nyersanyagaként hidratált cellulózt, cellulóz-acetátot és fehérje polimereket, szintetikus szálakhoz - karbolánc és heterolánc polimereket - használnak.

Tekintettel arra, hogy a vegyi szálak előállítása során vegyi eljárásokat alkalmaznak, a szálak – elsősorban mechanikai – tulajdonságai a gyártási folyamat különböző paramétereivel változtathatók.

A kémiai szálak fő megkülönböztető tulajdonságai a természetesekhez képest a következők:

• nagy szilárdságú;
• a nyújtási képesség;
• szakítószilárdság és különböző erősségű hosszú távú terhelések;
• ellenáll a fénynek, nedvességnek, baktériumoknak;
• gyűrődési ellenállás.

Egyes speciális típusok ellenállnak a magas hőmérsékletnek és az agresszív környezetnek.

GOST vegyi szálak

Az össz-oroszországi GOST szerint a kémiai szálak osztályozása meglehetősen bonyolult.

A mesterséges szálak és szálak a GOST szerint a következőkre oszlanak:

• mesterséges szálak;
• Műszálak zsinórszövethez;
• Műszálak műszaki termékekhez;
• műszaki szálak zsineghez;
• mesterséges textilszálak.

A szintetikus szálak és cérnák pedig a következő csoportokból állnak: szintetikus szálak, szintetikus szálak zsinórszövethez, műszaki termékekhez, fólia és textil szintetikus szálak.

Minden csoport egy vagy több alfajt tartalmaz. Minden alfajnak saját kódja van a katalógusban.

Vegyi szálak beszerzésének, előállításának technológiája

A vegyi szálak gyártása nagy előnyökkel rendelkezik a természetes szálakkal szemben:

• először is, termelésük nem függ az évszaktól;
• másodszor, maga a gyártási folyamat, bár meglehetősen bonyolult, sokkal kevésbé fáradságos;
• harmadszor, ez egy lehetőség előre beállított paraméterekkel rendelkező szál beszerzésére.

Technológiai szempontból ezek a folyamatok összetettek és mindig több szakaszból állnak. Először a nyersanyagot nyerik, majd speciális fonóoldattá alakítják, majd a szálakat formálják és befejezik.

Különféle technikákat alkalmaznak a szálak kialakítására:

• nedves, száraz vagy száraz-nedves habarcs használata;
• fémfólia vágás alkalmazása;
• olvadékból vagy diszperzióból való húzás;
• rajz;
• lapítás;
• zselés öntés.

Vegyi szálak alkalmazása

A vegyi szálakat nagyon széles körben alkalmazzák számos iparágban. Fő előnyük a viszonylag alacsony költség és a hosszú élettartam. A vegyi szálakból készült szöveteket aktívan használják speciális ruhák szabására, az autóiparban - a gumiabroncsok megerősítésére. A különféle technikákban gyakrabban használnak szintetikus vagy ásványi szálakból készült nemszőtt anyagokat.

Textil vegyi szálak

Az olaj- és szénfeldolgozás gáznemű termékeit vegyi eredetű textilszálak (különösen szintetikus szálak) előállításához nyersanyagként használják fel. Így olyan szálakat szintetizálnak, amelyek összetételükben, tulajdonságaikban és égési módjukban különböznek egymástól.

A legnépszerűbbek között:

• poliészter szálak (lavsan, krimplen);
• poliamid szálak (nylon, nylon);
• poliakrilnitril szálak (nitron, akril);
• elasztán rost (lycra, dorlasztán).

A mesterséges szálak közül a legelterjedtebb a viszkóz és az acetát. A viszkózszálakat cellulózból - főleg lucfenyőből - nyerik. Kémiai eljárások révén ez a szál vizuálisan hasonlít a természetes selyemmel, gyapjúval vagy pamuttal. Az acetátszál a pamutgyártás hulladékából készül, így jól felszívja a nedvességet.

Vegyiszálas nem szőtt anyagok

A nem szőtt anyagok természetes és vegyi szálakból is nyerhetők. A nem szőtt anyagokat gyakran újrahasznosított anyagokból és más iparágak hulladékából állítják elő.

A mechanikai, aerodinamikai, hidraulikus, elektrosztatikus vagy szálképző módszerekkel előállított rostos alapot rögzítik.

A nem szőtt anyagok előállításának fő szakasza a rostos alap ragasztásának szakasza, amelyet a következő módszerek egyikével állítanak elő:

1. Vegyi vagy ragasztó (ragasztó)- a kialakított szövedéket vizes oldat formájában impregnálják, bevonják vagy szórják meg kötőanyag komponenssel, melynek felhordása lehet folyamatos vagy töredezett.
2. Termikus- ez a módszer egyes szintetikus szálak hőre lágyuló tulajdonságait használja fel. Néha a nemszőtt anyagot alkotó szálakat használják fel, de a legtöbb esetben a fonás szakaszában szándékosan kis mennyiségű alacsony olvadáspontú (kétkomponensű) szálat adnak a nemszőtt anyaghoz.

Vegyi rostipari létesítmények

Mivel a vegyipari termelés több iparágat is lefed, az összes vegyipari létesítmény 5 osztályba sorolható az alapanyagtól és az alkalmazástól függően:

• szerves anyag;
• szervetlen anyagok;
• szerves szintézis anyagok;
• tiszta anyagok és vegyszerek;
• gyógyszerészeti és orvosi csoport.

A cél típusa szerint a vegyi rostipari létesítmények fő, általános gyári és kiegészítő létesítményekre oszthatók.

