Tahapan utama produksi serat kimia. "Jenis serat kimia

22.11.2021 -

Abad ke-19 ditandai dengan penemuan-penemuan penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi. Ledakan teknis yang tajam memengaruhi hampir semua bidang produksi, banyak proses diotomatisasi dan dipindahkan ke tingkat yang baru secara kualitatif. Revolusi teknis juga tidak melewati industri tekstil - pada tahun 1890, serat yang dibuat menggunakan reaksi kimia pertama kali diperoleh di Prancis. Sejarah serat kimia dimulai dengan peristiwa ini.

Jenis, klasifikasi dan sifat serat kimia

Menurut klasifikasi, semua serat dibagi menjadi dua kelompok utama: organik dan anorganik. Serat organik meliputi serat buatan dan serat sintetis. Perbedaan di antara mereka adalah yang buatan dibuat dari bahan alami (polimer), tetapi dengan bantuan reaksi kimia. Serat sintetis menggunakan polimer sintetis sebagai bahan baku, sedangkan proses untuk mendapatkan kain pada dasarnya tidak berbeda. Serat anorganik termasuk kelompok serat mineral yang diperoleh dari bahan baku anorganik.

Sebagai bahan baku untuk serat buatan, selulosa terhidrasi, selulosa asetat, dan polimer protein digunakan, untuk serat sintetis - polimer carbochain dan heterochain.

Karena fakta bahwa proses kimia digunakan dalam produksi serat kimia, sifat serat, terutama mekanis, dapat diubah menggunakan parameter proses produksi yang berbeda.

Sifat pembeda utama dari serat kimia, dibandingkan dengan yang alami, adalah:

kekuatan tinggi;
kemampuan untuk meregangkan;
kekuatan tarik dan beban jangka panjang dari kekuatan yang berbeda;
ketahanan terhadap cahaya, kelembaban, bakteri;
ketahanan lipatan.

Beberapa tipe khusus tahan terhadap suhu tinggi dan lingkungan yang agresif.

Benang kimia GOST

Menurut GOST All-Rusia, klasifikasi serat kimia cukup rumit.

Serat dan benang buatan, menurut GOST, dibagi menjadi:

serat buatan;
benang buatan untuk kain kabel;
benang buatan untuk produk teknis;
benang teknis untuk benang;
benang tekstil buatan.

Serat dan benang sintetis, pada gilirannya, terdiri dari kelompok berikut: serat sintetis, benang sintetis untuk kain kabel, untuk produk teknis, film dan benang sintetis tekstil.

Setiap kelompok mencakup satu atau lebih subspesies. Setiap subspesies memiliki kode sendiri dalam katalog.

Teknologi memperoleh, produksi serat kimia

Produksi serat kimia memiliki keunggulan besar dibandingkan serat alami:

pertama, produksinya tidak tergantung musim;
kedua, proses produksi itu sendiri, meskipun cukup rumit, jauh lebih tidak melelahkan;
ketiga, ini adalah kesempatan untuk mendapatkan serat dengan parameter yang telah ditentukan sebelumnya.

Dari sudut pandang teknologi, proses ini kompleks dan selalu terdiri dari beberapa tahap. Pertama, bahan baku diperoleh, kemudian diubah menjadi larutan pemintalan khusus, kemudian serat dibentuk dan selesai.

Berbagai teknik digunakan untuk membentuk serat:

penggunaan mortar basah, kering atau kering-basah;
aplikasi pemotongan foil logam;
menggambar dari lelehan atau dispersi;
menggambar;
perataan;
cetakan gel.

Aplikasi serat kimia

Serat kimia memiliki aplikasi yang sangat luas di banyak industri. Keuntungan utama mereka adalah biaya yang relatif rendah dan masa pakai yang lama. Kain yang terbuat dari serat kimia secara aktif digunakan untuk menjahit pakaian khusus, di industri otomotif - untuk memperkuat ban. Dalam berbagai teknik, bahan non-anyaman yang terbuat dari serat sintetis atau mineral lebih sering digunakan.

Serat kimia tekstil

Produk gas dari pengolahan minyak dan batubara digunakan sebagai bahan baku untuk produksi serat tekstil yang berasal dari bahan kimia (khususnya, untuk produksi serat sintetis). Dengan demikian, serat yang disintesis berbeda dalam komposisi, sifat, dan metode pembakaran.

Di antara yang paling populer:

serat poliester (lavsan, krimplen);
serat poliamida (nilon, nilon);
serat poliakrilonitril (nitron, akrilik);
serat elastan (lycra, dorlastan).

Di antara serat buatan, yang paling umum adalah viscose dan asetat. Serat viscose diperoleh dari selulosa - terutama cemara. Melalui proses kimia, serat ini dapat diberikan kemiripan visual dengan sutra alam, wol atau kapas. Serat asetat dibuat dari limbah produksi kapas, sehingga menyerap kelembapan dengan baik.

Serat kimia bukan tenunan

Bahan bukan tenunan dapat diperoleh dari serat alami dan kimia. Seringkali bahan non-anyaman dihasilkan dari bahan daur ulang dan limbah dari industri lain.

Basis berserat, disiapkan dengan metode mekanis, aerodinamis, hidrolik, elektrostatik atau pembentukan serat, diikat.

Tahap utama dalam produksi bahan bukan tenunan adalah tahap pengikatan dasar berserat, yang diperoleh dengan salah satu metode berikut:

Bahan kimia atau perekat (adhesive)- jaringan yang terbentuk diresapi, dilapisi atau ditaburi dengan komponen pengikat dalam bentuk larutan berair, yang penerapannya dapat terus menerus atau terfragmentasi.
Panas- metode ini menggunakan sifat termoplastik dari beberapa serat sintetis. Kadang-kadang serat yang membentuk bahan bukan tenunan digunakan, tetapi dalam banyak kasus, sejumlah kecil serat dengan titik leleh rendah (bikomponen) sengaja ditambahkan ke bahan bukan tenunan pada tahap pemintalan.

