Քիմիական մանրաթելերի արտադրության հիմնական փուլերը. «Քիմիական մանրաթելերի տեսակները

19-րդ դարը նշանավորվեց գիտության և տեխնիկայի կարևոր հայտնագործություններով։ Կտրուկ տեխնիկական բումը ազդեց արտադրության գրեթե բոլոր ոլորտների վրա, շատ գործընթացներ ավտոմատացվեցին և տեղափոխվեցին որակապես նոր մակարդակ։ Տեխնիկական հեղափոխությունը չշրջանցեց նաև տեքստիլ արդյունաբերությունը. 1890 թվականին Ֆրանսիայում առաջին անգամ ստացվեց քիմիական ռեակցիաներով պատրաստված մանրաթել։ Քիմիական մանրաթելերի պատմությունը սկսվեց այս իրադարձությամբ:

Քիմիական մանրաթելերի տեսակները, դասակարգումը և հատկությունները

Ըստ դասակարգման՝ բոլոր մանրաթելերը բաժանվում են երկու հիմնական խմբի՝ օրգանական և անօրգանական։ Օրգանական մանրաթելերը ներառում են արհեստական ​​և սինթետիկ մանրաթելեր: Նրանց տարբերությունն այն է, որ արհեստականները ստեղծվում են բնական նյութերից (պոլիմերներից), բայց քիմիական ռեակցիաների օգնությամբ։ Սինթետիկ մանրաթելերը որպես հումք օգտագործում են սինթետիկ պոլիմերներ, մինչդեռ գործվածքների ստացման գործընթացները սկզբունքորեն տարբեր չեն։ Անօրգանական մանրաթելերը ներառում են մի խումբ հանքային մանրաթելեր, որոնք ստացվում են անօրգանական հումքից։

Որպես հումք արհեստական ​​մանրաթելերի համար օգտագործվում են հիդրատացված ցելյուլոզա, ցելյուլոզացետատ և սպիտակուցային պոլիմերներ, սինթետիկ մանրաթելերի համար՝ կարբոշղթա և հետերաշղթա պոլիմերներ։

Շնորհիվ այն բանի, որ քիմիական գործընթացները օգտագործվում են քիմիական մանրաթելերի արտադրության մեջ, մանրաթելերի հատկությունները, հիմնականում մեխանիկական, կարող են փոխվել՝ օգտագործելով արտադրության գործընթացի տարբեր պարամետրեր:

Քիմիական մանրաթելերի հիմնական տարբերակիչ հատկությունները, բնականի համեմատությամբ, հետևյալն են.

• բարձր ուժ;
• ձգվելու ունակություն;
• առաձգական ուժ և տարբեր ամրությունների երկարաժամկետ բեռներ;
• դիմադրություն լույսի, խոնավության, բակտերիաների նկատմամբ;
• ծալման դիմադրություն:

Որոշ հատուկ տեսակներ դիմացկուն են բարձր ջերմաստիճանների և ագրեսիվ միջավայրերի նկատմամբ:

ԳՕՍՏ քիմիական թելեր

Համառուսաստանյան ԳՕՍՏ-ի համաձայն, քիմիական մանրաթելերի դասակարգումը բավականին բարդ է:

Արհեստական ​​մանրաթելերը և թելերը, ըստ ԳՕՍՏ-ի, բաժանվում են.

• արհեստական ​​մանրաթելեր;
• արհեստական ​​թելեր լարային գործվածքների համար;
• արհեստական ​​թելեր տեխնիկական արտադրանքի համար;
• լարերի համար տեխնիկական թելեր;
• արհեստական ​​տեքստիլ թելեր.

Սինթետիկ մանրաթելերն ու թելերն իրենց հերթին բաղկացած են հետևյալ խմբերից՝ սինթետիկ մանրաթելեր, սինթետիկ թելեր լարի գործվածքի համար, տեխնիկական արտադրանքի համար, թաղանթային և տեքստիլ սինթետիկ թելեր։

Յուրաքանչյուր խումբ ներառում է մեկ կամ մի քանի ենթատեսակներ: Յուրաքանչյուր ենթատեսակ կատալոգում ունի իր ծածկագիրը:

Քիմիական մանրաթելերի ստացման, արտադրության տեխնոլոգիա

Քիմիական մանրաթելերի արտադրությունը մեծ առավելություններ ունի բնական մանրաթելերի նկատմամբ.

• նախ, դրանց արտադրությունը կախված չէ սեզոնից.
• երկրորդ, արտադրական գործընթացը ինքնին, թեև բավականին բարդ է, բայց շատ ավելի քիչ աշխատատար է.
• երրորդ, դա հնարավորություն է ձեռք բերել մանրաթել նախապես սահմանված պարամետրերով:

Տեխնոլոգիական տեսանկյունից այդ գործընթացները բարդ են և միշտ բաղկացած են մի քանի փուլից։ Սկզբում ստացվում է հումքը, այնուհետև այն վերածվում է հատուկ մանող լուծույթի, ապա ձևավորվում և ավարտվում են մանրաթելերը։

Մանրաթելերի ձևավորման համար օգտագործվում են տարբեր տեխնիկա.

• թաց, չոր կամ չոր-խոնավ շաղախի օգտագործումը;
• մետաղական փայլաթիթեղի կտրման կիրառում;
• նկարում հալվածությունից կամ ցրումից;
• նկարչություն;
• հարթեցում;
• գել ձուլում.

Քիմիական մանրաթելերի կիրառում

Քիմիական մանրաթելերը շատ լայն կիրառություն ունեն բազմաթիվ ոլորտներում։ Նրանց հիմնական առավելությունը համեմատաբար ցածր արժեքն է և երկար սպասարկման ժամկետը: Քիմիական մանրաթելերից պատրաստված գործվածքներն ակտիվորեն օգտագործվում են հատուկ հագուստ կարելու համար, ավտոմոբիլային արդյունաբերությունում՝ անվադողերի ամրացման համար։ Տարբեր տեսակի տեխնիկայում ավելի հաճախ օգտագործվում են սինթետիկ կամ հանքային մանրաթելերից պատրաստված ոչ հյուսված նյութեր:

Տեքստիլ քիմիական մանրաթելեր

Նավթի և ածխի վերամշակման գազային արտադրանքները օգտագործվում են որպես հումք քիմիական ծագման տեքստիլ մանրաթելերի արտադրության համար (մասնավորապես, սինթետիկ մանրաթելերի արտադրության համար): Այսպիսով, սինթեզվում են մանրաթելեր, որոնք տարբերվում են կազմով, հատկություններով և այրման եղանակով։

Ամենատարածվածների թվում.

• պոլիեսթեր մանրաթելեր (լավսան, կրպլեն);
• պոլիամիդային մանրաթելեր (նեյլոն, նեյլոն);
• պոլիակրիլոնիտրիլային մանրաթելեր (նիտրոն, ակրիլ);
• էլաստանի մանրաթել (լայկրա, դորլաստան):

Արհեստական ​​մանրաթելերից առավել տարածված են վիսկոզան և ացետատը։ Վիսկոզայի մանրաթելերը ձեռք են բերվում ցելյուլոզից՝ հիմնականում զուգվածից: Քիմիական գործընթացների միջոցով այս մանրաթելին կարելի է տեսողական նմանություն տալ բնական մետաքսին, բուրդին կամ բամբակին: Ացետատ մանրաթելը պատրաստվում է բամբակի արտադրության թափոններից, ուստի դրանք լավ կլանում են խոնավությունը:

Քիմիական մանրաթելից չհյուսված գործվածքներ

Ոչ հյուսված նյութերը կարելի է ձեռք բերել ինչպես բնական, այնպես էլ քիմիական մանրաթելից: Հաճախ ոչ հյուսված նյութերը արտադրվում են վերամշակված նյութերից և այլ ճյուղերի թափոններից:

Մեխանիկական, աերոդինամիկական, հիդրավլիկ, էլեկտրաստատիկ կամ մանրաթելային մեթոդներով պատրաստված մանրաթելային հիմքը ամրացվում է։

Ոչ հյուսված նյութերի արտադրության հիմնական փուլը մանրաթելային հիմքի միացման փուլն է, որը ստացվում է հետևյալ մեթոդներից մեկով.

