Kimyasal elyaf üretiminin ana aşamaları. "Kimyasal lif türleri

19. yüzyıl, bilim ve teknolojideki önemli keşiflerle damgasını vurdu. Keskin bir teknik patlama, neredeyse tüm üretim alanlarını etkiledi, birçok süreç otomatikleştirildi ve niteliksel olarak yeni bir seviyeye taşındı. Teknik devrim tekstil endüstrisini de atlamadı - 1890'da kimyasal reaksiyonlar kullanılarak yapılan bir elyaf ilk olarak Fransa'da elde edildi. Kimyasal liflerin tarihi bu olayla başlamıştır.

Kimyasal liflerin çeşitleri, sınıflandırılması ve özellikleri

Sınıflandırmaya göre, tüm lifler iki ana gruba ayrılır: organik ve inorganik. Organik lifler, yapay ve sentetik lifleri içerir. Aralarındaki fark, yapay olanların doğal malzemelerden (polimerler), ancak kimyasal reaksiyonların yardımıyla yaratılmasıdır. Sentetik lifler, hammadde olarak sentetik polimerleri kullanırken, kumaş elde etme süreçleri temelde farklı değildir. İnorganik lifler, inorganik hammaddelerden elde edilen bir grup mineral lifi içerir.

Yapay lifler için hammadde olarak hidratlı selüloz, selüloz asetat ve protein polimerleri, sentetik lifler için ise karbozincir ve heterozincir polimerleri kullanılmaktadır.

Kimyasal liflerin üretiminde kimyasal proseslerin kullanılması nedeniyle, liflerin başta mekanik olmak üzere özellikleri, üretim prosesinin farklı parametreleri kullanılarak değiştirilebilir.

Doğal liflere kıyasla kimyasal liflerin ana ayırt edici özellikleri şunlardır:

• yüksek güç;
• germe yeteneği;
• çekme mukavemeti ve farklı mukavemetlerde uzun vadeli yükler;
• ışığa, neme, bakterilere karşı direnç;
• kırışma direnci.

Bazı özel tipler yüksek sıcaklıklara ve agresif ortamlara dayanıklıdır.

GOST kimyasal iplikler

All-Russian GOST'a göre, kimyasal liflerin sınıflandırılması oldukça karmaşıktır.

GOST'a göre suni lifler ve iplikler aşağıdakilere ayrılır:

• yapay lifler;
• kord bezi için suni iplikler;
• teknik ürünler için suni iplikler;
• sicim için teknik iplikler;
• suni tekstil iplikleri.

Sentetik elyaflar ve iplikler sırasıyla şu gruplardan oluşur: sentetik elyaflar, kord bezi için sentetik iplikler, teknik ürünler için, film ve tekstil sentetik iplikleri.

Her grup bir veya daha fazla alt tür içerir. Katalogda her alt türün kendi kodu vardır.

Elde etme teknolojisi, kimyasal elyaf üretimi

Kimyasal liflerin üretiminin doğal liflere göre büyük avantajları vardır:

• ilk olarak, üretimleri mevsime bağlı değildir;
• ikincisi, üretim sürecinin kendisi oldukça karmaşık olmasına rağmen çok daha az zahmetlidir;
• üçüncü olarak, önceden ayarlanmış parametrelere sahip bir fiber elde etme fırsatıdır.

Teknolojik bir bakış açısından, bu süreçler karmaşıktır ve her zaman birkaç aşamadan oluşur. Önce hammadde elde edilir, daha sonra özel bir eğirme solüsyonuna dönüştürülür, ardından lifler şekillendirilir ve bitirilir.

Lifleri oluşturmak için çeşitli teknikler kullanılır:

• ıslak, kuru veya kuru-ıslak harç kullanımı;
• metal folyo kesim uygulaması;
• bir eriyik veya dispersiyondan çekme;
• çizim;
• düzleştirme;
• jel kalıplama.

Kimyasal liflerin uygulanması

Kimyasal lifler birçok endüstride çok geniş bir uygulamaya sahiptir. Başlıca avantajları nispeten düşük maliyet ve uzun hizmet ömrüdür. Kimyasal elyaflardan yapılan kumaşlar, otomotiv endüstrisinde özel kıyafetlerin dikilmesi için aktif olarak kullanılmaktadır - lastikleri güçlendirmek için. Çeşitli tekniklerde, sentetik veya mineral liflerden yapılmış dokunmamış malzemeler daha sık kullanılır.

Tekstil kimyasal lifleri

Petrol ve kömür işlemenin gazlı ürünleri, kimyasal kökenli tekstil liflerinin üretimi için (özellikle sentetik liflerin üretimi için) hammadde olarak kullanılır. Böylece bileşim, özellik ve yakma yöntemi bakımından farklılık gösteren lifler sentezlenir.

En popülerler arasında:

• polyester elyaflar (lavsan, krimplen);
• poliamid lifleri (naylon, naylon);
• poliakrilonitril lifleri (nitron, akrilik);
• elastan lifi (likra, dorlastan).

Yapay lifler arasında en yaygın olanları viskon ve asetattır. Viskon lifleri, esas olarak ladin olmak üzere selülozdan elde edilir. Kimyasal işlemlerle bu elyafa doğal ipek, yün veya pamuğa görsel bir benzerlik kazandırılabilir. Asetat lifi, pamuk üretiminden kaynaklanan atıklardan yapılır, bu nedenle nemi iyi emerler.

