ქიმიური ბოჭკოების წარმოების ძირითადი ეტაპები. „ქიმიური ბოჭკოების სახეები

მე-19 საუკუნე აღინიშნა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მნიშვნელოვანი აღმოჩენებით. მკვეთრი ტექნიკური ბუმი შეეხო წარმოების თითქმის ყველა სფეროს, ბევრი პროცესი ავტომატიზირებული იყო და გადავიდა ხარისხობრივად ახალ დონეზე. ტექნიკურმა რევოლუციამ არც ტექსტილის მრეწველობას გვერდი აუარა - 1890 წელს საფრანგეთში პირველად მიიღეს ქიმიური რეაქციების გამოყენებით დამზადებული ბოჭკო. ქიმიური ბოჭკოების ისტორია ამ მოვლენით დაიწყო.

ქიმიური ბოჭკოების ტიპები, კლასიფიკაცია და თვისებები

კლასიფიკაციის მიხედვით, ყველა ბოჭკო იყოფა ორ ძირითად ჯგუფად: ორგანული და არაორგანული. ორგანული ბოჭკოები მოიცავს ხელოვნურ და სინთეზურ ბოჭკოებს. მათ შორის განსხვავება ისაა, რომ ხელოვნურები იქმნება ბუნებრივი მასალისგან (პოლიმერები), მაგრამ ქიმიური რეაქციების დახმარებით. სინთეტიკური ბოჭკოები ნედლეულად იყენებენ სინთეზურ პოლიმერებს, ხოლო ქსოვილების მიღების პროცესები ძირეულად არ განსხვავდება. არაორგანული ბოჭკოები მოიცავს მინერალური ბოჭკოების ჯგუფს, რომლებიც მიიღება არაორგანული ნედლეულისგან.

ჰიდრატირებული ცელულოზა, ცელულოზის აცეტატი და ცილის პოლიმერები გამოიყენება ნედლეულად ხელოვნური ბოჭკოებისთვის, ხოლო კარბოჯაჭვის და ჰეტეროჯაჭვის პოლიმერები გამოიყენება სინთეზური ბოჭკოებისთვის.

იმის გამო, რომ ქიმიური პროცესები გამოიყენება ქიმიური ბოჭკოების წარმოებაში, ბოჭკოების თვისებები, ძირითადად მექანიკური, შეიძლება შეიცვალოს წარმოების პროცესის სხვადასხვა პარამეტრების გამოყენებით.

ქიმიური ბოჭკოების ძირითადი განმასხვავებელი თვისებები, ბუნებრივთან შედარებით, არის:

• მაღალი სიძლიერე;
• გაჭიმვის უნარი;
• ჭიმვის სიმტკიცე და სხვადასხვა სიძლიერის გრძელვადიანი დატვირთვები;
• სინათლის, ტენიანობის, ბაქტერიების წინააღმდეგობა;
• ნაოჭების წინააღმდეგობა.

ზოგიერთი სპეციალური ტიპი მდგრადია მაღალი ტემპერატურისა და აგრესიული გარემოს მიმართ.

GOST ქიმიური ძაფები

სრულიად რუსული GOST-ის მიხედვით, ქიმიური ბოჭკოების კლასიფიკაცია საკმაოდ რთულია.

ხელოვნური ბოჭკოები და ძაფები, GOST-ის მიხედვით, იყოფა:

• ხელოვნური ბოჭკოები;
• ხელოვნური ძაფები ტვინის ქსოვილისთვის;
• ხელოვნური ძაფები ტექნიკური პროდუქტებისთვის;
• ტექნიკური ძაფები ძაფებისთვის;
• ხელოვნური ტექსტილის ძაფები.

სინთეტიკური ბოჭკოები და ძაფები, თავის მხრივ, შედგება შემდეგი ჯგუფებისაგან: სინთეზური ბოჭკოები, სინთეტიკური ძაფები ტვინის ქსოვილისთვის, ტექნიკური პროდუქტებისთვის, კინო და ტექსტილის სინთეტიკური ძაფები.

თითოეული ჯგუფი მოიცავს ერთ ან მეტ ქვესახეობას. თითოეულ ქვესახეობას აქვს თავისი კოდი კატალოგში.

ქიმიური ბოჭკოების მოპოვების, წარმოების ტექნოლოგია

ქიმიური ბოჭკოების წარმოებას დიდი უპირატესობა აქვს ბუნებრივ ბოჭკოებთან შედარებით:

• ჯერ ერთი, მათი წარმოება არ არის დამოკიდებული სეზონზე;
• მეორეც, თავად წარმოების პროცესი, თუმცა საკმაოდ რთულია, მაგრამ გაცილებით ნაკლებად შრომატევადი;
• მესამე, ეს არის შესაძლებლობა მიიღოთ ბოჭკო წინასწარ დაყენებული პარამეტრებით.

ტექნოლოგიური თვალსაზრისით, ეს პროცესები რთულია და ყოველთვის შედგება რამდენიმე ეტაპისგან. ჯერ იღებენ ნედლეულს, შემდეგ გადააქვთ სპეციალურ დაწნულ ხსნარში, შემდეგ ყალიბდება და სრულდება ბოჭკოები.

ბოჭკოების ფორმირებისთვის გამოიყენება სხვადასხვა ტექნიკა:

• სველი, მშრალი ან მშრალ-სველი ნაღმტყორცნების გამოყენება;
• ლითონის ფოლგის ჭრის გამოყენება;
• დახატვა დნობის ან დისპერსიისგან;
• ნახატი;
• გაბრტყელება;
• გელის ჩამოსხმა.

ქიმიური ბოჭკოების გამოყენება

ქიმიურ ბოჭკოებს ძალიან ფართო გამოყენება აქვთ მრავალ ინდუსტრიაში. მათი მთავარი უპირატესობა შედარებით დაბალი ღირებულება და ხანგრძლივი მომსახურების ვადაა. ქიმიური ბოჭკოებისგან დამზადებული ქსოვილები აქტიურად გამოიყენება სპეციალური ტანსაცმლის სამკერვალოდ, საავტომობილო ინდუსტრიაში - საბურავების გასამაგრებლად. სხვადასხვა სახის ტექნიკაში უფრო ხშირად გამოიყენება სინთეზური ან მინერალური ბოჭკოებისგან დამზადებული ნაქსოვი მასალები.

ტექსტილის ქიმიური ბოჭკოები

ნავთობისა და ქვანახშირის გადამუშავების აირისებრი პროდუქტები გამოიყენება ნედლეულად ქიმიური წარმოშობის ტექსტილის ბოჭკოების წარმოებისთვის (კერძოდ, სინთეზური ბოჭკოების წარმოებისთვის). ამრიგად, სინთეზირებულია ბოჭკოები, რომლებიც განსხვავდება შემადგენლობით, თვისებებით და წვის მეთოდით.

ყველაზე პოპულარულთა შორის:

• პოლიესტერის ბოჭკოები (lavsan, krimplen);
• პოლიამიდური ბოჭკოები (ნეილონი, ნეილონი);
• პოლიაკრილონიტრილის ბოჭკოები (ნიტრონი, აკრილი);
• ელასტანის ბოჭკოვანი (ლიკრა, დორლასტანი).

ხელოვნურ ბოჭკოებს შორის ყველაზე გავრცელებულია ვისკოზა და აცეტატი. ვისკოზის ბოჭკოები მიიღება ცელულოზისგან - ძირითადად ნაძვიდან. ქიმიური პროცესების საშუალებით ამ ბოჭკოს შეიძლება მიენიჭოს ვიზუალური მსგავსება ბუნებრივ აბრეშუმთან, მატყლთან ან ბამბასთან. აცეტატის ბოჭკო მზადდება ბამბის წარმოების ნარჩენებისგან, ამიტომ ისინი კარგად შთანთქავენ ტენიანობას.

ქიმიური ბოჭკოვანი ნაქსოვი

ნაქსოვი მასალების მიღება შესაძლებელია როგორც ბუნებრივი, ასევე ქიმიური ბოჭკოებისგან. ხშირად უქსოვი მასალები იწარმოება გადამუშავებული მასალებისგან და სხვა ინდუსტრიების ნარჩენებისგან.

მექანიკური, აეროდინამიკური, ჰიდრავლიკური, ელექტროსტატიკური ან ბოჭკოვანი ფორმირების მეთოდებით მომზადებული ბოჭკოვანი ბაზის დამაგრება ხდება.