1. Քիմիական կամ սոսինձ (սոսինձ)- ձևավորված ցանցը ներծծվում է, պատվում կամ ցողվում է կապող բաղադրիչով ջրային լուծույթի տեսքով, որի կիրառումը կարող է լինել շարունակական կամ մասնատված:
2. Ջերմային- այս մեթոդը օգտագործում է որոշ սինթետիկ մանրաթելերի ջերմապլաստիկ հատկություններ: Երբեմն օգտագործվում են չհյուսված նյութը կազմող մանրաթելերը, բայց շատ դեպքերում ցածր հալման կետով մանրաթելեր (երկբաղադրիչ) միտումնավոր ավելացվում են չհյուսված նյութին մանման փուլում:

Քիմիական մանրաթելերի արդյունաբերության օբյեկտներ

Քանի որ քիմիական արտադրությունն ընդգրկում է մի քանի արդյունաբերություն, քիմիական արդյունաբերության բոլոր օբյեկտները բաժանվում են 5 դասի՝ կախված հումքից և կիրառությունից.

• օրգանական նյութեր;
• անօրգանական նյութեր;
• օրգանական սինթեզի նյութեր;
• մաքուր նյութեր և քիմիական նյութեր;
• դեղագործական և բժշկական խումբ.

Ըստ նշանակության տեսակի՝ քիմիական մանրաթելային արդյունաբերության օբյեկտները բաժանվում են հիմնական, ընդհանուր գործարանային և օժանդակ։

Բնական և քիմիական մանրաթելեր………………………………………………………………………….

Քիմիական մանրաթելերի կիրառման ոլորտները………………………………………………..5

Քիմիական մանրաթելերի դասակարգում…………………………………………………..7

Քիմիական մանրաթելերի որակի կառավարում………………………………………9

Քիմիական մանրաթելերի ստացման տեխնոլոգիական գործընթացը……………………..10

Արտադրության ճկունություն……………………………………………………………………………..14

Օգտագործված գրականության ցանկ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Բնական և քիմիական մանրաթելեր

Բոլոր տեսակի մանրաթելերը, կախված ծագումից, բաժանվում են երկու խմբի՝ բնական և քիմիական։ Բնական մանրաթելերից առանձնանում են օրգանական (բամբակ, սպիտակեղեն, կանեփ, բուրդ, բնական մետաքս) և անօրգանական (ասբեստ) մանրաթելերը։

Քիմիական մանրաթելերի արդյունաբերության զարգացումն ուղղակիորեն կախված է հումքի հիմնական տեսակների առկայությունից և մատչելիությունից: Փայտը, նավթը, քարածուխը, բնական գազը և նավթավերամշակման գազերը, որոնք հանդիսանում են քիմիական մանրաթելերի արտադրության համար հիմք հանդիսացող գազերը, մեր երկրում առկա են բավարար քանակությամբ։

Քիմիական մանրաթելերը վաղուց դադարել են լինել միայն մետաքսի և այլ բնական մանրաթելերի (բամբակ, բուրդ) փոխարինողներ: Ներկայումս դրանք կազմում են մանրաթելերի բոլորովին նոր դաս, որն ունի ինքնուրույն նշանակություն։ Գեղեցիկ, դիմացկուն և ընդհանուր առմամբ մատչելի սպառողական ապրանքները, ինչպես նաև բարձրորակ տեխնիկական ապրանքները, որոնք որակով չեն զիջում բնական մանրաթելից և շատ դեպքերում գերազանցում են դրանց մի շարք կարևոր ցուցանիշներով, կարող են պատրաստվել քիմիական մանրաթելերից։

Տեքստիլ և տրիկոտաժի արդյունաբերության մեջ քիմիական մանրաթելերն օգտագործվում են ինչպես մաքուր տեսքով, այնպես էլ այլ մանրաթելերի հետ խառնուրդներով։ Դրանք օգտագործվում են հագուստի, զգեստի, աստառի, սպիտակեղենի, դեկորատիվ և պաստառագործական գործվածքներ արտադրելու համար; արհեստական ​​մորթիներ, գորգեր, գուլպաներ, ներքնազգեստ, զգեստներ, վերնահագուստ, տրիկոտաժ և այլ ապրանքներ։

Քիմիական մանրաթելերի արտադրության արագ զարգացումը խթանվում է մի շարք օբյեկտիվ պատճառներով.

ա) քիմիական մանրաթելերի արտադրությունը պահանջում է ավելի քիչ կապիտալ ներդրումներ արտադրանքի միավորի համար, քան ցանկացած տեսակի բնական մանրաթելերի արտադրությունը.

բ) քիմիական մանրաթելերի արտադրության համար պահանջվող աշխատանքային ծախսերը զգալիորեն ցածր են, քան ցանկացած տեսակի բնական մանրաթելերի արտադրության դեպքում.

գ) քիմիական մանրաթելերն ունեն տարբեր հատկություններ, ինչը ապահովում է արտադրանքի բարձր որակ: Բացի այդ, քիմիական մանրաթելերի օգտագործումը թույլ է տալիս ընդլայնել տեքստիլ արտադրանքի տեսականին: Ոչ պակաս կարևոր է այն փաստը, որ բնական մանրաթելերի հատկությունները կարող են փոխվել միայն շատ նեղ սահմաններում, մինչդեռ քիմիական մանրաթելերի հատկությունները, փոփոխելով ձևավորման կամ հետագա մշակման պայմանները, կարող են ուղղորդված փոփոխվել շատ լայն տիրույթում:

Քիմիական մանրաթելերի կիրառման ոլորտները

Կախված նպատակից՝ քիմիական մանրաթելերն արտադրվում են միաթելերի, բարդ թելերի, կեռ մանրաթելերի և քարշակի տեսքով։

Միաձույլ թելեր՝ մեծ երկարությամբ մեկ թելեր, որոնք չեն բաժանվում երկայնական ուղղությամբ և հարմար են տեքստիլ և տեխնիկական արտադրանքի անմիջական արտադրության համար: Մոնոֆիլամենտն առավել հաճախ օգտագործվում է ձկնորսական գծի տեսքով, ինչպես նաև ձկնորսական ցանցերի և ալյուրի մաղերի պատրաստման համար։ Երբեմն միաթելեր օգտագործվում են նաև տարբեր չափիչ գործիքների մեջ։

Բարդ թելեր - բաղկացած են երկու կամ ավելի տարրական թելերից, որոնք փոխկապակցված են ոլորման, սոսնձման միջոցով և հարմար են արտադրանքի ուղղակի արտադրության համար: Կոմպլեքս թելերն իրենց հերթին բաժանվում են երկու խմբի՝ տեքստիլ և տեխնիկական։ Տեքստիլ թելերը բարակ թելեր են, որոնք նախատեսված են հիմնականում սպառողական ապրանքների արտադրության համար: Տեխնիկական թելերը ներառում են բարձր գծային խտությամբ թելեր, որոնք օգտագործվում են տեխնիկական և լարային արտադրանքների (մեքենաների և ինքնաթիռների անվադողեր, փոխակրիչ գոտիներ, շարժիչ գոտիներ) արտադրության համար:

Վերջերս բեռնման տակ գտնվող բարձր առաձգական ուժի և նվազագույն դեֆորմացիայի բարդ թելերը (բարձր մոդուլ) լայնորեն օգտագործվում են պլաստմասսա ամրացնելու համար, իսկ հատուկ հատկություններով բարձր ամրության թելերը՝ ճանապարհների մակերևույթների արտադրության համար:

Կեռ մանրաթելը՝ բաղկացած տարբեր կտրվածքի երկարությունների թելերից, մինչև վերջերս օգտագործվում էր միայն բամբակի, բուրդի և կտավատի մանող մեքենաների վրա մանվածքի արտադրության համար։ Ներկայումս կլոր կտրվածքով մանրաթելերը լայնորեն օգտագործվում են պատի և հատակի գորգերի և հատակների վերին շերտի արտադրության համար։ Սինթետիկ թղթի արտադրության համար օգտագործվում են 2 - 3 մմ երկարությամբ մանրաթելեր (ֆիբրիդներ):

Տեքստիլ մեքենաների վրա մանվածք պատրաստելու համար օգտագործվում է մեծ թվով երկայնական ծալված թելերից բաղկացած քարշակ:

Որոշակի տեսականու արտադրանքի համար (արտաքին շապիկ, գուլպեղեն և այլն) արտադրվում են հյուսվածքային թելեր, որոնք լրացուցիչ մշակման միջոցով ստանում են մեծածավալ զանգված, ծալքավոր կամ ձգվող:

