रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनाचे मुख्य टप्पे. "रासायनिक तंतूंचे प्रकार

19वे शतक हे विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील महत्त्वपूर्ण शोधांनी चिन्हांकित होते. तीक्ष्ण तांत्रिक तेजीमुळे उत्पादनाच्या जवळजवळ सर्व क्षेत्रांवर परिणाम झाला, अनेक प्रक्रिया स्वयंचलित झाल्या आणि गुणात्मक नवीन स्तरावर हलविण्यात आल्या. तांत्रिक क्रांतीने कापड उद्योगालाही मागे टाकले नाही - 1890 मध्ये, रासायनिक अभिक्रिया वापरून तयार केलेला फायबर प्रथम फ्रान्समध्ये प्राप्त झाला. या घटनेपासून रासायनिक तंतूंचा इतिहास सुरू झाला.

रासायनिक तंतूंचे प्रकार, वर्गीकरण आणि गुणधर्म

वर्गीकरणानुसार, सर्व तंतू दोन मुख्य गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: सेंद्रिय आणि अजैविक. सेंद्रिय तंतूंमध्ये कृत्रिम आणि कृत्रिम तंतूंचा समावेश होतो. त्यांच्यातील फरक असा आहे की कृत्रिम पदार्थ नैसर्गिक पदार्थांपासून (पॉलिमर) तयार केले जातात, परंतु रासायनिक अभिक्रियांच्या मदतीने. सिंथेटिक फायबर कच्चा माल म्हणून सिंथेटिक पॉलिमर वापरतात, तर फॅब्रिक्स मिळविण्याच्या प्रक्रिया मूलभूतपणे भिन्न नसतात. अजैविक तंतूंमध्ये खनिज तंतूंचा समूह समाविष्ट असतो जो अजैविक कच्च्या मालापासून मिळवला जातो.

कृत्रिम तंतूंसाठी कच्चा माल म्हणून, हायड्रेटेड सेल्युलोज, सेल्युलोज एसीटेट आणि प्रोटीन पॉलिमर वापरले जातात, कृत्रिम तंतूंसाठी - कार्बोचेन आणि हेटरोचेन पॉलिमर.

रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनात रासायनिक प्रक्रियांचा वापर केला जातो या वस्तुस्थितीमुळे, तंतूंचे गुणधर्म, प्रामुख्याने यांत्रिक, उत्पादन प्रक्रियेच्या विविध पॅरामीटर्सचा वापर करून बदलले जाऊ शकतात.

नैसर्गिक तंतूंच्या तुलनेत रासायनिक तंतूंचे मुख्य वेगळे गुणधर्म आहेत:

• उच्च शक्ती;
• ताणण्याची क्षमता;
• तन्य शक्ती आणि विविध शक्तींचे दीर्घकालीन भार;
• प्रकाश, ओलावा, जीवाणूंचा प्रतिकार;
• क्रीज प्रतिकार.

काही विशेष प्रकार उच्च तापमान आणि आक्रमक वातावरणास प्रतिरोधक असतात.

GOST रासायनिक धागे

ऑल-रशियन GOST नुसार, रासायनिक तंतूंचे वर्गीकरण बरेच क्लिष्ट आहे.

GOST नुसार कृत्रिम तंतू आणि धागे विभागलेले आहेत:

• कृत्रिम तंतू;
• कॉर्ड फॅब्रिकसाठी कृत्रिम धागे;
• तांत्रिक उत्पादनांसाठी कृत्रिम धागे;
• सुतळीसाठी तांत्रिक धागे;
• कृत्रिम कापडाचे धागे.

कृत्रिम तंतू आणि धागे, यामधून, खालील गटांचा समावेश होतो: कृत्रिम तंतू, कॉर्ड फॅब्रिकसाठी सिंथेटिक धागे, तांत्रिक उत्पादनांसाठी, फिल्म आणि कापड कृत्रिम धागे.

प्रत्येक गटामध्ये एक किंवा अधिक उपप्रजातींचा समावेश होतो. कॅटलॉगमध्ये प्रत्येक उपप्रजातीचा स्वतःचा कोड असतो.

रासायनिक तंतू मिळविण्याचे तंत्रज्ञान, उत्पादन

नैसर्गिक तंतूंच्या तुलनेत रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनाचे मोठे फायदे आहेत:

• प्रथम, त्यांचे उत्पादन हंगामावर अवलंबून नाही;
• दुसरे म्हणजे, उत्पादन प्रक्रिया स्वतःच, जरी खूप क्लिष्ट असली तरी, खूपच कमी कष्टदायक आहे;
• तिसरे म्हणजे, प्री-सेट पॅरामीटर्ससह फायबर मिळवण्याची संधी आहे.

तांत्रिक दृष्टिकोनातून, या प्रक्रिया गुंतागुंतीच्या असतात आणि त्यात नेहमीच अनेक टप्पे असतात. प्रथम, कच्चा माल मिळवला जातो, नंतर ते एका विशेष कताईच्या द्रावणात रूपांतरित केले जाते, त्यानंतर तंतू तयार होतात आणि पूर्ण होतात.

तंतू तयार करण्यासाठी विविध तंत्रे वापरली जातात:

• ओल्या, कोरड्या किंवा कोरड्या-ओल्या मोर्टारचा वापर;
• मेटल फॉइल कटिंगचा वापर;
• वितळणे किंवा फैलाव पासून रेखाचित्र;
• रेखाचित्र
• सपाटीकरण;
• जेल मोल्डिंग.

रासायनिक तंतूंचा वापर

अनेक उद्योगांमध्ये रासायनिक तंतूंचा वापर खूप विस्तृत आहे. त्यांचा मुख्य फायदा तुलनेने कमी खर्च आणि दीर्घ सेवा जीवन आहे. रासायनिक तंतूंपासून बनवलेल्या कापडांचा वापर विशेष कपड्यांसाठी, ऑटोमोटिव्ह उद्योगात - टायर मजबूत करण्यासाठी सक्रियपणे केला जातो. विविध प्रकारच्या तंत्रात, सिंथेटिक किंवा खनिज तंतूंनी बनविलेले न विणलेले साहित्य अधिक वेळा वापरले जाते.

कापड रासायनिक तंतू

रासायनिक उत्पत्तीच्या कापड तंतूंच्या उत्पादनासाठी (विशेषतः, कृत्रिम तंतूंच्या उत्पादनासाठी) तेल आणि कोळसा प्रक्रियेची वायूयुक्त उत्पादने कच्चा माल म्हणून वापरली जातात. अशा प्रकारे, तंतूंचे संश्लेषण केले जाते जे रचना, गुणधर्म आणि ज्वलन पद्धतीमध्ये भिन्न असतात.

सर्वात लोकप्रियांपैकी:

• पॉलिस्टर तंतू (लवसान, क्रिंपलेन);
• पॉलिमाइड तंतू (नायलॉन, नायलॉन);
• polyacrylonitrile तंतू (नायट्रॉन, ऍक्रेलिक);
• इलास्टेन फायबर (लाइक्रा, डोर्लास्टन).

कृत्रिम तंतूंमध्ये, सर्वात सामान्य व्हिस्कोस आणि एसीटेट आहेत. सेल्युलोजपासून व्हिस्कोस तंतू मिळतात - प्रामुख्याने ऐटबाज. रासायनिक प्रक्रियेद्वारे, या फायबरला नैसर्गिक रेशीम, लोकर किंवा कापसाचे दृश्य साम्य दिले जाऊ शकते. एसीटेट फायबर कापूस उत्पादनातील कचऱ्यापासून बनवले जाते, त्यामुळे ते ओलावा चांगल्या प्रकारे शोषून घेतात.

रासायनिक फायबर न विणलेले

नैसर्गिक आणि रासायनिक तंतूंमधून न विणलेले साहित्य मिळू शकते. अनेकदा न विणलेल्या साहित्याचा पुनर्वापर केलेल्या साहित्यापासून आणि इतर उद्योगांच्या कचऱ्यापासून निर्मिती केली जाते.

मेकॅनिकल, एरोडायनामिक, हायड्रॉलिक, इलेक्ट्रोस्टॅटिक किंवा फायबर-फॉर्मिंग पद्धतींनी तयार केलेला तंतुमय आधार बांधला जातो.

न विणलेल्या सामग्रीच्या उत्पादनातील मुख्य टप्पा म्हणजे तंतुमय पाया जोडण्याचा टप्पा, खालीलपैकी एका पद्धतीद्वारे प्राप्त केला जातो:

1. रासायनिक किंवा चिकट (चिकट)- तयार केलेले जाळे जलीय द्रावणाच्या स्वरूपात बाइंडर घटकासह गर्भवती, लेपित किंवा सिंचन केले जाते, ज्याचा वापर सतत किंवा खंडित केला जाऊ शकतो.
2. थर्मल- ही पद्धत काही सिंथेटिक तंतूंच्या थर्मोप्लास्टिक गुणधर्मांचा वापर करते. काहीवेळा न विणलेल्या साहित्याचा वापर करणारे तंतू वापरले जातात, परंतु बहुतेक प्रकरणांमध्ये, कताईच्या टप्प्यावर, कमी वितळण्याचे बिंदू (द्विघटक) असलेले तंतू जाणूनबुजून नॉन विणलेल्या सामग्रीमध्ये जोडले जातात.