Kimyasal elyaf dokunmamış kumaşlar

Dokunmamış malzemeler hem doğal hem de kimyasal liflerden elde edilebilir. Genellikle dokunmamış malzemeler geri dönüştürülmüş malzemelerden ve diğer endüstrilerin atıklarından üretilir.

Mekanik, aerodinamik, hidrolik, elektrostatik veya lif oluşturma yöntemleriyle hazırlanan lifli taban sabitlenir.

Dokunmamış malzemelerin üretiminde ana aşama, aşağıdaki yöntemlerden biri ile elde edilen lifli bazın yapıştırılması aşamasıdır:

1. Kimyasal veya yapıştırıcı (yapıştırıcı)- oluşturulan ağ, uygulaması sürekli veya parçalı olabilen sulu bir çözelti formunda bir bağlayıcı bileşenle emprenye edilir, kaplanır veya serpilir.
2. termal- bu yöntem, bazı sentetik liflerin termoplastik özelliklerini kullanır. Bazen dokunmamış malzemeyi oluşturan lifler kullanılır, ancak çoğu durumda, düşük erime noktasına sahip (iki bileşenli) az miktarda lifler, eğirme aşamasında dokusuz malzemeye kasıtlı olarak eklenir.

Kimyasal elyaf sanayi tesisleri

Kimyasal üretim birkaç endüstriyi kapsadığından, tüm kimya endüstrisi tesisleri, hammadde ve uygulamaya bağlı olarak 5 sınıfa ayrılır:

• organik madde;
• inorganik maddeler;
• organik sentez malzemeleri;
• saf maddeler ve kimyasallar;
• ilaç ve tıp grubu.

Amacın türüne göre, kimyasal elyaf sanayi tesisleri ana, genel fabrika ve yardımcı fabrikalara ayrılmıştır.

Doğal ve kimyasal lifler………………………………………………….3

Kimyasal liflerin uygulama alanları…………….………………………..5

Kimyasal liflerin sınıflandırılması………………………………………..…..7

Kimyasal liflerin kalite yönetimi…………………….…………………9

Kimyasal liflerin elde edilmesinin teknolojik süreci…………………..10

Üretim esnekliği…………………………………………………………..14

Kullanılan literatürün listesi………………………………………………………………………………………………… 15

Doğal ve kimyasal lifler

Kaynağına bağlı olarak tüm lif türleri iki gruba ayrılır - doğal ve kimyasal. Doğal lifler arasında organik (pamuk, keten, kenevir, yün, doğal ipek) ve inorganik (asbest) lifler ayırt edilir.

Kimyasal elyaf endüstrisinin gelişimi, doğrudan ana hammadde türlerinin mevcudiyetine ve erişilebilirliğine bağlıdır. Kimyasal liflerin üretimi için hammadde olan odun, petrol, kömür, doğal gaz ve rafineri gazları ülkemizde yeterli miktarda bulunmaktadır.

Kimyasal lifler uzun zamandır sadece ipek ve diğer doğal liflerin (pamuk, yün) ikamesi olmaktan çıkmıştır. Şu anda, bağımsız bir önemi olan tamamen yeni bir lif sınıfı oluşturuyorlar. Güzel, dayanıklı ve genel olarak erişilebilir tüketim mallarının yanı sıra, doğal liflerden yapılan ürünlere göre kalitesi düşük olmayan ve çoğu durumda bir dizi önemli göstergede onları aşan yüksek kaliteli teknik ürünler, kimyasal liflerden yapılabilir.

Tekstil ve triko sektöründe kimyasal lifler hem saf halde hem de diğer liflerle karışım halinde kullanılmaktadır. Giyim, elbise, astar, keten, dekoratif ve döşemelik kumaşların üretiminde; suni kürkler, halılar, çoraplar, iç giyim, elbiseler, dış giyim, triko ve diğer ürünler.

Kimyasal elyaf üretiminin hızlı gelişimi, bir dizi nesnel neden tarafından teşvik edilir:

a) kimyasal liflerin üretimi, herhangi bir tür doğal lifin üretiminden çıktı birimi başına daha az sermaye yatırımı gerektirir;

b) kimyasal liflerin üretimi için gerekli işçilik maliyetleri, herhangi bir tür doğal lifin üretiminden önemli ölçüde daha düşüktür;

c) kimyasal lifler, yüksek kaliteli ürünler sağlayan çeşitli özelliklere sahiptir. Ayrıca kimyasal liflerin kullanımı tekstil ürünleri yelpazesini genişletmenize olanak tanır. Doğal liflerin özelliklerinin yalnızca çok dar sınırlar içinde değiştirilebilmesi, kimyasal liflerin özelliklerinin ise oluşum koşullarının değiştirilmesi veya sonraki işlemlerle çok geniş bir aralıkta yönsel olarak değiştirilebilmesi daha az önemli değildir.

Kimyasal liflerin uygulama alanları

Amaca bağlı olarak kimyasal lifler monofilamentler, kompleks filamentler, kesikli lifler ve tow şeklinde üretilir.

Monofilamentler - uzunlamasına yönde bölünmeyen ve tekstil ve teknik ürünlerin doğrudan üretimi için uygun, büyük uzunlukta tek iplikler. Monofilament, çoğunlukla olta şeklinde ve ayrıca balık ağları ve un eleklerinin imalatında kullanılır. Bazen monofilamentler çeşitli ölçü aletlerinde de kullanılır.