Ներկայում արտադրվող բոլոր քիմիական մանրաթելերը արտադրության ծավալով կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ խոշոր տոննաժային և ցածր տոննաժային։ Բազմ տոննաժային մանրաթելեր և թելեր նախատեսված են սպառողական ապրանքների և տեխնիկական արտադրանքի զանգվածային արտադրության համար։ Նման մանրաթելերը արտադրվում են մեծ մասշտաբով` հիմնվելով փոքր քանակությամբ սկզբնական պոլիմերների վրա (HC, LC, PA, PET, PAN, PO):

Ցածր տոննաժային մանրաթելերը կամ, ինչպես կոչվում են նաև, հատուկ նպատակների համար նախատեսված մանրաթելեր, արտադրվում են փոքր քանակությամբ՝ շնորհիվ իրենց հատուկ հատկությունների։ Դրանք օգտագործվում են ճարտարագիտության, բժշկության և ազգային տնտեսության մի շարք ոլորտներում։ Դրանք ներառում են ջերմային և ջերմակայուն, մանրէասպան, հրակայուն, քիմիզորբցիոն և այլ մանրաթելեր: Կախված սկզբնական մանրաթել առաջացնող պոլիմերի բնույթից՝ քիմիական մանրաթելերը բաժանվում են արհեստական ​​և սինթետիկի։

Կախված բնօրինակ մանրաթելային պոլիմերի բնույթից, քիմիական մանրաթելերը բաժանվում են արհեստական ​​և սինթետիկ:

Քիմիական մանրաթելերի դասակարգում

Արհեստական ​​մանրաթելերը արտադրվում են բնական պոլիմերների հիման վրա և բաժանվում են հիդրացված ցելյուլոզայի, ացետատի և սպիտակուցի։ Առավել բազմատոննաժը հիդրատացված ցելյուլոզային մանրաթելերն են, որոնք ստացվում են վիսկոզա կամ պղինձ-ամոնիակ մեթոդով։

Ացետատային մանրաթելերը արտադրվում են ցելյուլոզայի քացախաթթվի էսթերների (ացետատների) հիման վրա՝ ացետատային խմբերի տարբեր պարունակությամբ (VAC և TAC մանրաթելեր)։

Բուսական և կենդանական ծագման սպիտակուցների վրա հիմնված մանրաթելերն արտադրվում են խիստ սահմանափակ քանակությամբ՝ ցածր որակի և դրանց արտադրության համար սննդային հումքի օգտագործման պատճառով։

Սինթետիկ մանրաթելերը արտադրվում են արդյունաբերության մեջ սինթեզված պոլիմերներից՝ պարզ նյութերից (կապրոլակտամ, ակրիլոնիտրիլ, պրոպիլեն և այլն)։ Կախված սկզբնական մանրաթել առաջացնող պոլիմերի մակրոմոլեկուլների քիմիական կառուցվածքից՝ դրանք բաժանվում են երկու խմբի՝ կարբոշղթա և հետերաշղթա։

Carbochain մանրաթելերը ներառում են պոլիմերի հիման վրա ստացված մանրաթելեր, որոնց հիմնական մակրոմոլեկուլային շղթան կառուցված է միայն միմյանց հետ կապված ածխածնի ատոմներից։ Այս խմբի մանրաթելից ամենամեծ կիրառությունը ստացել են պոլիակրիլոնիտրիլային և պոլիոլեֆինային մանրաթելերը: Ավելի փոքր չափով, բայց դեռևս համեմատաբար մեծ քանակությամբ, արտադրվում են մանրաթելեր, որոնք հիմնված են պոլիվինիլքլորիդի և պոլիվինիլ ալկոհոլի վրա: Ֆտոր պարունակող մանրաթելերը արտադրվում են սահմանափակ քանակությամբ։

Հետերոխայնային մանրաթելերը ներառում են պոլիմերներից ստացված մանրաթելեր, որոնց հիմնական մակրոմոլեկուլային շղթաները, բացի ածխածնի ազոտից, պարունակում են թթվածնի, ազոտի կամ այլ տարրերի ատոմներ։ Այս խմբի մանրաթելերը՝ պոլիէթիլենային տերեֆտալատը և պոլիամիդը, ամենաբազմատոննաժն են բոլոր քիմիական մանրաթելերից: Պոլիուրեթանային մանրաթելերը արտադրվում են համեմատաբար փոքր ծավալով։

Հատկանշական է տեխնիկական նպատակներով բարձր ամրության բարձր մոդուլային մանրաթելերի խումբը՝ ածխածին, ստացված գրաֆիտացված կամ ածխացած պոլիմերներից, ապակուց, մետաղից կամ մետաղական նիտրիդներից կամ կարբիդներից ստացված մանրաթելերից։ Այս մանրաթելերը հիմնականում օգտագործվում են ամրացված պլաստմասսաների և այլ կառուցվածքային նյութերի արտադրության համար։

Քիմիական մանրաթելերի որակի կառավարում

Քիմիական մանրաթելերը հաճախ ունենում են բարձր առաձգական ուժ [մինչև 1200 MN/m2 (120 kgf/mm2)], ինչը նշանակում է առաձգական երկարացում, լավ ծավալային կայունություն, ծալման դիմադրություն, բարձր դիմադրություն կրկնվող և փոփոխվող բեռների նկատմամբ, դիմադրություն լույսին, խոնավությանը, բորբոսին, բակտերիաներ, քիմիա- և ջերմակայունություն: Քիմիական մանրաթելերի ֆիզիկամեխանիկական և ֆիզիկաքիմիական հատկությունները կարող են փոխվել մանման, գծման, հարդարման և ջերմային մշակման գործընթացներում, ինչպես նաև փոփոխելով ինչպես հումքը (պոլիմեր) այնպես էլ բուն մանրաթելը: Սա հնարավորություն է տալիս ստեղծել, նույնիսկ մեկ սկզբնական մանրաթել ձևավորող պոլիմերից, տարբեր տեքստիլ և այլ հատկություններով քիմիական մանրաթելեր: Տեխնածին մանրաթելերը կարող են օգտագործվել բնական մանրաթելերի հետ խառնուրդների մեջ տեքստիլի նոր տեսականու արտադրության մեջ՝ զգալիորեն բարելավելով վերջիններիս որակն ու տեսքը:

Քիմիական մանրաթելերի ստացման տեխնոլոգիական գործընթաց

Քիմիական մանրաթելերի արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացը սովորաբար ներառում է երեք փուլ. Միակ բացառությունը պոլիամիդի, պոլիէթիլենային տերեֆտալատի և որոշ այլ մանրաթելերի արտադրությունն է, որտեղ տեխնոլոգիական գործընթացը սկսվում է մանրաթել առաջացնող պոլիմերի սինթեզով։

Գործընթացի առաջին փուլը պտտվող լուծույթ կամ հալեցնելն է։ Այս փուլում սկզբնական պոլիմերը տարրալուծման կամ հալման միջոցով տեղափոխվում է մածուցիկ վիճակ։ Որոշ դեպքերում (PVA մանրաթելեր ստանալը) պոլիմերի տեղափոխումը մածուցիկ վիճակի տեղի է ունենում նաև պլաստիկացման արդյունքում։ Ստացված պտտվող լուծույթը կամ հալոցքը ենթարկվում է խառնման և զտման (ֆիլտրում, օդազերծում): Այս փուլում մանրաթելերին որոշակի հատկություններ հաղորդելու համար երբեմն պտտվող լուծույթի մեջ կամ հալեցնում են տարբեր հավելումներ (ջերմային կայունացուցիչներ, ներկանյութեր, գորշ նյութեր և այլն):

Թեմա՝ 1.Քիմիական մանրաթելերի արտադրության տեխնոլոգիա

2.Քիմիական մանրաթելերի հատկությունները

Թիրախ:

• ուսումնասիրել տեքստիլ մանրաթելերի դասակարգումը ; ուսանողներին ծանոթացնել քիմիական մանրաթելերի ստացման գործընթացին և դրանց հատկություններին. սովորեցնել ուսանողներին, թե ինչպես օգտագործել մանրաթելերի հատկությունները դրանցից արտադրանքի արտադրության մեջ և հոգ տանել դրանց մասին.
• զարգացնել գեղագիտական ​​ճաշակը, ուշադրությունը;
• զարգացնել տրամաբանական մտածողությունը.