रासायनिक फायबर उद्योग सुविधा

रासायनिक उत्पादनामध्ये उद्योगाच्या अनेक क्षेत्रांचा समावेश असल्याने, सर्व रासायनिक उद्योग सुविधा कच्चा माल आणि अनुप्रयोगांवर अवलंबून 5 वर्गांमध्ये विभागल्या जातात:

• सेंद्रिय पदार्थ;
• अजैविक पदार्थ;
• सेंद्रीय संश्लेषण साहित्य;
• शुद्ध पदार्थ आणि रसायने;
• फार्मास्युटिकल आणि वैद्यकीय गट.

उद्देशाच्या प्रकारानुसार, रासायनिक फायबर उद्योग सुविधा मुख्य, सामान्य कारखाना आणि सहायक मध्ये विभागल्या जातात.

नैसर्गिक आणि रासायनिक तंतू ……………………………………………………….3

रासायनिक तंतूंच्या वापराचे क्षेत्र ………………………………………..5

रासायनिक तंतूंचे वर्गीकरण…………………………………………..7

रासायनिक तंतूंचे गुणवत्ता व्यवस्थापन ………………………………………………9

रासायनिक तंतू मिळविण्याची तांत्रिक प्रक्रिया …………………………..१०

उत्पादन लवचिकता………………………………………………………………..१४

वापरलेल्या साहित्याची यादी ……………………………………………………………………………………………… 15

नैसर्गिक आणि रासायनिक तंतू

सर्व प्रकारचे तंतू, उत्पत्तीवर अवलंबून, दोन गटांमध्ये विभागलेले आहेत - नैसर्गिक आणि रासायनिक. नैसर्गिक तंतूंमध्ये, सेंद्रिय (कापूस, तागाचे, भांग, लोकर, नैसर्गिक रेशीम) आणि अजैविक (एस्बेस्टोस) तंतू वेगळे आहेत.

रासायनिक फायबर उद्योगाचा विकास थेट मुख्य प्रकारच्या कच्च्या मालाची उपलब्धता आणि उपलब्धता यावर अवलंबून आहे. लाकूड, तेल, कोळसा, नैसर्गिक वायू आणि रिफायनरी वायू, जे रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनासाठी फीडस्टॉक आहेत, आपल्या देशात पुरेशा प्रमाणात उपलब्ध आहेत.

रासायनिक तंतू हे फक्त रेशीम आणि इतर नैसर्गिक तंतूंचे (कापूस, लोकर) पर्याय म्हणून फार पूर्वीपासून थांबले आहेत. सध्या, ते तंतूंचा एक पूर्णपणे नवीन वर्ग तयार करतात, ज्याला स्वतंत्र महत्त्व आहे. सुंदर, टिकाऊ आणि सामान्यत: प्रवेश करण्यायोग्य ग्राहकोपयोगी वस्तू, तसेच उच्च दर्जाची तांत्रिक उत्पादने जी नैसर्गिक तंतूपासून बनवलेल्या उत्पादनांच्या गुणवत्तेत निकृष्ट नसतात आणि बर्याच बाबतीत त्यांना अनेक महत्त्वाच्या निर्देशकांमध्ये मागे टाकतात, रासायनिक तंतूपासून बनवता येतात.

कापड आणि निटवेअर उद्योगात, रासायनिक तंतू शुद्ध स्वरूपात आणि इतर तंतूंच्या मिश्रणात वापरले जातात. ते कपडे, ड्रेस, अस्तर, तागाचे, सजावटीचे आणि असबाब कापड तयार करण्यासाठी वापरले जातात; कृत्रिम फर, कार्पेट, स्टॉकिंग्ज, अंडरवेअर, कपडे, बाह्य कपडे, निटवेअर आणि इतर उत्पादने.

रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनाचा वेगवान विकास अनेक वस्तुनिष्ठ कारणांमुळे उत्तेजित होतो:

अ) रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनासाठी कोणत्याही प्रकारच्या नैसर्गिक फायबरच्या उत्पादनापेक्षा उत्पादनाच्या प्रति युनिट कमी भांडवली गुंतवणूकीची आवश्यकता असते;

b) रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनासाठी लागणारा मजूर खर्च कोणत्याही प्रकारच्या नैसर्गिक तंतूंच्या उत्पादनापेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असतो;

c) रासायनिक तंतूंमध्ये विविध गुणधर्म असतात, जे उच्च दर्जाची उत्पादने सुनिश्चित करतात. याव्यतिरिक्त, रासायनिक तंतूंचा वापर आपल्याला कापड उत्पादनांची श्रेणी विस्तृत करण्यास अनुमती देतो. नैसर्गिक तंतूंचे गुणधर्म केवळ अतिशय संकुचित मर्यादेतच बदलले जाऊ शकतात हे तथ्य कमी महत्त्वाचे नाही, तर रासायनिक तंतूंचे गुणधर्म, निर्मिती किंवा त्यानंतरच्या प्रक्रियेच्या अटींमध्ये बदल करून, दिशात्मकपणे खूप विस्तृत श्रेणीत बदलले जाऊ शकतात.

रासायनिक तंतू वापरण्याची फील्ड

उद्देशानुसार, रासायनिक तंतू मोनोफिलामेंट्स, कॉम्प्लेक्स फिलामेंट्स, स्टेपल फायबर आणि टो या स्वरूपात तयार केले जातात.

मोनोफिलामेंट्स - मोठ्या लांबीचे एकल धागे, रेखांशाच्या दिशेने विभागलेले नाहीत आणि कापड आणि तांत्रिक उत्पादनांच्या थेट उत्पादनासाठी योग्य आहेत. मोनोफिलामेंट बहुतेकदा फिशिंग लाइनच्या स्वरूपात तसेच फिशिंग नेट आणि पिठाच्या चाळणीच्या निर्मितीसाठी वापरले जाते. काहीवेळा मोनोफिलामेंट्स विविध मापन यंत्रांमध्ये देखील वापरले जातात.

कॉम्प्लेक्स थ्रेड्स - दोन किंवा अधिक प्राथमिक धागे असतात, वळवून, ग्लूइंगद्वारे एकमेकांशी जोडलेले असतात आणि उत्पादनांच्या थेट उत्पादनासाठी योग्य असतात. जटिल धागे, यामधून, दोन गटांमध्ये विभागलेले आहेत: कापड आणि तांत्रिक. कापडाचे धागे हे पातळ धागे असतात जे प्रामुख्याने ग्राहकोपयोगी वस्तूंच्या निर्मितीसाठी असतात. तांत्रिक धाग्यांमध्ये तांत्रिक आणि कॉर्ड उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी (कार आणि विमानाचे टायर, कन्व्हेयर बेल्ट, ड्राइव्ह बेल्ट) वापरल्या जाणार्‍या उच्च रेषीय घनतेसह थ्रेड्सचा समावेश होतो.

अलीकडे, उच्च तन्य शक्तीचे जटिल धागे आणि लोडिंग अंतर्गत कमीत कमी विकृती (उच्च मॉड्यूलस) प्लॅस्टिक मजबूत करण्यासाठी आणि रस्त्याच्या पृष्ठभागाच्या निर्मितीसाठी विशेष गुणधर्म असलेले उच्च-शक्तीचे धागे मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहेत.

स्टेपल फायबर, ज्यामध्ये विविध कट लांबीच्या फिलामेंट्सचा समावेश आहे, अलीकडेपर्यंत फक्त कापूस, लोकर आणि अंबाडी स्पिनिंग मशीनवर सूत तयार करण्यासाठी वापरला जात होता. सध्या, गोलाकार क्रॉस-सेक्शन असलेले तंतू मोठ्या प्रमाणावर भिंत आणि मजल्यावरील कार्पेट आणि मजल्यांच्या वरच्या थराच्या निर्मितीसाठी वापरले जातात. सिंथेटिक कागदाच्या निर्मितीसाठी 2 - 3 मिमी (फायब्रिड्स) लांबीचे तंतू वापरले जातात.

कापडाच्या मशीनवर सूत तयार करण्यासाठी मोठ्या संख्येने रेखांशाच्या दुमडलेल्या फिलामेंट्सचा टो वापरला जातो.

विशिष्ट श्रेणीच्या उत्पादनांसाठी (बाह्य जर्सी, होजरी इ.), टेक्सचर थ्रेड्स तयार केले जातात, जे अतिरिक्त प्रक्रियेद्वारे, वाढीव बल्क, क्रिंप किंवा स्ट्रेच दिले जातात.