Fasilitas industri serat kimia

Karena produksi kimia mencakup beberapa industri, semua fasilitas industri kimia dibagi menjadi 5 kelas tergantung pada bahan baku dan aplikasinya:

bahan organik;
zat anorganik;
bahan sintesis organik;
zat murni dan bahan kimia;
kelompok farmasi dan medis.

Menurut jenis tujuannya, fasilitas industri serat kimia dibagi menjadi pabrik utama, pabrik umum dan tambahan.

Serat alami dan kimia……………………………………………………….3

Bidang aplikasi serat kimia………………………………………..5

Klasifikasi serat kimia………………………………………..…..7

Manajemen mutu serat kimia…………………….……………………9

Proses teknologi untuk mendapatkan serat kimia ……………………..10

Fleksibilitas produksi………………………………………………………..14

Daftar pustaka yang digunakan………………………………………………………………………………………………………15

Serat alami dan kimia

Semua jenis serat, tergantung pada asalnya, dibagi menjadi dua kelompok - alami dan kimia. Di antara serat alami, serat organik (katun, linen, rami, wol, sutra alam) dan anorganik (asbes) dibedakan.

Perkembangan industri serat kimia secara langsung bergantung pada ketersediaan dan aksesibilitas jenis bahan baku utama. Kayu, minyak, batu bara, gas alam, dan gas kilang, yang merupakan bahan baku untuk produksi serat kimia, tersedia di negara kita dalam jumlah yang cukup.

Serat kimia telah lama tidak lagi menjadi pengganti sutra dan serat alami lainnya (kapas, wol). Saat ini, mereka membentuk kelas serat yang sama sekali baru, yang memiliki signifikansi independen. Barang-barang konsumen yang indah, tahan lama, dan dapat diakses secara umum, serta produk teknis berkualitas tinggi yang tidak kalah kualitasnya dengan produk yang terbuat dari serat alami, dan dalam banyak kasus melampaui mereka dalam sejumlah indikator penting, dapat dibuat dari serat kimia.

Dalam industri tekstil dan pakaian rajut, serat kimia digunakan baik dalam bentuk murni maupun dalam campuran dengan serat lainnya. Mereka digunakan untuk memproduksi pakaian, pakaian, pelapis, linen, dekoratif dan kain pelapis; bulu tiruan, karpet, stoking, pakaian dalam, gaun, pakaian luar, pakaian rajut dan produk lainnya.

Perkembangan pesat produksi serat kimia dirangsang oleh sejumlah alasan obyektif:

a) produksi serat kimia membutuhkan investasi modal yang lebih sedikit per unit output daripada produksi jenis serat alam apa pun;

b) biaya tenaga kerja yang diperlukan untuk produksi serat kimia secara signifikan lebih rendah daripada produksi jenis serat alami apa pun;

c) serat kimia memiliki berbagai sifat, yang menjamin produk berkualitas tinggi. Selain itu, penggunaan serat kimia memungkinkan Anda untuk memperluas jangkauan produk tekstil. Yang tidak kalah pentingnya adalah kenyataan bahwa sifat-sifat serat alam dapat diubah hanya dalam batas-batas yang sangat sempit, sedangkan sifat-sifat serat kimia, dengan memvariasikan kondisi pembentukan atau pemrosesan selanjutnya, dapat diubah secara terarah dalam kisaran yang sangat luas.

Bidang penerapan serat kimia

Tergantung pada tujuannya, serat kimia diproduksi dalam bentuk monofilamen, filamen kompleks, serat stapel dan derek.

Monofilamen - utas tunggal yang sangat panjang, tidak membelah dalam arah memanjang dan cocok untuk pembuatan langsung tekstil dan produk teknis. Monofilamen paling sering digunakan dalam bentuk pancing, serta untuk pembuatan jaring ikan dan saringan tepung. Terkadang monofilamen juga digunakan dalam berbagai alat ukur.

Benang kompleks - terdiri dari dua atau lebih benang dasar, saling berhubungan dengan memutar, menempel, dan cocok untuk pembuatan produk langsung. Benang kompleks, pada gilirannya, dibagi menjadi dua kelompok: tekstil dan teknis. Benang tekstil adalah benang tipis yang ditujukan terutama untuk pembuatan barang konsumsi. Benang teknis termasuk benang dengan kepadatan linier tinggi yang digunakan untuk pembuatan produk teknis dan kabel (ban mobil dan pesawat terbang, ban berjalan, sabuk penggerak).

Baru-baru ini, ulir kompleks dengan kekuatan tarik tinggi dan deformasi minimal di bawah pembebanan (modulus tinggi) telah banyak digunakan untuk memperkuat plastik, dan ulir kekuatan tinggi dengan sifat khusus untuk pembuatan permukaan jalan.

Serat stapel, terdiri dari filamen dengan berbagai panjang potongan, sampai saat ini hanya digunakan untuk pembuatan benang pada mesin pemintal kapas, wol dan rami. Saat ini, serat dengan penampang bulat banyak digunakan untuk pembuatan karpet dinding dan lantai serta lapisan atas lantai. Serat dengan panjang 2 - 3 mm (fibrid) digunakan untuk pembuatan kertas sintetis.

Derek yang terdiri dari sejumlah besar filamen yang dilipat memanjang digunakan untuk membuat benang pada mesin tekstil.

Untuk produk dengan kisaran tertentu (kaus luar, kaus kaki, dll.), benang bertekstur diproduksi, yang, dengan pemrosesan tambahan, diberikan peningkatan curah, kerutan, atau peregangan.

Semua serat kimia yang diproduksi saat ini dapat dibagi menjadi dua kelompok dalam hal volume produksi - tonase besar dan tonase rendah. Serat dan benang multi-tonase dimaksudkan untuk produksi massal barang konsumsi dan produk teknis. Serat tersebut diproduksi dalam skala besar berdasarkan sejumlah kecil polimer awal (HC, LC, PA, PET, PAN, PO).