Természetes és vegyi szálak…………………………………………………….3

A vegyi szálak alkalmazási területei…………………………………………..5

A vegyi szálak osztályozása………………………………………..7

Vegyi szálak minőségirányítása………………………………………9

A vegyi szálak előállításának technológiai folyamata……………………..10

Gyártási rugalmasság………………………………………………………………..14

Felhasznált irodalom jegyzéke………………………………………………………………………………………………………………………

Természetes és kémiai szálak

Az eredettől függően minden típusú szál két csoportra osztható - természetes és vegyi. A természetes szálak közül megkülönböztetik a szerves (pamut, len, kender, gyapjú, természetes selyem) és szervetlen (azbeszt) szálakat.

A vegyi rostipar fejlődése közvetlenül függ a főbb nyersanyagok elérhetőségétől és hozzáférhetőségétől. A vegyi rostok előállításának alapanyagát képező fa, olaj, szén, földgáz és finomítói gázok elegendő mennyiségben állnak rendelkezésre hazánkban.

A vegyi szálak már régóta nem csak a selyem és más természetes szálak (pamut, gyapjú) helyettesítői. Jelenleg egy teljesen új szálosztályt alkotnak, amelynek önálló jelentősége van. Vegyi szálakból szép, strapabíró és általánosan hozzáférhető fogyasztási cikkek, valamint minőségi műszaki termékek készíthetők, amelyek minőségükben nem rosszabbak, mint a természetes szálakból készült termékek, és sok esetben túlszárnyalják azokat számos fontos mutatóban.

A textil- és kötöttáruiparban a vegyi szálakat tiszta formában és más szálakkal keverve is használják. Ruha-, ruha-, bélés-, lenvászon-, dekor- és kárpitszövetek gyártására használják őket; műszőrmék, szőnyegek, harisnyák, fehérneműk, ruhák, felsőruházat, kötöttáru és egyéb termékek.

A vegyi szálak előállításának gyors fejlődését számos objektív ok ösztönzi:

a) a vegyi szálak előállítása kisebb tőkebefektetést igényel termelési egységenként, mint bármely természetes szál előállítása;

b) a vegyi szálak előállításához szükséges munkaerőköltségek lényegesen alacsonyabbak, mint bármely természetes szál gyártásánál;

c) a vegyi szálak sokféle tulajdonsággal rendelkeznek, ami biztosítja a kiváló minőségű termékeket. Ezenkívül a vegyi szálak használata lehetővé teszi a textiltermékek körének bővítését. Nem kevésbé fontos, hogy a természetes szálak tulajdonságai csak nagyon szűk határok között változtathatók, míg a kémiai szálak tulajdonságai a képződés vagy az azt követő feldolgozás körülményeinek változtatásával igen széles tartományban változtathatók irányirányosan.

A vegyi szálak felhasználási területei

A céltól függően a vegyi szálakat monofil, összetett szálak, vágott szálak és kóc formájában állítják elő.

Monofil - nagy hosszúságú, hosszirányban nem osztódó egyedi szálak, amelyek textil- és műszaki termékek közvetlen gyártására alkalmasak. A monofilt leggyakrabban horgászzsinór formájában, valamint halászhálók és lisztsziták gyártásához használják. Néha monofil szálakat is használnak különféle mérőműszerekben.

Összetett szálak - két vagy több elemi szálból állnak, amelyeket csavarással, ragasztással kapcsolnak össze, és alkalmasak közvetlen termékek gyártására. Az összetett szálakat viszont két csoportra osztják: textil és műszaki. A textilszálak vékony szálak, amelyeket elsősorban fogyasztási cikkek gyártására használnak. A műszaki szálak közé tartoznak a nagy lineáris sűrűségű menetek, amelyeket műszaki és zsinóros termékek (autó- és repülőgépabroncsok, szállítószalagok, hajtószíjak) gyártásához használnak.

A közelmúltban a nagy szakítószilárdságú és terhelés alatti minimális deformációjú (nagy modulusú) összetett meneteket széles körben alkalmazzák a műanyagok megerősítésére, és a speciális tulajdonságokkal rendelkező, nagy szilárdságú meneteket útburkolatok gyártására.

A különféle vágott hosszúságú szálakból álló vágott szálat egészen a közelmúltig csak pamut-, gyapjú- és lenfonó gépeken használták fonalgyártáshoz. Jelenleg a kerek keresztmetszetű szálakat széles körben használják fali és padlószőnyegek, valamint a padló felső rétegének gyártásához. Szintetikus papír gyártásához 2-3 mm hosszúságú szálakat (fibrid) használnak.

A nagyszámú, hosszirányban hajtogatott szálból álló kócot textilipari gépeken használnak fonalkészítéshez.

Egy bizonyos tartományba tartozó termékekhez (külső mez, harisnya stb.) texturált szálakat állítanak elő, amelyek további megmunkálással nagyobb térfogatot, hullámosságot vagy nyújtást kapnak.

Valamennyi jelenleg gyártott vegyi szál gyártási mennyiségét tekintve két csoportra osztható - nagy és kis tonnatartalmú. A több tonnás szálakat és cérnákat fogyasztási cikkek és műszaki termékek tömeggyártására szánják. Az ilyen szálakat nagy mennyiségben állítják elő kis számú kiindulási polimer (HC, LC, PA, PET, PAN, PO) alapján.

A kis tonnatartalmú, vagy más néven speciális célú szálakat sajátos tulajdonságaik miatt kis mennyiségben állítják elő. A gépészetben, az orvostudományban és a nemzetgazdaság számos ágazatában használják. Ide tartoznak a hő- és hőálló, baktériumölő, tűzálló, kemiszorpciós és egyéb szálak. A kezdeti szálképző polimer természetétől függően a kémiai szálakat mesterséges és szintetikus szálakra osztják.

A kezdeti szálképző polimer természetétől függően a kémiai szálakat mesterséges és szintetikus szálakra osztják.