უქსოვი მასალების წარმოების მთავარი ეტაპი არის ბოჭკოვანი ფუძის შეკვრის ეტაპი, რომელიც მიიღება ერთ-ერთი შემდეგი მეთოდით:

1. ქიმიური ან წებოვანი (წებოვანი)- წარმოქმნილი ქსელი არის გაჟღენთილი, დაფარული ან მორწყული შემკვრელის კომპონენტით წყალხსნარის სახით, რომლის გამოყენება შეიძლება იყოს უწყვეტი ან ფრაგმენტული.
2. თერმული- ეს მეთოდი იყენებს ზოგიერთი სინთეზური ბოჭკოს თერმოპლასტიკური თვისებებს. ზოგჯერ გამოიყენება ბოჭკოები, რომლებიც ქმნიან არაქსოვილ მასალას, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში, მცირე რაოდენობით ბოჭკოები დაბალი დნობის წერტილით (ორკომპონენტი) განზრახ ემატება არაქსოვილ მასალას დაწნვის ეტაპზე.

ქიმიური ბოჭკოვანი ინდუსტრიის ობიექტები

ვინაიდან ქიმიური წარმოება მოიცავს მრეწველობის რამდენიმე სფეროს, ქიმიური მრეწველობის ყველა ობიექტი იყოფა 5 კლასად, ნედლეულისა და გამოყენების მიხედვით:

• ორგანული ნივთიერებები;
• არაორგანული ნივთიერებები;
• ორგანული სინთეზის მასალები;
• სუფთა ნივთიერებები და ქიმიკატები;
• ფარმაცევტული და სამედიცინო ჯგუფი.

დანიშნულების ტიპის მიხედვით, ქიმიური ბოჭკოვანი მრეწველობის ობიექტები იყოფა მთავარ, ზოგად ქარხნად და დამხმარეებად.

ბუნებრივი და ქიმიური ბოჭკოები…………………………………………………………….3

ქიმიური ბოჭკოების გამოყენების სფეროები…………………………………………..5

ქიმიური ბოჭკოების კლასიფიკაცია……………………………………………..…..7

ქიმიური ბოჭკოების ხარისხის მართვა………………………………………9

ქიმიური ბოჭკოების მოპოვების ტექნოლოგიური პროცესი……………………..10

წარმოების მოქნილობა………………………………………………………………..14

გამოყენებული ლიტერატურის სია…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ბუნებრივი და ქიმიური ბოჭკოები

ყველა სახის ბოჭკო, წარმოშობის მიხედვით, იყოფა ორ ჯგუფად - ბუნებრივი და ქიმიური. ბუნებრივ ბოჭკოებს შორის გამოირჩევა ორგანული (ბამბა, სელის, კანაფის, ბამბა, ბუნებრივი აბრეშუმი) და არაორგანული (აზბესტის) ბოჭკოები.

ქიმიური ბოჭკოვანი ინდუსტრიის განვითარება პირდაპირ არის დამოკიდებული ნედლეულის ძირითადი ტიპების ხელმისაწვდომობაზე და ხელმისაწვდომობაზე. ხე, ნავთობი, ქვანახშირი, ბუნებრივი აირი და გადამამუშავებელი გაზები, რომლებიც ქიმიური ბოჭკოების წარმოების საკვებია, ჩვენს ქვეყანაში საკმარისი რაოდენობითაა ხელმისაწვდომი.

ქიმიური ბოჭკოები უკვე დიდი ხანია აღარ არის მხოლოდ აბრეშუმის და სხვა ბუნებრივი ბოჭკოების (ბამბა, ბამბა) შემცვლელი. ამჟამად ისინი ქმნიან ბოჭკოების სრულიად ახალ კლასს, რომელსაც აქვს დამოუკიდებელი მნიშვნელობა. ქიმიური ბოჭკოებისგან შეიძლება დამზადდეს ლამაზი, გამძლე და ზოგადად ხელმისაწვდომი სამომხმარებლო საქონელი, ისევე როგორც მაღალი ხარისხის ტექნიკური პროდუქტები, რომლებიც ხარისხში არ ჩამოუვარდებიან ნატურალური ბოჭკოებისგან დამზადებულ პროდუქტებს და ხშირ შემთხვევაში აღემატება მათ მრავალი მნიშვნელოვანი მაჩვენებლით.

ტექსტილისა და ტრიკოტაჟის ინდუსტრიაში ქიმიური ბოჭკოები გამოიყენება როგორც სუფთა სახით, ასევე სხვა ბოჭკოებთან ნარევებში. ისინი გამოიყენება ტანსაცმლის, ტანსაცმლის, უგულებელყოფის, თეთრეულის, დეკორატიული და პერანგების ქსოვილების დასამზადებლად; ხელოვნური ბეწვი, ხალიჩები, წინდები, საცვლები, კაბები, გარე ტანსაცმელი, ნაქსოვი ტანსაცმელი და სხვა პროდუქტები.

ქიმიური ბოჭკოების წარმოების სწრაფ განვითარებას ასტიმულირებს მრავალი ობიექტური მიზეზი:

ა) ქიმიური ბოჭკოების წარმოება მოითხოვს ნაკლებ კაპიტალის ინვესტიციას გამომუშავების ერთეულზე, ვიდრე ნებისმიერი ტიპის ბუნებრივი ბოჭკოს წარმოება;

ბ) ქიმიური ბოჭკოების წარმოებისთვის საჭირო შრომითი ხარჯები მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე ნებისმიერი სახის ბუნებრივი ბოჭკოების წარმოებაში;

გ) ქიმიურ ბოჭკოებს გააჩნიათ მრავალფეროვანი თვისებები, რაც უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის პროდუქციას. გარდა ამისა, ქიმიური ბოჭკოების გამოყენება საშუალებას გაძლევთ გააფართოვოთ ტექსტილის პროდუქტების ასორტიმენტი. არანაკლებ მნიშვნელოვანია ის ფაქტი, რომ ბუნებრივი ბოჭკოების თვისებები შეიძლება შეიცვალოს მხოლოდ ძალიან ვიწრო ფარგლებში, ხოლო ქიმიური ბოჭკოების თვისებები, ფორმირების ან შემდგომი დამუშავების პირობების ცვალებადობით, შეიძლება მიმართულებით შეიცვალოს ძალიან ფართო დიაპაზონში.

ქიმიური ბოჭკოების გამოყენების სფეროები

დანიშნულებიდან გამომდინარე, ქიმიური ბოჭკოები იწარმოება მონოფილამენტების, რთული ძაფების, ძირითადი ბოჭკოების და ბუქსირების სახით.

მონოფილამენტები - დიდი სიგრძის ერთი ძაფები, რომლებიც არ იყოფა გრძივი მიმართულებით და შესაფერისია ტექსტილისა და ტექნიკური პროდუქტების უშუალო წარმოებისთვის. მონოფილამენტი ყველაზე ხშირად გამოიყენება სათევზაო ხაზის სახით, ასევე სათევზაო ბადეების და ფქვილის საცერების დასამზადებლად. ზოგჯერ მონოფილამენტები ასევე გამოიყენება სხვადასხვა საზომ ინსტრუმენტებში.

რთული ძაფები - შედგება ორი ან მეტი ელემენტარული ძაფისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული გრეხილით, წებოთი და შესაფერისია პროდუქტების უშუალო წარმოებისთვის. რთული ძაფები, თავის მხრივ, იყოფა ორ ჯგუფად: ტექსტილი და ტექნიკური. ტექსტილის ძაფები არის თხელი ძაფები, რომლებიც განკუთვნილია ძირითადად სამომხმარებლო საქონლის წარმოებისთვის. ტექნიკური ძაფები მოიცავს მაღალი ხაზოვანი სიმკვრივის ძაფებს, რომლებიც გამოიყენება ტექნიკური და საკაბელო პროდუქტების წარმოებისთვის (მანქანისა და თვითმფრინავის საბურავები, კონვეიერის ლენტები, წამყვანი ღვედები).

ბოლო დროს, მაღალი ჭიმვის სიმტკიცის და დატვირთვის ქვეშ მინიმალური დეფორმაციის რთული ძაფები (მაღალი მოდული) ფართოდ გამოიყენება პლასტმასის გასამაგრებლად და მაღალი სიმტკიცის ძაფები სპეციალური თვისებებით გზის ზედაპირის წარმოებისთვის.

ძირითადი ბოჭკო, რომელიც შედგება სხვადასხვა სიგრძის ძაფებისგან, ბოლო დრომდე გამოიყენებოდა მხოლოდ ბამბის, მატყლისა და სელის დაწნულ მანქანებზე ძაფების დასამზადებლად. დღეისათვის მრგვალი კვეთის ბოჭკოები ფართოდ გამოიყენება კედლისა და იატაკის ხალიჩების და იატაკის ზედა ფენის დასამზადებლად. 2 - 3 მმ სიგრძის ბოჭკოები (ფიბრიდები) გამოიყენება სინთეზური ქაღალდის დასამზადებლად.

ტექსტილის მანქანებზე ძაფების დასამზადებლად გამოიყენება ბუქსი, რომელიც შედგება დიდი რაოდენობით გრძივად დაკეცილი ძაფებისგან.

გარკვეული ასორტიმენტის პროდუქტებისთვის (გარე ჟერსი, ტანსაცმლის ნაწარმი და ა.