सध्या उत्पादित केलेले सर्व रासायनिक तंतू उत्पादनाच्या प्रमाणानुसार दोन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात - मोठ्या-टनेज आणि कमी-टनेज. मल्टी-टनेज फायबर आणि धागे हे ग्राहकोपयोगी वस्तू आणि तांत्रिक उत्पादनांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी आहेत. अशा तंतूंचे उत्पादन थोड्या प्रमाणात प्रारंभिक पॉलिमर (HC, LC, PA, PET, PAN, PO) च्या आधारे मोठ्या प्रमाणावर केले जाते.

कमी-टोनेज तंतू, किंवा, त्यांना विशेष उद्देशांसाठी तंतू असेही म्हणतात, त्यांच्या विशिष्ट गुणधर्मांमुळे कमी प्रमाणात तयार केले जातात. ते अभियांत्रिकी, औषध आणि राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेच्या अनेक क्षेत्रांमध्ये वापरले जातात. यामध्ये उष्णता- आणि उष्णता-प्रतिरोधक, जीवाणूनाशक, अग्नि-प्रतिरोधक, केमिसॉर्प्शन आणि इतर तंतूंचा समावेश होतो. प्रारंभिक फायबर-फॉर्मिंग पॉलिमरच्या स्वरूपावर अवलंबून, रासायनिक तंतू कृत्रिम आणि सिंथेटिकमध्ये विभागले जातात.

प्रारंभिक फायबर-फॉर्मिंग पॉलिमरच्या स्वरूपावर अवलंबून, रासायनिक तंतू कृत्रिम आणि सिंथेटिकमध्ये विभागले जातात.

रासायनिक तंतूंचे वर्गीकरण

कृत्रिम तंतू नैसर्गिक पॉलिमरच्या आधारे तयार केले जातात आणि हायड्रेटेड सेल्युलोज, एसीटेट आणि प्रोटीनमध्ये विभागले जातात. व्हिस्कोस किंवा तांबे-अमोनिया पद्धतीने मिळवलेले हायड्रेटेड सेल्युलोज तंतू सर्वाधिक मल्टी-टनेज आहेत.

एसीटेट तंतू सेल्युलोजच्या एसिटिक ऍसिड एस्टर्स (एसीटेट्स) च्या आधारावर एसीटेट गटांच्या (व्हीएसी आणि टीएसी तंतू) वेगवेगळ्या सामग्रीसह तयार केले जातात.

वनस्पती आणि प्राण्यांच्या उत्पत्तीच्या प्रथिनांवर आधारित तंतू त्यांच्या कमी गुणवत्तेमुळे आणि त्यांच्या उत्पादनासाठी अन्न कच्च्या मालाच्या वापरामुळे अत्यंत मर्यादित प्रमाणात तयार होतात.

सिंथेटिक तंतू हे साध्या पदार्थांपासून (कॅप्रोलॅक्टम, ऍक्रिलोनिट्रिल, प्रोपीलीन इ.) उद्योगात संश्लेषित केलेल्या पॉलिमरपासून तयार केले जातात. प्रारंभिक फायबर-फॉर्मिंग पॉलिमरच्या मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या रासायनिक संरचनेवर अवलंबून, ते दोन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: कार्बोचेन आणि हेटरोचेन.

कार्बोचेन तंतूंमध्ये पॉलिमरच्या आधारे मिळविलेले तंतू समाविष्ट असतात, ज्याची मुख्य मॅक्रोमोलेक्युलर साखळी केवळ एकमेकांशी जोडलेल्या कार्बन अणूंपासून तयार केली जाते. या तंतूंच्या गटातून पॉलीअॅक्रिलोनिट्रिल आणि पॉलीओलेफिन तंतूंना सर्वाधिक अर्ज प्राप्त झाले आहेत. कमी प्रमाणात, परंतु तरीही तुलनेने मोठ्या प्रमाणात, पॉलिव्हिनाल क्लोराईड आणि पॉलिव्हिनाल अल्कोहोलवर आधारित तंतू तयार होतात. फ्लोरिनयुक्त तंतू मर्यादित प्रमाणात तयार होतात.

हेटरोचेन तंतूंमध्ये पॉलिमरपासून मिळणाऱ्या तंतूंचा समावेश होतो, त्यातील मुख्य मॅक्रोमोलेक्युलर साखळी, ज्यामध्ये कार्बन नायट्रोजन व्यतिरिक्त, ऑक्सिजन, नायट्रोजन किंवा इतर घटकांचे अणू असतात. या गटातील तंतू - पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट आणि पॉलिमाइड - सर्व रासायनिक तंतूंमध्ये सर्वाधिक मल्टी-टनेज आहेत. पॉलीयुरेथेन तंतू तुलनेने कमी प्रमाणात तयार होतात.

तांत्रिक हेतूंसाठी उच्च-शक्तीच्या उच्च-मॉड्यूलस तंतूंचा समूह - ग्राफिटाइज्ड किंवा जळलेल्या पॉलिमर, काच, धातू किंवा मेटल नायट्राइड्स किंवा कार्बाइड्सपासून मिळवलेले कार्बन, हे विशेष लक्षात घेण्यासारखे आहे. हे तंतू प्रामुख्याने प्रबलित प्लास्टिक आणि इतर संरचनात्मक साहित्याच्या निर्मितीसाठी वापरले जातात.

रासायनिक तंतूंचे गुणवत्ता व्यवस्थापन

रासायनिक तंतूंमध्ये अनेकदा उच्च तन्य शक्ती असते [1200 MN/m2 (120 kgf/mm2) पर्यंत], ज्याचा अर्थ तन्य वाढवणे, चांगली मितीय स्थिरता, क्रीज प्रतिरोधकता, वारंवार आणि पर्यायी भारांना उच्च प्रतिकार, प्रकाश, आर्द्रता, साचा, बॅक्टेरिया, केमो- आणि उष्णता प्रतिरोधक. रासायनिक तंतूंचे भौतिक-यांत्रिक आणि भौतिक-रासायनिक गुणधर्म स्पिनिंग, ड्रॉइंग, फिनिशिंग आणि उष्णता उपचार प्रक्रियेत तसेच फीडस्टॉक (पॉलिमर) आणि फायबर दोन्हीमध्ये बदल करून बदलले जाऊ शकतात. यामुळे एकाच प्रारंभिक फायबर-फॉर्मिंग पॉलिमरपासून, विविध प्रकारचे कापड आणि इतर गुणधर्म असलेले रासायनिक तंतू तयार करणे शक्य होते. मानवनिर्मित तंतूंचा वापर नैसर्गिक तंतूंच्या मिश्रणात कापडांच्या नवीन श्रेणींच्या निर्मितीमध्ये केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे नंतरची गुणवत्ता आणि देखावा मोठ्या प्रमाणात सुधारतो.

रासायनिक तंतू मिळविण्यासाठी तांत्रिक प्रक्रिया

रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनासाठी तांत्रिक प्रक्रियेमध्ये सहसा तीन टप्पे असतात. पॉलिमाइड, पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट आणि इतर काही तंतूंचे उत्पादन हा एकमेव अपवाद आहे, जिथे तांत्रिक प्रक्रिया फायबर-फॉर्मिंग पॉलिमरच्या संश्लेषणाने सुरू होते.

प्रक्रियेचा पहिला टप्पा म्हणजे स्पिनिंग सोल्यूशन किंवा वितळणे. या टप्प्यावर, मूळ पॉलिमर विरघळवून किंवा वितळवून चिकट अवस्थेत हस्तांतरित केले जाते. काही प्रकरणांमध्ये (पीव्हीए तंतू मिळवणे), पॉलिमरचे चिपचिपा अवस्थेत हस्तांतरण देखील प्लास्टिकीकरणाच्या परिणामी होते. परिणामी स्पिनिंग सोल्यूशन किंवा वितळणे मिक्सिंग आणि शुध्दीकरण (गाळणे, डीअरिंग) च्या अधीन आहे. या टप्प्यावर, तंतूंना विशिष्ट गुणधर्म प्रदान करण्यासाठी, काहीवेळा स्पिनिंग सोल्युशनमध्ये विविध ऍडिटिव्ह्ज (थर्मल स्टॅबिलायझर्स, रंग, मॅटिंग एजंट इ.) समाविष्ट केले जातात.

विषय: 1.रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनासाठी तंत्रज्ञान

2.रासायनिक तंतूंचे गुणधर्म

लक्ष्य:

• कापड तंतूंच्या वर्गीकरणाचा अभ्यास करा ; विद्यार्थ्यांना रासायनिक तंतू आणि त्यांचे गुणधर्म मिळविण्याच्या प्रक्रियेची ओळख करून देणे; विद्यार्थ्यांना त्यांच्यापासून उत्पादने तयार करण्यासाठी आणि त्यांची काळजी घेण्यासाठी फायबरचे गुणधर्म कसे वापरावे हे शिकवण्यासाठी;
• सौंदर्याचा स्वाद, चौकसपणा जोपासणे;
• तार्किक विचार विकसित करा.

नवीन साहित्य शिकणे.

मौखिक आणि उदाहरणात्मक कथा.