A kémiai szálak osztályozása

A mesterséges szálakat természetes polimerek alapján állítják elő, és hidratált cellulózra, acetátra és fehérjére osztják. A legnagyobb mennyiségben a viszkóz vagy réz-ammónia módszerrel nyert hidratált cellulózszálak.

Az acetátszálakat cellulóz ecetsav-észterei (acetátjai) alapján állítják elő, különböző acetátcsoport-tartalommal (VAC és TAC rostok).

A növényi és állati eredetű fehérjék alapú rostokat alacsony minőségük és az előállításukhoz élelmiszer-alapanyagok felhasználása miatt nagyon korlátozott mennyiségben állítják elő.

A szintetikus szálakat az iparban egyszerű anyagokból szintetizált polimerekből állítják elő (kaprolaktám, akrilnitril, propilén stb.). A kiindulási szálképző polimer makromolekuláinak kémiai szerkezetétől függően két csoportra oszthatók: karboláncra és heteroláncra.

A karboláncszálak közé tartoznak a polimer alapú szálak, amelyek fő makromolekuláris lánca csak egymáshoz kapcsolódó szénatomokból épül fel. Ebből a szálcsoportból a poliakrilnitril és poliolefin szálak kapták a legnagyobb alkalmazást. Kisebb mértékben, de még mindig viszonylag nagy mennyiségben polivinil-klorid és polivinil-alkohol alapú szálakat állítanak elő. A fluortartalmú szálakat korlátozott mennyiségben állítják elő.

A heteroláncszálak közé tartoznak a polimerekből nyert szálak, amelyek fő makromolekuláris láncai a szén-nitrogén mellett oxigén-, nitrogénatomokat vagy más elemeket is tartalmaznak. Az ebbe a csoportba tartozó szálak – a polietilén-tereftalát és a poliamid – a legtöbb tonnás kémiai rostok közül a legtöbbet tartalmazzák. A poliuretán szálakat viszonylag kis mennyiségben állítják elő.

Külön kiemelendő a nagy szilárdságú, nagy modulusú szálak csoportja műszaki célokra – a szén, amelyet grafitizált vagy elszenesedett polimerekből nyernek, üveg, fém vagy fémnitridekből vagy karbidokból nyert szálak. Ezeket a szálakat főleg erősített műanyagok és egyéb szerkezeti anyagok gyártására használják.

Vegyi szálak minőségirányítása

A vegyi szálak szakítószilárdsága gyakran nagy [1200 MN/m2-ig (120 kgf/mm2)], ami szakítószilárdságot, jó méretstabilitást, gyűrődésállóságot, ismétlődő és váltakozó terhelésekkel szembeni nagy ellenállást, fény-, nedvesség-, penészállóságot jelent, baktériumok, kemo- és hőállóság. A vegyi szálak fizikai-mechanikai és fizikai-kémiai tulajdonságai megváltoztathatók a fonás, a húzás, a kikészítés és a hőkezelés folyamataiban, valamint az alapanyag (polimer) és magának a szálnak a módosításával. Ez lehetővé teszi, hogy akár egyetlen kezdeti szálképző polimerből is különféle textil- és egyéb tulajdonságokkal rendelkező vegyi szálakat hozzunk létre. A mesterséges szálak természetes szálakkal keverve felhasználhatók új textilcsaládok gyártása során, jelentősen javítva az utóbbiak minőségét és megjelenését.

Technológiai eljárás vegyi szálak előállítására

A vegyi szálak előállításának technológiai folyamata általában három szakaszból áll. Az egyetlen kivétel a poliamid, polietilén-tereftalát és néhány más szál gyártása, ahol a technológiai folyamat egy szálképző polimer szintézisével kezdődik.

Az eljárás első lépése a fonóoldat vagy olvadék előállítása. Ebben a szakaszban az eredeti polimer feloldással vagy olvasztással viszkózus állapotba kerül. Egyes esetekben (PVA szálak beszerzésekor) a polimer viszkózus állapotba kerülése is megtörténik a lágyítás eredményeként. A kapott fonóoldatot vagy olvadékot keverésnek és tisztításnak (szűrésnek, légtelenítésnek) vetjük alá. Ebben a szakaszban, hogy a szálaknak bizonyos tulajdonságokat adjunk, időnként különféle adalékokat (termikus stabilizátorokat, színezékeket, mattító anyagokat stb.) visznek be a fonóoldatba vagy ömledékbe.

Téma: 1.Vegyi szálak előállításának technológiája

2.A vegyi szálak tulajdonságai

Cél:

• tanulmányozza a textilszálak osztályozását ; megismertetni a tanulókkal a kémiai szálak beszerzésének folyamatát és tulajdonságait; megtanítani a tanulókat a szálak tulajdonságainak felhasználására a belőlük készült termékek gyártása során és gondozásukra;
• esztétikai ízlés, figyelmesség ápolása;
• fejleszteni a logikus gondolkodást.

Új anyagok tanulása.

Verbális és szemléletes történet.

Évszázadokon keresztül az emberek a természet által adott rostokat - vadon élő növényekből, állati szőrből, lenből és kenderből származó rostokat - használták. A mezőgazdaság fejlődésével az emberek elkezdtek gyapotot termeszteni, amely nagyon jó és tartós rostot ad.

De a természetes nyersanyagoknak megvannak a hátrányai. A természetes szálak például túl rövidek, nem elég erősek, és bonyolult feldolgozást igényelnek. És az emberek elkezdték keresni azokat a nyersanyagokat, amelyekből olcsón lehet szövetet szerezni, meleget, mint a gyapjú, könnyű és szép, mint a selyem, olcsó és praktikus, mint a pamut.

A modern kémia fejlődése lehetővé tette egy ilyen kémiai szál létrehozását természetes anyagokból, főként fából és szalmából nyert cellulózból. Az ilyen szálat mesterségesnek, a szálat és a szintetikus polimerekből készült szálat szintetikusnak nevezik.