Serat tonase rendah, atau, sebagaimana disebut juga, serat untuk keperluan khusus, diproduksi dalam jumlah kecil karena sifat spesifiknya. Mereka digunakan dalam teknik, kedokteran dan sejumlah sektor ekonomi nasional. Ini termasuk panas dan tahan panas, bakterisida, tahan api, chemisorption dan serat lainnya. Tergantung pada sifat polimer pembentuk serat awal, serat kimia dibagi menjadi buatan dan sintetis.

Tergantung pada sifat polimer pembentuk serat awal, serat kimia dibagi menjadi buatan dan sintetis.

Klasifikasi serat kimia

Serat buatan diproduksi berdasarkan polimer alami dan dibagi menjadi selulosa terhidrasi, asetat dan protein. Sebagian besar multi-tonase adalah serat selulosa terhidrasi yang diperoleh dengan metode viscose atau tembaga-amonia.

Serat asetat diproduksi berdasarkan ester asam asetat (asetat) dari selulosa dengan kandungan gugus asetat yang berbeda (serat VAC dan TAC).

Serat berbasis protein nabati dan hewani diproduksi dalam jumlah yang sangat terbatas karena kualitasnya yang rendah dan penggunaan bahan baku pangan untuk produksinya.

Serat sintetis dihasilkan dari polimer yang disintesis di industri dari bahan sederhana (kaprolaktam, akrilonitril, propilena, dll.). Tergantung pada struktur kimia makromolekul polimer pembentuk serat awal, mereka dibagi menjadi dua kelompok: carbochain dan heterochain.

Serat carbochain termasuk serat yang diperoleh berdasarkan polimer, rantai makromolekul utama yang dibangun hanya dari atom karbon yang terhubung satu sama lain. Serat poliakrilonitril dan poliolefin telah menerima aplikasi terbesar dari kelompok serat ini. Pada tingkat yang lebih rendah, tetapi masih dalam jumlah yang relatif besar, serat berdasarkan polivinil klorida dan polivinil alkohol diproduksi. Serat yang mengandung fluor diproduksi dalam jumlah terbatas.

Serat heterochain termasuk serat yang diperoleh dari polimer, rantai makromolekul utama yang, selain karbon nitrogen, mengandung atom oksigen, nitrogen, atau elemen lainnya. Serat dari kelompok ini - polietilen tereftalat dan poliamida - adalah yang paling multi-tonase dari semua serat kimia. Serat poliuretan diproduksi dalam volume yang relatif kecil.

Dari catatan khusus adalah kelompok serat modulus tinggi kekuatan tinggi untuk tujuan teknis - karbon, diperoleh dari polimer grafit atau hangus, kaca, logam atau serat yang diperoleh dari nitrida logam atau karbida. Serat ini terutama digunakan untuk pembuatan plastik bertulang dan bahan struktural lainnya.

Manajemen kualitas serat kimia

Serat kimia sering memiliki kekuatan tarik tinggi [sampai 1200 MN/m2 (120 kgf/mm2)], yang berarti perpanjangan tarik, stabilitas dimensi yang baik, ketahanan lipatan, ketahanan tinggi terhadap beban berulang dan bolak-balik, ketahanan terhadap cahaya, kelembaban, cetakan, bakteri, kemo- dan tahan panas. Sifat fisika-mekanis dan fisika-kimia serat kimia dapat diubah dalam proses pemintalan, penarikan, penyelesaian dan perlakuan panas, serta dengan memodifikasi bahan baku (polimer) dan serat itu sendiri. Hal ini memungkinkan untuk membuat, bahkan dari satu polimer pembentuk serat awal, serat kimia dengan berbagai tekstil dan properti lainnya. Serat buatan dapat digunakan dalam campuran dengan serat alami dalam pembuatan berbagai tekstil baru, yang secara signifikan meningkatkan kualitas dan penampilan yang terakhir.

Proses teknologi untuk mendapatkan serat kimia

Proses teknologi untuk produksi serat kimia biasanya mencakup tiga tahap. Satu-satunya pengecualian adalah produksi poliamida, polietilen tereftalat dan beberapa serat lainnya, di mana proses teknologi dimulai dengan sintesis polimer pembentuk serat.

Tahap pertama dari proses ini adalah untuk mendapatkan larutan pemintalan atau lelehan. Pada tahap ini, polimer asli dipindahkan ke keadaan kental dengan pelarutan atau peleburan. Dalam beberapa kasus (memperoleh serat PVA), transfer polimer ke keadaan kental juga terjadi sebagai akibat dari plastisisasi. Solusi pemintalan atau lelehan yang dihasilkan mengalami pencampuran dan pemurnian (filtrasi, dearing). Pada tahap ini, untuk memberikan sifat tertentu pada serat, berbagai aditif (stabilisator termal, pewarna, bahan anyaman, dll.) kadang-kadang dimasukkan ke dalam larutan pemintalan atau lelehan.

Topik: 1.Teknologi produksi serat kimia

2. Sifat serat kimia

Target:

mempelajari klasifikasi serat tekstil ; untuk memperkenalkan siswa dengan proses memperoleh serat kimia dan sifat-sifatnya; untuk mengajari siswa cara menggunakan sifat-sifat serat dalam pembuatan produk darinya dan merawatnya;
menumbuhkan rasa estetika, perhatian;
mengembangkan pemikiran logis.

Mempelajari materi baru.

Cerita verbal dan ilustrasi.

Selama berabad-abad, orang menggunakan dalam produksi serat yang diberikan alam - serat tumbuhan liar, bulu hewan, serat rami dan serat rami. Dengan perkembangan pertanian, orang mulai menanam kapas, yang memberikan serat yang sangat baik dan tahan lama.