Karmaşık iplikler - bükülme, yapıştırma ile birbirine bağlanan ve ürünlerin doğrudan üretimi için uygun iki veya daha fazla temel iplikten oluşur. Karmaşık iplikler de iki gruba ayrılır: tekstil ve teknik. Tekstil iplikleri, öncelikle tüketim mallarının imalatına yönelik ince ipliklerdir. Teknik dişler, teknik ve kord ürünlerinin (otomobil ve uçak lastikleri, taşıma kayışları, tahrik kayışları) imalatında kullanılan yüksek doğrusal yoğunluğa sahip dişleri içerir.

Son zamanlarda, plastikleri güçlendirmek için yüksek çekme mukavemeti ve minimum deformasyon (yüksek modül) olan karmaşık dişler ve yol yüzeylerinin imalatı için özel özelliklere sahip yüksek mukavemetli dişler yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çeşitli kesim uzunluklarında filamentlerden oluşan kesikli elyaf, yakın zamana kadar sadece pamuk, yün ve keten eğirme makinelerinde iplik üretimi için kullanılıyordu. Şu anda, yuvarlak kesitli lifler, duvar ve zemin halılarının ve zeminlerin üst tabakasının imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Sentetik kağıt üretimi için 2 - 3 mm uzunluğunda lifler (lifler) kullanılır.

Tekstil makinelerinde iplik yapmak için çok sayıda uzunlamasına katlanmış filamentlerden oluşan bir kıtık kullanılır.

Belirli bir aralıktaki ürünler için (dış jarse, çorap vb.), Ek işlemlerle artan hacim, kıvrım veya streç verilen dokulu iplikler üretilir.

Halihazırda üretilen tüm kimyasal lifler, üretim hacmi açısından büyük tonajlı ve düşük tonajlı olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Çok tonajlı lifler ve iplikler, tüketim malları ve teknik ürünlerin seri üretimine yöneliktir. Bu tür lifler, az sayıda ilk polimere (HC, LC, PA, PET, PAN, PO) dayalı olarak büyük ölçekte üretilir.

Düşük tonajlı lifler veya diğer adıyla özel amaçlı lifler, spesifik özelliklerinden dolayı küçük miktarlarda üretilir. Mühendislik, tıp ve ulusal ekonominin çeşitli sektörlerinde kullanılmaktadırlar. Bunlar, ısıya ve ısıya dayanıklı, bakterisit, ateşe dayanıklı, kimyasal soğurma ve diğer lifleri içerir. Orijinal lif oluşturan polimerin doğasına bağlı olarak, kimyasal lifler yapay ve sentetik olarak ikiye ayrılır.

Orijinal lif oluşturan polimerin doğasına bağlı olarak, kimyasal lifler yapay ve sentetik olarak ikiye ayrılır.

Kimyasal liflerin sınıflandırılması

Yapay lifler, doğal polimerler bazında üretilir ve hidratlı selüloz, asetat ve protein olarak ikiye ayrılır. En çok tonajlı, viskon veya bakır-amonyak yöntemiyle elde edilen hidratlı selüloz lifleridir.

Asetat lifleri, farklı asetat grupları (VAC ve TAC lifleri) içeriğine sahip selülozun asetik asit esterleri (asetatlar) bazında üretilir.

Bitkisel ve hayvansal kaynaklı proteinlere dayalı lifler, düşük kaliteleri ve üretimlerinde gıda hammaddelerinin kullanılması nedeniyle çok sınırlı miktarlarda üretilmektedir.

Sentetik lifler, endüstride basit maddelerden (kaprolaktam, akrilonitril, propilen vb.) sentezlenen polimerlerden üretilir. İlk lif oluşturan polimerin makromoleküllerinin kimyasal yapısına bağlı olarak, bunlar iki gruba ayrılır: karbozincir ve heterozincir.

Karbozincir lifleri, ana makromoleküler zinciri yalnızca birbirine bağlı karbon atomlarından oluşan bir polimer bazında elde edilen lifleri içerir. Poliakrilonitril ve poliolefin lifleri en büyük uygulamayı bu lif grubundan almıştır. Daha az ölçüde, ancak yine de nispeten büyük miktarlarda polivinil klorür ve polivinil alkol bazlı lifler üretilir. Flor içeren lifler sınırlı miktarlarda üretilir.

Heterozincir lifleri, ana makromoleküler zincirleri karbon nitrojene ek olarak oksijen, nitrojen veya diğer element atomlarını içeren polimerlerden elde edilen lifleri içerir. Bu grubun lifleri - polietilen tereftalat ve poliamid - tüm kimyasal liflerin en çok tonajlılarıdır. Poliüretan elyaflar nispeten küçük bir hacimde üretilir.

Teknik amaçlar için yüksek mukavemetli yüksek modüllü lifler grubu - grafitleştirilmiş veya kömürleşmiş polimerlerden elde edilen karbon, cam, metal veya metal nitrürlerden veya karbürlerden elde edilen lifler özellikle dikkat çekicidir. Bu lifler esas olarak takviyeli plastiklerin ve diğer yapısal malzemelerin imalatında kullanılır.