ყველა ამჟამად წარმოებული ქიმიური ბოჭკო შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად წარმოების მოცულობის მიხედვით - მსხვილტონაჟიან და დაბალტონაჟიან. მრავალტონაჟიანი ბოჭკოები და ძაფები განკუთვნილია სამომხმარებლო საქონლისა და ტექნიკური პროდუქციის მასობრივი წარმოებისთვის. ასეთი ბოჭკოები იწარმოება ფართომასშტაბიანი საწყისი პოლიმერების მცირე რაოდენობის საფუძველზე (HC, LC, PA, PET, PAN, PO).

დაბალი ტონაჟის ბოჭკოები ან, როგორც მათ ასევე უწოდებენ, სპეციალური დანიშნულების ბოჭკოები, მათი სპეციფიკური თვისებების გამო იწარმოება მცირე რაოდენობით. ისინი გამოიყენება ინჟინერიაში, მედიცინაში და ეროვნული ეკონომიკის რიგ სექტორებში. მათ შორისაა სითბოს და სითბოს მდგრადი, ბაქტერიციდული, ცეცხლგამძლე, ქიმისორბციული და სხვა ბოჭკოები. ორიგინალური ბოჭკოვანი პოლიმერის ბუნებიდან გამომდინარე, ქიმიური ბოჭკოები იყოფა ხელოვნურ და სინთეზურად.

ორიგინალური ბოჭკოვანი პოლიმერის ბუნებიდან გამომდინარე, ქიმიური ბოჭკოები იყოფა ხელოვნურ და სინთეზურად.

ქიმიური ბოჭკოების კლასიფიკაცია

ხელოვნური ბოჭკოები იწარმოება ბუნებრივი პოლიმერების საფუძველზე და იყოფა ჰიდრატირებულ ცელულოზად, აცეტატად და ცილებად. ყველაზე მრავალტონაჟიანი არის ჰიდრატირებული ცელულოზის ბოჭკოები, რომლებიც მიიღება ვისკოზის ან სპილენძ-ამიაკის მეთოდით.

აცეტატური ბოჭკოები იწარმოება ცელულოზის ძმარმჟავას ეთერების (აცეტატების) საფუძველზე აცეტატური ჯგუფების (VAC და TAC ბოჭკოები) სხვადასხვა შემცველობით.

მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ცილებზე დაფუძნებული ბოჭკოები იწარმოება ძალიან შეზღუდული რაოდენობით მათი დაბალი ხარისხისა და მათი წარმოებისთვის საკვები ნედლეულის გამოყენების გამო.

სინთეზური ბოჭკოები იწარმოება მრეწველობაში სინთეზირებული პოლიმერებისგან მარტივი ნივთიერებებისგან (კაპროლაქტამი, აკრილონიტრილი, პროპილენი და სხვ.). საწყისი ბოჭკოვანი წარმომქმნელი პოლიმერის მაკრომოლეკულების ქიმიური სტრუქტურიდან გამომდინარე, ისინი იყოფა ორ ჯგუფად: კარბოჯაჭვი და ჰეტეროჯაჭვი.

კარბოჯაინის ბოჭკოები მოიცავს პოლიმერის საფუძველზე მიღებულ ბოჭკოებს, რომელთა ძირითადი მაკრომოლეკულური ჯაჭვი აგებულია მხოლოდ ერთმანეთთან დაკავშირებული ნახშირბადის ატომებისგან. პოლიაკრილონიტრილის და პოლიოლეფინის ბოჭკოებმა მიიღეს ყველაზე დიდი გამოყენება ბოჭკოების ამ ჯგუფისგან. ნაკლებად, მაგრამ მაინც შედარებით დიდი რაოდენობით, იწარმოება ბოჭკოები, რომლებიც დაფუძნებულია პოლივინილ ქლორიდზე და პოლივინილ სპირტზე. ფტორის შემცველი ბოჭკოები იწარმოება შეზღუდული რაოდენობით.

ჰეტეროჯაჭვის ბოჭკოებს მიეკუთვნება პოლიმერებისგან მიღებული ბოჭკოები, რომელთა ძირითადი მაკრომოლეკულური ჯაჭვები, ნახშირბადის აზოტის გარდა, შეიცავს ჟანგბადის, აზოტის ან სხვა ელემენტების ატომებს. ამ ჯგუფის ბოჭკოები - პოლიეთილენ ტერეფტალატი და პოლიამიდი - ყველაზე მრავალტონაჟიანია ყველა ქიმიურ ბოჭკოებს შორის. პოლიურეთანის ბოჭკოები იწარმოება შედარებით მცირე მოცულობით.

განსაკუთრებით აღსანიშნავია მაღალი სიმტკიცის მაღალი მოდულის ბოჭკოების ჯგუფი ტექნიკური მიზნებისთვის - ნახშირბადი, მიღებული გრაფიტიზებული ან ნახშირბადის პოლიმერებისგან, მინის, ლითონის ან ლითონის ნიტრიდების ან კარბიდებისგან მიღებული ბოჭკოებისგან. ეს ბოჭკოები ძირითადად გამოიყენება რკინა პლასტმასის და სხვა სტრუქტურული მასალების დასამზადებლად.

ქიმიური ბოჭკოების ხარისხის მართვა

ქიმიურ ბოჭკოებს ხშირად აქვთ მაღალი დაჭიმვის სიმტკიცე [1200 MN/m2-მდე (120 კგფ/მმ2)], რაც ნიშნავს დაჭიმვის გახანგრძლივებას, კარგ განზომილების მდგრადობას, ნაოჭების წინააღმდეგობას, მაღალი წინააღმდეგობის გაწევას განმეორებით და მონაცვლეობით დატვირთვებზე, გამძლეობას სინათლის, ტენიანობის, ობის, ბაქტერიები, ქიმიო და სითბოს წინააღმდეგობა. ქიმიური ბოჭკოების ფიზიკურ-მექანიკური და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები შეიძლება შეიცვალოს დაწნვის, დახატვის, მოპირკეთების და თერმული დამუშავების პროცესებში, აგრეთვე როგორც ნედლეულის (პოლიმერის) და თავად ბოჭკოს შეცვლით. ეს შესაძლებელს ხდის შექმნას, თუნდაც ერთი საწყისი ბოჭკოვანი წარმომქმნელი პოლიმერისგან, სხვადასხვა ტექსტილის და სხვა თვისებების მქონე ქიმიური ბოჭკოები. ხელოვნური ბოჭკოები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნატურალურ ბოჭკოებთან ნაზავებში ტექსტილის ახალი ასორტიმენტის წარმოებაში, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ამ უკანასკნელის ხარისხს და გარეგნობას.

ქიმიური ბოჭკოების მიღების ტექნოლოგიური პროცესი

ქიმიური ბოჭკოების წარმოების ტექნოლოგიური პროცესი ჩვეულებრივ მოიცავს სამ ეტაპს. ერთადერთი გამონაკლისი არის პოლიამიდის, პოლიეთილენ ტერეფტალატის და ზოგიერთი სხვა ბოჭკოს წარმოება, სადაც ტექნოლოგიური პროცესი იწყება ბოჭკოვანი პოლიმერის სინთეზით.

პროცესის პირველი ეტაპი არის დაწნული ხსნარის ან დნობის მიღება. ამ ეტაპზე ორიგინალური პოლიმერი გადადის ბლანტიან მდგომარეობაში დაშლის ან დნობის გზით. ზოგიერთ შემთხვევაში (PVA ბოჭკოების მიღება) პოლიმერის ბლანტ მდგომარეობაში გადატანა ასევე ხდება პლასტიზაციის შედეგად. მიღებული დაწნული ხსნარი ან დნობა ექვემდებარება შერევას და გაწმენდას (ფილტრაცია, გაუფერულება). ამ ეტაპზე, ბოჭკოებისთვის გარკვეული თვისებების მინიჭების მიზნით, სხვადასხვა დანამატები (თერმული სტაბილიზატორები, საღებავები, მქრქალი საშუალებები და ა.შ.) ზოგჯერ შეჰყავთ დაწნულ ხსნარში ან დნება.

თემა: 1.ქიმიური ბოჭკოების წარმოების ტექნოლოგია

2.ქიმიური ბოჭკოების თვისებები

სამიზნე:

• ტექსტილის ბოჭკოების კლასიფიკაციის შესწავლა ; გააცნოს მოსწავლეებს ქიმიური ბოჭკოების მიღების პროცესი და მათი თვისებები; ასწავლოს მოსწავლეებს, როგორ გამოიყენონ ბოჭკოების თვისებები მათგან პროდუქციის წარმოებაში და მათზე ზრუნვა;
• ესთეტიკური გემოვნების, ყურადღების დამუშავება;
• განავითარეთ ლოგიკური აზროვნება.