Tetapi bahan baku alami memiliki kekurangan. Serat alam, misalnya, terlalu pendek, tidak cukup kuat, dan membutuhkan pemrosesan yang rumit. Dan orang-orang mulai mencari bahan baku yang memungkinkan untuk memperoleh kain dengan cara yang murah, hangat seperti wol, ringan dan indah, seperti sutra, murah dan praktis, seperti kapas.

Kemajuan dalam kimia modern telah memungkinkan untuk membuat serat kimia seperti itu dari bahan-bahan alami, terutama selulosa yang diperoleh dari kayu dan jerami. Serat seperti itu disebut buatan, dan serat, dan serat yang terbuat dari polimer sintetis, disebut sintetis.

Serat kimia adalah serat yang dibuat secara artifisial melalui proses fisik dan kimia.

Tidak seorang spesialis pun sekarang dapat menghitung semua susunan luas serat kimia yang digunakan untuk produksi kain. Dan di laboratorium, semakin banyak jenisnya yang disintesis.

Prasyarat praktis untuk pembuatan sutra buatan diciptakan oleh penemuan abad ke-19.

Serat kapas dan kulit pohon mengandung selulosa. Beberapa metode dikembangkan untuk mendapatkan larutan selulosa, memaksanya melalui lubang sempit (die) dan menghilangkan pelarut, setelah itu diperoleh benang yang mirip dengan sutra. Asam asetat, larutan tembaga hidroksida alkali, natrium hidroksida, dan karbon disulfida digunakan sebagai pelarut. Benang yang dihasilkan masing-masing disebut asetat, amonium tembaga dan viscose.

Kelompok besar filamen yang muncul dari pemintal ditarik, dipelintir bersama dan dililitkan sebagai filamen kompleks ke kartrid.

Untuk mendapatkan serat stapel, benang kompleks setelah operasi finishing dipotong menjadi serat dengan panjang tertentu.

Serat sintetis terbuat dari bahan polimer. Polimer pembentuk serat disintesis dari produk minyak bumi yang banyak digunakan seperti benzena, fenol, amonia, dll. Dengan mengubah komposisi bahan baku dan metode pemrosesannya, serat sintetis dapat diberikan sifat unik yang tidak dimiliki serat alami. Serat sintetis diperoleh terutama dari lelehan, misalnya serat dari poliester, poliamida, ditekan melalui pemintal.

Tergantung pada jenis bahan baku kimia dan kondisi pembentukannya, dimungkinkan untuk menghasilkan serat dengan berbagai sifat yang telah ditentukan. Misalnya, semakin kuat Anda menarik jet saat keluar dari pemintal, semakin kuat seratnya. Terkadang serat kimia bahkan lebih kuat dari kawat baja dengan ketebalan yang sama.

Serat sintetis juga tersedia dalam bentuk monofilamen, benang multifilamen dan bertekstur, serta serat stapel.

Serat dari jenis yang sama memiliki nama dagang yang berbeda di negara yang berbeda. Jadi, serat poliamida di Rusia disebut capron, di AS - nilon, di Jerman - perlon.

Pertimbangkan sifat beberapa serat buatan dan sintetis. (Selama penjelasan, siswa melihat sampel serat dari alat peraga Serat Tekstil dan sampel kain.

serat viscose.

Bahan baku untuk produksi serat viscose adalah pulp kayu (serpih cemara, serbuk gergaji) dan bahan kimia. Serat viscose sangat mirip dengan serat sutra alam. Panjang dan ketebalan (tipis) serat bisa berapa saja, warnanya tergantung pada pewarna yang ditambahkan ke larutan.

Serat viscose lembut, halus, lurus, dengan kilau yang kuat, kurang tahan lama dibandingkan serat sutera alam, memiliki elastisitas yang rendah, sehingga kain yang terbuat dari serat ini sangat kusut. Serat viscose menyerap kelembapan dengan baik dan cepat kering. Serat viscose terbakar seperti kapas dengan nyala kuning yang menyala cepat. Setelah pembakaran, abu abu-abu dan bau kertas terbakar tetap ada.

serat asetat.

Serat asetat diperoleh dengan menggabungkan limbah dari kapas dengan bahan kimia. Serat asetat juga memiliki panjang yang berubah-ubah. Mereka lurus, tipis, lembut, tahan lama, tahan aus, ulet, sehingga kain dari mereka hampir tidak kusut, memiliki kilau tajam atau tidak berkilau sama sekali. Serat asetat tidak menyerap kelembaban dengan baik. Warna serat tergantung pada pewarna yang ditambahkan ke larutan.

Serat asetat terbakar perlahan, dengan nyala kuning, bola meleleh terbentuk di ujungnya, dan bau asam khusus terasa.

Sifat-sifat kain sutra buatan tergantung pada sifat-sifat seratnya. Kain ini halus, dengan kilau tajam atau matte, lebih berat, lebih tebal, lebih kaku dari kain sutera alam, memiliki susut rendah dan tahan panas. Kain-kain ini tahan lama, tetapi ketika basah, kekuatannya berkurang, mereka menutupi dengan baik, mereka tidak melewatkan udara dengan baik dan menyerap kelembaban. Mencuci dengan baik dalam air sabun. Mereka memberikan sedikit penyusutan, memiliki potongan besar saat menjahit produk, dan benang bergerak terpisah di jahitan saat dipakai. Hal ini diperlukan untuk menyetrika kain yang terbuat dari sutra buatan dengan sangat hati-hati, terutama dari sutra asetat - kain menjadi kuning karena pemanasan yang kuat.

Serat poliester (lavsan, krimplen, dll.)

Serat ini memiliki permukaan matte yang halus. Mereka tahan lama, tahan terhadap keausan. Dalam nyala api, mereka pertama-tama meleleh, lalu perlahan-lahan terbakar dengan nyala kekuningan, melepaskan jelaga hitam. Setelah pendinginan, bola hitam padat terbentuk.