Kimyasal liflerin kalite yönetimi

Kimyasal lifler genellikle yüksek gerilme mukavemetine sahiptir [1200 MN/m2'ye (120 kgf/mm2) kadar], bu da gerilme uzaması, iyi boyutsal kararlılık, kırışma direnci, tekrarlanan ve değişen yüklere karşı yüksek direnç, ışığa, neme, küfe, bakteri, kemo ve ısı direnci. Kimyasal liflerin fiziksel-mekanik ve fiziko-kimyasal özellikleri, hem hammaddeyi (polimeri) hem de lifin kendisini modifiye etmenin yanı sıra eğirme, çekme, terbiye ve ısıl işlem süreçlerinde değiştirilebilir. Bu, tek bir ilk elyaf oluşturan polimerden bile, çeşitli tekstil ve diğer özelliklere sahip kimyasal elyaflar yaratmayı mümkün kılar. Sentetik lifler, yeni tekstil ürünlerinin imalatında doğal liflerle karışımlarda kullanılabilir ve bu, ikincisinin kalitesini ve görünümünü önemli ölçüde iyileştirir.

Kimyasal lifler elde etmek için teknolojik süreç

Kimyasal liflerin üretimi için teknolojik süreç genellikle üç aşamadan oluşur. Tek istisna, teknolojik sürecin lif oluşturucu bir polimerin senteziyle başladığı poliamid, polietilen tereftalat ve diğer bazı liflerin üretimidir.

Sürecin ilk aşaması, bir eğirme çözeltisi veya eriyik elde etmektir. Bu aşamada, orijinal polimer, çözünme veya erime yoluyla viskoz bir duruma aktarılır. Bazı durumlarda (PVA liflerinin elde edilmesi), plastikleşmenin bir sonucu olarak polimerin viskoz bir duruma transferi de gerçekleşir. Elde edilen eğirme çözeltisi veya eriyik, karıştırmaya ve saflaştırmaya (filtreleme, havasının alınması) tabi tutulur. Bu aşamada, elyaflara belirli özellikler kazandırmak için, bazen eğirme çözeltisine veya eriyiğine çeşitli katkı maddeleri (termal stabilizatörler, boyalar, matlaştırma ajanları vb.) eklenir.

Konu: 1. Kimyasal elyaf üretimi için teknoloji

2. Kimyasal liflerin özellikleri

Hedef:

• tekstil liflerinin sınıflandırılmasını incelemek ; öğrencilere kimyasal lif elde etme süreci ve özellikleri hakkında bilgi vermek; öğrencilere liflerin özelliklerini onlardan ürünlerin imalatında nasıl kullanacaklarını ve onlara nasıl bakacaklarını öğretmek;
• estetik tadı, dikkati geliştirmek;
• mantıksal düşünme geliştirin.

Yeni materyal öğrenmek.

Sözlü ve açıklayıcı hikaye.

Yüzyıllar boyunca, insanlar doğanın onlara verdiği liflerin üretiminde kullandılar - yabani bitki lifleri, hayvan kılı, keten ve kenevir lifleri. Tarımın gelişmesiyle birlikte insanlar çok iyi ve dayanıklı bir lif veren pamuk yetiştirmeye başladılar.

Ancak doğal hammaddelerin dezavantajları vardır. Örneğin doğal lifler çok kısadır, yeterince güçlü değildir ve karmaşık işleme gerektirir. İnsanlar da ucuza, yün gibi sıcak, ipek gibi hafif ve güzel, pamuk gibi ucuz ve pratik kumaş elde edilebilecek hammaddeler aramaya başladılar.

Modern kimyadaki gelişmeler, başta ahşap ve samandan elde edilen selüloz olmak üzere doğal malzemelerden böyle bir kimyasal lif oluşturmayı mümkün kılmıştır. Böyle bir elyafa yapay, elyaf ve sentetik polimerlerden yapılan elyafa sentetik denir.

Kimyasal lifler, fiziksel ve kimyasal işlemlerle yapay olarak oluşturulan liflerdir.

Artık tek bir uzman, kumaş üretmek için kullanılan çok çeşitli kimyasal elyafları sayabilecek durumda değil. Ve laboratuvarlarda, türleri giderek daha fazla sentezleniyor.

Yapay ipeğin yaratılması için pratik ön koşullar, 19. yüzyılın icatları tarafından yaratıldı.

Pamuk ve saksı lifleri selüloz içerir. Bir selüloz çözeltisi elde etmek, onu dar bir delikten (kalıp) zorlamak ve çözücüyü çıkarmak için çeşitli yöntemler geliştirildi, ardından ipeğe benzer iplikler elde edildi. Çözücü olarak asetik asit, alkali bakır hidroksit çözeltisi, sodyum hidroksit ve karbon disülfid kullanılmıştır. Ortaya çıkan iplikler sırasıyla asetat, bakır amonyum ve viskon olarak adlandırılır.

Düzelerden çıkan büyük filament grubu çekilir, birlikte bükülür ve karmaşık bir filament olarak bir kartuş üzerine sarılır.

Bir kesikli elyaf elde etmek için, bitirme işlemlerinden sonra karmaşık iplik, belirli bir uzunlukta elyaflar halinde kesilir.

Sentetik lifler polimerik malzemelerden yapılır. Elyaf oluşturan polimerler, benzen, fenol, amonyak vb. gibi yaygın olarak kullanılan petrol ürünlerinden sentezlenir. Hammaddenin bileşimini ve işleme yöntemlerini değiştirerek sentetik liflere, doğal liflerin sahip olmadığı benzersiz özellikler verilebilir. Sentetik lifler esas olarak eriyikten elde edilir, örneğin polyester, poliamid lifleri, memeciklerden preslenir.