ახალი მასალის სწავლა.

ვერბალური და საილუსტრაციო ამბავი.

მრავალი საუკუნის განმავლობაში ადამიანები იყენებდნენ იმ ბოჭკოების წარმოებას, რომლებიც მათ ბუნებამ მისცა - ველური მცენარეების ბოჭკოები, ცხოველური თმა, სელის და კანაფის ბოჭკოები. სოფლის მეურნეობის განვითარებასთან ერთად ხალხმა დაიწყო ბამბის მოყვანა, რომელიც იძლევა ძალიან კარგ და გამძლე ბოჭკოს.

მაგრამ ბუნებრივ ნედლეულს აქვს თავისი ნაკლოვანებები. ბუნებრივი ბოჭკოები, მაგალითად, ძალიან მოკლეა, არასაკმარისად ძლიერი და საჭიროებს რთულ დამუშავებას. და ადამიანებმა დაიწყეს ნედლეულის ძებნა, საიდანაც შესაძლებელი იქნებოდა ქსოვილის მიღება იაფად, ბამბავით თბილი, მსუბუქი და ლამაზი, როგორც აბრეშუმი, იაფი და პრაქტიკული, როგორც ბამბა.

თანამედროვე ქიმიის მიღწევებმა შესაძლებელი გახადა ასეთი ქიმიური ბოჭკოების შექმნა ბუნებრივი მასალისგან, ძირითადად ხის და ჩალისგან მიღებული ცელულოზისგან. ასეთ ბოჭკოს ეწოდება ხელოვნური, ხოლო ბოჭკოვანი და სინთეზური პოლიმერებისგან დამზადებულ ბოჭკოს ეწოდება სინთეზური.

ქიმიური ბოჭკოები არის ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებში ხელოვნურად შექმნილი ბოჭკოები.

ახლა არც ერთ სპეციალისტს არ შეუძლია ჩამოთვალოს ქიმიური ბოჭკოების მთელი ფართო სპექტრი, რომლებიც გამოიყენება ქსოვილების წარმოებისთვის. ლაბორატორიებში კი მათი ტიპების სულ უფრო მეტი სინთეზი ხდება.

ხელოვნური აბრეშუმის შექმნის პრაქტიკული წინაპირობები შეიქმნა მე-19 საუკუნის გამოგონებებმა.

ბამბისა და ბამბის ბოჭკოები შეიცავს ცელულოზას. შემუშავდა რამდენიმე მეთოდი ცელულოზის ხსნარის მისაღებად, ვიწრო ხვრელში (საკვები) გატარებით და გამხსნელის ამოღებით, რის შემდეგაც მიიღეს აბრეშუმის მსგავსი ძაფები. გამხსნელად გამოიყენებოდა ძმარმჟავა, ტუტე სპილენძის ჰიდროქსიდის ხსნარი, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი და ნახშირბადის დისულფიდი. მიღებულ ძაფებს შესაბამისად უწოდებენ აცეტატს, სპილენძის ამონიუმს და ვისკოზას.

ძაფების ძაფების დიდი ჯგუფი გამოყვანილია, ტრიალდება ერთმანეთში და რთული ძაფის სახით იჭრება ვაზნაზე.

ძირითადი ბოჭკოს მისაღებად რთული ძაფი ოპერაციების დასრულების შემდეგ იჭრება მოცემული სიგრძის ბოჭკოებად.

სინთეტიკური ბოჭკოები მზადდება პოლიმერული მასალებისგან. ბოჭკოვანი პოლიმერები სინთეზირებულია ისეთი ფართოდ გამოყენებული ნავთობპროდუქტებისგან, როგორიცაა ბენზოლი, ფენოლი, ამიაკი და ა.შ. საკვების შემადგენლობისა და მისი დამუშავების მეთოდების შეცვლით, სინთეზურ ბოჭკოებს შეიძლება მიენიჭოთ უნიკალური თვისებები, რაც ბუნებრივ ბოჭკოებს არ გააჩნიათ. სინთეზური ბოჭკოები მიიღება ძირითადად დნობისგან, მაგალითად, ბოჭკოები პოლიესტერიდან, პოლიამიდიდან, დაჭერით სპინერების საშუალებით.

ქიმიური ნედლეულის სახეობიდან და მისი ფორმირების პირობებიდან გამომდინარე, შესაძლებელია სხვადასხვა წინასწარ განსაზღვრული თვისებების მქონე ბოჭკოების წარმოება. მაგალითად, რაც უფრო ძლიერად უწევთ ჭავლს იმ მომენტში, როდესაც ის ტრიალდება, მით უფრო ძლიერია ბოჭკო. ზოგჯერ ქიმიური ბოჭკოები უფრო ძლიერია, ვიდრე იმავე სისქის ფოლადის მავთული.

სინთეზური ბოჭკოები ასევე ხელმისაწვდომია მონოფილამენტების, მრავალძაფიანი და ტექსტურირებული ძაფების და ძირითადი ბოჭკოების სახით.

ერთი და იგივე ტიპის ბოჭკოებს სხვადასხვა ქვეყანაში სხვადასხვა სავაჭრო სახელები აქვთ. ასე რომ, პოლიამიდის ბოჭკოს რუსეთში უწოდებენ კაპრონს, აშშ-ში - ნეილონი, გერმანიაში - პერლონს.

განვიხილოთ ზოგიერთი ხელოვნური და სინთეზური ბოჭკოების თვისებები. (ახსნის დროს სტუდენტები ათვალიერებენ ბოჭკოების ნიმუშებს ტექსტილის ბოჭკოების ვიზუალური დახმარებისა და ქსოვილის ნიმუშებიდან.

ვისკოზის ბოჭკოვანი.

ვიკოზის ბოჭკოს წარმოებისთვის ნედლეული არის ხის რბილობი (ნაძვის ჩიპები, ნახერხი) და ქიმიკატები. ვისკოზის ბოჭკო ძალიან ჰგავს ნატურალურ აბრეშუმის ბოჭკოს. ბოჭკოების სიგრძე და სისქე (სისქე) შეიძლება იყოს ნებისმიერი, ფერი დამოკიდებულია ხსნარში დამატებულ საღებავებზე.

Viscose ბოჭკოები არის რბილი, გლუვი, სწორი, ძლიერი ბზინვარებით, ნაკლებად გამძლე ვიდრე ბუნებრივი აბრეშუმის ბოჭკოები, აქვთ დაბალი ელასტიურობა, ამიტომ ამ ბოჭკოებისგან დამზადებული ქსოვილები ძალიან დანაოჭებულია. Viscose ბოჭკოვანი კარგად შთანთქავს ტენიანობას და სწრაფად შრება. Viscose ბოჭკო იწვის, როგორც ბამბა ყვითელი, სწრაფად მოქმედი ალი. წვის შემდეგ რჩება ნაცრისფერი ნაცარი და დამწვარი ქაღალდის სუნი.

აცეტატის ბოჭკოვანი.

აცეტატის ბოჭკო მიიღება ბამბის ნარჩენების ქიმიურ ნივთიერებებთან შერწყმით. აცეტატის ბოჭკოებს ასევე აქვთ თვითნებური სიგრძე. ისინი სწორი, თხელი, რბილი, გამძლეა, აცვიათ მდგრადია, ელასტიურია, ამიტომ მათგან ქსოვილები თითქმის არ ნაოჭდება, აქვთ მკვეთრი ბზინვარება ან საერთოდ არ ბზინვარება. აცეტატის ბოჭკოები კარგად არ შთანთქავს ტენიანობას. ბოჭკოების ფერი დამოკიდებულია ხსნარში დამატებულ საღებავებზე.

აცეტატის ბოჭკო ნელა იწვის, ყვითელი ალივით, ბოლოს დნობის ბურთულა წარმოიქმნება და განსაკუთრებული მჟავე სუნი იგრძნობა.

ხელოვნური აბრეშუმის ქსოვილების თვისებები დამოკიდებულია ბოჭკოს თვისებებზე. ეს ქსოვილები არის გლუვი, მკვეთრი ბზინვარებით ან მქრქალი, უფრო მძიმე, სქელი, ხისტი, ვიდრე ბუნებრივი აბრეშუმის ქსოვილები, აქვს დაბალი შეკუმშვა და სითბოს დაცვა. ეს ქსოვილები გამძლეა, მაგრამ როცა სველია, მათი სიმტკიცე იკლებს, კარგად იწელება, კარგად არ გადის ჰაერი და შთანთქავს ტენიანობას. კარგად ირეცხება საპნიან წყალში. ისინი ოდნავ იკუმშებიან, აქვთ დიდი ჭრილი პროდუქტების კერვისას და ძაფები ცვივა ნაკერებში, როდესაც აცვია. აუცილებელია ხელოვნური აბრეშუმისგან დამზადებული ქსოვილების დაუთოება ძალიან ფრთხილად, განსაკუთრებით აცეტატური აბრეშუმისგან - ქსოვილი ყვითლდება ძლიერი გახურებისგან.