Kerugian signifikan dari serat poliester adalah sifat higienis yang rendah.

Serat poliamida (kapron, nilon, dederon).

Serat-serat ini memiliki permukaan mengkilap yang halus, dibasahi dengan baik oleh air, tetapi cepat kering. Serat poliamida sensitif terhadap panas, sudah pada suhu 65 derajat kehilangan kekuatannya, sehingga menyetrika produk yang terbuat dari serat ini harus dilakukan dengan hati-hati.

Serat poliamida kuat dan tahan aus.

Sifat higienisnya rendah.

Serat terbakar dengan nyala kuning kebiruan yang lemah dengan kabut putih. Saat didinginkan, bola gelap padat terbentuk di ujungnya.

Serat poliakrilonitril (nitron, akrilik, mutiara, dll.).

Serat ini berbulu halus, matte, dan terlihat seperti wol, itulah sebabnya mereka sering disebut "wol buatan". Kekuatan dan ketahanan aus serat poliakrilonitril lebih rendah daripada serat poliamida dan poliester.

Sifat higienis dari serat juga rendah.

Serat terbakar dalam sekejap, melepaskan sejumlah besar jelaga. Setelah pendinginan, aliran masuk terbentuk, yang dapat dihancurkan dengan jari-jari Anda.

serat elastan.

Lycra, dorlastan milik serat elastane. Serat ini paling sering digunakan dalam campuran dengan serat lainnya. Serat elastane sangat elastis, mampu menambah panjangnya ketika diregangkan sebanyak 7 kali, dan kemudian menyusut ke keadaan semula.

Kain yang terbuat dari serat sintetis halus, mengkilap, kekuatan tinggi. Setelah dicuci, seringkali tidak perlu menyetrika.

Kekurangan kain: sifat higienis rendah, slip, berjumbai, ekstensi benang.

Di mana pun kita berada: di rumah, di sekolah atau di jalan - pakaian kita menyerap polusi baik dari lingkungan maupun langsung dari tubuh. Seseorang melalui pori-pori kulit melepaskan sejumlah besar keringat dan zat lain, yang jejaknya bisa kita lihat, misalnya, di kerah dan manset pakaiannya.

Cara merawat gaun, jas, dan jaket kami, pertama-tama, tergantung pada bahan dari mana mereka dijahit. Atau lebih tepatnya dari komposisi bahan baku kainnya.

Produk viscose dapat dicuci dengan tangan atau di mesin cuci dengan siklus lembut dan suhu rendah (30-40 derajat). Untuk mencuci gunakan deterjen untuk kain halus. Barang-barang yang terbuat dari viscose tidak boleh diperas, dipelintir, dan dikeringkan dalam mesin sentrifugal. Setelah dicuci, produk, tanpa diperas, digantung atau diletakkan di atas seprai atau handuk bersih, digulung dengan tabung bersama dengan kain bergaris dan diperas dengan lembut. Gosok viscose dengan setrika hangat (posisi termostat "sutra") saat basah atau melalui setrika lembab. Dalam hal ini, produk tidak boleh dikeringkan secara berlebihan. Pakaian viscose dapat dicuci kering.

Produk asetat dicuci dengan tangan atau di mesin cuci pada suhu 30 derajat dan mode lembut. Gantung hingga kering. Asetat cepat kering dan tidak perlu disetrika. Jika perlu, produk disetrika dari sisi yang salah melalui setrika kering dengan pemanasan setrika yang lemah. Pengering tidak disarankan.

Triasetat dapat dicuci dalam mesin cuci pada suhu 70 derajat dan disetrika dengan setrika panas (posisi termostat - "sutra - wol").

Produk yang terbuat dari serat poliester dicuci dalam mesin cuci pada suhu 40-60 derajat. Untuk mencuci produk yang terbuat dari kain putih, deterjen universal digunakan, untuk yang berwarna - deterjen untuk kain tipis atau berwarna.

Poliester dapat dipintal di mesin cuci dengan siklus lembut dan dikeringkan dengan udara. Jangan gunakan program pengeringan, karena poliester yang terlalu kering tidak disetrika dengan baik. Produk dari kain ini disetrika dengan setrika dengan suhu sedang (posisi termostat adalah "sutra") dan melalui setrika lembab. Hal-hal yang terbuat dari poliester mentolerir pembersihan kering dengan baik.

Produk poliamida dicuci dan dikeringkan dengan cara yang sama seperti produk poliester, tetapi harus diingat bahwa suhu air selama pencucian tidak boleh melebihi 40 derajat. Produk besi yang terbuat dari serat poliamida pada suhu minimum tanpa kelembaban.

Produk akrilik dicuci pada suhu air tidak melebihi 30 derajat. Pengeringan otomatis tidak diperbolehkan.

Produk yang terbuat dari kain yang mengandung elastane dicuci

Laporan siswa "Menarik!" (Lampiran No. 1)

2. Membuat sketsa skema "Serat kimia" (Lampiran No. 2).

3. Bekerja dengan buku teks

Siswa menuliskan dalam buku kerja tahapan utama proses produksi serat kimia (paragraf 12, hlm. 47-48.) (Lampiran 3)

Aplikasi No. 1

Laporkan "Ini menarik!"

Tahap penting dalam revolusi ilmiah dan teknologi abad ke-20 adalah penemuan oleh perusahaan Amerika DuPont dari kelas baru serat sintetis berdasarkan poliamida aromatik, disingkat aramid. Produksi serial serat Kevlar berkekuatan tinggi baru diluncurkan oleh perusahaan pada tahun 1972. Belakangan, serat aramid dari dua varietas mulai diproduksi di negara lain.