Kimyasal hammaddenin cinsine ve oluşum koşullarına bağlı olarak önceden belirlenmiş çeşitli özelliklere sahip lifler üretmek mümkündür. Örneğin, püskürtme memesinden çıktığı anda jeti ne kadar güçlü çekerseniz, lif o kadar güçlü olur. Bazen kimyasal lifler, aynı kalınlıktaki çelik telden bile daha güçlüdür.

Sentetik lifler ayrıca monofilamentler, multifilament ve tekstüre iplikler ve kesikli lifler şeklinde de mevcuttur.

Aynı tip liflerin farklı ülkelerde farklı ticari adları vardır. Bu nedenle, Rusya'daki poliamid elyafa ABD'de kapron - naylon, Almanya'da - perlon denir.

Bazı yapay ve sentetik liflerin özelliklerini düşünün. (Açıklama sırasında öğrenciler Tekstil Elyafları görsel yardımından ve kumaş örneklerinden lif örneklerine bakarlar.

viskon elyaf.

Viskon elyaf üretimi için hammaddeler odun hamuru (ladin yongaları, talaş) ve kimyasallardır. Viskon lifi, doğal ipek lifine çok benzer. Liflerin uzunluğu ve kalınlığı (inceliği) herhangi biri olabilir, renk çözeltiye eklenen boyalara bağlıdır.

Viskon lifleri yumuşak, pürüzsüz, düzdür, güçlü bir parlaklığa sahiptir, doğal ipek liflerinden daha az dayanıklıdır, düşük elastikiyete sahiptir, bu nedenle bu liflerden yapılan kumaşlar çok buruşuktur. Viskon lifi nemi iyi emer ve çabuk kurur. Viskon lifi, sarı, hızlı akan bir alevle pamuk gibi yanar. Yandıktan sonra gri kül ve yanmış kağıt kokusu kalır.

Asetat lifi.

Asetat lifi, pamuk atığının kimyasallarla birleştirilmesiyle elde edilir. Asetat lifleri ayrıca keyfi bir uzunluğa sahiptir. Düz, ince, yumuşak, dayanıklı, aşınmaya dayanıklı, elastiktirler, bu nedenle onlardan kumaşlar neredeyse hiç kırışmaz, keskin bir parlaklığa sahiptir veya hiç parlak değildir. Asetat lifleri nemi iyi emmez. Liflerin rengi, çözeltiye eklenen boyalara bağlıdır.

Asetat lifi sarı bir alevle yavaş yavaş yanar, sonunda eriyen bir top oluşur ve özel bir ekşi koku hissedilir.

Suni ipek kumaşların özellikleri, elyafın özelliklerine bağlıdır. Bu kumaşlar pürüzsüz, keskin bir parlaklığa sahip veya mat, daha ağır, daha kalın, doğal ipek kumaşlardan daha sert, düşük çekme ve ısı korumasına sahiptir. Bu kumaşlar dayanıklıdır, ancak ıslandığında mukavemetleri azalır, iyi örtülür, havayı iyi geçirmez ve nemi emer. Sabunlu suda iyi yıkar. Hafif bir büzülme sağlarlar, ürünleri dikerken büyük bir kesime sahiptirler, giyildiğinde dikişlerdeki ipliklerin genişlemesi. Suni ipekten yapılmış kumaşları, özellikle asetat ipekten çok dikkatli bir şekilde ütülemek gerekir - kumaş, güçlü ısınmadan sararır.

Polyester elyaflar (lavsan, krimplen vb.)

Bu lifler pürüzsüz, mat bir yüzeye sahiptir. Dayanıklıdırlar, aşınmaya ve yıpranmaya karşı dayanıklıdırlar. Bir alevde önce erirler, sonra yavaş yavaş sarımsı bir alevle yanarlar ve siyah kurum bırakırlar. Soğuduktan sonra katı siyah bir top oluşur.

Polyester elyafların önemli bir dezavantajı, düşük hijyenik özellikleridir.

Poliamid lifleri (kapron, naylon, dederon).

Bu lifler pürüzsüz, parlak bir yüzeye sahiptir, suyla iyice ıslanır, ancak çabuk kurur. Poliamid lifleri ısıya karşı hassastır, zaten 65 derecelik bir sıcaklıkta mukavemetini kaybeder, bu nedenle bu liflerden yapılmış bir ürünü ütülemek dikkatli yapılmalıdır.

Poliamid lifler güçlüdür ve aşınmaya karşı dayanıklıdır.

Hijyenik özellikleri düşüktür.

Lif, beyaz bir puslu zayıf mavimsi sarı bir alevle yanar. Soğutulduğunda, sonunda katı bir koyu top oluşur.

Poliakrilonitril lifleri (nitron, akrilik, inci vb.).

Bu lifler kabarık, mat ve yüne benzer, bu nedenle genellikle "yapay yün" olarak adlandırılırlar. Poliakrilonitril liflerin mukavemeti ve aşınma direnci, poliamid ve polyesterden daha düşüktür.

Elyafın hijyenik özellikleri de düşüktür.

Elyaf, büyük miktarlarda kurum bırakarak yanıp söner. Soğuduktan sonra, parmaklarınızla ezilebilecek bir akış oluşur.

Elastan lifi.

Lycra, dorlastan elastan elyafına aittir. Bu lifler çoğunlukla diğer liflerle karışım halinde kullanılır. Elastan lifleri çok elastiktir, 7 kat gerildiğinde uzunluklarını artırabilir ve ardından orijinal hallerine büzülebilir.