პოლიესტერის ბოჭკოები (ლავსანი, კრიპლენი და ა.შ.)

ამ ბოჭკოებს აქვს გლუვი, მქრქალი ზედაპირი. ისინი გამძლეა, მდგრადია ცვეთა და ცვეთის მიმართ. ცეცხლში ისინი ჯერ დნება, შემდეგ ნელ-ნელა იწვება მოყვითალო ალივით, გამოყოფს შავ ჭვარტლს. გაციების შემდეგ იქმნება მყარი შავი ბურთი.

პოლიესტერის ბოჭკოების მნიშვნელოვანი მინუსი არის დაბალი ჰიგიენური თვისებები.

პოლიამიდური ბოჭკოები (კაპრონი, ნეილონი, დედერონი).

ამ ბოჭკოებს აქვს გლუვი მბზინავი ზედაპირი, კარგად სველდება წყლით, მაგრამ სწრაფად შრება. პოლიამიდური ბოჭკოები მგრძნობიარეა სითბოს მიმართ, უკვე 65 გრადუს ტემპერატურაზე ის ძალას კარგავს, ამიტომ ამ ბოჭკოებისგან დამზადებული პროდუქტის დაუთოება ფრთხილად უნდა მოხდეს.

პოლიამიდური ბოჭკოები ძლიერი და მდგრადია აცვიათ.

ჰიგიენური თვისებები დაბალია.

ბოჭკო იწვის სუსტი მოლურჯო-მოყვითალო ალი თეთრი ნისლით. როდესაც გაგრილდება, ბოლოში მყარი მუქი ბურთი იქმნება.

პოლიაკრილონიტრილის ბოჭკოები (ნიტრონი, აკრილი, მარგალიტი და ა.შ.).

ეს ბოჭკოები ფუმფულა, მქრქალია და ჰგავს მატყლს, რის გამოც მათ ხშირად „ხელოვნურ მატყლს“ უწოდებენ. პოლიაკრილონიტრილის ბოჭკოების სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა უფრო დაბალია, ვიდრე პოლიამიდისა და პოლიესტერის.

ასევე დაბალია ბოჭკოს ჰიგიენური თვისებები.

ბოჭკო იწვის ციმციმებში, გამოყოფს დიდი რაოდენობით ჭვარტლს. გაგრილების შემდეგ წარმოიქმნება შემოდინება, რომელიც შეიძლება თითებით გაანადგუროთ.

ელასტანის ბოჭკოვანი.

ლიკრა, დორლასტანი ეკუთვნის ელასტანის ბოჭკოს. ეს ბოჭკოები ყველაზე ხშირად გამოიყენება სხვა ბოჭკოებთან ნარევში. ელასტანის ბოჭკოები ძალიან ელასტიურია, შეუძლიათ გაზარდონ სიგრძე 7-ჯერ დაჭიმვისას და შემდეგ შემცირდეს თავდაპირველ მდგომარეობაში.

სინთეზური ბოჭკოებისგან დამზადებული ქსოვილები არის გლუვი, მბზინავი, მაღალი სიმტკიცის. გარეცხვის შემდეგ ხშირად დაუთოება არ არის საჭირო.

ქსოვილების ნაკლოვანებები: დაბალი ჰიგიენური თვისებები, ცურვა, გაფუჭება, ძაფის დაგრძელება.

სადაც არ უნდა ვიყოთ: სახლში, სკოლაში თუ ქუჩაში - ჩვენი ტანსაცმელი შთანთქავს დაბინძურებას როგორც გარემოდან, ასევე უშუალოდ სხეულისგან. ადამიანი კანის ფორების მეშვეობით გამოყოფს მნიშვნელოვან რაოდენობას ოფლს და სხვა ნივთიერებებს, რომელთა კვალიც შეგვიძლია დავინახოთ, მაგალითად, მისი ტანსაცმლის საყელოსა და მანჟეტებზე.

როგორ მოვუაროთ ჩვენს კაბებს, კოსტუმებსა და ქურთუკებს, უპირველეს ყოვლისა, დამოკიდებულია მასალაზე, საიდანაც ისინი იკერება. უფრო სწორად, ქსოვილის ნედლეულის შემადგენლობიდან.

ვისკოზის პროდუქტების გარეცხვა შესაძლებელია ხელით ან სარეცხი მანქანით ნაზი ციკლით და დაბალ ტემპერატურაზე (30-40 გრადუსი). რეცხვისთვის გამოიყენეთ სარეცხი საშუალებები დელიკატური ქსოვილებისთვის. ვიკოზისგან დამზადებული ნივთები არ უნდა იყოს გაწურული, დატრიალებული და ცენტრიფუგაში გაშრობა. გარეცხვის შემდეგ პროდუქტს, გაწურვის გარეშე, აკიდებენ ან აფენენ სუფთა ფურცელზე ან პირსახოცზე, ახვევენ ტუბს ქვედა ქსოვილთან ერთად და ნაზად ახვევენ. დაასველეთ ვისკოზა თბილი უთოთი (თერმოსტატის პოზიცია არის „აბრეშუმი“) როდესაც სველია ან ნესტიანი რკინით. ამ შემთხვევაში, პროდუქტი არ უნდა იყოს ზედმეტად გაშრება. Viscose ტანსაცმელი შეიძლება მშრალი გაწმენდა.

აცეტატის პროდუქტები ირეცხება ხელით ან სარეცხი მანქანაში 30 გრადუს ტემპერატურაზე და ნაზი რეჟიმში. ჩამოკიდეთ გასაშრობად. აცეტატი სწრაფად შრება და არ საჭიროებს დაუთოებას. საჭიროების შემთხვევაში, პროდუქტების დაუთოება ხდება არასწორი მხრიდან მშრალი უთოში, რკინის სუსტი გათბობით. საშრობი არ არის რეკომენდებული.

ტრიაცეტატის გარეცხვა შესაძლებელია სარეცხ მანქანაში 70 გრადუს ტემპერატურაზე და დაუთოება ცხელი უთოთი (თერმოსტატის პოზიცია – „აბრეშუმი – მატყლი“).

პოლიესტერის ბოჭკოებისგან დამზადებულ პროდუქტებს რეცხავენ სარეცხ მანქანაში 40-60 გრადუს ტემპერატურაზე. თეთრი ქსოვილისგან დამზადებული სარეცხი საშუალებებისთვის გამოიყენება უნივერსალური სარეცხი საშუალებები, ფერადისთვის - თხელი ან ფერადი ქსოვილების სარეცხი საშუალებები.

პოლიესტერი შეიძლება დაწნული იყოს სარეცხის მანქანაში ნაზი ციკლით და ჰაერზე გაშრობა. არ გამოიყენოთ გაშრობის პროგრამა, რადგან ზედმეტად გამხმარი პოლიესტერი ცუდად არის დაუთოებული. ამ ქსოვილის პროდუქტების დაუთოება ხდება ზომიერად გაცხელებული რკინით (თერმოსტატის პოზიცია არის „აბრეშუმი“) და ნესტიანი უთოთი. პოლიესტერისგან დამზადებული ნივთები კარგად მოითმენს მშრალი წმენდას.

პოლიამიდის პროდუქტებს რეცხავენ და აშრობენ ისევე, როგორც პოლიესტერული პროდუქტები, მაგრამ გასათვალისწინებელია, რომ რეცხვის დროს წყლის ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს 40 გრადუსს. პოლიამიდური ბოჭკოებისგან დამზადებული რკინის პროდუქტები მინიმალურ ტემპერატურაზე ტენიანობის გარეშე.

აკრილის პროდუქტები ირეცხება წყლის ტემპერატურაზე, რომელიც არ აღემატება 30 გრადუსს. დაუშვებელია ავტომატური გაშრობა.

ელასტანის შემცველი ქსოვილებისგან დამზადებული პროდუქტები ირეცხება

სტუდენტის მოხსენება "საინტერესოა!" (დანართი No1)

2. სქემის დახაზვა "ქიმიური ბოჭკოები" (დანართი No2).

3. სახელმძღვანელოსთან მუშაობა

მოსწავლეები სამუშაო რვეულში წერენ ქიმიური ბოჭკოების წარმოების პროცესის ძირითად ეტაპებს (პუნქტი 12, გვ. 47-48.) (დანართი 3)

განაცხადი No1

ანგარიში "საინტერესოა!"

XX საუკუნის სამეცნიერო და ტექნოლოგიური რევოლუციის მნიშვნელოვანი ეტაპი იყო ამერიკული კომპანია DuPont-ის მიერ არომატული პოლიამიდების საფუძველზე შექმნილი სინთეზური ბოჭკოების ახალი კლასის აღმოჩენა, შემოკლებით, როგორც არამიდები. ახალი მაღალი სიმტკიცის კევლარის ბოჭკოების სერიული წარმოება კომპანიამ 1972 წელს დაიწყო. მოგვიანებით, სხვა ქვეყნებში დაიწყო ორი ჯიშის არამიდის ბოჭკოების წარმოება.