Kompleksitas proses mendapatkan serat aramid dan, akibatnya, biaya tinggi, sejauh ini membatasi pertumbuhan produksinya, tetapi, tentu saja, ini adalah serat dengan masa depan yang cerah. Untuk melihat ini, lihat saja properti unik mereka. Serat aramid dari satu kelompok (nomex, conex, phenylone) digunakan di mana ketahanan terhadap api dan efek termal diperlukan, kelompok kedua (kevlar, terlon) memiliki kekuatan mekanik yang tinggi dikombinasikan dengan berat yang rendah. Serat jenis nomex membara dalam nyala api terbuka dengan suhu lebih dari 400 derajat Celcius dan cepat memudar dari nyala api. Konduktivitas termalnya yang rendah memberikan perlindungan yang andal terhadap efek fluks panas yang kuat. Pakaian pelindung yang terbuat dari serat aramid menjalankan fungsinya bahkan di lingkungan yang diperkaya dengan oksigen.

Kekuatan kelompok lain dari serat aramid (Kevlar) adalah 5 kali lebih tinggi dari kekuatan baja, dan selain itu, mereka tidak memiliki korosi, Aramid praktis tidak terpengaruh oleh efek suhu jangka panjang dari -40 derajat hingga +130 derajat Celcius, mereka mempertahankan kekuatan selama paparan suhu jangka pendek dari -196 hingga +500 derajat Celcius. Bahan komposit berbasis aramid 22 persen lebih ringan dan 46 persen lebih kuat dari bahan berbasis fiberglass. Aramid juga digunakan untuk pembuatan kain yang melindungi dari tekanan mekanis. Sifat pelindung dari kain antipeluru yang terbuat dari Kevlar adalah 2 kali lebih tinggi dari kain dengan tujuan serupa yang terbuat dari nilon, dan rompi yang terbuat dari kain tersebut memiliki berat hampir 2 kali lebih kecil dari rompi antipeluru nilon.

Di antara serat-serat baru yang telah muncul, orang juga dapat mencatat apa yang disebut serat - bunglon, yaitu serat, yang beberapa sifatnya berubah sesuai dengan perubahan lingkungan. Misalnya, serat berongga telah dikembangkan di mana cairan yang mengandung magnet berwarna dituangkan. Dengan menggunakan penunjuk magnet, Anda dapat mengubah pola kain yang terbuat dari serat tersebut.

Serat termoset mengubah volumenya ketika suhu berubah, yang menyebabkan perubahan perpindahan panas kain. Serat seperti kapas buatan baru telah dibuat, yang praktis tidak berbeda dari serat kapas dalam hal sifat konsumen.

Serat kimia anorganik termasuk silikat dan serat logam, dan kelompok pertama termasuk kaca, kuarsa, basal, keramik dan beberapa jenis serat lainnya.

Rahasia pembuatan serat kaca ditemukan oleh bangsa Mesir kuno sekitar tahun 2000 SM, kemudian hilang dan ditemukan kembali oleh bangsa Venesia pada abad ke-16. Teknologi untuk memproduksi serat kaca pertama kali dijelaskan oleh Réaumur pada tahun 1734.

Sekitar tahun 1850, orang Prancis de Brunfau berhasil menciptakan pemintal yang cocok untuk produksi benang kaca dengan diameter 6-10 mikrometer.

Serat kaca tidak terbakar, tahan terhadap korosi dan pengaruh biologis, memiliki kekuatan tarik tinggi, sifat insulasi optik, listrik, panas dan suara yang sangat baik. Misalnya, produk yang terbuat dari serat stapel kaca 3,5 kali lebih tahan panas daripada asbes. Lapisan tikar fiberglass setebal 5 sentimeter sesuai dengan ketahanan termal ke dinding bata setebal 1 meter.

Serat silikon memiliki sifat yang sangat menarik, produk yang dapat digunakan pada suhu 1000 derajat C.

Kekuatan mekanik yang tinggi dan ketahanan yang baik terhadap bahan kimia adalah serat keramik, yang bentuk utamanya terdiri dari campuran silikon oksida dan aluminium oksida. Serat keramik dapat digunakan pada suhu sekitar 1250 derajat C. Mereka juga dicirikan oleh ketahanan kimia yang sangat tinggi. Resistensi radiasi memungkinkan mereka untuk digunakan dalam astronotika.

Dengan perlakuan panas (900 - 3000 derajat Celcius) serat organik, seperti poliakrilonitril, diperoleh serat karbon yang memiliki kekuatan sangat tinggi. Batas suhu atas untuk serat ini lebih tinggi daripada untuk serat keramik. Serat karbon diperoleh secara terus menerus, namun karena biayanya yang tinggi, penggunaannya sejauh ini terbatas hanya pada beberapa area khusus.

Aplikasi 2

Klasifikasi serat kimia

Aplikasi 3

Proses pembuatan serat kimia

1. Mendapatkan solusi pemintalan. Semua serat kimia, kecuali yang mineral, dihasilkan dari larutan kental atau lelehan, yang disebut pemintalan. Misalnya, serat buatan diperoleh dari massa selulosa yang dilarutkan dalam alkali, dan serat sintetis diperoleh dengan menambahkan reaksi kimia dari berbagai zat.

2. Pembentukan serat. Solusi pemintalan kental dilewatkan melalui pemintal - tutup dengan lubang kecil. Jumlah lubang di die berkisar antara 24 hingga 36 ribu. Semburan larutan, mengalir keluar dari pemintal, mengeras, membentuk benang tipis padat. Selanjutnya, benang dari satu pemintal digabungkan menjadi satu benang umum pada mesin pemintal, ditarik keluar dan dililitkan pada kumparan.

3.Fiber finishing. Benang yang dihasilkan dicuci, dikeringkan, dipelintir, diberi perlakuan panas (untuk memperbaiki lilitan). Beberapa serat dikelantang, diwarnai, dan diolah dengan larutan sabun untuk kelembutan.