Sentetik liflerden yapılan kumaşlar pürüzsüz, parlak, yüksek mukavemetlidir. Yıkadıktan sonra ütüleme genellikle gerekli değildir.

Kumaşların dezavantajları: düşük hijyenik özellikler, kayma, yıpranma, iplik uzatma.

Nerede olursak olalım: evde, okulda veya sokakta - giysilerimiz hem çevreden hem de doğrudan vücuttan gelen kirliliği emer. Cildin gözeneklerinden bir kişi, örneğin kıyafetlerinin yakasında ve manşetlerinde izlerini görebildiğimiz önemli miktarda ter ve diğer maddeleri serbest bırakır.

Elbiselerimizin, takım elbiselerimizin ve ceketlerimizin bakımı, her şeyden önce dikildikleri malzemeye bağlıdır. Daha doğrusu, kumaşın hammadde bileşiminden.

Viskon ürünler elde veya çamaşır makinesinde hassas devirde ve düşük ısıda (30-40 derece) yıkanabilir. Yıkamak için hassas kumaşlar için deterjan kullanın. Viskozdan yapılan şeyler santrifüjde sıkılmamalı, bükülmemeli ve kurutulmamalıdır. Ürün yıkandıktan sonra sıkılmadan asılır veya temiz bir çarşaf veya havlu üzerine serilir, astarlı bezle birlikte bir tüp ile sarılır ve hafifçe sıkılır. Viskon ıslakken veya nemli bir ütüyle ılık bir ütüyle (termostatın konumu “ipek” tir) okşayın. Bu durumda ürün fazla kurutulmamalıdır. Viskon giysiler kuru temizleme yapılabilir.

Asetat ürünleri elde veya çamaşır makinesinde 30 derece sıcaklıkta ve hassas modda yıkanır. Kurumaya asmak. Asetat çabuk kurur ve ütü gerektirmez. Gerekirse, ürünler, ütünün zayıf bir şekilde ısıtılmasıyla kuru bir ütüyle yanlış taraftan ütülenir. Kurutucular tavsiye edilmez.

Triasetat, bir çamaşır makinesinde 70 derece sıcaklıkta yıkanabilir ve sıcak ütüyle ütülenebilir (termostat konumu - "ipek - yün").

Polyester elyaftan üretilen ürünler çamaşır makinesinde 40-60 derece sıcaklıkta yıkanır. Beyaz kumaşlardan yapılmış ürünleri yıkamak için, renkli olanlar için evrensel deterjanlar kullanılır - ince veya renkli kumaşlar için deterjanlar.

Polyester, çamaşır makinesinde hafif döngüde bükülebilir ve havada kurutulabilir. Aşırı kurumuş polyester yetersiz ütülendiğinden kurutma programını kullanmayın. Bu kumaştan ürünler orta derecede ısıtılmış bir ütüyle (termostatın konumu “ipek”tir) ve nemli bir ütüyle ütülenir. Polyesterden yapılmış şeyler kuru temizlemeyi iyi tolere eder.

Polyamid ürünler, polyester ürünlerle aynı şekilde yıkanır ve kurutulur, ancak yıkama sırasında su sıcaklığının 40 dereceyi geçmemesi gerektiği unutulmamalıdır. Nemsiz minimum sıcaklıkta poliamid elyaflardan yapılmış demir ürünler.

Akrilik ürünler 30 dereceyi geçmeyen su sıcaklığında yıkanır. Otomatik kurutmaya izin verilmez.

Elastan içeren kumaşlardan yapılan ürünler yıkanır.

Öğrenci raporu "İlginç!" (Ek No. 1)

2. "Kimyasal lifler" şemasının çizilmesi (Ek No. 2).

3. Ders kitabıyla çalışın

Öğrenciler, kimyasal liflerin üretim sürecinin ana aşamalarını bir çalışma kitabına yazarlar (paragraf 12, s. 47-48.) (Ek 3)

1 Numaralı Başvuru

Rapor "İlginç!"

20. yüzyılın bilimsel ve teknolojik devriminde önemli bir adım, Amerikan şirketi DuPont tarafından, aramidler olarak kısaltılan aromatik poliamidlere dayalı yeni bir sentetik elyaf sınıfının keşfiydi. 1972'de şirket tarafından yeni bir yüksek mukavemetli Kevlar elyafın seri üretimi başlatıldı. Daha sonra diğer ülkelerde iki çeşit aramid lifi üretilmeye başlandı.

Aramid lifleri elde etme sürecinin karmaşıklığı ve bunun sonucunda yüksek maliyet, şimdiye kadar üretimlerinin büyümesini sınırladı, ancak elbette bunlar büyük bir geleceğe sahip lifler. Bunu görmek için, sadece benzersiz özelliklerine bakın. Bir gruptan (nomex, conex, fenilon) oluşan aramid lifleri, aleve ve termal etkilere karşı direncin gerekli olduğu yerlerde kullanılırken, ikinci grup (kevlar, terlon) düşük ağırlık ile birlikte yüksek mekanik mukavemete sahiptir. Nomex tipi lifler, 400 santigrat dereceden daha yüksek bir sıcaklıkta açık alevde yanar ve alevden hızla söner. Düşük ısı iletkenlikleri, güçlü ısı akışlarının etkilerine karşı güvenilir koruma sağlar. Aramid liflerinden yapılmış koruyucu giysiler, oksijenle zenginleştirilmiş bir ortamda bile işlevlerini yerine getirir.