არამიდის ბოჭკოების მოპოვების პროცესის სირთულემ და, შედეგად, მაღალმა ღირებულებამ, ჯერჯერობით შეზღუდა მათი წარმოების ზრდა, მაგრამ, რა თქმა უნდა, ეს არის ბოჭკოები დიდი მომავლის მქონე. ამის სანახავად, უბრალოდ გადახედეთ მათ უნიკალურ თვისებებს. ერთი ჯგუფის არამიდის ბოჭკოები (ნომექსი, კონექსი, ფენილონი) გამოიყენება იქ, სადაც საჭიროა ცეცხლის და თერმული ეფექტების წინააღმდეგობა, მეორე ჯგუფს (კევლარი, ტერლონი) აქვს მაღალი მექანიკური სიმტკიცე დაბალ წონასთან ერთად. ნომექსის ტიპის ბოჭკოები იწვება ღია ცეცხლზე 400 გრადუს ცელსიუსზე მეტი ტემპერატურის პირობებში და სწრაფად ქრება ცეცხლიდან. მათი დაბალი თბოგამტარობა უზრუნველყოფს საიმედო დაცვას ძლიერი სითბოს ნაკადების ზემოქმედებისგან. არამიდის ბოჭკოებისგან დამზადებული დამცავი ტანსაცმელი ასრულებს თავის ფუნქციებს ჟანგბადით გამდიდრებულ გარემოშიც კი.

სხვა ჯგუფის არამიდული ბოჭკოების (კევლარი) სიძლიერე 5-ჯერ აღემატება ფოლადის სიმტკიცეს, უფრო მეტიც, მათ არ გააჩნიათ კოროზია.არამიდებზე პრაქტიკულად არ მოქმედებს ხანგრძლივი ტემპერატურის ეფექტი -40 გრადუსიდან +130 გრადუსამდე. ინარჩუნებს ძალას მოკლევადიანი ექსპოზიციის დროს -196-დან +500 გრადუს ცელსიუსამდე. არამიდზე დაფუძნებული კომპოზიციური მასალები 22 პროცენტით მსუბუქია და 46 პროცენტით უფრო ძლიერია, ვიდრე მინაბოჭკოვანი მასალები. არამიდები ასევე გამოიყენება ქსოვილების დასამზადებლად, რომლებიც იცავს მექანიკურ სტრესს. კევლარისგან დამზადებული ტყვიაგაუმტარი ქსოვილის დამცავი თვისებები 2-ჯერ აღემატება ნეილონის მსგავსი დანიშნულების ქსოვილებს და ასეთი ქსოვილისგან დამზადებული ჟილეტები თითქმის 2-ჯერ ნაკლებს იწონის ვიდრე ნეილონის ტყვიაგაუმტარი ჟილეტები.

უკვე გაჩენილ ახალ ბოჭკოებს შორის ასევე შეიძლება აღინიშნოს ეგრეთ წოდებული ბოჭკოები - ქამელეონები, ანუ ბოჭკოები, რომელთა ზოგიერთი თვისება იცვლება გარემოს ცვლილებების შესაბამისად. მაგალითად, შემუშავებულია ღრუ ბოჭკოები, რომლებშიც შეედინება ფერადი მაგნიტების შემცველი სითხე. მაგნიტური მაჩვენებლის გამოყენებით შეგიძლიათ შეცვალოთ ასეთი ბოჭკოებისგან დამზადებული ქსოვილის ნიმუში.

თერმომდგრადი ბოჭკოები ცვლის მოცულობას ტემპერატურის ცვლილებისას, რაც იწვევს ქსოვილის სითბოს გადაცემის ცვლილებას. შეიქმნა ახალი ხელოვნური ბამბის მსგავსი ბოჭკოები, რომლებიც სამომხმარებლო თვისებებით პრაქტიკულად არ განსხვავდება ბამბის ბოჭკოებისგან.

არაორგანულ ქიმიურ ბოჭკოებს მიეკუთვნება სილიკატური და ლითონის ბოჭკოები, ხოლო პირველ ჯგუფში შედის მინა, კვარცი, ბაზალტი, კერამიკა და ზოგიერთი სხვა სახის ბოჭკო.

მინის ბოჭკოების დამზადების საიდუმლო ძველმა ეგვიპტელებმა აღმოაჩინეს ძვ. მინის ბოჭკოების წარმოების ტექნოლოგია პირველად აღწერა Réaumur-მა 1734 წელს.

დაახლოებით 1850 წელს, ფრანგმა დე ბრუნფაუმ მოახერხა 6-10 მიკრომეტრის დიამეტრის მინის ძაფების წარმოებისთვის შესაფერისი სპინერის შექმნა.

შუშის ბოჭკოვანი არ იწვის, მდგრადია კოროზიისა და ბიოლოგიური ზემოქმედების მიმართ, აქვს მაღალი ჭიმვის სიმტკიცე, შესანიშნავი ოპტიკური, ელექტრო, სითბოს და ხმის საიზოლაციო თვისებები. მაგალითად, მინის ძირითადი ბოჭკოებისგან დამზადებული პროდუქტები 3,5-ჯერ უფრო თბოიზოლაციაა ვიდრე აზბესტი. მინაბოჭკოვანი ხალიჩის ფენა 5 სანტიმეტრი სისქით შეესაბამება თერმულ წინააღმდეგობას 1 მეტრის სისქის აგურის კედელზე.

ძალიან საინტერესო თვისებები აქვს სილიკონის ბოჭკოებს, რომელთა პროდუქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას 1000 გრადუს C ტემპერატურაზე.

მაღალი მექანიკური სიმტკიცე და კარგი წინააღმდეგობა ქიმიკატების მიმართ არის კერამიკული ბოჭკოები, რომელთა ძირითადი ფორმა შედგება სილიციუმის ოქსიდისა და ალუმინის ოქსიდის ნარევისგან. კერამიკული ბოჭკოების გამოყენება შესაძლებელია დაახლოებით 1250 გრადუს C ტემპერატურაზე. ისინი ასევე ხასიათდებიან უკიდურესად მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობით. რადიაციის წინააღმდეგობა საშუალებას აძლევს მათ გამოიყენონ ასტრონავტიკაში.

ორგანული ბოჭკოების, როგორიცაა პოლიაკრილონიტრილი, სითბოს დამუშავებით (900 - 3000 გრადუსი ცელსიუსი), მიიღება ნახშირბადის ბოჭკოები, რომლებსაც აქვთ ძალიან მაღალი სიმტკიცე. ამ ბოჭკოებისთვის ტემპერატურის ზედა ზღვარი უფრო მაღალია, ვიდრე კერამიკული ბოჭკოებისთვის. ნახშირბადის ბოჭკოები მიიღება უწყვეტი გზით, თუმცა, მათი მაღალი ღირებულების გამო, მათი გამოყენება ჯერჯერობით შემოიფარგლება მხოლოდ რამდენიმე სპეციალური ზონით.

აპლიკაცია №2

ქიმიური ბოჭკოების კლასიფიკაცია

აპლიკაცია №3

ქიმიური ბოჭკოების წარმოების პროცესი

1. დაწნული ხსნარის მიღება.ყველა ქიმიური ბოჭკო, გარდა მინერალურისა, იწარმოება ბლანტი ხსნარებიდან ან დნობისგან, რომლებსაც სპინინგი ეწოდება. მაგალითად, ხელოვნური ბოჭკოები მიიღება ტუტეში გახსნილი ცელულოზის მასისგან, ხოლო სინთეზური ბოჭკოები მიიღება სხვადასხვა ნივთიერების ქიმიური რეაქციების დამატებით.

2. ბოჭკოების ფორმირება.ბლანტი დაწნული ხსნარი გადის სპინერების - ქუდები პაწაწინა ხვრელებით. ხვრელების რაოდენობა 24-დან 36 ათასამდე მერყეობს. ხსნარის ჭავლები, რომლებიც მიედინება სპინერებიდან, გამკვრივდება, წარმოქმნის მყარ თხელ ძაფებს. შემდეგი, ერთი ძაფებიდან ძაფები გაერთიანებულია ერთ საერთო ძაფად დაწნულ მანქანებზე, ამოიღებენ და ახვევენ ბობინზე.

3.ბოჭკოვანი დასრულება.მიღებულ ძაფებს რეცხავენ, აშრობენ, ახვევენ, თერმულად ამუშავებენ (გახვევის დასაფიქსირებლად). ზოგიერთი ბოჭკო გათეთრებულია, შეღებილია და მუშავდება საპნის ხსნარით რბილობისთვის.