Serat adalah benda yang panjangnya berkali-kali lebih besar dari dimensi penampang yang sangat kecil, biasanya diukur dalam mikron. Bahan berserat, mis. zat yang terdiri dari serat banyak digunakan. Ini adalah berbagai produk tekstil, bulu, kulit, kertas, dll. Hampir hingga awal abad ke-20, hanya bahan berserat alami yang digunakan untuk pembuatan serat dan kain berdasarkan itu: katun, linen, sutra alam, dll.

Untuk pertama kalinya, produksi serat buatan dilakukan dengan memaksa selulosa nitrat eter dalam campuran alkohol-aseton melalui lubang sempit. di n.v. Lebih dari 500 jenis serat kimia telah dikenal, lebih dari 40 telah dikuasai dan diproduksi oleh industri.Menurut asalnya, semua serat dapat dibagi menjadi alami dan kimia. Kimia, pada gilirannya, dibagi menjadi buatan, terbuat dari IUD yang ada di alam dalam bentuk jadi (selulosa, kasein) dan serat sintetis yang diperoleh dari polimer tinggi, pra-sintesis dari monomer.

Jika sifat serat alam bervariasi dalam batas yang sempit, maka serat kimia mungkin memiliki seperangkat sifat yang telah ditentukan tergantung pada tujuan masa depan mereka. Barang konsumsi dihasilkan dari serat kimia: kain, pakaian rajut, pakaian, sepatu, dll. Ada banyak kesamaan dalam produksi berbagai jenis serat buatan, baik dari polimer alam maupun dari resin, meskipun masing-masing metode memiliki karakteristiknya sendiri.

Diagram skematis produksi serat kimia, terlepas dari bahan bakunya, dibagi menjadi empat tahap.

1. Memperoleh bahan awal (produk setengah jadi). Dalam hal bahan baku IUD alami, terlebih dahulu harus dibersihkan dari kotoran. Untuk serat sintetis, ini adalah sintesis polimer - produksi resin. Dengan semua variasi bahan polimer awal, persyaratan umum berikut dikenakan pada mereka, yang memastikan kemungkinan pembentukan serat dan kekuatannya yang cukup:

– struktur linier molekul, yang memungkinkan melarutkan atau melelehkan bahan awal untuk memutar serat dan mengarahkan molekul dalam serat;

- berat molekul terbatas, karena dengan molekul kecil, kekuatan serat tidak tercapai, dan jika terlalu besar, timbul kesulitan dalam membentuk serat karena mobilitas molekul yang rendah;

- polimer harus murni, karena pengotor mengurangi kekuatan serat.

2. Persiapan massa pemintalan. Tidak semua bahan alami dan sintetis dapat dijadikan sebagai dasar produksi serat. Memperoleh larutan pekat kental - polimer tinggi dalam pelarut yang tersedia atau mentransfer resin ke keadaan cair merupakan prasyarat untuk pelaksanaan proses pemintalan. Hanya dalam larutan atau dalam keadaan cair dapat diciptakan kondisi yang memungkinkan untuk mengurangi energi interaksi makromolekul dan, setelah mengatasi ikatan antarmolekul, untuk mengarahkan molekul di sepanjang sumbu serat masa depan.

3. Pemintalan serat adalah operasi yang paling kritis dan terletak pada kenyataan bahwa massa pemintalan dimasukkan ke dalam pemintal (pembentuk filamen), yang memiliki sejumlah besar lubang kecil di bagian bawah, tergantung pada metode pemintalan. Bundel serat halus yang terbentuk dari aliran secara terus menerus ditarik melalui serangkaian perangkat pemandu ke perangkat penerima dan kemudian ditarik keluar oleh perangkat penggulung: gulungan, roller, sentrifugal. Selama pemintalan, makromolekul linier berorientasi sepanjang sumbu serat. Dengan memvariasikan kondisi pemintalan dan penarikan, sifat serat yang berbeda dapat diperoleh.

4. Finishing terdiri dari memberikan serat berbagai sifat yang diperlukan untuk diproses lebih lanjut. Untuk melakukan ini, serat dibersihkan dengan pencucian menyeluruh dari kotoran apa pun. Selain itu, serat diputihkan, dalam beberapa kasus dicelup, dan diperlakukan dengan larutan yang mengandung sabun atau minyak agar lebih licin, yang meningkatkan kemampuannya untuk diproses di pabrik tekstil.

Metode viscose untuk produksi serat buatan dari selulosa adalah metode yang paling banyak digunakan. Produksi serat viscose dalam bentuk sutra, tali dan stapel kira-kira 76% dari semua serat kimia.

Untuk menyiapkan larutan pemintalan, selulosa dengan kadar air 5-6% dalam bentuk lembaran berukuran 600 * 800 mm diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida 18-20% (proses merserisasi). Pada saat yang sama, selulosa, yang menyerap larutan soda kaustik, membengkak kuat. Sebagian besar hemiselulosa terhanyut darinya, ikatan antarmolekul sebagian dihancurkan dan sebagai akibatnya senyawa kimia baru terbentuk - selulosa basa.

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

Reaksi antara selulosa dan larutan natrium hidroksida pekat bersifat reversibel. Tergantung pada peralatan yang digunakan dan bentuk selulosa, proses dilakukan pada suhu 20-50 0 C selama 10-60 menit. Kemudian selulosa alkali diperas dari kelebihan natrium hidroksida, yang dikirim ke regenerasi, di mana ia disaring, diperkuat, diendapkan, dan kemudian dikembalikan ke merserisasi. Selanjutnya, selulosa alkalin dihancurkan dan disimpan dalam kondisi tertentu (20-22 0 C). Dalam proses ini, yang disebut pra-pematangan, sebagai akibat dari oksidasi dalam lingkungan basa dengan oksigen atmosfer, tingkat polimerisasi selulosa berkurang, yang memungkinkan untuk mengatur viskositas larutan pemintalan yang kemudian diperoleh pada rentang yang luas. Setelah itu, selulosa alkali yang rusak diperlakukan dengan karbon disulfida (santogenasi selulosa). Sebagai hasil dari reaksi, diperoleh selulosa xantat oranye-kuning, yang, tidak seperti selulosa asli, larut dengan baik dalam larutan natrium hidroksida 4-7%. Solusi kental yang dihasilkan disebut viscose. Komposisi dan sifat selulosa xantat yang dihasilkan sangat bergantung pada durasi dan suhu proses, serta jumlah karbon disulfida yang dimasukkan. Semua operasi di atas dilakukan secara berurutan dalam 4-5 perangkat terpisah atau dilakukan hingga pembubaran akhir dalam satu perangkat.