Başka bir aramid elyaf grubunun (Kevlar) mukavemeti çeliğin mukavemetinden 5 kat daha fazladır, ayrıca korozyonları yoktur.Aramidler pratik olarak -40 dereceden +130 santigrat dereceye kadar uzun süreli sıcaklık etkilerinden etkilenmezler, onlar -196 ila +500 santigrat derece arasındaki kısa süreli maruz kalma sıcaklıklarında gücü korur. Aramid bazlı kompozit malzemeler, fiberglas bazlı malzemelerden yüzde 22 daha hafif ve yüzde 46 daha güçlüdür. Aramidler ayrıca mekanik strese karşı koruma sağlayan kumaşların imalatında da kullanılır. Kevlar'dan yapılan kurşun geçirmez kumaşın koruyucu özellikleri, naylondan yapılmış benzer amaçlı kumaşlardan 2 kat daha fazladır ve bu kumaştan yapılan yelekler, naylon kurşun geçirmez yeleklerden neredeyse 2 kat daha hafiftir.

Halihazırda ortaya çıkan yeni lifler arasında, sözde lifler de not edilebilir - bukalemunlar, yani. özellikleri çevredeki değişikliklere göre değişen lifler. Örneğin, içine renkli mıknatıslar içeren bir sıvının döküldüğü içi boş lifler geliştirilmiştir. Manyetik bir işaretçi kullanarak, bu tür liflerden yapılmış bir kumaşın desenini değiştirebilirsiniz.

Termoset lifler, sıcaklık değiştiğinde hacimlerini değiştirir, bu da kumaşın ısı transferinde bir değişikliğe neden olur. Tüketici özellikleri açısından pratik olarak pamuk liflerinden farklı olmayan yeni suni pamuk benzeri lifler oluşturulmuştur.

İnorganik kimyasal lifler, silikat ve metal lifleri içerir ve birinci grup, cam, kuvars, bazalt, seramik ve diğer bazı lif türlerini içerir.

Cam elyafı yapmanın sırrı, MÖ 2000 civarında eski Mısırlılar tarafından keşfedildi, daha sonra 16. yüzyılda Venedikliler tarafından kayboldu ve yeniden keşfedildi. Cam elyafı üretme teknolojisi ilk olarak 1734 yılında Réaumur tarafından tanımlanmıştır.

1850 civarında, Fransız de Brunfau, 6-10 mikrometre çapında cam ipliklerin üretimine uygun bir memecik yaratmayı başardı.

Cam elyaf yanmaz, korozyona ve biyolojik etkilere karşı dayanıklıdır, yüksek çekme mukavemetine, mükemmel optik, elektriksel, ısı ve ses yalıtım özelliklerine sahiptir. Örneğin, cam elyaftan yapılan ürünler, asbestten 3,5 kat daha fazla termal olarak yalıtkandır. 5 santimetre kalınlığında bir fiberglas mat tabakası, 1 metre kalınlığındaki bir tuğla duvara termal dirençte karşılık gelir.

Silikon lifler, 1000 derece C sıcaklıkta kullanılabilen ürünler olan çok ilginç özelliklere sahiptir.

Yüksek mekanik mukavemet ve kimyasallara karşı iyi direnç, ana formu silikon oksit ve alüminyum oksit karışımından oluşan seramik elyaflardır. Seramik elyaflar 1250 derece C civarındaki sıcaklıklarda kullanılabilirler. Ayrıca son derece yüksek kimyasal direnç ile karakterize edilirler. Radyasyon direnci, astronotlarda kullanılmalarına izin verir.

Poliakrilonitril gibi organik liflerin ısıl işlemi (900 - 3000 santigrat derece) ile çok yüksek mukavemete sahip karbon lifleri elde edilir. Bu lifler için üst sıcaklık limiti, seramik lifler için olandan daha yüksektir. Karbon lifleri sürekli bir şekilde elde edilir, ancak yüksek maliyetleri nedeniyle kullanımları şimdiye kadar sadece birkaç özel alanla sınırlı kalmıştır.

Uygulama №2

Kimyasal liflerin sınıflandırılması

Uygulama №3

Kimyasal liflerin üretim süreci

1. Bir eğirme çözeltisinin elde edilmesi. Mineral olanlar hariç tüm kimyasal lifler, eğirme adı verilen viskoz çözeltilerden veya eriyiklerden üretilir. Örneğin, alkali içinde çözülen selüloz kütlesinden yapay lifler elde edilir ve çeşitli maddelerin kimyasal reaksiyonları eklenerek sentetik lifler elde edilir.

2. Elyaf oluşturma. Viskoz bir eğirme çözeltisi, memeciklerden - küçük deliklere sahip kapaklardan - geçirilir. Kalıptaki delik sayısı 24 ile 36 bin arasında değişmektedir. Düzelerden dışarı akan çözelti jetleri sertleşir ve katı ince iplikler oluşturur. Daha sonra, bir düzeden gelen iplikler, eğirme makinelerinde tek bir ortak iplik halinde birleştirilir, dışarı çekilir ve bir bobine sarılır.

3.Fiber bitirme. Elde edilen iplikler yıkanır, kurutulur, bükülür, ısıl işleme tabi tutulur (bükümü sabitlemek için). Bazı lifler ağartılır, boyanır ve yumuşaklık için bir sabun çözeltisiyle işlenir.