अनेक शतके, लोक निसर्गाने त्यांना दिलेल्या तंतूंच्या उत्पादनात वापरले - जंगली वनस्पती, प्राण्यांचे केस, अंबाडी आणि भांग तंतू. शेतीच्या विकासासह, लोक कापूस पिकवू लागले, जे खूप चांगले आणि टिकाऊ फायबर देते.

परंतु नैसर्गिक कच्च्या मालामध्ये त्यांचे तोटे आहेत. नैसर्गिक तंतू, उदाहरणार्थ, खूप लहान आहेत, पुरेसे मजबूत नाहीत आणि जटिल प्रक्रिया आवश्यक आहेत. आणि लोक कच्चा माल शोधू लागले ज्यातून स्वस्त मार्गाने फॅब्रिक मिळवणे शक्य होईल, लोकरीसारखे उबदार, हलके आणि सुंदर, रेशीमसारखे, स्वस्त आणि व्यावहारिक, कापसासारखे.

आधुनिक रसायनशास्त्रातील प्रगतीमुळे नैसर्गिक पदार्थांपासून, मुख्यतः लाकूड आणि पेंढा यांच्यापासून प्राप्त झालेल्या सेल्युलोजपासून असे रासायनिक फायबर तयार करणे शक्य झाले आहे. अशा फायबरला कृत्रिम म्हणतात आणि फायबर आणि सिंथेटिक पॉलिमरपासून बनवलेल्या फायबरला सिंथेटिक म्हणतात.

रासायनिक तंतू हे भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रियांद्वारे कृत्रिमरित्या तयार केलेले तंतू आहेत.

फॅब्रिक्सच्या उत्पादनासाठी वापरल्या जाणार्‍या रासायनिक तंतूंच्या सर्व विस्तृत श्रेणीची गणना करण्यास आता एकही विशेषज्ञ सक्षम नाही. आणि प्रयोगशाळांमध्ये, त्यांचे अधिकाधिक प्रकार संश्लेषित केले जातात.

कृत्रिम रेशीम निर्मितीसाठी व्यावहारिक पूर्वस्थिती 19 व्या शतकातील शोधांनी तयार केली होती.

कापूस आणि बास्ट फायबरमध्ये सेल्युलोज असते. सेल्युलोजचे द्रावण मिळविण्यासाठी अनेक पद्धती विकसित केल्या गेल्या, त्यास एका अरुंद छिद्रातून (डाय) बळजबरी करणे आणि सॉल्व्हेंट काढून टाकणे, त्यानंतर रेशमासारखे धागे प्राप्त केले गेले. एसिटिक ऍसिड, अल्कलाइन कॉपर हायड्रॉक्साईड द्रावण, सोडियम हायड्रॉक्साईड आणि कार्बन डायसल्फाइड हे सॉल्व्हेंट्स म्हणून वापरले गेले. परिणामी थ्रेड्सना अनुक्रमे एसीटेट, तांबे अमोनियम आणि व्हिस्कोस म्हणतात.

स्पिनरेट्समधून बाहेर पडणाऱ्या तंतुंचा मोठा समूह काढला जातो, एकत्र फिरवला जातो आणि काडतुसावर जटिल फिलामेंट म्हणून जखमा होतो.

स्टेपल फायबर मिळविण्यासाठी, ऑपरेशन पूर्ण केल्यानंतर जटिल धागा दिलेल्या लांबीच्या फायबरमध्ये कापला जातो.

सिंथेटिक फायबर पॉलिमरिक पदार्थांपासून बनवले जातात. फायबर बनवणारे पॉलिमर बेंझिन, फिनॉल, अमोनिया इत्यादी मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणार्‍या पेट्रोलियम उत्पादनांमधून संश्लेषित केले जातात. फीडस्टॉकची रचना आणि त्याच्या प्रक्रियेच्या पद्धती बदलून, कृत्रिम तंतूंना नैसर्गिक तंतू नसलेले अद्वितीय गुणधर्म दिले जाऊ शकतात. सिंथेटिक तंतू प्रामुख्याने वितळण्यापासून मिळवले जातात, उदाहरणार्थ, पॉलिस्टर, पॉलिमाइडचे तंतू, स्पिनरेट्सद्वारे दाबले जातात.

रासायनिक कच्च्या मालाच्या प्रकारावर आणि त्याच्या निर्मितीच्या परिस्थितीवर अवलंबून, विविध प्रकारच्या पूर्वनिर्धारित गुणधर्मांसह तंतू तयार करणे शक्य आहे. उदाहरणार्थ, स्पिनरेटमधून बाहेर पडण्याच्या क्षणी तुम्ही जेट जितके मजबूत खेचता तितके फायबर मजबूत होईल. कधीकधी रासायनिक तंतू समान जाडीच्या स्टीलच्या वायरपेक्षाही मजबूत असतात.

सिंथेटिक तंतू मोनोफिलामेंट, मल्टीफिलामेंट आणि टेक्सचर्ड यार्न आणि स्टेपल फायबरच्या स्वरूपात देखील उपलब्ध आहेत.

एकाच प्रकारच्या तंतूंना वेगवेगळ्या देशांमध्ये वेगवेगळी व्यापारी नावे आहेत. तर, रशियामध्ये पॉलिमाइड फायबरला कॅप्रॉन म्हणतात, यूएसएमध्ये - नायलॉन, जर्मनीमध्ये - पर्लॉन.

काही कृत्रिम आणि कृत्रिम तंतूंच्या गुणधर्मांचा विचार करा. (स्पष्टीकरणादरम्यान, विद्यार्थी टेक्सटाईल फायबर्स व्हिज्युअल एड आणि फॅब्रिक नमुने मधील फायबरचे नमुने पाहतात.

व्हिस्कोस फायबर.

व्हिस्कोस फायबरच्या उत्पादनासाठी कच्चा माल म्हणजे लाकूड लगदा (स्प्रूस चिप्स, भूसा) आणि रसायने. व्हिस्कोस फायबर हे नैसर्गिक रेशीम फायबरसारखेच आहे. तंतूंची लांबी आणि जाडी (पातळ) कोणतीही असू शकते, रंग द्रावणात जोडलेल्या रंगांवर अवलंबून असतो.

व्हिस्कोस तंतू मऊ, गुळगुळीत, सरळ, मजबूत चमक असलेले, नैसर्गिक रेशीम तंतूंपेक्षा कमी टिकाऊ असतात, त्यांची लवचिकता कमी असते, म्हणून या तंतूंपासून बनवलेले कापड खूप सुरकुत्या असतात. व्हिस्कोस फायबर ओलावा चांगल्या प्रकारे शोषून घेतो आणि लवकर सुकतो. व्हिस्कोस फायबर पिवळ्या, वेगवान ज्योतीने कापसासारखे जळते. ज्वलनानंतर, राखाडी राख आणि जळलेल्या कागदाचा वास राहतो.

एसीटेट फायबर.

कपाशीतील कचरा रसायनांसह एकत्र करून अॅसिटेट फायबर मिळतो. एसीटेट तंतूंची देखील अनियंत्रित लांबी असते. ते सरळ, पातळ, मऊ, टिकाऊ, परिधान करण्यास प्रतिरोधक, लवचिक असतात, त्यामुळे त्यांच्यातील कापडांवर सुरकुत्या पडत नाहीत, तीक्ष्ण चमक असते किंवा अजिबात चमक नसते. एसीटेट तंतू ओलावा चांगल्या प्रकारे शोषून घेत नाहीत. तंतूंचा रंग द्रावणात जोडलेल्या रंगांवर अवलंबून असतो.

एसीटेट फायबर हळूहळू जळतो, पिवळ्या ज्वालासह, शेवटी एक वितळलेला बॉल तयार होतो आणि एक विशेष आंबट वास जाणवतो.

कृत्रिम रेशीम कपड्यांचे गुणधर्म फायबरच्या गुणधर्मांवर अवलंबून असतात. हे कापड गुळगुळीत, तीक्ष्ण चमक किंवा मॅट, जड, जाड, नैसर्गिक रेशीम कपड्यांपेक्षा कडक, कमी संकोचन आणि उष्णता प्रतिरोधक असतात. हे कापड टिकाऊ असतात, परंतु जेव्हा ओले होतात तेव्हा त्यांची ताकद कमी होते, ते चांगले कोरतात, ते हवा चांगल्या प्रकारे जात नाहीत आणि आर्द्रता शोषून घेत नाहीत. साबणाच्या पाण्यात चांगले धुतात. ते किंचित आकुंचन देतात, उत्पादने शिवताना मोठ्या प्रमाणात कापतात आणि घातल्यावर सीममध्ये धागे वेगळे होतात. कृत्रिम रेशीमपासून बनवलेल्या कपड्यांना अत्यंत काळजीपूर्वक इस्त्री करणे आवश्यक आहे, विशेषत: एसीटेट रेशीमपासून - मजबूत गरम झाल्यामुळे फॅब्रिक पिवळे होते.

पॉलिस्टर तंतू (लवसान, क्रिंपलेन इ.)