A vegyi szálak fizikai és kémiai folyamatok során mesterségesen létrehozott szálak.

Ma már egyetlen szakember sem tudja felsorolni a szövetgyártáshoz használt vegyi szálak széles skáláját. A laboratóriumokban pedig egyre több fajtájukat szintetizálják.

A műselyem készítésének gyakorlati előfeltételeit a XIX. század találmányai teremtették meg.

A pamut és a háncsszálak cellulózt tartalmaznak. Számos módszert fejlesztettek ki a cellulóz oldatának előállítására, amelyet egy keskeny lyukon (szerszámon) keresztül kényszerítettek, és eltávolították az oldószert, ami után a selyemhez hasonló szálakat kaptak. Oldószerként ecetsavat, lúgos réz-hidroxid-oldatot, nátrium-hidroxidot és szén-diszulfidot használtunk. A kapott szálakat rendre acetátnak, réz-ammóniumnak és viszkóznak nevezik.

A fonókból kilépő szálak nagy csoportját kihúzzák, összecsavarják, és összetett izzószálként feltekerik egy patronra.

Vágott szál előállításához az összetett szálat a befejező műveletek után adott hosszúságú szálakra vágják.

A szintetikus szálak polimer anyagokból készülnek. A szálképző polimereket olyan széles körben használt kőolajtermékekből szintetizálják, mint a benzol, fenol, ammónia stb. Az alapanyag összetételének és feldolgozási módszereinek megváltoztatásával a szintetikus szálak olyan egyedi tulajdonságokat kaphatnak, amelyekkel a természetes szálak nem rendelkeznek. A szintetikus szálakat főként az olvadékból nyerik, például poliészterből, poliamidból készült szálakat, amelyeket fonószalagon préselnek át.

A vegyi alapanyag típusától és képződésének körülményeitől függően többféle, előre meghatározott tulajdonságú szál előállítása lehetséges. Például minél erősebben húzza a fúvókát abban a pillanatban, amikor az kilép a fonógyűrűből, annál erősebb a szál. A vegyi szálak néha még erősebbek is, mint az azonos vastagságú acélhuzal.

A szintetikus szálak monofil, multifil és texturált fonalak, valamint vágott szálak formájában is kaphatók.

Az azonos típusú szálaknak különböző kereskedelmi nevek vannak a különböző országokban. Tehát a poliamid szálat Oroszországban capronnak, az USA-ban nylonnak, Németországban perlonnak hívják.

Vegye figyelembe néhány mesterséges és szintetikus szál tulajdonságait. (A magyarázat során a tanulók a Textile Fibers szemléltetőeszköz szálmintáit és szövetmintákat néznek meg.

Viskóz szál.

A viszkózrost előállításának alapanyaga a fapép (lucforgács, fűrészpor) és a vegyszerek. A viszkózszál nagyon hasonlít a természetes selyemszálhoz. A szálak hossza és vastagsága (vékonysága) tetszőleges lehet, a szín az oldathoz adott színezékektől függ.

A viszkózszálak puhák, simaak, egyenesek, erős fényűek, kevésbé tartósak, mint a természetes selyemszálak, alacsony a rugalmasságuk, ezért az ezekből a szálakból készült szövetek nagyon ráncosak. A viszkózszál jól felszívja a nedvességet és gyorsan szárad. A viszkózszál sárga, gyorsan futó lánggal gyapotként ég. Égés után szürke hamu és megégett papír szaga marad.

Acetát rost.

Az acetátrostot a gyapothulladék vegyi anyagokkal való kombinálásával nyerik. Az acetátszálak is tetszőleges hosszúságúak. Egyenesek, vékonyak, puhák, strapabíróak, kopásállóak, rugalmasak, ezért a belőlük készült szövetek alig gyűrődnek, éles fényűek vagy egyáltalán nem fényesek. Az acetátszálak nem szívják fel jól a nedvességet. A szálak színe az oldathoz adott színezékektől függ.

Az acetátszál lassan, sárga lánggal ég, a végén olvadt golyó képződik, különleges savanyú szag érződik.

A mesterséges selyem szövetek tulajdonságai a szál tulajdonságaitól függenek. Ezek a szövetek simák, éles fényűek vagy mattak, nehezebbek, vastagabbak, merevebbek, mint a természetes selyemszövetek, alacsony zsugorodási és hőállóságúak. Ezek a szövetek strapabíróak, de nedves állapotban csökken a szilárdságuk, jól fednek, nem engedik át jól a levegőt és szívják fel a nedvességet. Jól mosható szappanos vízben. Enyhe zsugorodást adnak, nagy átvágást mutatnak a termékek varrásakor, és a szálak eltávolodnak a varratokban kopáskor. A műselyemből készült anyagokat nagyon óvatosan kell vasalni, különösen az acetát selyemből - az anyag az erős melegítéstől megsárgul.

Poliészter szálak (lavsan, krimplen stb.)

Ezek a szálak sima, matt felülettel rendelkeznek. Strapabíróak, kopásállóak. Lángban először megolvadnak, majd lassan sárgás lánggal égnek, és fekete kormot bocsátanak ki. Lehűlés után tömör fekete golyó képződik.

A poliészter szálak jelentős hátránya az alacsony higiéniai tulajdonságok.

Poliamid szálak (kapron, nylon, dederon).

Ezek a szálak sima, fényes felülettel rendelkeznek, jól nedvesítik őket vízzel, de gyorsan száradnak. A poliamid szálak hőérzékenyek, már 65 fokos hőmérsékleten veszít erejéből, ezért az ezekből a szálakból készült termék vasalását óvatosan kell végezni.