ბოჭკოები არის სხეულები, რომელთა სიგრძე ბევრჯერ აღემატება მათ ძალიან მცირე განივი განზომილებას, ჩვეულებრივ იზომება მიკრონებით. ბოჭკოვანი მასალები, ე.ი. ფართოდ გამოიყენება ბოჭკოებისგან შემდგარი ნივთიერებები. ეს არის სხვადასხვა ტექსტილის ნაწარმი, ბეწვი, ტყავი, ქაღალდი და ა.შ. თითქმის მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე ბოჭკოსა და მასზე დაფუძნებული ქსოვილების დასამზადებლად გამოიყენებოდა მხოლოდ ბუნებრივი ბოჭკოვანი მასალები: ბამბა, თეთრეული, ბუნებრივი აბრეშუმი და ა.შ.

პირველად ხელოვნური ბოჭკოების წარმოება განხორციელდა ცელულოზის ნიტრატის ეთერის სპირტი-აცეტონის ნარევში ვიწრო ხვრელების მეშვეობით. ნ.ვ. უკვე ცნობილია 500-ზე მეტი სხვადასხვა სახის ქიმიური ბოჭკო, რომელთაგან 40-ზე მეტი ათვისებულია და აწარმოებს მრეწველობას, წარმოშობის მიხედვით ყველა ბოჭკო შეიძლება დაიყოს ბუნებრივ და ქიმიურად. ქიმიური, თავის მხრივ, იყოფა ხელოვნურად, დამზადებული სპირალებისგან, რომლებიც ბუნებაშია მზა ფორმით (ცელულოზა, კაზეინი) და სინთეზური ბოჭკოები, რომლებიც მიიღება მაღალი პოლიმერებისგან, წინასწარ სინთეზირებული მონომერებისგან.

თუ ბუნებრივი ბოჭკოების თვისებები განსხვავდება ვიწრო საზღვრებში, მაშინ ქიმიურ ბოჭკოებს შეიძლება ჰქონდეთ წინასწარ განსაზღვრული თვისებების ნაკრები, მათი სამომავლო დანიშნულებიდან გამომდინარე. სამომხმარებლო საქონელი იწარმოება ქიმიური ბოჭკოებისგან: ქსოვილები, ნაქსოვი ტანსაცმელი, ტანსაცმელი, ფეხსაცმელი და ა.შ. ბევრი მსგავსებაა სხვადასხვა სახის ხელოვნური ბოჭკოების წარმოებაში, როგორც ბუნებრივი პოლიმერებისგან, ასევე ფისებისგან, თუმცა თითოეულ მეთოდს აქვს საკუთარი მახასიათებლები.

ქიმიური ბოჭკოების წარმოების სქემატური დიაგრამები, საკვების მიღების მიუხედავად, იყოფა ოთხ ეტაპად.

1. საწყისი მასალის (ნახევარფაბრიკატის) მიღება. იმ შემთხვევაში, თუ ნედლეული არის ბუნებრივი სპირალი, ისინი ჯერ უნდა გაიწმინდოს მინარევებისაგან. სინთეზური ბოჭკოებისთვის ეს არის პოლიმერების სინთეზი - ფისის წარმოება. საწყისი პოლიმერული მასალების მრავალფეროვნებით, მათზე დაწესებულია შემდეგი ზოგადი მოთხოვნები, რაც უზრუნველყოფს ბოჭკოს ფორმირების შესაძლებლობას და მის საკმარის სიმტკიცეს:

- მოლეკულების წრფივი სტრუქტურა, რომელიც იძლევა ბოჭკოს დასატრიალებლად საწყისი მასალის დაშლას ან დნობას და ბოჭკოში მოლეკულების ორიენტირების საშუალებას;

- შეზღუდული მოლეკულური წონა, რადგან მცირე მოლეკულით, ბოჭკოს სიმტკიცე არ მიიღწევა და თუ ის ძალიან დიდია, წარმოიქმნება სირთულეები ბოჭკოს ფორმირებაში მოლეკულების დაბალი მობილურობის გამო;

- პოლიმერი უნდა იყოს სუფთა, რადგან მინარევები ამცირებს ბოჭკოს სიმტკიცეს.

2. დაწნული მასის მომზადება. ყველა ბუნებრივი და სინთეზური მასალა არ შეიძლება გახდეს ბოჭკოს წარმოების საფუძველი. ბლანტი კონცენტრირებული ხსნარების მიღება - ხელმისაწვდომ გამხსნელებში მაღალი პოლიმერების შემცველობა ან ფისის გამდნარ მდგომარეობაში გადატანა არის დაწნული პროცესის განხორციელების წინაპირობა. მხოლოდ ხსნარში ან მდნარ მდგომარეობაში შეიძლება შეიქმნას პირობები, რაც შესაძლებელს გახდის მაკრომოლეკულების ურთიერთქმედების ენერგიის შემცირებას და მოლეკულთაშორისი ბმების გადალახვის შემდეგ, მოლეკულების ორიენტირება მომავალი ბოჭკოს ღერძის გასწვრივ.

3. ბოჭკოების დაწნვა არის ყველაზე კრიტიკული ოპერაცია და მდგომარეობს იმაში, რომ დაწნული მასა იკვებება ტრიალში (ძაფების ფორმირება), რომელსაც აქვს დიდი რაოდენობით პაწაწინა ხვრელები ძირში, დაწნული მეთოდის მიხედვით. ნაკადებიდან წარმოქმნილი წვრილი ბოჭკოების შეკვრა გამუდმებით გაიყვანება სახელმძღვანელო მოწყობილობების სერიის მეშვეობით მიმღებ მოწყობილობამდე და შემდეგ ამოღებულია გრაგნილი მოწყობილობებით: რგოლი, როლიკერი, ცენტრიფუგა. ტრიალების დროს წრფივი მაკრომოლეკულები ორიენტირებულია ბოჭკოების ღერძის გასწვრივ. დაწნული და დახატვის პირობების შეცვლით, ბოჭკოს სხვადასხვა თვისებების მიღება შესაძლებელია.

4. დასრულება შედგება ბოჭკოს შემდგომი დამუშავებისათვის აუცილებელი სხვადასხვა თვისებების მინიჭებაში. ამისათვის ბოჭკოები იწმინდება ყოველგვარი მინარევებისაგან საფუძვლიანი რეცხვით. გარდა ამისა, ბოჭკო გათეთრებულია, ზოგიერთ შემთხვევაში შეღებილია და მუშავდება საპნის ან ცხიმის შემცველი ხსნარით, რათა უფრო მოლიპულ იყოს, რაც აუმჯობესებს ტექსტილის ქარხნებში დამუშავების უნარს.

ცელულოზისგან ხელოვნური ბოჭკოს წარმოებისთვის ვიკოზის მეთოდი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეთოდია. ვიკოზის ბოჭკოების წარმოება აბრეშუმის, ტვინის და სამაგრის სახით არის ყველა ქიმიური ბოჭკოების დაახლოებით 76%.

დაწნული ხსნარის მოსამზადებლად ცელულოზას 5-6% ტენიანობით 600*800მმ ზომის ფურცლების სახით მუშავდება 18-20% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარით (მერცერიზაციის პროცესი). ამავდროულად, ცელულოზა, რომელიც შთანთქავს კაუსტიკური სოდას ხსნარს, ძლიერ ადიდებს. მისგან გამოირეცხება ჰემიცელულოზის უმეტესი ნაწილი, ნაწილობრივ ნადგურდება ინტერმოლეკულური ბმები და შედეგად წარმოიქმნება ახალი ქიმიური ნაერთი - ტუტე ცელულოზა.

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

რეაქცია ცელულოზასა და ნატრიუმის ჰიდროქსიდის კონცენტრირებულ ხსნარს შორის შექცევადია. გამოყენებული აღჭურვილობისა და ცელულოზის ფორმის მიხედვით, პროცესი ტარდება 20-50 0 C ტემპერატურაზე 10-60 წუთის განმავლობაში. შემდეგ ტუტე ცელულოზა გამოწურულია ჭარბი ნატრიუმის ჰიდროქსიდისგან, რომელიც იგზავნება რეგენერაციაში, სადაც იფილტრება, ძლიერდება, წყდება და შემდეგ უბრუნდება მერსერიზაციას. შემდეგ ტუტე ცელულოზას აჭედებენ და ინახავენ გარკვეულ პირობებში (20-22 0 C). ამ პროცესში, რომელსაც ეწოდება წინასწარ დამწიფება, ატმოსფერული ჟანგბადით ტუტე გარემოში დაჟანგვის შედეგად, მცირდება ცელულოზის პოლიმერიზაციის ხარისხი, რაც შესაძლებელს ხდის შემდგომში მიღებული დაწნული ხსნარის სიბლანტის რეგულირებას ფართო დიაპაზონში. ამის შემდეგ, განადგურებული ტუტე ცელულოზა მუშავდება ნახშირბადის დისულფიდით (ცელულოზის ქსანთოგენაცია). რეაქციის შედეგად მიიღება ნარინჯისფერ-ყვითელი ცელულოზის ქსანტიტი, რომელიც ორიგინალური ცელულოზისგან განსხვავებით კარგად იხსნება 4-7%-იან ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარში. მიღებულ ბლანტი ხსნარს ვისკოზა ეწოდება. მიღებული ცელულოზის ქსანთატის შემადგენლობა და თვისებები დიდწილად დამოკიდებულია პროცესის ხანგრძლივობასა და ტემპერატურაზე, აგრეთვე შეყვანილი ნახშირბადის დისულფიდის რაოდენობაზე. ყველა ზემოაღნიშნული ოპერაცია ხორციელდება თანმიმდევრობით 4-5 ცალკეულ მოწყობილობაში ან ტარდება ერთ მოწყობილობაში საბოლოო დაშლამდე.