या तंतूंचा पृष्ठभाग गुळगुळीत, मॅट असतो. ते टिकाऊ, झीज होण्यास प्रतिरोधक असतात. ज्वालामध्ये, ते प्रथम वितळतात, नंतर हळूहळू पिवळसर ज्वालाने जळतात, काळी काजळी सोडतात. थंड झाल्यावर, एक घन काळा बॉल तयार होतो.

पॉलिस्टर तंतूंचा एक महत्त्वपूर्ण तोटा म्हणजे कमी स्वच्छता गुणधर्म.

पॉलिमाइड तंतू (कॅपरॉन, नायलॉन, डेडरॉन).

या तंतूंचा पृष्ठभाग गुळगुळीत चमकदार असतो, ते पाण्याने चांगले भिजलेले असतात, परंतु लवकर कोरडे होतात. पॉलिमाइड तंतू उष्णतेसाठी संवेदनशील असतात, आधीच 65 अंश तापमानात ते शक्ती गमावते, म्हणून या तंतूपासून बनविलेले उत्पादन काळजीपूर्वक इस्त्री करणे आवश्यक आहे.

पॉलिमाइड तंतू मजबूत आणि परिधान करण्यास प्रतिरोधक असतात.

स्वच्छता गुणधर्म कमी आहेत.

पांढर्‍या धुकेसह कमकुवत निळसर-पिवळ्या ज्वालासह फायबर जळतो. थंड झाल्यावर, शेवटी एक घन गडद बॉल तयार होतो.

Polyacrylonitrile तंतू (नायट्रॉन, ऍक्रेलिक, मोती इ.).

हे तंतू फ्लफी, मॅट आणि लोकरीसारखे दिसतात, म्हणूनच त्यांना "कृत्रिम लोकर" म्हटले जाते. पॉलीएक्रिलोनिट्रिल फायबरची ताकद आणि पोशाख प्रतिरोध पॉलिमाइड आणि पॉलिस्टरपेक्षा कमी आहे.

फायबरचे हायजेनिक गुणधर्मही कमी असतात.

फायबर चमकत जळते, मोठ्या प्रमाणात काजळी सोडते. थंड झाल्यानंतर, एक प्रवाह तयार होतो, जो आपल्या बोटांनी चिरडला जाऊ शकतो.

Elastane फायबर.

लायक्रा, डोर्लास्टन इलास्टेन फायबरशी संबंधित आहेत. हे तंतू बहुतेकदा इतर तंतूंच्या मिश्रणात वापरले जातात. इलास्टेन तंतू खूप लवचिक असतात, त्यांची लांबी 7 पटीने वाढविण्यास सक्षम असतात आणि नंतर त्यांच्या मूळ स्थितीत संकुचित होतात.

सिंथेटिक तंतूपासून बनवलेले कापड गुळगुळीत, चमकदार, उच्च ताकदीचे असतात. वॉशिंग केल्यानंतर, अनेकदा इस्त्रीची आवश्यकता नसते.

फॅब्रिक्सचे तोटे: कमी स्वच्छता गुणधर्म, स्लिप, फ्रायिंग, थ्रेड विस्तार.

आपण कुठेही आहोत: घरी, शाळेत किंवा रस्त्यावर - आपले कपडे वातावरणातून आणि थेट शरीरातून प्रदूषण शोषून घेतात. त्वचेच्या छिद्रांद्वारे एखादी व्यक्ती लक्षणीय प्रमाणात घाम आणि इतर पदार्थ सोडते, ज्याचे ट्रेस आपण पाहू शकतो, उदाहरणार्थ, त्याच्या कपड्यांच्या कॉलर आणि कफवर.

आमचे कपडे, सूट आणि जॅकेटची काळजी कशी घ्यावी हे सर्व प्रथम, ते कोणत्या सामग्रीतून शिवले जातात यावर अवलंबून असते. किंवा त्याऐवजी, फॅब्रिकच्या कच्च्या मालाच्या रचनेतून.

व्हिस्कोस उत्पादने हाताने किंवा वॉशिंग मशीनमध्ये हलक्या चक्रात आणि कमी तापमानात (30-40 अंश) धुतली जाऊ शकतात. वॉशिंगसाठी नाजूक कापडांसाठी डिटर्जंट वापरा. व्हिस्कोसपासून बनवलेल्या वस्तू कोंडल्या जाऊ नयेत, वळवल्या जाऊ नयेत आणि सेंट्रीफ्यूजमध्ये वाळवू नये. धुतल्यानंतर, उत्पादन, पिळून न टाकता, टांगले जाते किंवा स्वच्छ शीट किंवा टॉवेलवर ठेवले जाते, अंतर्गत फॅब्रिकसह ट्यूबसह गुंडाळले जाते आणि हळूवारपणे बाहेर काढले जाते. ओले असताना किंवा ओलसर लोखंडातून व्हिस्कोसला उबदार लोखंडाने स्ट्रोक करा (थर्मोस्टॅटची स्थिती "रेशीम" असते). या प्रकरणात, उत्पादन जास्त कोरडे केले जाऊ नये. व्हिस्कोस कपडे कोरडे स्वच्छ केले जाऊ शकतात.

एसीटेट उत्पादने हाताने किंवा वॉशिंग मशीनमध्ये 30 अंश तापमानात आणि सौम्य मोडमध्ये धुतली जातात. सुकविण्यासाठी लटकवा. एसीटेट लवकर सुकते आणि इस्त्रीची आवश्यकता नसते. आवश्यक असल्यास, लोहाच्या कमकुवत हीटिंगसह कोरड्या लोहाद्वारे उत्पादने चुकीच्या बाजूने इस्त्री केली जातात. ड्रायरची शिफारस केलेली नाही.

ट्रायसीटेट वॉशिंग मशिनमध्ये 70 अंश तापमानात धुतले जाऊ शकते आणि गरम लोखंडासह इस्त्री केले जाऊ शकते (थर्मोस्टॅट स्थिती - "रेशीम - लोकर").

पॉलिस्टर तंतूपासून बनवलेली उत्पादने वॉशिंग मशिनमध्ये 40-60 अंश तापमानात धुतली जातात. पांढर्या कपड्यांपासून बनवलेल्या उत्पादनांना धुण्यासाठी, सार्वभौमिक डिटर्जंट वापरले जातात, रंगीत - पातळ किंवा रंगीत कापडांसाठी डिटर्जंट्स.

पॉलिस्टर वॉशिंग मशिनमध्ये हलक्या सायकलवर आणि हवेत सुकवले जाऊ शकते. ड्रायिंग प्रोग्राम वापरू नका, कारण जास्त वाळलेले पॉलिस्टर खराब इस्त्री केलेले नाही. या फॅब्रिकची उत्पादने मध्यम गरम झालेल्या लोखंडाने (थर्मोस्टॅटची स्थिती "रेशीम" असते) आणि ओलसर लोहाने इस्त्री केली जाते. पॉलिस्टरपासून बनवलेल्या गोष्टी कोरड्या साफसफाईला चांगल्या प्रकारे सहन करतात.

पॉलिमाइड उत्पादने पॉलिस्टर उत्पादनांप्रमाणेच धुऊन वाळवल्या जातात, परंतु हे लक्षात घेतले पाहिजे की वॉशिंग दरम्यान पाण्याचे तापमान 40 अंशांपेक्षा जास्त नसावे. ओलावा न करता किमान तापमानात पॉलिमाइड तंतूपासून बनविलेले लोह उत्पादने.

ऍक्रेलिक उत्पादने 30 अंशांपेक्षा जास्त नसलेल्या पाण्याच्या तपमानावर धुऊन जातात. स्वयंचलित कोरडे करण्याची परवानगी नाही.

इलास्टेन असलेल्या फॅब्रिक्सपासून बनविलेले उत्पादने धुतले जातात

विद्यार्थ्यांचा अहवाल "हे मनोरंजक आहे!" (परिशिष्ट क्र. १)

2. "रासायनिक तंतू" योजनेचे रेखाटन (परिशिष्ट क्र. 2).

3. पाठ्यपुस्तकासह कार्य करा

विद्यार्थी वर्कबुकमध्ये रासायनिक तंतूंच्या उत्पादन प्रक्रियेचे मुख्य टप्पे लिहितात (परिच्छेद १२, pp. ४७-४८.) (परिशिष्ट ३)

अर्ज क्रमांक १

अहवाल द्या "हे मनोरंजक आहे!"

20 व्या शतकातील वैज्ञानिक आणि तांत्रिक क्रांतीचा एक महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे अमेरिकन कंपनी ड्यूपॉन्टने सुगंधित पॉलिमाइड्सवर आधारित कृत्रिम तंतूंच्या नवीन वर्गाचा शोध लावला, ज्याचे संक्षिप्त रूप अॅरामिड्स म्हणून ओळखले जाते. कंपनीने 1972 मध्ये नवीन उच्च-शक्तीच्या केवलर फायबरचे अनुक्रमिक उत्पादन सुरू केले. नंतर, इतर देशांमध्ये दोन जातींचे अरामिड तंतू तयार होऊ लागले.