A poliamid szálak erősek és kopásállóak.

A higiéniai tulajdonságok alacsonyak.

A rost gyenge kékessárga lánggal ég, fehér köddel. Kihűléskor egy tömör, sötét golyó képződik a végén.

Poliakrilnitril szálak (nitron, akril, gyöngy stb.).

Ezek a szálak bolyhosak, mattak és gyapjúhoz hasonlítanak, ezért gyakran "mesterséges gyapjúnak" nevezik őket. A poliakrilnitril szálak szilárdsága és kopásállósága alacsonyabb, mint a poliamidé és a poliészteré.

A szál higiéniai tulajdonságai is alacsonyak.

A rost villámgyorsan ég, és nagy mennyiségű kormot bocsát ki. Lehűlés után beáramlás képződik, amelyet ujjaival összetörhetünk.

Elasztán szál.

A lycra, a dorlasztán az elasztán rostokhoz tartozik. Ezeket a szálakat leggyakrabban más szálakkal keverve használják. Az elasztán szálak nagyon rugalmasak, 7-szeres megnyújtással képesek megnövelni hosszukat, majd összezsugorodni eredeti állapotukba.

A szintetikus szálakból készült szövetek simák, fényesek, nagy szilárdságúak. Mosás után gyakran nincs szükség vasalásra.

A szövetek hátrányai: alacsony higiéniai tulajdonságok, csúszás, kopás, cérnanyújtás.

Bárhol is legyünk: otthon, iskolában vagy az utcán - ruháink elnyelik a környezetből és közvetlenül a testből származó szennyeződéseket. Az ember a bőr pórusain keresztül jelentős mennyiségű verejtéket és egyéb anyagokat bocsát ki, amelyek nyomait például a ruhája gallérján, mandzsettáján láthatjuk.

A ruháink, öltönyeink és kabátjaink gondozása mindenekelőtt attól függ, hogy milyen anyagból varrták őket. Illetve a szövet alapanyag-összetételétől.

A viszkóz termékek kézzel vagy mosógépben moshatók kíméletes ciklussal és alacsony hőmérsékleten (30-40 fok). Mosáshoz használjon érzékeny anyagokhoz való mosószert. A viszkózból készült dolgokat nem szabad kicsavarni, csavarni és centrifugában szárítani. Mosás után a terméket préselés nélkül felakasztják vagy tiszta lepedőre vagy törölközőre fektetik, az alatta lévő anyaggal együtt egy csővel feltekerik és óvatosan kicsavarják. Meleg vasalóval simítsa meg a viszkózt (a termosztát helyzete „selyem”), ha nedves, vagy nedves vasalóval. Ebben az esetben a terméket nem szabad túlszárítani. A viszkóz ruhadarabok szárazon tisztíthatók.

Az acetátos termékeket kézzel vagy mosógépben 30 fokos hőmérsékleten és kíméletes módban mossák. Akasszuk fel száradni. Az acetát gyorsan szárad, és nem igényel vasalást. Szükség esetén a termékeket a rossz oldalról vasalják száraz vasalóval, a vas gyenge melegítésével. Szárítógép nem ajánlott.

A triacetát mosógépben 70 fokos hőmérsékleten mosható és forró vasalóval vasalható (termosztát állás - "selyem - gyapjú").

A poliészter szálakból készült termékeket mosógépben 40-60 fokos hőmérsékleten mossák. A fehér szövetekből készült termékek mosásához univerzális mosószereket használnak, színesekhez - vékony vagy színes szövetekhez való mosószereket.

A poliészter a mosógépben kíméletes ciklussal centrifugálható és levegőn szárítható. Ne használja a szárítóprogramot, mert a túlszárított poliészter rosszul vasalható. Az ebből az anyagból készült termékeket mérsékelten melegített vasalóval (a termosztát helyzete „selyem”) és nedves vasalóval vasalják. A poliészterből készült dolgok jól viselik a száraz tisztítást.

A poliamid termékek mosása és szárítása ugyanúgy történik, mint a poliészter termékek, de figyelembe kell venni, hogy a mosás során a víz hőmérséklete nem haladhatja meg a 40 fokot. Poliamid szálakból készült vastermékek minimális hőmérsékleten, nedvesség nélkül.

Az akriltermékeket 30 fokot meg nem haladó vízhőmérsékleten mossák. Az automatikus szárítás nem megengedett.

Az elasztán tartalmú anyagokból készült termékeket mossák

Diák beszámolója "Érdekes!" (1. sz. melléklet)

2. A "Vegyi szálak" séma felvázolása (2. számú melléklet).

3. Munka a tankönyvvel

A tanulók munkafüzetbe írják le a vegyi szálak gyártási folyamatának főbb szakaszait (12. bekezdés, 47-48. o.). (3. függelék)

1. számú pályázat

Jelentés "Érdekes!"

A 20. század tudományos és technológiai forradalmának fontos állomása volt, hogy az amerikai DuPont cég felfedezte az aromás poliamidokon alapuló szintetikus szálak új osztályát, aminek rövidítése aramid. A cég 1972-ben indította el az új, nagy szilárdságú Kevlar szál sorozatgyártását. Később kétféle aramidszálat kezdtek előállítani más országokban.

Az aramidszálak előállítási folyamatának összetettsége és ebből adódóan magas költsége eddig korlátozta termelésük növekedését, de természetesen ezek a szálak nagy jövő előtt állnak. Ennek megtekintéséhez nézze meg egyedi tulajdonságaikat. Az egyik csoportba tartozó aramidszálakat (nomex, conex, phenylone) ott alkalmazzák, ahol láng- és hőhatásokkal szembeni ellenállás szükséges, a második csoport (kevlár, terlon) nagy mechanikai szilárdsággal és kis tömeggel párosul. A Nomex típusú szálak nyílt lángban 400 Celsius-fok feletti hőmérsékleten parázsolnak, és gyorsan kialszanak a lángból. Alacsony hővezető képességük megbízható védelmet nyújt az erős hőáramok hatásai ellen. Az aramidszálakból készült védőruházat még oxigénnel dúsított környezetben is ellátja funkcióját.