ნედლეულის ხელმისაწვდომობა და დაბალი ღირებულება ხელს უწყობს ვიკოზის ბოჭკოს ფართო წარმოებას. ვისკოზის ბოჭკო მდგრადია ორგანული გამხსნელების მიმართ, გაუძლებს ტემპერატურის გახანგრძლივებულ ზემოქმედებას. ნაკლოვანებებს შორის უნდა აღინიშნოს ბოჭკოს სუსტი წინააღმდეგობა ტუტეების მიმართ და სიძლიერის მნიშვნელოვანი დაკარგვა სველ მდგომარეობაში.

ვისკოზიდან, აბრეშუმისა და კავების გარდა, მიიღება ცელოფანი, კაბელი, ასტრახანის ბეწვი, ხელოვნური თმა და ბოთლის თავსახურები.

როდესაც ცელულოზა რეაგირებს ძმარმჟავას თანდასწრებით ძმარმჟავასთან და გოგირდის ან პერქლორინის მჟავას იყენებენ კატალიზატორად, წარმოიქმნება ცელულოზის აცეტატის ესტერი და მისგან წარმოიქმნება აცეტატური ბოჭკო. პოლიამიდური ბოჭკო - ნეილონი მიიღება ნეილონის ფისისგან, რომლის საკვებია კაპროლაქტამი. ეს უკანასკნელი იწარმოება თეთრი ფხვნილის სახით ფენოლისგან, ბენზოლისგან ან ციკლოჰექსანისგან.

- განვითარებული ინდუსტრია. მის პროდუქტებზე დიდი მოთხოვნაა, რადგან ისინი აქტიურად გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში. წარმოებაში გამოყენებული მასალის მიხედვით, ისინი იძენენ განსხვავებულ თვისებებსა და მახასიათებლებს.

ქიმიური ბოჭკოების კლასიფიკაცია და თვისებები

ამ ინდუსტრიის პროდუქტები იყოფა სამ ძირითად ჯგუფად:

1. ხელოვნური - ორგანული მაღალმოლეკულური ნაერთები, რომლებიც მიიღება ბუნებრივ ნივთიერებებზე ზემოქმედებით და მათგან პოლიმერების მოპოვებით, მოქმედებს როგორც ნედლეული.


2. სინთეზური - გამოიყენება დაბალი მოლეკულური წონის ნაერთების დასამზადებლად, საიდანაც სინთეზით გამოიყოფა ორგანული პოლიმერები.


3. მინერალი - ჯგუფი, რომელიც მნიშვნელოვნად განსხვავდება წინა ჯგუფისგან, რადგან იგი მზადდება არაორგანული ნაერთებისგან და აქვს განსაკუთრებული მახასიათებლები და თვისებები.

ქიმიური ბოჭკოების წარმოებააქვს მთელი რიგი უპირატესობები ბუნებრივთან შედარებით. ის არ არის დამოკიდებული სეზონზე, ამინდზე და ნაკლებად შრომატევადია. გარდა ამისა, ასეთი ძაფები იწარმოება წინასწარ განსაზღვრული ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლებით.

ქიმიურ ბოჭკოებს აქვთ შესანიშნავი წინააღმდეგობა გახეხვის, ბაქტერიებისა და ობის მიმართ, განზომილებიანი სტაბილურობა, ნაოჭების წინააღმდეგობა, უარყოფითი ზემოქმედების წინააღმდეგობა (სინათლე, ტენიანობა და ა.შ.), სითბოს და განმეორებითი დატვირთვების მიმართ. მათი ფიზიკურ-მექანიკური და ქიმიური თვისებები შეიძლება შეიცვალოს გამოყენებული პოლიმერის ან მზა პროდუქტის შეცვლით. ეს შესაძლებელს ხდის ერთი და იგივე ნედლეულისგან განსხვავებული მახასიათებლების მქონე ბოჭკოების წარმოებას. გარდა ამისა, სხვადასხვა სტრუქტურის ქიმიური ბოჭკოების შერევა შესაძლებელია ახალი მოდელების შესაქმნელად და პროდუქციის ასორტიმენტის გაფართოებისთვის.

წარმოების სპეციფიკა

ქიმიური ბოჭკოების წარმოების პროცესისაკმაოდ რთული და შედგება რამდენიმე ეტაპისგან: საწყისი მასალის მოპოვება, მისი გადაქცევა სპეციალურ დაწნულ ხსნარად, ბოჭკოების ფორმირება სპინერების მეშვეობით და დასრულება. ძაფის ფორმირება არის ნაბიჯი, რომელსაც ცენტრალური მნიშვნელობა აქვს პროდუქტის მახასიათებლების დასადგენად. ეს შეიძლება გაკეთდეს რამდენიმე გზით:

• სველი ან მშრალი ხსნარის გამოყენება;


• მშრალი-სველი ხსნარის გამოყენებით;


• მკვეთრი ლითონის კილიტა;


• დნობისგან;


• ნახატი;


• გაბრტყელება;


• დისპერსიისგან;


• გელის ჩამოსხმა.

ქიმიური ბოჭკოების წარმოებაში გამოიყენება ფილტრები, რომლებიც ასუფთავებენ დაწნულ დნობას ან ხსნარს მექანიკური მინარევებისაგან. ისინი მზადდება პალადიუმის, პლატინის, ოქროს ან მათი შენადნობებისგან.

ქიმიური ბოჭკოების განათება და მათი წარმოებისთვის აღჭურვილობა გამოფენაზე "ქიმია"

სპეციფიკის შესწავლით დაინტერესებული სპეციალისტებისა და კომპანიებისთვის ქიმიური ბოჭკოების წარმოებამწარმოებელთა ასორტიმენტის გაფართოებით და მათი საწარმოების პროდუქციის წარმოდგენით, საუკეთესო ადგილი იქნება ქიმიის გამოფენა. ეს არის ინდუსტრიის მიერ ორგანიზებული ღონისძიება, რომლის მიზანია წარმოაჩინოს მისი მიღწევები სხვადასხვა სფეროში, დაამყაროს კონტაქტები კომპანიებს, სპეციალისტებს, რეგიონებსა და ქვეყნებს შორის. იგი მოიცავს ყველა ინდუსტრიას და აძლევს საწარმოებს შესაძლებლობას მოაწყონ თავიანთი საგამოფენო საქმიანობა და განათავსონ სტენდი დედაქალაქის ექსპოცენტრის კომპლექსის ადგილზე.

ეს ცენტრი ფართოდ არის ცნობილი რუსეთის ფარგლებს გარეთ და მის პავილიონებში გამართულ საერთაშორისო ღონისძიებებში მრავალი კომპანია მონაწილეობს. ეს უზრუნველყოფს უცხოელ პარტნიორებთან კონტაქტების დამყარებას და ინდუსტრიაში ახალი სპონსორების მოზიდვას. ინვესტიციებს დიდი მნიშვნელობა აქვს ქიმიური მრეწველობისთვის, რადგან მას სჭირდება სერიოზული ინექციები, მათ შორის უცხოური. ქიმიური ბოჭკოების წარმოების სფერო, ისევე როგორც მრავალი სხვა ინდუსტრია, დაინტერესებულია ინვესტიციების მოზიდვით, რაც ხელს შეუწყობს მის განვითარებას და მოდერნიზაციას. თავის მხრივ, გამოფენისთვის ეს შესანიშნავი შესაძლებლობაა წარმოადგინონ თავიანთი საწარმოები ყველაზე ხელსაყრელ შუქზე და გაზარდონ მათი მიმზიდველობა.

გამოფენა „ქიმია“ დაინტერესებულია მონაწილეებისთვის მაქსიმალურად კომფორტული პირობების შექმნასთან ერთად, ვიზიტორთა მაქსიმალური რაოდენობის მოზიდვით. ამიტომ მისმა ორგანიზატორებმა ღონისძიების ჩასატარებლად კომპლექსი Expocentre აირჩიეს.