Նոր նյութ սովորելը.

Բանավոր և պատկերավոր պատմություն.

Դարեր շարունակ մարդիկ օգտագործել են այն մանրաթելերը, որոնք բնությունը տվել է նրանց՝ վայրի բույսերի, կենդանիների մազերի, կտավատի և կանեփի մանրաթելերի արտադրության մեջ: Գյուղատնտեսության զարգացման հետ մեկտեղ մարդիկ սկսեցին բամբակ աճեցնել, որը տալիս է շատ լավ և դիմացկուն մանրաթել։

Բայց բնական հումքն ունի իր թերությունները. Բնական մանրաթելերը, օրինակ, չափազանց կարճ են, բավականաչափ ամուր չեն և պահանջում են բարդ մշակում: Եվ մարդիկ սկսեցին հումք փնտրել, որից հնարավոր կլիներ ձեռք բերել գործվածք էժան ճանապարհով՝ բրդի պես տաք, թեթև ու գեղեցիկ, մետաքսի պես, էժան ու գործնական, ինչպես բամբակը։

Ժամանակակից քիմիայի առաջընթացը հնարավորություն է տվել նման քիմիական մանրաթել ստեղծել բնական նյութերից, հիմնականում՝ փայտից և ծղոտից ստացված ցելյուլոզից։ Նման մանրաթելը կոչվում է արհեստական, իսկ մանրաթելն ու սինթետիկ պոլիմերներից պատրաստված մանրաթելը կոչվում են սինթետիկ։

Քիմիական մանրաթելերը ֆիզիկական և քիմիական գործընթացների միջոցով արհեստականորեն ստեղծված մանրաթելեր են:

Ոչ մի մասնագետ այժմ ի վիճակի չէ թվարկել քիմիական մանրաթելերի ողջ զանգվածը, որոնք օգտագործվում են գործվածքների արտադրության համար: Իսկ լաբորատորիաներում ավելի ու ավելի շատ են սինթեզվում դրանց տեսակները։

Արհեստական ​​մետաքսի ստեղծման գործնական նախադրյալները ստեղծվել են 19-րդ դարի գյուտերով։

Բամբակի և բշտիկի մանրաթելերը պարունակում են ցելյուլոզ: Բջջանյութի լուծույթ ստանալու համար մշակվել են մի քանի մեթոդներ՝ այն ստիպելով անցնել նեղ անցքով (մահուկ) և հեռացնելով լուծիչը, որից հետո ստացվել են մետաքսի նման թելեր։ Որպես լուծիչներ օգտագործվել են քացախաթթու, պղնձի հիդրօքսիդի ալկալային լուծույթ, նատրիումի հիդրօքսիդ և ածխածնի դիսուլֆիդ։ Ստացված թելերը համապատասխանաբար կոչվում են ացետատ, պղնձի ամոնիում և վիսկոզա։

Թելերի մեծ խումբը, որը դուրս է գալիս պտտվող թելերից, քաշվում է, ոլորվում և փաթաթվում որպես բարդ թելիկ քարթրիջի վրա:

Կեռ մանրաթել ստանալու համար բարդ թելը ավարտվելուց հետո կտրվում է տվյալ երկարության մանրաթելերի:

Սինթետիկ մանրաթելերը պատրաստվում են պոլիմերային նյութերից։ Մանրաթել առաջացնող պոլիմերները սինթեզվում են այնպիսի լայնորեն օգտագործվող նավթամթերքներից, ինչպիսիք են բենզոլը, ֆենոլը, ամոնիակը և այլն: Փոխելով հումքի բաղադրությունը և դրա մշակման եղանակները, սինթետիկ մանրաթելերին կարելի է տալ յուրահատուկ հատկություններ, որոնք չունեն բնական մանրաթելերը: Սինթետիկ մանրաթելերը ձեռք են բերվում հիմնականում հալոցքից, օրինակ՝ մանրաթելեր պոլիեսթերից, պոլիամիդից՝ սեղմված պտտվող թելերի միջով։

Կախված քիմիական հումքի տեսակից և դրա ձևավորման պայմաններից՝ հնարավոր է արտադրել մանրաթելեր՝ նախապես որոշված ​​տարբեր հատկություններով։ Օրինակ, որքան ուժեղ եք քաշում շիթը այն պահին, երբ այն դուրս է գալիս պտտվող ցանցից, այնքան ավելի ամուր է մանրաթելը: Երբեմն քիմիական մանրաթելերը նույնիսկ ավելի ամուր են, քան նույն հաստությամբ պողպատե մետաղալարերը:

Սինթետիկ մանրաթելերը հասանելի են նաև մոնաթելերի, բազմաթելային և հյուսվածքային մանվածքների և կեռ մանրաթելերի տեսքով:

Նույն տեսակի մանրաթելերը տարբեր երկրներում տարբեր ապրանքային անվանումներ ունեն: Այսպիսով, Ռուսաստանում պոլիամիդային մանրաթելը կոչվում է կապրոն, ԱՄՆ-ում՝ նեյլոն, Գերմանիայում՝ պերլոն։

Դիտարկենք որոշ արհեստական ​​և սինթետիկ մանրաթելերի հատկությունները: (Բացատրության ընթացքում ուսանողները նայում են «Textile Fibers» տեսողական օգնության և գործվածքների նմուշների մանրաթելերի նմուշներին:

Viscose մանրաթել.

Վիսկոզայի մանրաթելի արտադրության հումք են փայտի միջուկը (եղևնի չիպսեր, թեփ) և քիմիական նյութերը։ Viscose մանրաթելը շատ նման է բնական մետաքսե մանրաթելին: Մանրաթելերի երկարությունը և հաստությունը (բարակությունը) կարող են լինել ցանկացած, գույնը կախված է լուծույթին ավելացված ներկերից։

Վիսկոզայի մանրաթելերը փափուկ են, հարթ, ուղիղ, ուժեղ փայլով, ավելի քիչ դիմացկուն, քան բնական մետաքսե մանրաթելերը, ունեն ցածր առաձգականություն, ուստի այդ մանրաթելերից պատրաստված գործվածքները շատ կնճռոտ են: Վիսկոզայի մանրաթելը լավ կլանում է խոնավությունը և արագ չորանում: Վիսկոզայի մանրաթելն այրվում է բամբակի պես դեղին, արագ հոսող բոցով: Այրվելուց հետո մնում է մոխրագույն մոխիրը և այրված թղթի հոտը։

Ացետատ մանրաթել.

Ացետատ մանրաթելն ստացվում է բամբակի թափոնները քիմիական նյութերի հետ համատեղելով: Acetate մանրաթելերը նույնպես ունեն կամայական երկարություն: Նրանք ուղիղ են, բարակ, փափուկ, դիմացկուն, մաշվածության դիմացկուն, առաձգական, ուստի դրանցից գործվածքները գրեթե չեն կնճռոտվում, ունեն սուր փայլ կամ ընդհանրապես բացակայում են փայլը: Ացետատային մանրաթելերը լավ չեն կլանում խոնավությունը: Մանրաթելերի գույնը կախված է լուծույթին ավելացված ներկանյութերից։

Ացետատային մանրաթելը դանդաղ է այրվում, դեղին բոցով, վերջում առաջանում է հալված գնդիկ, զգացվում է հատուկ թթու հոտ։

Արհեստական ​​մետաքսե գործվածքների հատկությունները կախված են մանրաթելի հատկություններից։ Այս գործվածքները հարթ են, սուր փայլով կամ փայլատ, ավելի ծանր, հաստ, ավելի կոշտ, քան բնական մետաքսե գործվածքները, ունեն ցածր կծկման և ջերմակայունություն: Այս գործվածքները դիմացկուն են, բայց խոնավության դեպքում դրանց ամրությունը նվազում է, լավ փաթաթվում են, լավ չեն անցնում օդը և կլանում խոնավությունը։ Լավ լվանում է օճառի ջրի մեջ։ Նրանք մի փոքր կծկվում են, մեծ կտրվածք ունեն արտադրանքը կարելիս, իսկ թելերը մաշվելիս բաժանվում են կարերի մեջ։ Արհեստական ​​մետաքսից պատրաստված գործվածքները պետք է շատ զգույշ արդուկել, հատկապես ացետատային մետաքսից՝ գործվածքն ուժեղ տաքացումից դեղնում է։