Az aramidszálak másik csoportjának (Kevlár) szilárdsága 5-ször nagyobb, mint az acélé, ráadásul nem korróziós, az aramidokat gyakorlatilag nem érintik a -40 és +130 Celsius fok közötti hosszú távú hőmérsékleti hatások, megőrzi szilárdságát rövid távú expozíciós hőmérsékleten -196 és +500 Celsius fok között. Az aramid alapú kompozit anyagok 22 százalékkal könnyebbek és 46 százalékkal erősebbek, mint az üvegszál alapú anyagok. Az aramidokat olyan szövetek gyártására is használják, amelyek védenek a mechanikai igénybevétel ellen. A kevlárból készült golyóálló szövet védőtulajdonságai 2-szer magasabbak, mint a hasonló célú nejlonból készült szöveteké, és az ilyen szövetből készült mellények súlya majdnem 2-szer kisebb, mint a nylon golyóálló mellények.

A már megjelent új szálak közül kiemelhetők az úgynevezett rostok - kaméleonok, azaz rostok, amelyek tulajdonságai a környezet változásaival összhangban változnak. Például üreges szálakat fejlesztettek ki, amelyekbe színes mágneseket tartalmazó folyadékot öntenek. Mágneses mutató segítségével megváltoztathatja az ilyen szálakból készült szövet mintáját.

A hőre keményedő szálak a hőmérséklet változásával megváltoztatják térfogatukat, ami változást okoz a szövet hőátadásában. Új mesterséges pamutszerű szálakat hoztak létre, amelyek fogyasztói tulajdonságait tekintve gyakorlatilag nem különböznek a pamutszálaktól.

A szervetlen vegyi szálak közé tartoznak a szilikát- és fémszálak, az első csoportba pedig az üveg-, kvarc-, bazalt-, kerámia- és néhány más típusú szál.

Az üvegszálak készítésének titkát az ókori egyiptomiak fedezték fel ie 2000 körül, majd a velenceiek elvesztették és újra felfedezték a 16. században. Az üvegszálak előállításának technológiáját először Réaumur írta le 1734-ben.

1850 körül a franciának de Brunfaunak sikerült megalkotnia egy 6-10 mikrométer átmérőjű üvegszálak gyártására alkalmas fonót.

Az üvegszál nem ég, ellenáll a korróziónak és a biológiai hatásoknak, nagy szakítószilárdságú, kiváló optikai, elektromos, hő- és hangszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik. Például az üvegszálból készült termékek 3,5-szer jobban hőszigetelőek, mint az azbeszt. Az 5 centiméter vastag üvegszálas szőnyeg hőállósága egy 1 méter vastag téglafalnak felel meg.

A szilikon szálak nagyon érdekes tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyekből készült termékek 1000 C fokos hőmérsékleten használhatók.

Nagy mechanikai szilárdságú és jó vegyszerállóságú kerámiaszálak, amelyek fő formája szilícium-oxid és alumínium-oxid keverékéből áll. A kerámiaszálak 1250 C körüli hőmérsékleten használhatók. Rendkívül magas vegyszerállóság is jellemzi őket. A sugárzásállóság lehetővé teszi az űrhajózásban való felhasználásukat.

Szerves szálak, például poliakrilnitril hőkezelésével (900-3000 Celsius fok) nagyon nagy szilárdságú szénszálakat kapnak. Ezen szálak felső hőmérsékleti határa magasabb, mint a kerámiaszálaké. A szénszálakat folyamatosan nyerik, azonban magas költségük miatt felhasználásuk eddig csak néhány speciális területre korlátozódott.

Pályázat №2

A kémiai szálak osztályozása

Pályázat №3

Vegyi szálak gyártási folyamata

1. Fonó oldat beszerzése. Az ásványi anyagok kivételével minden vegyi szálat viszkózus oldatokból vagy olvadékokból állítanak elő, amelyeket fonásnak neveznek. Például a mesterséges szálakat lúgban oldott cellulózmasszából, a szintetikus szálakat pedig különféle anyagok kémiai reakcióinak hozzáadásával nyerik.

2. Szálalakítás. Egy viszkózus fonóoldatot vezetnek át fonókon - apró lyukakkal ellátott kupakokon. A szerszámban lévő lyukak száma 24 és 36 ezer között mozog. A fonócsövekből kiáramló oldatsugarak megkeményednek, tömör vékony szálakat képezve. Ezután az egyik fonószál szálait fonógépeken egy közös cérnává egyesítik, kihúzzák és egy orsóra tekerik.

3.Fiber kikészítés. A kapott szálakat mossuk, szárítjuk, csavarjuk, hőkezeljük (a csavarás rögzítésére). Egyes szálakat fehérítenek, festenek, és a puhaság érdekében szappanos oldattal kezelik.

A szálak olyan testek, amelyek hossza sokszorosa nagyon kis keresztmetszeti méretüknek, általában mikronban mérve. A szálas anyagok, pl. rostokból álló anyagokat széles körben alkalmazzák. Ezek különféle textiltermékek, szőrme, bőr, papír stb. Szinte a 20. század elejéig csak természetes rostos anyagokat használtak a szálak és az azokon alapuló szövetek gyártásához: pamut, len, természetes selyem stb.