Ketersediaan dan biaya bahan baku yang rendah berkontribusi pada meluasnya produksi serat viscose. Serat viscose tahan terhadap pelarut organik, tahan terhadap paparan suhu yang lama. Di antara kerugiannya, harus diperhatikan ketahanan serat yang lemah terhadap alkali dan kehilangan kekuatan yang signifikan dalam keadaan basah.

Dari viscose, selain sutra dan staples, plastik, tali, bulu astrakhan, rambut buatan, dan tutup botol diperoleh.

Ketika selulosa bereaksi dengan anhidrida asetat dengan adanya asam asetat dan asam sulfat atau perklorat digunakan sebagai katalis, ester selulosa asetat terbentuk, dan serat asetat terbentuk darinya. Serat poliamida - nilon diperoleh dari resin nilon, bahan bakunya adalah kaprolaktam. Yang terakhir ini diproduksi sebagai bubuk putih dari fenol, benzena atau sikloheksana.

- industri maju. Produknya sangat diminati, karena digunakan secara aktif di berbagai bidang. Tergantung pada bahan yang digunakan dalam produksi, mereka memperoleh sifat dan karakteristik yang berbeda.

Klasifikasi dan sifat serat kimia

Produk dalam industri ini dibagi menjadi tiga kelompok utama:

Buatan - senyawa organik bermolekul tinggi yang diperoleh dengan memengaruhi zat alami dan mengekstraksi polimer darinya bertindak sebagai bahan baku.

Sintetis - digunakan untuk pembuatan senyawa dengan berat molekul rendah, dari mana polimer organik diekstraksi dengan sintesis.

Mineral - kelompok yang berbeda secara signifikan dari yang sebelumnya, karena terbuat dari senyawa anorganik dan memiliki karakteristik dan sifat khusus.

Pembuatan serat kimia memiliki beberapa keunggulan dibandingkan yang alami. Itu tidak tergantung pada musim, cuaca dan kurang padat karya. Selain itu, benang tersebut diproduksi dengan karakteristik fisik dan mekanik yang telah ditentukan.

Serat kimia memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap sobek, bakteri dan jamur, stabilitas dimensi, ketahanan lipatan, ketahanan terhadap efek buruk (cahaya, kelembaban, dll.), panas, dan beban berulang. Sifat fisiko-mekanik dan kimianya dapat diubah dengan memodifikasi polimer yang digunakan atau produk jadi. Hal ini memungkinkan untuk menghasilkan serat dengan karakteristik berbeda dari bahan baku yang sama. Selain itu, serat kimia dari struktur yang berbeda dapat dicampur untuk membuat model baru dan memperluas jangkauan produk.

Spesifik manufaktur

Proses pembuatan serat kimia cukup kompleks dan terdiri dari beberapa tahap: mendapatkan bahan sumber, mengubahnya menjadi larutan pemintalan khusus, membentuk serat melalui pemintal, dan menyelesaikannya. Pembentukan benang adalah langkah yang sangat penting untuk menentukan karakteristik produk. Ini dapat dilakukan dengan beberapa cara:

menggunakan larutan basah atau kering;

menggunakan larutan kering-basah;

foil logam tajam;

dari lelehan;

menggambar;

perataan;

dari dispersi;

cetakan gel.

Dalam produksi serat kimia, filter digunakan untuk memurnikan lelehan pemintalan atau larutan dari pengotor mekanis. Mereka terbuat dari paladium, platinum, emas atau paduannya.

Pencahayaan serat kimia dan peralatan untuk pembuatannya di pameran "Kimia"

Untuk spesialis dan perusahaan yang tertarik untuk mempelajari secara spesifik produksi serat kimia, memperluas jangkauan produsen dan mempresentasikan produk perusahaan mereka, pameran Kimia akan menjadi tempat terbaik. Ini adalah acara yang diselenggarakan oleh industri dengan tujuan menyoroti pencapaiannya di berbagai bidang, menjalin kontak antara perusahaan, spesialis, wilayah, dan negara. Ini mencakup semua industri dan memberi perusahaan kesempatan untuk mengatur kegiatan pameran mereka dan menempatkan stan di lokasi kompleks Expocentre Moskow.

Pusat ini dikenal luas di luar Rusia, dan banyak perusahaan mengambil bagian dalam acara internasional yang diadakan di paviliunnya. Ini memastikan menjalin kontak dengan mitra asing dan menarik sponsor baru ke industri. Investasi sangat penting bagi industri kimia, karena perlu suntikan serius, termasuk asing. Bidang produksi serat kimia, seperti banyak industri lainnya, tertarik untuk menarik investasi yang akan berkontribusi pada pengembangan dan modernisasinya. Untuk peserta pameran, pada gilirannya, ini adalah kesempatan yang sangat baik untuk mempresentasikan perusahaan mereka dalam cahaya yang paling menguntungkan dan meningkatkan daya tarik mereka.

Pameran "Kimia" tertarik untuk menciptakan kondisi yang paling nyaman bagi para peserta, serta menarik jumlah pengunjung yang maksimal. Oleh karena itu, pihak penyelenggara memilih kompleks Expocentre sebagai tempat penyelenggaraan acara.