Պոլիեսթեր մանրաթելեր (լավսան, կրպլեն և այլն)

Այս մանրաթելերն ունեն հարթ, փայլատ մակերես: Նրանք դիմացկուն են, դիմացկուն են մաշվելուն: Բոցի մեջ նրանք սկզբում հալչում են, հետո կամաց-կամաց այրվում են դեղնավուն բոցով, բաց թողնելով սև մուր։ Սառչելուց հետո առաջանում է պինդ սև գնդիկ։

Պոլիեսթեր մանրաթելերի զգալի թերությունը ցածր հիգիենիկ հատկություններն են:

Պոլիամիդային մանրաթելեր (կապրոն, նեյլոն, դեդերոն):

Այս մանրաթելերն ունեն հարթ փայլուն մակերես, լավ թրջվում են ջրով, բայց արագ չորանում են։ Պոլիամիդային մանրաթելերը զգայուն են ջերմության նկատմամբ, արդեն 65 աստիճան ջերմաստիճանում այն ​​կորցնում է ուժը, ուստի այդ մանրաթելերից պատրաստված արտադրանքը պետք է զգույշ արդուկել։

Պոլիամիդային մանրաթելերը ամուր և դիմացկուն են մաշվածության նկատմամբ:

Հիգիենիկ հատկությունները ցածր են:

Մանրաթելը այրվում է թույլ կապտադեղնավուն բոցով` սպիտակ մշուշով: Երբ սառչում է, վերջում ձևավորվում է պինդ մուգ գնդիկ։

Պոլիակրիլոնիտրիլային մանրաթելեր (նիտրոն, ակրիլ, մարգարիտ և այլն):

Այս մանրաթելերը փափուկ են, փայլատ և նման են բուրդի, այդ իսկ պատճառով դրանք հաճախ կոչվում են «արհեստական ​​բուրդ»: Պոլիակրիլոնիտրիլային մանրաթելերի ամրությունը և մաշվածության դիմադրությունը ավելի ցածր են, քան պոլիամիդը և պոլիեսթերը:

Մանրաթելի հիգիենիկ հատկությունները նույնպես ցածր են։

Մանրաթելն այրվում է առկայծումներով՝ ազատելով մեծ քանակությամբ մուր: Սառչելուց հետո առաջանում է ներհոսք, որը կարելի է մանրացնել մատներով։

Էլաստան մանրաթել.

Lycra, dorlastan պատկանում են էլաստանի մանրաթելին: Այս մանրաթելերն առավել հաճախ օգտագործվում են այլ մանրաթելերի հետ խառնուրդի մեջ: Էլաստանային մանրաթելերը շատ առաձգական են, 7 անգամ ձգվելիս կարող են մեծացնել իրենց երկարությունը, այնուհետև կծկվել մինչև սկզբնական վիճակ:

Սինթետիկ մանրաթելից պատրաստված գործվածքները հարթ են, փայլուն, բարձր ամրության: Լվացքից հետո արդուկելը հաճախ չի պահանջվում։

Գործվածքների թերությունները՝ ցածր հիգիենիկ հատկություններ, սայթաքում, քայքայում, թելերի երկարացում։

Որտեղ էլ որ լինենք՝ տանը, դպրոցում կամ փողոցում, մեր հագուստը կլանում է աղտոտվածությունը ինչպես շրջակա միջավայրից, այնպես էլ անմիջապես մարմնից: Մարդը մաշկի ծակոտիների միջով արտազատում է զգալի քանակությամբ քրտինքը և այլ նյութեր, որոնց հետքերը մենք կարող ենք տեսնել, օրինակ, հագուստի օձիքի և մանժետների վրա։

Ինչպես խնամել մեր զգեստները, կոստյումներն ու բաճկոնները, առաջին հերթին կախված է այն նյութից, որից դրանք կարված են։ Ավելի ճիշտ՝ գործվածքի հումքային կազմից։

Viscose-ի արտադրանքը կարելի է լվանալ ձեռքով կամ լվացքի մեքենայում մեղմ ցիկլով և ցածր ջերմաստիճանում (30-40 աստիճան): Լվացքի համար օգտագործեք լվացող միջոցներ նուրբ գործվածքների համար: Վիսկոզայից պատրաստված իրերը չի կարելի փաթաթել, ոլորել և չորացնել ցենտրիֆուգում: Լվացքից հետո ապրանքը, առանց սեղմելու, կախում կամ փռում են մաքուր սավանի կամ սրբիչի վրա, խողովակով փաթաթվում տակի գործվածքի հետ միասին և նրբորեն քամում: Վիսկոզան շփեք տաք արդուկով (թերմոստատի դիրքը «մետաքս» է), երբ թաց է կամ խոնավ արդուկի միջով: Այս դեպքում արտադրանքը չպետք է չափից ավելի չորացվի: Viscose հագուստը կարելի է չոր մաքրել:

Acetate արտադրանքը լվանում է ձեռքով կամ լվացքի մեքենայում 30 աստիճան ջերմաստիճանում և նուրբ ռեժիմում: Կախեք չորացնելու համար: Ացետատը արագ չորանում է և չի պահանջում արդուկում: Անհրաժեշտության դեպքում արտադրանքը արդուկվում է սխալ կողմից՝ չոր արդուկի միջոցով՝ արդուկի թույլ տաքացմամբ։ Չորանոցները խորհուրդ չեն տրվում:

Տրիացետատը կարելի է լվանալ լվացքի մեքենայում 70 աստիճան ջերմաստիճանում և արդուկել տաք արդուկով (թերմոստատի դիրքը՝ «մետաքս – բուրդ»)։

Պոլիեսթեր մանրաթելից պատրաստված արտադրանքները լվանում են լվացքի մեքենայում 40-60 աստիճան ջերմաստիճանում։ Սպիտակ գործվածքներից պատրաստված իրերի լվացման համար օգտագործվում են ունիվերսալ լվացող միջոցներ, գունավորների համար՝ բարակ կամ գունավոր գործվածքների լվացող միջոցներ։

Պոլիեսթերը կարելի է պտտել լվացքի մեքենայի մեջ մեղմ ցիկլով և օդով չորացնել: Մի օգտագործեք չորացման ծրագիրը, քանի որ չափազանց չորացրած պոլիեսթերը վատ է արդուկվում: Այս գործվածքից արտադրանքը արդուկվում է չափավոր տաքացվող արդուկով (թերմոստատի դիրքը «մետաքս» է) և խոնավ արդուկի միջով։ Պոլիեսթերից պատրաստված իրերը լավ են հանդուրժում չոր մաքրումը:

Պոլիամիդային արտադրանքները լվանում և չորանում են այնպես, ինչպես պոլիեսթեր արտադրանքները, սակայն պետք է նկատի ունենալ, որ լվացման ժամանակ ջրի ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի 40 աստիճանը: Պոլիամիդային մանրաթելից պատրաստված երկաթե արտադրանքներ նվազագույն ջերմաստիճանում առանց խոնավության:

Ակրիլային արտադրանքները լվանում են 30 աստիճանից ոչ ավելի ջրի ջերմաստիճանում: Ավտոմատ չորացում չի թույլատրվում։

Էլաստան պարունակող գործվածքներից պատրաստված ապրանքները լվանում են

Ուսանողի զեկույց «Հետաքրքիր է». (Հավելված թիվ 1)

2. «Քիմիական մանրաթելեր» սխեմայի ուրվագիծը. (Հավելված թիվ 2):

3. Աշխատեք դասագրքի հետ

Ուսանողները աշխատանքային գրքույկում գրում են քիմիական մանրաթելերի արտադրության գործընթացի հիմնական փուլերը (պարբերություն 12, էջ 47-48): (Հավելված 3)

Դիմում թիվ 1

Հաղորդել «Հետաքրքիր է».