अरामिड फायबर मिळविण्याच्या प्रक्रियेची जटिलता आणि परिणामी, उच्च किंमत, आतापर्यंत त्यांच्या उत्पादनाची वाढ मर्यादित केली आहे, परंतु, अर्थातच, हे उत्कृष्ट भविष्यातील तंतू आहेत. हे पाहण्यासाठी, फक्त त्यांचे अद्वितीय गुणधर्म पहा. एका गटाचे अरामिड तंतू (नोमेक्स, कॉनेक्स, फेनिलोन) वापरले जातात जेथे ज्वाला आणि थर्मल इफेक्ट्सचा प्रतिकार आवश्यक असतो, दुसऱ्या गटात (केव्हलर, टेरलॉन) कमी वजनासह उच्च यांत्रिक शक्ती असते. नोमेक्स प्रकारचे तंतू 400 अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमान असलेल्या खुल्या ज्वालामध्ये धुमसतात आणि ज्वालामधून त्वरीत विझतात. त्यांची कमी थर्मल चालकता शक्तिशाली उष्णता प्रवाहांच्या प्रभावापासून विश्वसनीय संरक्षण प्रदान करते. अरामिड तंतूंनी बनवलेले संरक्षक कपडे ऑक्सिजनने समृद्ध वातावरणातही त्याचे कार्य करतात.

अरामिड तंतूंच्या दुसर्‍या गटाची ताकद (केवलर) स्टीलच्या ताकदीपेक्षा 5 पट जास्त आहे, आणि त्याशिवाय, त्यांना गंज नाही. -40 अंश ते +130 अंश सेल्सिअस तापमानाच्या दीर्घकालीन प्रभावामुळे अरामिड्स व्यावहारिकपणे प्रभावित होत नाहीत, ते -196 ते +500 अंश सेल्सिअस पर्यंत अल्प-मुदतीच्या एक्सपोजर तापमानात ताकद टिकवून ठेवतात. फायबरग्लास-आधारित सामग्रीपेक्षा अरामिड-आधारित संमिश्र सामग्री 22 टक्के हलकी आणि 46 टक्के मजबूत असते. अरामिड्सचा वापर फॅब्रिक्सच्या निर्मितीसाठी देखील केला जातो जे यांत्रिक तणावापासून संरक्षण करतात. केव्हलरपासून बनवलेल्या बुलेटप्रूफ फॅब्रिकचे संरक्षणात्मक गुणधर्म नायलॉनपासून बनवलेल्या समान उद्देशाच्या कपड्यांपेक्षा 2 पट जास्त आहेत आणि अशा फॅब्रिकपासून बनवलेल्या वेस्टचे वजन नायलॉनच्या बुलेटप्रूफ व्हेस्टपेक्षा जवळपास 2 पट कमी असते.

आधीच दिसलेल्या नवीन तंतूंमध्ये, तथाकथित तंतू - गिरगिट, म्हणजे तंतू, ज्याचे काही गुणधर्म पर्यावरणातील बदलांनुसार बदलतात ते देखील लक्षात घेऊ शकतात. उदाहरणार्थ, पोकळ तंतू विकसित केले गेले आहेत ज्यामध्ये रंगीत चुंबक असलेले द्रव ओतले जाते. चुंबकीय पॉइंटर वापरून, तुम्ही अशा तंतूपासून बनवलेल्या फॅब्रिकचा नमुना बदलू शकता.

जेव्हा तापमान बदलते तेव्हा थर्मोसेटिंग फायबर त्यांचे व्हॉल्यूम बदलतात, ज्यामुळे फॅब्रिकच्या उष्णता हस्तांतरणात बदल होतो. नवीन कृत्रिम कापसासारखे तंतू तयार केले गेले आहेत, जे उपभोक्त्याच्या गुणधर्मांच्या बाबतीत व्यावहारिकपणे सूती तंतूंपेक्षा वेगळे नाहीत.

अजैविक रासायनिक तंतूंमध्ये सिलिकेट आणि धातूच्या तंतूंचा समावेश होतो आणि पहिल्या गटात काच, क्वार्ट्ज, बेसाल्ट, सिरॅमिक आणि इतर काही प्रकारच्या तंतूंचा समावेश होतो.

काचेचे तंतू बनवण्याचे रहस्य 2000 बीसीच्या आसपास प्राचीन इजिप्शियन लोकांनी शोधले होते, नंतर ते 16 व्या शतकात व्हेनेशियन लोकांनी गमावले आणि पुन्हा शोधले. 1734 मध्ये काचेच्या तंतूंच्या निर्मितीच्या तंत्रज्ञानाचे प्रथम वर्णन रेउमरने केले होते.

1850 च्या सुमारास, 6-10 मायक्रोमीटर व्यासासह काचेच्या धाग्यांच्या निर्मितीसाठी योग्य स्पिनरेट तयार करण्यात फ्रेंच माणूस डी ब्रुनफॉ यशस्वी झाला.

ग्लास फायबर जळत नाही, गंज आणि जैविक प्रभावांना प्रतिरोधक आहे, उच्च तन्य शक्ती, उत्कृष्ट ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, उष्णता आणि ध्वनी इन्सुलेशन गुणधर्म आहेत. उदाहरणार्थ, ग्लास स्टेपल फायबरपासून बनविलेले उत्पादने एस्बेस्टोसपेक्षा 3.5 पट अधिक थर्मल इन्सुलेट आहेत. 5 सेंटीमीटर जाडीचा फायबरग्लास चटईचा थर 1 मीटर जाडीच्या विटांच्या भिंतीशी थर्मल रेझिस्टन्सशी संबंधित आहे.

सिलिकॉन फायबरमध्ये खूप मनोरंजक गुणधर्म आहेत, ज्या उत्पादनांचा वापर 1000 डिग्री सेल्सिअस तापमानात केला जाऊ शकतो.

उच्च यांत्रिक शक्ती आणि रसायनांना चांगला प्रतिकार म्हणजे सिरेमिक तंतू, ज्याचे मुख्य स्वरूप सिलिकॉन ऑक्साईड आणि अॅल्युमिनियम ऑक्साईडचे मिश्रण असते. सिरॅमिक तंतूंचा वापर 1250 डिग्री सेल्सिअस तापमानात केला जाऊ शकतो. ते अत्यंत उच्च रासायनिक प्रतिकाराने देखील वैशिष्ट्यीकृत आहेत. किरणोत्सर्गाचा प्रतिकार त्यांना अंतराळविज्ञानात वापरण्याची परवानगी देतो.

पॉलीएक्रिलोनिट्रिल सारख्या सेंद्रिय तंतूंच्या उष्णतेच्या उपचाराने (900 - 3000 अंश सेल्सिअस), कार्बन तंतू मिळतात ज्यांची ताकद खूप जास्त असते. या तंतूंची वरची तापमान मर्यादा सिरेमिक तंतूंच्या तापमानापेक्षा जास्त असते. कार्बन फायबर सतत मिळतात, तथापि, त्यांच्या उच्च किंमतीमुळे, त्यांचा वापर आतापर्यंत फक्त काही विशिष्ट क्षेत्रांपुरता मर्यादित आहे.

अर्ज №2

रासायनिक तंतूंचे वर्गीकरण

अर्ज №3

रासायनिक तंतूंची निर्मिती प्रक्रिया

1. स्पिनिंग सोल्यूशन प्राप्त करणे.सर्व रासायनिक तंतू, खनिज वगळता, चिकट द्रावण किंवा वितळण्यापासून तयार होतात, ज्याला कताई म्हणतात. उदाहरणार्थ, अल्कलीमध्ये विरघळलेल्या सेल्युलोज वस्तुमानापासून कृत्रिम तंतू मिळवले जातात आणि विविध पदार्थांच्या रासायनिक अभिक्रिया करून कृत्रिम तंतू मिळवले जातात.

2. फायबर तयार करणे.एक चिकट स्पिनिंग सोल्यूशन स्पिनरेट्समधून जाते - लहान छिद्रांसह कॅप्स. डायमधील छिद्रांची संख्या 24 ते 36 हजारांपर्यंत आहे. द्रावणाचे जेट्स, स्पिनरेट्समधून बाहेर पडतात, कडक होतात, घन पातळ धागे तयार करतात. पुढे, एका स्पिनरेटचे धागे स्पिनिंग मशीनवर एका सामान्य धाग्यात एकत्र केले जातात, बाहेर काढले जातात आणि बॉबिनवर जखम करतात.

3.फायबर फिनिशिंग.परिणामी धागे धुतले जातात, वाळवले जातात, वळवले जातात, उष्णतेवर उपचार केले जातात (पिळणे निश्चित करण्यासाठी). मऊपणासाठी काही तंतू ब्लीच केले जातात, रंगवले जातात आणि साबणाच्या द्रावणाने उपचार केले जातात.