A mesterséges szál előállítását először úgy végezték, hogy a cellulóz-nitrát-étert egy alkohol-aceton keverékben szűk lyukakon keresztül kényszerítették. Az n.v. Több mint 500 különböző típusú vegyi szál ismert már, amelyek közül az ipar több mint 40-et sajátított el és állít elő, eredete szerint minden szál természetes és vegyi szálra osztható. A vegyi anyagokat pedig mesterséges, a természetben kész formában lévő spirálból (cellulóz, kazein) és monomerekből előszintetizált, magas polimerekből nyert szintetikus szálakra osztják.

Ha a természetes szálak tulajdonságai szűk határok között változnak, akkor a kémiai szálak előre meghatározott tulajdonságokkal rendelkezhetnek a jövőbeni rendeltetésüktől függően. A fogyasztási cikkeket vegyi szálakból állítják elő: szövetek, kötöttáru, ruhák, cipők stb. Sok hasonlóság van a különböző típusú mesterséges szálak természetes polimerekből és gyantákból történő előállításában, bár mindegyik módszernek megvannak a maga sajátosságai.

A vegyi szálak előállításának sematikus diagramja az alapanyagtól függetlenül négy szakaszra oszlik.

1. A kiindulási anyag (félkész termék) előállítása. Abban az esetben, ha a nyersanyagok természetes IUD-k, először meg kell tisztítani a szennyeződésektől. A szintetikus szálak esetében ez a polimerek szintézise - gyanta előállítása. A különféle kezdeti polimer anyagokkal szemben a következő általános követelmények vonatkoznak rájuk, amelyek biztosítják a szál kialakításának lehetőségét és megfelelő szilárdságát:

– a molekulák lineáris szerkezete, amely lehetővé teszi a rost fonásához szükséges kiindulási anyag feloldását vagy megolvasztását és a molekulák szálban történő orientálását;

- korlátozott molekulatömeg, mivel kis molekula esetén a szál szilárdsága nem érhető el, és ha túl nagy, akkor a molekulák alacsony mobilitása miatt nehézségek merülnek fel a rost kialakításában;

- a polimernek tisztának kell lennie, mivel a szennyeződések csökkentik a szál szilárdságát.

2. A fonómassza elkészítése. Nem minden természetes és szintetikus anyag szolgálhat a rostgyártás alapjául. A fonási folyamat végrehajtásának előfeltétele a viszkózus koncentrált oldatok - magas polimerek beszerzése a rendelkezésre álló oldószerekben, vagy a gyanta olvadt állapotba állítása. Csak oldatban vagy olvadt állapotban jöhetnek létre olyan körülmények, amelyek lehetővé teszik a makromolekulák kölcsönhatási energiájának csökkentését, és az intermolekuláris kötések leküzdése után a molekulák orientálását a leendő rost tengelye mentén.

3. A rostok fonása a legkritikusabb művelet, és abban rejlik, hogy a fonó masszát a fonóba (szálképzőbe) vezetik, amelynek alján a fonás módjától függően nagyszámú apró lyuk található. A patakokból képződött finom szálkötegeket egy sor vezetőeszközön keresztül folyamatosan visszahúzzák a fogadóberendezésbe, majd tekercselő eszközökkel: orsóval, hengerrel, centrifugával húzzák ki. A fonás során a lineáris makromolekulák a rost tengelye mentén orientálódnak. A fonás és a húzás körülményeinek változtatásával különböző száltulajdonságok érhetők el.

4. A kikészítés abból áll, hogy a szálnak különféle, a további feldolgozáshoz szükséges tulajdonságokat biztosít. Ehhez a szálakat alapos mosással megtisztítják az esetleges szennyeződésektől. Ezenkívül a szálat fehérítik, bizonyos esetekben festik, és szappanos vagy zsírtartalmú oldattal kezelik, hogy csúszósabb legyen, ami javítja a textilgyári feldolgozhatóságát.

A cellulózból készült műszál előállítására szolgáló viszkóz módszer a legszélesebb körben alkalmazott módszer. A viszkózszálak gyártása selyem, zsinór és vágott anyag formájában az összes vegyi szál körülbelül 76%-a.

A fonóoldat elkészítéséhez az 5-6% nedvességtartalmú cellulózt 600 * 800 mm méretű lapok formájában 18-20% -os nátrium-hidroxid-oldattal kezelik (mercerizációs eljárás). Ugyanakkor a cellulóz, amely magába szívja a nátronlúg oldatát, erősen megduzzad. A hemicellulóz nagy része kimosódik belőle, az intermolekuláris kötések részben tönkremennek, és ennek eredményeként új kémiai vegyület képződik - lúgos cellulóz.

[C 6 H 7 O 2 (OH) 3] n + nNaOH ↔ [C 6 H 7 O 2 (OH) 2 OH * NaOH] n

A cellulóz és a tömény nátrium-hidroxid-oldat közötti reakció reverzibilis. Az alkalmazott berendezéstől és a cellulóz formájától függően az eljárást 20-50 0 C-on 10-60 percig végezzük. Ezután a nátrium-hidroxid fölöslegéből lúgos cellulózt préselnek ki, amelyet regenerálásra küldenek, ahol szűrik, megerősítik, ülepítik, majd visszavezetik a mercerizációba. Ezután a lúgos cellulózt összetörik, és bizonyos körülmények között (20-22 0 C) tartják. Ebben az előérlelésnek nevezett folyamatban a lúgos környezetben, légköri oxigénnel történő oxidáció eredményeként a cellulóz polimerizációs foka csökken, ami lehetővé teszi a később kapott fonóoldat viszkozitásának széles tartományban történő szabályozását. Ezt követően a megsemmisült lúgos cellulózt szén-diszulfiddal kezelik (cellulóz xantogenizálás). A reakció eredményeként narancssárga cellulóz-xantát keletkezik, amely az eredeti cellulóztól eltérően 4-7%-os nátrium-hidroxid-oldatban jól oldódik. A kapott viszkózus oldatot viszkóznak nevezzük. A kapott cellulóz-xantát összetétele és tulajdonságai nagymértékben függenek az eljárás időtartamától és hőmérsékletétől, valamint a bevitt szén-diszulfid mennyiségétől. A fenti műveletek mindegyike egymás után 4-5 különálló készülékben történik, vagy a végső feloldódásig egy készülékben.