20-րդ դարի գիտական ​​և տեխնոլոգիական հեղափոխության կարևոր փուլը ամերիկյան DuPont ընկերության կողմից անուշաբույր պոլիամիդների վրա հիմնված սինթետիկ մանրաթելերի նոր դասի հայտնաբերումն էր, որը կրճատ կոչվում է արամիդներ: Նոր բարձր ամրության Kevlar մանրաթելի սերիական արտադրությունը ընկերությունը սկսել է 1972 թվականին: Հետագայում այլ երկրներում սկսեցին արտադրվել երկու սորտերի արամիդային մանրաթելեր։

Արամիդային մանրաթելերի ստացման գործընթացի բարդությունը և, որպես հետևանք, բարձր արժեքը, առայժմ սահմանափակում են դրանց արտադրության աճը, բայց, իհարկե, դրանք մեծ ապագա ունեցող մանրաթելեր են։ Սա տեսնելու համար պարզապես նայեք նրանց յուրահատուկ հատկություններին: Մի խմբի Արամիդ մանրաթելեր (նոմեքս, կոնեքս, ֆենիլոն) օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ պահանջվում է դիմադրություն կրակի և ջերմային ազդեցությունների նկատմամբ, երկրորդ խումբը (կևլար, տերլոն) ունի բարձր մեխանիկական ուժ՝ զուգորդված ցածր քաշով: Nomex տեսակի մանրաթելերը մռայլվում են բաց կրակի մեջ 400 աստիճան Ցելսիուսից ավելի ջերմաստիճանով և արագ մարում կրակից։ Նրանց ցածր ջերմային հաղորդունակությունը ապահովում է հուսալի պաշտպանություն հզոր ջերմային հոսքերի ազդեցությունից: Արամիդային մանրաթելից պատրաստված պաշտպանիչ հագուստն իր գործառույթներն իրականացնում է նույնիսկ թթվածնով հարստացված միջավայրում։

Արամիդային մանրաթելերի մեկ այլ խմբի (Kevlar) ամրությունը 5 անգամ գերազանցում է պողպատի ամրությունը, ընդ որում, դրանք չունեն կոռոզիա։Արամիդների վրա գործնականում չեն ազդում երկարատև ջերմաստիճանային ազդեցությունները -40 աստիճանից մինչև +130 աստիճան Ցելսիուս։ պահպանել ուժը կարճաժամկետ ազդեցության ժամանակ -196-ից մինչև +500 աստիճան Ցելսիուս: Արամիդի վրա հիմնված կոմպոզիտային նյութերը 22 տոկոսով ավելի թեթև են և 46 տոկոսով ավելի ամուր, քան ապակեպլաստե հիմքով նյութերը: Արամիդներն օգտագործվում են նաև գործվածքների արտադրության համար, որոնք պաշտպանում են մեխանիկական սթրեսից: Կեվլարից պատրաստված զրահակայուն գործվածքի պաշտպանիչ հատկությունները 2 անգամ ավելի բարձր են, քան նեյլոնից պատրաստված նմանատիպ նշանակության գործվածքները, իսկ այդպիսի գործվածքից պատրաստված ժիլետները կշռում են գրեթե 2 անգամ ավելի քիչ, քան նեյլոնե զրահաբաճկոնները։

Արդեն ի հայտ եկած նոր մանրաթելերի շարքում կարելի է նշել նաև այսպես կոչված մանրաթելերը՝ քամելեոնները, այսինքն՝ մանրաթելերը, որոնց որոշ հատկություններ փոխվում են շրջակա միջավայրի փոփոխություններին համապատասխան։ Օրինակ՝ մշակվել են խոռոչ մանրաթելեր, որոնց մեջ գունավոր մագնիսներ պարունակող հեղուկ է լցվում։ Օգտագործելով մագնիսական ցուցիչ՝ կարող եք փոխել նման մանրաթելերից պատրաստված գործվածքի նախշը։

Ջերմակայուն մանրաթելերը փոխում են իրենց ծավալը, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, ինչը հանգեցնում է գործվածքների ջերմության փոխանցման փոփոխության: Ստեղծվել են նոր արհեստական ​​բամբակման մանրաթելեր, որոնք սպառողական հատկություններով գործնականում չեն տարբերվում բամբակյա մանրաթելերից։

Անօրգանական քիմիական մանրաթելերը ներառում են սիլիկատային և մետաղական մանրաթելեր, իսկ առաջին խումբը ներառում է ապակի, քվարց, բազալտ, կերամիկա և որոշ այլ տեսակի մանրաթելեր:

Ապակե մանրաթելեր պատրաստելու գաղտնիքը հայտնաբերվել է հին եգիպտացիների կողմից մ.թ.ա մոտ 2000 թվականին, որը հետագայում կորցրեց և նորից հայտնաբերեցին վենետիկցիները 16-րդ դարում: Ապակե մանրաթելերի արտադրության տեխնոլոգիան առաջին անգամ նկարագրվել է Réaumur-ի կողմից 1734 թվականին։

Մոտավորապես 1850 թվականին ֆրանսիացի դե Բրունֆաուն հաջողվում է ստեղծել 6-10 միկրոմետր տրամագծով ապակե թելերի արտադրության համար հարմար մանող։

Ապակե մանրաթելը չի ​​այրվում, դիմացկուն է կոռոզիայից և կենսաբանական ազդեցություններից, ունի բարձր առաձգական ուժ, գերազանց օպտիկական, էլեկտրական, ջերմային և ձայնամեկուսիչ հատկություններ: Օրինակ, ապակե հիմնական մանրաթելից պատրաստված արտադրանքը 3,5 անգամ ավելի ջերմամեկուսացնող է, քան ասբեստը: 5 սանտիմետր հաստությամբ ապակեպլաստե գորգի շերտը համապատասխանում է 1 մետր հաստությամբ աղյուսե պատի ջերմային դիմադրությանը:

Շատ հետաքրքիր հատկություններ ունեն սիլիկոնե մանրաթելերը, որոնցից ստացված արտադրանքը կարելի է օգտագործել 1000 աստիճան C ջերմաստիճանում։

Բարձր մեխանիկական ուժը և քիմիական նյութերի նկատմամբ լավ դիմադրությունը կերամիկական մանրաթելերն են, որոնց հիմնական ձևը բաղկացած է սիլիցիումի օքսիդի և ալյումինի օքսիդի խառնուրդից: Կերամիկական մանրաթելերը կարող են օգտագործվել մոտ 1250 աստիճան C ջերմաստիճանի դեպքում: Դրանք նաև բնութագրվում են չափազանց բարձր քիմիական դիմադրությամբ: Ճառագայթման դիմադրությունը թույլ է տալիս դրանք օգտագործել տիեզերագնացության մեջ:

Ջերմային մշակմամբ (900 - 3000 աստիճան Ցելսիուս) օրգանական մանրաթելեր, ինչպիսիք են պոլիակրիլոնիտրիլը, ստացվում են ածխածնային մանրաթելեր, որոնք ունեն շատ բարձր ամրություն։ Այս մանրաթելերի ջերմաստիճանի վերին սահմանը ավելի բարձր է, քան կերամիկական մանրաթելերի համար: Ածխածնային մանրաթելերը ձեռք են բերվում շարունակական եղանակով, սակայն դրանց բարձր արժեքի պատճառով դրանց օգտագործումը մինչ այժմ սահմանափակվել է միայն մի քանի հատուկ տարածքներով:

Դիմում №2

Քիմիական մանրաթելերի դասակարգում

Դիմում №3

Քիմիական մանրաթելերի արտադրության գործընթաց

1. Պտտվող լուծույթի ստացում.Բոլոր քիմիական մանրաթելերը, բացառությամբ հանքային, արտադրվում են մածուցիկ լուծույթներից կամ հալոցքներից, որոնք կոչվում են պտտում։ Օրինակ՝ ալկալիում լուծված ցելյուլոզային զանգվածից ստացվում են արհեստական ​​մանրաթելեր, իսկ սինթետիկ մանրաթելեր՝ տարբեր նյութերի քիմիական ռեակցիաներ ավելացնելով։

2. Մանրաթելերի ձևավորում.Մածուցիկ պտտվող լուծույթն անցնում է պտտվող թելերի միջով՝ փոքրիկ անցքերով գլխարկներով: Մատյանում անցքերի թիվը տատանվում է 24-ից 36 հազարի սահմաններում։ Լուծույթի շիթերը, դուրս հոսելով մանողներից, կարծրանում են՝ ձևավորելով ամուր բարակ թելեր։ Այնուհետև մեկ պտտաձողից թելերը միացվում են մանող մեքենաների մեկ ընդհանուր թելի մեջ, դուրս են քաշվում և փաթաթվում բոբբինի վրա:

3. Fiber հարդարման.Ստացված թելերը լվանում են, չորացնում, ոլորում, ջերմային մշակում (ոլորումը ամրացնելու համար)։ Որոշ մանրաթելեր սպիտակեցվում են, ներկվում և մշակվում օճառի լուծույթով փափկության համար:

Մանրաթելերն այն մարմիններն են, որոնց երկարությունը մի քանի անգամ մեծ է, քան նրանց շատ փոքր լայնական կտրվածքի չափերը, որոնք սովորաբար չափվում են միկրոններով: Մանրաթելային նյութեր, այսինքն. լայնորեն կիրառվում են մանրաթելից բաղկացած նյութեր։ Դրանք տարբեր տեքստիլ ապրանքներ են՝ մորթի, կաշի, թուղթ և այլն։ Գրեթե մինչև 20-րդ դարի սկիզբը մանրաթելերի և դրա հիման վրա գործվածքների արտադրության համար օգտագործվում էին միայն բնական մանրաթելային նյութեր՝ բամբակ, սպիտակեղեն, բնական մետաքս և այլն։

Առաջին անգամ արհեստական ​​մանրաթելի արտադրությունն իրականացվել է ցելյուլոզայի նիտրատ եթերին սպիրտ-ացետոն խառնուրդի մեջ նեղ անցքերով ստիպելով: ն.վ. Արդեն հայտնի են ավելի քան 500 տարբեր տեսակի քիմիական մանրաթելեր, որոնցից ավելի քան 40-ը յուրացվել և արտադրվում են արդյունաբերության կողմից։Ըստ իրենց ծագման՝ բոլոր մանրաթելերը կարելի է բաժանել բնական և քիմիական։ Քիմիական, իր հերթին, բաժանվում են արհեստական, պատրաստված IUDs, որոնք բնության մեջ պատրաստի ձեւով (ցելյուլոզա, կազեին) եւ սինթետիկ մանրաթելեր ստացված բարձր պոլիմերներից, նախնական սինթեզված մոնոմերների.

Եթե ​​բնական մանրաթելերի հատկությունները տարբերվում են նեղ սահմաններում, ապա քիմիական մանրաթելերը կարող են ունենալ մի շարք կանխորոշված ​​հատկություններ՝ կախված իրենց ապագա նպատակից: Սպառողական ապրանքները արտադրվում են քիմիական մանրաթելերից՝ գործվածքներ, տրիկոտաժե հագուստ, հագուստ, կոշիկ և այլն։ Կան բազմաթիվ նմանություններ տեխնածին մանրաթելերի տարբեր տեսակների արտադրության մեջ, ինչպես բնական պոլիմերներից, այնպես էլ խեժերից, չնայած յուրաքանչյուր մեթոդ ունի իր առանձնահատկությունները:

Քիմիական մանրաթելերի արտադրության սխեմատիկ դիագրամները, անկախ հումքից, բաժանված են չորս փուլերի.

1. Ելակետային նյութի (կիսաֆաբրիկատի) ձեռքբերում. Այն դեպքում, երբ հումքը բնական պարույրներ են, դրանք նախ պետք է մաքրել կեղտից։ Սինթետիկ մանրաթելերի համար սա պոլիմերների սինթեզն է՝ խեժի արտադրությունը։ Նախնական պոլիմերային նյութերի ողջ բազմազանությամբ դրանց վրա դրվում են հետևյալ ընդհանուր պահանջները, որոնք ապահովում են մանրաթելի ձևավորման հնարավորությունը և դրա բավարար ամրությունը.

- մոլեկուլների գծային կառուցվածքը, որը թույլ է տալիս լուծարել կամ հալեցնել մանրաթելը պտտելու և մանրաթելում մոլեկուլները կողմնորոշելու սկզբնական նյութը.

- սահմանափակ մոլեկուլային քաշ, քանի որ փոքր մոլեկուլով մանրաթելի ուժը չի ստացվում, և եթե այն չափազանց մեծ է, մանրաթելը ձևավորելու դժվարություններ են առաջանում մոլեկուլների ցածր շարժունակության պատճառով.

- պոլիմերը պետք է մաքուր լինի, քանի որ կեղտը նվազեցնում է մանրաթելի ամրությունը:

2. Պտտվող զանգվածի պատրաստում. Ոչ բոլոր բնական և սինթետիկ նյութերը կարող են հիմք ծառայել մանրաթելերի արտադրության համար: Մածուցիկ խտացված լուծույթների ստացումը` մատչելի լուծիչների մեջ բարձր պոլիմերներ կամ խեժը հալած վիճակի տեղափոխելը նախապայման է մանման գործընթացի իրականացման համար: Միայն լուծույթում կամ հալած վիճակում կարող են ստեղծվել այնպիսի պայմաններ, որոնք հնարավորություն կտան նվազեցնել մակրոմոլեկուլների փոխազդեցության էներգիան և միջմոլեկուլային կապերը հաղթահարելուց հետո մոլեկուլները կողմնորոշել ապագա մանրաթելի առանցքի երկայնքով:

3. Օպտիկամանրաթելային մանումը ամենակարևոր գործողությունն է և կայանում է նրանում, որ պտտվող զանգվածը սնվում է պտտվող ցանցի մեջ (թելերի ձևավորում), որն ունի ներքևի մասում մեծ թվով փոքր անցքեր՝ կախված պտտման եղանակից: Հոսանքներից ձևավորված նուրբ մանրաթելերի կապոցները շարունակաբար դուրս են բերվում մի շարք ուղղորդող սարքերի միջոցով դեպի ընդունող սարք, այնուհետև դուրս են քաշվում ոլորուն սարքերի միջոցով՝ ոլորան, գլանափաթեթը, ցենտրիֆուգը: Թելման ժամանակ գծային մակրոմոլեկուլները կողմնորոշվում են մանրաթելերի առանցքի երկայնքով։ Փոփոխելով պտտման և գծման պայմանները, կարելի է ձեռք բերել մանրաթելերի տարբեր հատկություններ:

4. Հարդարումը բաղկացած է մանրաթելին հետագա մշակման համար անհրաժեշտ տարբեր հատկություններ տալուց: Դրա համար մանրաթելերը մաքրվում են մանրակրկիտ լվացմամբ ցանկացած կեղտից: Բացի այդ, մանրաթելը սպիտակեցվում է, որոշ դեպքերում ներկվում և մշակվում օճառով կամ քսուք պարունակող լուծույթով, որպեսզի ավելի սայթաքուն լինի, ինչը բարելավում է տեքստիլ գործարաններում վերամշակման կարողությունը:

Ցելյուլոզից արհեստական ​​մանրաթելերի արտադրության վիսկոզայի մեթոդը ամենաշատ կիրառվող մեթոդն է։ Վիսկոզայի մանրաթելերի արտադրությունը մետաքսի, լարի և կեռի տեսքով կազմում է բոլոր քիմիական մանրաթելերի մոտավորապես 76%-ը:

Պտտվող լուծույթ պատրաստելու համար 5-6% խոնավություն ունեցող ցելյուլոզը՝ 600*800 մմ չափսերով թերթիկների տեսքով, մշակվում է 18-20% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթով (մերսերացման գործընթաց)։ Միևնույն ժամանակ, ցելյուլոզը, կլանելով կաուստիկ սոդայի լուծույթը, ուժեղ ուռչում է։ Դրանից դուրս է լվանում կիսցելյուլոզայի մեծ մասը, մասամբ քայքայվում են միջմոլեկուլային կապերը և արդյունքում առաջանում է նոր քիմիական միացություն՝ ալկալային ցելյուլոզ։