तंतू हे शरीर असतात ज्यांची लांबी त्यांच्या अगदी लहान क्रॉस-सेक्शनल परिमाणांपेक्षा अनेक पटीने जास्त असते, सामान्यतः मायक्रॉनमध्ये मोजली जाते. तंतुमय पदार्थ, म्हणजे. फायबर असलेले पदार्थ मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. ही विविध कापड उत्पादने, फर, चामडे, कागद इ. जवळजवळ 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीपर्यंत, फायबर आणि त्यावर आधारित कापड तयार करण्यासाठी केवळ नैसर्गिक तंतुमय सामग्री वापरली जात होती: कापूस, तागाचे, नैसर्गिक रेशीम इ.

प्रथमच, अरुंद छिद्रांमधून अल्कोहोल-एसीटोन मिश्रणात सेल्युलोज नायट्रेट इथरची सक्ती करून कृत्रिम फायबरचे उत्पादन केले गेले. मध्ये n.v. 500 पेक्षा जास्त विविध प्रकारचे रासायनिक तंतू आधीच ज्ञात आहेत, त्यापैकी 40 हून अधिक मास्टर्स केले गेले आहेत आणि उद्योगाद्वारे उत्पादित केले जात आहेत. त्यांच्या उत्पत्तीनुसार, सर्व तंतू नैसर्गिक आणि रासायनिक मध्ये विभागले जाऊ शकतात. रासायनिक, या बदल्यात, कृत्रिम मध्ये विभागले गेले आहेत, तयार स्वरूपात निसर्गात असलेल्या IUD पासून बनविलेले (सेल्युलोज, केसीन) आणि मोनोमर्सपासून पूर्व-संश्लेषित उच्च पॉलिमरपासून प्राप्त केलेले कृत्रिम तंतू.

जर नैसर्गिक तंतूंचे गुणधर्म अरुंद मर्यादेत बदलत असतील, तर रासायनिक तंतूंमध्ये त्यांच्या भविष्यातील उद्देशानुसार पूर्वनिर्धारित गुणधर्मांचा संच असू शकतो. रासायनिक तंतूपासून ग्राहकोपयोगी वस्तू तयार केल्या जातात: कापड, निटवेअर, कपडे, शूज इ. नैसर्गिक पॉलिमर आणि रेजिन या दोन्ही प्रकारच्या मानवनिर्मित तंतूंच्या उत्पादनात अनेक समानता आहेत, जरी प्रत्येक पद्धतीची स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत.

रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनाची योजनाबद्ध आकृती, फीडस्टॉकची पर्वा न करता चार टप्प्यांत विभागली जाते.

1. प्रारंभिक सामग्री (अर्ध-तयार उत्पादन) प्राप्त करणे. कच्चा माल नैसर्गिक IUD असल्यास, ते प्रथम अशुद्धतेपासून स्वच्छ केले पाहिजेत. सिंथेटिक तंतूंसाठी, हे पॉलिमरचे संश्लेषण आहे - राळचे उत्पादन. सर्व प्रकारच्या प्रारंभिक पॉलिमरिक सामग्रीसह, त्यांच्यावर खालील सामान्य आवश्यकता लादल्या जातात, ज्यामुळे फायबर तयार होण्याची शक्यता आणि त्याची पुरेशी शक्ती सुनिश्चित होते:

- रेणूंची रेखीय रचना, जी फायबर फिरवण्यासाठी आणि फायबरमधील रेणूंना दिशा देण्यासाठी प्रारंभिक सामग्री विरघळण्यास किंवा वितळण्यास परवानगी देते;

- मर्यादित आण्विक वजन, कारण लहान रेणूसह, फायबरची ताकद प्राप्त होत नाही आणि जर ते खूप मोठे असेल तर रेणूंच्या कमी गतिशीलतेमुळे फायबर तयार करण्यात अडचणी उद्भवतात;

- पॉलिमर शुद्ध असणे आवश्यक आहे, कारण अशुद्धी फायबरची ताकद कमी करतात.

2. कताई वस्तुमान तयार करणे. सर्व नैसर्गिक आणि कृत्रिम साहित्य फायबर उत्पादनासाठी आधार म्हणून काम करू शकत नाहीत. चिपचिपा केंद्रित समाधाने मिळवणे - उपलब्ध सॉल्व्हेंट्समध्ये उच्च पॉलिमर किंवा राळ वितळलेल्या स्थितीत स्थानांतरित करणे ही कताई प्रक्रियेच्या अंमलबजावणीसाठी एक पूर्व शर्त आहे. केवळ सोल्युशनमध्ये किंवा वितळलेल्या अवस्थेत अशी परिस्थिती निर्माण केली जाऊ शकते ज्यामुळे मॅक्रोमोलेक्यूल्सची परस्परसंवाद ऊर्जा कमी करणे शक्य होते आणि आंतरआण्विक बंधांवर मात केल्यानंतर, भविष्यातील फायबरच्या अक्षावर रेणूंना दिशा देणे शक्य होते.

3. फायबर स्पिनिंग हे सर्वात गंभीर ऑपरेशन आहे आणि हे वस्तुस्थिती आहे की स्पिनिंग मास स्पिनरेट (फिलामेंट पूर्वी) मध्ये दिले जाते, ज्याच्या तळाशी मोठ्या संख्येने लहान छिद्रे असतात, स्पिनिंग पद्धतीनुसार. प्रवाहांमधून तयार होणारे सूक्ष्म तंतूंचे बंडल मार्गदर्शक उपकरणांच्या मालिकेद्वारे प्राप्त यंत्राकडे सतत मागे घेतले जातात आणि नंतर विंडिंग उपकरणांद्वारे बाहेर काढले जातात: एक रील, एक रोलर, एक सेंट्रीफ्यूज. कताई दरम्यान, रेषीय मॅक्रोमोलेक्यूल्स फायबर अक्षावर केंद्रित असतात. कताई आणि रेखाचित्र परिस्थिती बदलून, विविध फायबर गुणधर्म मिळवता येतात.

4. फिनिशिंगमध्ये पुढील प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेले फायबरचे विविध गुणधर्म देणे समाविष्ट आहे. हे करण्यासाठी, तंतू कोणत्याही अशुद्धतेपासून पूर्णपणे धुऊन स्वच्छ केले जातात. याव्यतिरिक्त, फायबर ब्लीच केले जाते, काही प्रकरणांमध्ये रंगवले जाते आणि अधिक निसरडे होण्यासाठी साबण किंवा ग्रीसयुक्त द्रावणाने उपचार केले जाते, ज्यामुळे कापड कारखान्यांमध्ये प्रक्रिया करण्याची क्षमता सुधारते.

सेल्युलोजपासून कृत्रिम फायबर तयार करण्यासाठी व्हिस्कोस पद्धत ही सर्वात जास्त वापरली जाणारी पद्धत आहे. सिल्क, कॉर्ड आणि स्टेपलच्या स्वरूपात व्हिस्कोस तंतूंचे उत्पादन सर्व रासायनिक तंतूंच्या अंदाजे 76% आहे.

स्पिनिंग सोल्यूशन तयार करण्यासाठी, 600 * 800 मिमीच्या शीटच्या स्वरूपात 5-6% आर्द्रता असलेल्या सेल्युलोजवर 18-20% सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण (मर्सिरायझेशन प्रक्रिया) सह उपचार केले जाते. त्याच वेळी, सेल्युलोज, कॉस्टिक सोडाचे द्रावण शोषून, जोरदार सूजते. त्यातील बहुतेक हेमिसेल्युलोज धुतले जातात, आंतरआण्विक बंध अंशतः नष्ट होतात आणि परिणामी एक नवीन रासायनिक संयुग तयार होतो - अल्कधर्मी सेल्युलोज.

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

सेल्युलोज आणि केंद्रित सोडियम हायड्रॉक्साइड द्रावण यांच्यातील प्रतिक्रिया उलट करता येण्याजोगी आहे. वापरलेल्या उपकरणांवर आणि सेल्युलोजच्या स्वरूपावर अवलंबून, प्रक्रिया 10-60 मिनिटांसाठी 20-50 0 सेल्सिअस तापमानात केली जाते. नंतर अल्कधर्मी सेल्युलोज अतिरिक्त सोडियम हायड्रॉक्साईडमधून पिळून काढला जातो, जो पुनर्जन्मासाठी पाठविला जातो, जिथे तो फिल्टर केला जातो, मजबूत केला जातो, सेटल होतो आणि नंतर मर्सरायझेशनवर परत येतो. पुढे, अल्कधर्मी सेल्युलोज कुचला जातो आणि विशिष्ट परिस्थितींमध्ये (20-22 0 से) ठेवला जातो. वातावरणातील ऑक्सिजनसह अल्कधर्मी वातावरणात ऑक्सिडेशनच्या परिणामी, प्री-मॅच्युरिंग नावाच्या या प्रक्रियेत, सेल्युलोजच्या पॉलिमरायझेशनची डिग्री कमी होते, ज्यामुळे नंतर विस्तृत श्रेणीत प्राप्त झालेल्या स्पिनिंग सोल्यूशनच्या चिकटपणाचे नियमन करणे शक्य होते. त्यानंतर, नष्ट झालेल्या अल्कधर्मी सेल्युलोजवर कार्बन डायसल्फाइड (सेल्युलोज झँथोजेनेशन) उपचार केले जातात. प्रतिक्रियेच्या परिणामी, नारिंगी-पिवळा सेल्युलोज झेंथेट प्राप्त होतो, जो मूळ सेल्युलोजच्या विपरीत, 4-7% सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणात चांगले विरघळतो. परिणामी चिकट द्रावणाला व्हिस्कोस म्हणतात. परिणामी सेल्युलोज xanthate ची रचना आणि गुणधर्म मुख्यत्वे प्रक्रियेचा कालावधी आणि तापमान, तसेच कार्बन डायसल्फाईडचे प्रमाण यावर अवलंबून असतात. वरील सर्व ऑपरेशन्स अनुक्रमे 4-5 स्वतंत्र उपकरणांमध्ये केल्या जातात किंवा एका डिव्हाइसमध्ये अंतिम विघटन होईपर्यंत चालते.