A nyersanyagok elérhetősége és alacsony költsége hozzájárul a viszkózszálak széles körű előállításához. A viszkózszál ellenáll a szerves oldószereknek, ellenáll a hosszan tartó hőmérsékletnek. A hátrányok között meg kell jegyezni a szál gyenge lúgállóságát és jelentős szilárdságvesztést nedves állapotban.

A viszkózból a selyemen és a kapcsokon kívül celofánt, zsinórt, asztrahán szőrmét, műszőrt és palackkupakokat kapnak.

Amikor a cellulóz ecetsav jelenlétében ecetsavanhidriddel reagál, és katalizátorként kénsavat vagy perklórsavat használnak, cellulóz-acetát-észter képződik, és ebből acetátszál keletkezik. A poliamid rost – nejlont nylon gyantából nyerik, amelynek alapanyaga a kaprolaktám. Ez utóbbit fehér por formájában állítják elő fenolból, benzolból vagy ciklohexánból.

- fejlett ipar. Termékeire nagy a kereslet, mivel különféle területeken aktívan használják őket. A gyártás során felhasznált anyagtól függően különböző tulajdonságokat és jellemzőket szereznek.

A vegyi szálak osztályozása és tulajdonságai

Ebben az iparágban a termékeket három fő csoportra osztják:

1. Mesterséges - szerves, nagy molekulájú vegyületek, amelyeket a természetes anyagok befolyásolásával és a polimerek kivonásával nyernek nyersanyagként.


2. Szintetikus - kis molekulatömegű vegyületek előállítására használják, amelyekből szintetikus úton szerves polimereket vonnak ki.


3. Ásványi - egy csoport, amely jelentősen eltér az előzőektől, mivel szervetlen vegyületekből készül, és különleges jellemzőkkel és tulajdonságokkal rendelkezik.

Vegyi szálak gyártása számos előnnyel rendelkezik a természetesekkel szemben. Nem függ évszaktól, időjárástól és kevésbé munkaigényes. Ezenkívül az ilyen szálakat előre meghatározott fizikai és mechanikai jellemzőkkel gyártják.

A vegyi szálak kiválóan ellenállnak a szakadásnak, a baktériumoknak és a penésznek, ellenállnak a méretstabilitásnak, a gyűrődésnek, ellenállnak a káros hatásoknak (fény, nedvesség stb.), hőnek és ismétlődő terhelésnek. Fizikai-mechanikai és kémiai tulajdonságaik megváltoztathatók a felhasznált polimer vagy a késztermék módosításával. Ez lehetővé teszi ugyanabból az alapanyagból eltérő tulajdonságú szálak előállítását. Ezenkívül a különböző szerkezetű vegyi szálak keverésével új modellek hozhatók létre, és bővíthető a termékpaletta.

Gyártási sajátosságok

Vegyi szálak gyártási folyamata meglehetősen összetett és több lépésből áll: az alapanyag beszerzése, speciális fonóoldattá alakítása, szálak kialakítása fonókon keresztül, és ezek kikészítése. A szálképzés egy olyan lépés, amely központi jelentőségű a termék jellemzőinek meghatározásában. Többféleképpen is megtehető:

• nedves vagy száraz oldat használata;


• száraz-nedves oldat használata;


• éles fémfólia;


• az olvadékból;


• rajz;


• lapítás;


• diszperzióból;


• zselés öntés.

A vegyi szálak gyártása során szűrőket használnak, amelyek megtisztítják a fonódó olvadékot vagy oldatot a mechanikai szennyeződésektől. Palládiumból, platinából, aranyból vagy ezek ötvözetéből készülnek.

Vegyi szálak világítása és gyártásukhoz szükséges berendezések a "Kémia" kiállításon

A sajátosságok tanulmányozása iránt érdeklődő szakembereknek és cégeknek vegyi szálak előállítása, az árutermelők körét bővítve és vállalkozásaik termékeit bemutatva a Kémia kiállítás lesz a legjobb hely. Ez az iparág által szervezett rendezvény, melynek célja, hogy felhívja a figyelmet a különböző területeken elért eredményeire, kapcsolatokat teremtsen cégek, szakemberek, régiók és országok között. Valamennyi iparágra kiterjed, és lehetőséget biztosít a vállalkozásoknak kiállítási tevékenységük megszervezésére és stand elhelyezésére a fővárosi Expocentre komplexum területén.

Ez a központ Oroszországon kívül is széles körben ismert, és számos cég vesz részt a pavilonjaiban megrendezett nemzetközi rendezvényeken. Ez biztosítja a külföldi partnerekkel való kapcsolatfelvételt és új szponzorok bevonását az iparágba. A vegyipar számára nagy jelentőséggel bírnak a beruházások, hiszen komoly injekciókra van szüksége, beleértve a külföldieket is. A vegyi rostok előállítása, mint sok más iparág, olyan befektetések vonzásában érdekelt, amelyek hozzájárulnának fejlesztéséhez és korszerűsítéséhez. A kiállítók számára pedig ez egy kiváló lehetőség arra, hogy vállalkozásukat a lehető legkedvezőbb színben mutassák be, és növeljék vonzerejüket.

A „Kémia” kiállítás célja a résztvevők legkényelmesebb feltételeinek megteremtése, valamint a látogatók maximális számának vonzása. Ezért a szervezők az Expocentre komplexumot választották a rendezvény helyszínéül.