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

Ցելյուլոզայի և նատրիումի հիդրօքսիդի խտացված լուծույթի միջև ռեակցիան շրջելի է։ Կախված օգտագործվող սարքավորումներից և ցելյուլոզայի ձևից՝ պրոցեսն իրականացվում է 20-50 0 C ջերմաստիճանում 10-60 րոպե: Այնուհետև նատրիումի հիդրօքսիդի ավելցուկից քամում են ալկալային ցելյուլոզը, որն ուղարկվում է վերածնման, որտեղ այն զտվում է, ամրացվում, նստում և այնուհետև վերադառնում մերսերացման: Այնուհետև ալկալային ցելյուլոզը մանրացնում և պահում են որոշակի պայմաններում (20-22 0 C): Այս գործընթացում, որը կոչվում է նախնական հասունացում, մթնոլորտային թթվածնով ալկալային միջավայրում օքսիդացման արդյունքում ցելյուլոզայի պոլիմերացման աստիճանը նվազում է, ինչը հնարավորություն է տալիս կարգավորել հետագայում ստացված պտտվող լուծույթի մածուցիկությունը լայն տիրույթում: Դրանից հետո ոչնչացված ալկալային ցելյուլոզը մշակվում է ածխածնի դիսուլֆիդով (ցելյուլոզային քսանթոգենացում): Ռեակցիայի արդյունքում ստացվում է նարնջադեղնավուն ցելյուլոզային քսանթատ, որը, ի տարբերություն սկզբնական ցելյուլոզայի, լավ լուծվում է 4-7% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթում։ Ստացված մածուցիկ լուծույթը կոչվում է վիսկոզա: Ստացված բջջանյութի քսանթատի բաղադրությունը և հատկությունները մեծապես կախված են գործընթացի տևողությունից և ջերմաստիճանից, ինչպես նաև ներմուծված ածխածնի դիսուլֆիդի քանակից: Վերոնշյալ բոլոր գործողությունները հաջորդաբար կատարվում են 4-5 առանձին սարքերում կամ կատարվում են մինչև վերջնական տարրալուծումը մեկ սարքում։

Հումքի առկայությունը և ցածր արժեքը նպաստում են viscose մանրաթելերի համատարած արտադրությանը: Viscose մանրաթելը դիմացկուն է օրգանական լուծիչների նկատմամբ, դիմանում է ջերմաստիճանի երկարատև ազդեցությանը: Թերություններից պետք է նշել մանրաթելի թույլ դիմադրությունը ալկալիների նկատմամբ և թաց վիճակում ամրության զգալի կորուստը։

Վիսկոզայից, բացի մետաքսից ու կեռերից, ստացվում են ցելոֆան, լար, աստրախանական մորթի, արհեստական ​​մազեր և շշերի գլխարկներ։

Երբ ցելյուլոզը քացախաթթվի առկայությամբ արձագանքում է քացախաթթվի անհիդրիդին և որպես կատալիզատոր օգտագործվում է ծծմբական կամ պերքլորաթթու, առաջանում է բջջանյութի ացետատ էսթեր, և դրանից առաջանում է ացետատ մանրաթել։ Պոլիամիդային մանրաթել - նեյլոնը ստացվում է նեյլոնե խեժից, որի հումքը կապրոլակտամն է: Վերջինս ստացվում է որպես սպիտակ փոշի՝ ֆենոլից, բենզոլից կամ ցիկլոհեքսանից։

- զարգացած արդյունաբերություն. Նրա արտադրանքը մեծ պահանջարկ ունի, քանի որ դրանք ակտիվորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում։ Կախված արտադրության մեջ օգտագործվող նյութից, նրանք ձեռք են բերում տարբեր հատկություններ և բնութագրեր:

Քիմիական մանրաթելերի դասակարգում և հատկություններ

Այս արդյունաբերության արտադրանքը բաժանված է երեք հիմնական խմբի.

1. Արհեստական ​​- օրգանական բարձր մոլեկուլային միացությունները, որոնք ստացվում են բնական նյութերի վրա ազդելով և դրանցից պոլիմերներ հանելով, գործում են որպես հումք:


2. Սինթետիկ - օգտագործվում է ցածր մոլեկուլային քաշի միացությունների արտադրության համար, որոնցից սինթեզով արդյունահանվում են օրգանական պոլիմերներ:


3. Հանքանյութ - խումբ, որը զգալիորեն տարբերվում է նախորդներից, քանի որ այն պատրաստված է անօրգանական միացություններից և ունի հատուկ բնութագրեր և հատկություններ:

Քիմիական մանրաթելերի արտադրությունունի մի շարք առավելություններ բնականի նկատմամբ. Այն կախված չէ սեզոնից, եղանակից և ավելի քիչ աշխատատար է: Բացի այդ, նման թելերը արտադրվում են նախապես որոշված ​​ֆիզիկական և մեխանիկական բնութագրերով:

Քիմիական մանրաթելերն ունեն գերազանց դիմադրություն պատռման, բակտերիաների և բորբոսների, ծավալային կայունության, ծալքերի դիմադրության, բացասական ազդեցությունների (լույս, խոնավություն և այլն), ջերմության և կրկնվող բեռների նկատմամբ: Նրանց ֆիզիկամեխանիկական և քիմիական հատկությունները կարող են փոխվել՝ փոփոխելով օգտագործվող պոլիմերը կամ պատրաստի արտադրանքը: Սա հնարավորություն է տալիս նույն հումքից տարբեր բնութագրերով մանրաթելեր արտադրել։ Բացի այդ, տարբեր կառուցվածքների քիմիական մանրաթելերը կարող են խառնվել՝ ստեղծելով նոր մոդելներ և ընդլայնել արտադրանքի տեսականին:

Արտադրության առանձնահատկությունները

Քիմիական մանրաթելերի արտադրության գործընթացբավականին բարդ և բաղկացած է մի քանի փուլից՝ սկզբնական նյութի ստացում, այն հատուկ պտտվող լուծույթի վերածում, մանրաթելերի ձևավորում և ավարտում: Թելերի ձևավորումը մի քայլ է, որը կենտրոնական նշանակություն ունի արտադրանքի բնութագրերը որոշելու համար: Դա կարելի է անել մի քանի ձևով.

• օգտագործելով թաց կամ չոր լուծում;


• չոր-թաց լուծույթի օգտագործումը;


• սուր մետաղական փայլաթիթեղ;


• հալվելուց;


• նկարչություն;


• հարթեցում;


• ցրվածությունից;


• գել ձուլում.

Քիմիական մանրաթելերի արտադրության մեջ օգտագործվում են զտիչներ, որոնք մաքրում են պտտվող հալոցը կամ լուծույթը մեխանիկական կեղտից: Դրանք պատրաստված են պալադիումից, պլատինից, ոսկուց կամ դրանց համաձուլվածքներից։

Քիմիական մանրաթելերի և դրանց արտադրության սարքավորումների լուսավորություն «Քիմիա» ցուցահանդեսում

Մասնագետների և ընկերությունների համար, ովքեր հետաքրքրված են յուրահատկությունների ուսումնասիրությամբ քիմիական մանրաթելերի արտադրությունընդլայնելով ապրանք արտադրողների տեսականին և ներկայացնելով իրենց ձեռնարկությունների արտադրանքը, Քիմիա ցուցահանդեսը կլինի լավագույն վայրը։ Սա արդյունաբերության կողմից կազմակերպված միջոցառում է՝ նպատակ ունենալով վեր հանել իր ձեռքբերումները տարբեր ոլորտներում, կապեր հաստատել ընկերությունների, մասնագետների, տարածաշրջանների և երկրների միջև։ Այն ընդգրկում է արդյունաբերության բոլոր ոլորտները և ձեռնարկություններին հնարավորություն է տալիս կազմակերպել իրենց ցուցահանդեսային գործունեությունը և ստենդ տեղադրել մայրաքաղաքի «Էքսպոկենտրոն» համալիրի տարածքում:

Այս կենտրոնը լայնորեն հայտնի է Ռուսաստանի սահմաններից դուրս, և բազմաթիվ ընկերություններ մասնակցում են նրա տաղավարներում անցկացվող միջազգային միջոցառումներին։ Սա ապահովում է կապեր հաստատել արտասահմանյան գործընկերների հետ և նոր հովանավորներ ներգրավել ոլորտ: Ներդրումները մեծ նշանակություն ունեն քիմիական արդյունաբերության համար, քանի որ այն լուրջ ներարկումների կարիք ունի, այդ թվում՝ արտասահմանյան։ Քիմիական մանրաթելերի արտադրության ոլորտը, ինչպես և շատ այլ արդյունաբերություններ, շահագրգռված է ներդրումների ներգրավմամբ, որոնք կնպաստեն դրա զարգացմանն ու արդիականացմանը։ Ցուցահանդեսի մասնակիցների համար, իր հերթին, սա հիանալի հնարավորություն է՝ ներկայացնելու իրենց ձեռնարկությունները առավել բարենպաստ լույսի ներքո և մեծացնելու նրանց գրավչությունը:

«Քիմիա» ցուցահանդեսը շահագրգռված է մասնակիցների համար առավել հարմարավետ պայմաններ ստեղծելու, ինչպես նաև առավելագույն թվով այցելուների ներգրավմամբ։ Ուստի դրա կազմակերպիչները որպես միջոցառման վայր ընտրել են Expocentre համալիրը։