कच्च्या मालाची उपलब्धता आणि कमी किंमत व्हिस्कोस फायबरच्या व्यापक उत्पादनात योगदान देते. व्हिस्कोस फायबर सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सला प्रतिरोधक आहे, तापमानात दीर्घकाळ टिकून राहते. तोट्यांपैकी, क्षारांना फायबरचा कमकुवत प्रतिकार आणि ओल्या अवस्थेत सामर्थ्य कमी होणे हे लक्षात घेतले पाहिजे.

व्हिस्कोसपासून, रेशीम आणि स्टेपल्स व्यतिरिक्त, सेलोफेन, कॉर्ड, आस्ट्रखान फर, कृत्रिम केस आणि बाटलीच्या टोप्या मिळतात.

जेव्हा सेल्युलोज ऍसिटिक ऍसिडच्या उपस्थितीत ऍसिटिक ऍनहायड्राइडसह प्रतिक्रिया देते आणि सल्फ्यूरिक किंवा पेर्क्लोरिक ऍसिडचा उत्प्रेरक म्हणून वापर केला जातो तेव्हा सेल्युलोज एसीटेट एस्टर तयार होतो आणि त्यातून एसीटेट फायबर तयार होतो. पॉलिमाइड फायबर - नायलॉन हे नायलॉन राळपासून मिळते, ज्यासाठी फीडस्टॉक कॅप्रोलॅक्टम आहे. नंतरचे फिनॉल, बेंझिन किंवा सायक्लोहेक्सेनपासून पांढरे पावडर म्हणून तयार केले जाते.

- विकसित उद्योग. त्याची उत्पादने मोठ्या प्रमाणात मागणीत आहेत, कारण ती विविध क्षेत्रात सक्रियपणे वापरली जातात. उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीवर अवलंबून, ते भिन्न गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये प्राप्त करतात.

रासायनिक तंतूंचे वर्गीकरण आणि गुणधर्म

या उद्योगातील उत्पादने तीन मुख्य गटांमध्ये विभागली आहेत:

1. कृत्रिम - नैसर्गिक पदार्थांवर प्रभाव टाकून आणि त्यांच्यापासून पॉलिमर मिळवून प्राप्त केलेले सेंद्रिय उच्च-आण्विक संयुगे कच्चा माल म्हणून कार्य करतात.


2. सिंथेटिक - कमी आण्विक वजन संयुगे तयार करण्यासाठी वापरले जाते, ज्यामधून सेंद्रिय पॉलिमर संश्लेषणाद्वारे काढले जातात.


3. खनिज - एक गट जो मागीलपेक्षा लक्षणीय भिन्न आहे, कारण ते अजैविक यौगिकांपासून बनलेले आहे आणि त्यात विशेष वैशिष्ट्ये आणि गुणधर्म आहेत.

रासायनिक तंतूंचे उत्पादननैसर्गिक पेक्षा अनेक फायदे आहेत. हे ऋतू, हवामान यावर अवलंबून नाही आणि कमी श्रमिक आहे. याव्यतिरिक्त, असे धागे पूर्वनिर्धारित भौतिक आणि यांत्रिक वैशिष्ट्यांसह तयार केले जातात.

रासायनिक तंतूंमध्ये फाटणे, जीवाणू आणि साचा, मितीय स्थिरता, क्रीज प्रतिरोध, प्रतिकूल प्रभावांना प्रतिकार (प्रकाश, ओलावा इ.), उष्णता आणि वारंवार भार यांचा उत्कृष्ट प्रतिकार असतो. वापरलेल्या पॉलिमर किंवा तयार उत्पादनात बदल करून त्यांचे भौतिक-यांत्रिक आणि रासायनिक गुणधर्म बदलले जाऊ शकतात. यामुळे एकाच कच्च्या मालापासून वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांसह तंतू तयार करणे शक्य होते. याव्यतिरिक्त, नवीन मॉडेल तयार करण्यासाठी आणि उत्पादनांची श्रेणी विस्तृत करण्यासाठी विविध संरचनांचे रासायनिक तंतू मिसळले जाऊ शकतात.

उत्पादन तपशील

रासायनिक तंतूंची निर्मिती प्रक्रियाखूपच गुंतागुंतीचे आणि त्यात अनेक टप्पे असतात: स्त्रोत सामग्री मिळवणे, त्याचे विशेष स्पिनिंग सोल्यूशनमध्ये रूपांतर करणे, स्पिनरेट्सद्वारे तंतू तयार करणे आणि त्यांना पूर्ण करणे. थ्रेड फॉर्मिंग ही एक पायरी आहे जी उत्पादनाची वैशिष्ट्ये निश्चित करण्यासाठी केंद्रीय महत्त्व आहे. हे अनेक प्रकारे केले जाऊ शकते:

• ओले किंवा कोरडे द्रावण वापरणे;


• कोरडे-ओले द्रावण वापरणे;


• तीक्ष्ण धातू फॉइल;


• वितळणे पासून;


• रेखाचित्र


• सपाटीकरण;


• पांगापांग पासून;


• जेल मोल्डिंग.

रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनात, फिल्टर वापरले जातात जे कताई वितळणे किंवा यांत्रिक अशुद्धतेपासून द्रावण शुद्ध करतात. ते पॅलेडियम, प्लॅटिनम, सोने किंवा त्यांच्या मिश्र धातुंनी बनलेले असतात.

"केमिस्ट्री" या प्रदर्शनात त्यांच्या उत्पादनासाठी रासायनिक तंतू आणि उपकरणे यांचा प्रकाश

तपशीलांचा अभ्यास करण्यात स्वारस्य असलेल्या तज्ञ आणि कंपन्यांसाठी रासायनिक तंतूंचे उत्पादन, उत्पादकांच्या श्रेणीचा विस्तार करणे आणि त्यांच्या उपक्रमांची उत्पादने सादर करणे, रसायनशास्त्र प्रदर्शन हे सर्वोत्तम ठिकाण असेल. हा उद्योग विविध क्षेत्रांतील आपल्या कामगिरीवर प्रकाश टाकणे, कंपन्या, विशेषज्ञ, प्रदेश आणि देश यांच्यातील संपर्क प्रस्थापित करण्याच्या उद्देशाने आयोजित केलेला कार्यक्रम आहे. हे सर्व उद्योगांचा समावेश करते आणि उद्योगांना त्यांचे प्रदर्शन उपक्रम आयोजित करण्याची आणि राजधानीच्या एक्सपोसेंटर कॉम्प्लेक्सच्या जागेवर स्टँड ठेवण्याची संधी देते.

हे केंद्र रशियाच्या बाहेर मोठ्या प्रमाणावर ओळखले जाते आणि अनेक कंपन्या त्याच्या पॅव्हेलियनमध्ये आयोजित आंतरराष्ट्रीय कार्यक्रमांमध्ये भाग घेतात. हे परदेशी भागीदारांशी संपर्क प्रस्थापित करणे आणि नवीन प्रायोजकांना उद्योगाकडे आकर्षित करणे सुनिश्चित करते. रासायनिक उद्योगासाठी गुंतवणुकीला खूप महत्त्व आहे, कारण त्यात विदेशी उद्योगांसह गंभीर इंजेक्शन्सची आवश्यकता आहे. रासायनिक तंतूंच्या उत्पादनाच्या क्षेत्राला, इतर अनेक उद्योगांप्रमाणे, त्याच्या विकासात आणि आधुनिकीकरणाला हातभार लावणारी गुंतवणूक आकर्षित करण्यात रस आहे. प्रदर्शकांसाठी, या बदल्यात, त्यांचे उद्योग सर्वात अनुकूल प्रकाशात सादर करण्याची आणि त्यांचे आकर्षण वाढवण्याची ही एक उत्कृष्ट संधी आहे.

प्रदर्शन "रसायनशास्त्र" सहभागींसाठी सर्वात आरामदायक परिस्थिती निर्माण करण्यात तसेच जास्तीत जास्त अभ्यागतांना आकर्षित करण्यात स्वारस्य आहे. त्यामुळे, त्याच्या आयोजकांनी कार्यक्रमाचे ठिकाण म्हणून एक्सपोसेंटर कॉम्प्लेक्सची निवड केली.