Lifler, uzunlukları, genellikle mikron olarak ölçülen çok küçük kesit boyutlarından kat kat daha fazla olan gövdelerdir. Lifli malzemeler, ör. liflerden oluşan maddeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar çeşitli tekstil ürünleri, kürk, deri, kağıt vb. Neredeyse 20. yüzyılın başına kadar, lif ve buna dayalı kumaşların üretimi için sadece doğal lifli malzemeler kullanıldı: pamuk, keten, doğal ipek, vb.

İlk kez, dar deliklerden alkol-aseton karışımı içinde selüloz nitrat eter zorlanarak yapay elyaf üretimi gerçekleştirildi. n.v.'de 500'den fazla farklı kimyasal elyaf türü zaten bilinmektedir, bunlardan 40'ından fazlası endüstri tarafından ustalıkla üretilmekte ve üretilmekte olup, kökenlerine göre, tüm elyaflar doğal ve kimyasal olarak ayrılabilir. Kimyasal, sırayla, doğada bitmiş formda (selüloz, kazein) bulunan RİA'lardan ve monomerlerden önceden sentezlenmiş yüksek polimerlerden elde edilen sentetik liflerden yapılan yapay olarak ayrılır.

Doğal liflerin özellikleri dar sınırlar içinde değişiyorsa, kimyasal liflerin gelecekteki amaçlarına bağlı olarak önceden belirlenmiş bir dizi özelliği olabilir. Tüketim malları kimyasal liflerden üretilir: kumaşlar, trikolar, giysiler, ayakkabılar vb. Her yöntemin kendine has özellikleri olmasına rağmen, hem doğal polimerlerden hem de reçinelerden çeşitli kimyasal lif türlerinin üretiminde birçok benzerlik vardır.

Kimyasal elyaf üretiminin şematik diyagramları, hammaddeden bağımsız olarak dört aşamaya ayrılmıştır.

1. Başlangıç ​​materyalinin (yarı bitmiş ürün) elde edilmesi. Hammaddelerin doğal RİA olması durumunda, önce safsızlıklardan arındırılmalıdır. Sentetik lifler için bu, polimerlerin sentezidir - reçine üretimi. Başlangıç ​​polimerik malzemelerin tüm çeşitliliği ile, bunlara bir elyaf oluşturma olasılığını ve yeterli mukavemetini sağlayan aşağıdaki genel gereksinimler uygulanır:

- lifi eğirmek ve molekülleri lif içinde yönlendirmek için başlangıç ​​materyalinin çözülmesine veya eritilmesine izin veren doğrusal molekül yapısı;

- sınırlı moleküler ağırlık, çünkü küçük bir molekülle lifin kuvvetine ulaşılmaz ve çok büyükse, moleküllerin düşük hareketliliği nedeniyle lifin oluşumunda zorluklar ortaya çıkar;

- polimer saf olmalıdır, çünkü kirlilikler elyafın gücünü azaltır.

2. Eğirme kütlesinin hazırlanması. Tüm doğal ve sentetik malzemeler, elyaf üretimi için temel teşkil edemez. Viskoz konsantre çözeltilerin elde edilmesi - mevcut çözücülerde yüksek polimerler veya reçinenin erimiş bir duruma aktarılması, eğirme işleminin uygulanması için bir ön koşuldur. Makromoleküllerin etkileşim enerjisini azaltmayı ve moleküller arası bağların üstesinden geldikten sonra molekülleri gelecekteki lifin ekseni boyunca yönlendirmeyi mümkün kılan koşullar yalnızca bir çözeltide veya erimiş halde oluşturulabilir.

3. Elyaf eğirme en kritik işlemdir ve eğirme kütlesinin, eğirme yöntemine bağlı olarak, alt kısmında çok sayıda küçük delik bulunan düzeye (filament oluşturucu) beslenmesinde yatmaktadır. Akımlardan oluşturulan ince lif demetleri, bir dizi kılavuz cihaz vasıtasıyla alıcı cihaza sürekli olarak çekilir ve daha sonra sarma cihazları tarafından çekilir: bir makara, bir silindir, bir santrifüj. Eğirme sırasında lineer makromoleküller lif ekseni boyunca yönlendirilir. Eğirme ve çekme koşulları değiştirilerek farklı lif özellikleri elde edilebilir.

4. Bitirme, elyafa daha sonraki işlemler için gerekli olan çeşitli özelliklerin verilmesinden oluşur. Bunu yapmak için, lifler herhangi bir yabancı maddeden iyice yıkanarak temizlenir. Ek olarak, elyaf ağartılır, bazı durumlarda boyanır ve daha kaygan olması için sabunlu veya yağlı bir çözelti ile işlenir, bu da tekstil fabrikalarında işleme kabiliyetini geliştirir.

Selülozdan suni elyaf üretimi için viskon yöntemi en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. İpek, kord ve ştapel formundaki viskon liflerinin üretimi, tüm kimyasal liflerin yaklaşık %76'sını oluşturmaktadır.

Eğirme çözeltisi hazırlamak için, 600 * 800 mm boyutlarında tabakalar halinde %5-6 nem içeriğine sahip selüloz, %18-20 sodyum hidroksit çözeltisi ile işlenir (merserizasyon işlemi). Aynı zamanda, bir kostik soda çözeltisini emen selüloz, kuvvetli bir şekilde şişer. Hemiselülozun çoğu yıkanır, moleküller arası bağlar kısmen yok edilir ve sonuç olarak yeni bir kimyasal bileşik oluşur - alkalin selüloz.

[C6H7O2(OH)3]n +nNaOH ↔ [C6H7O2(OH)2OH*NaOH]n

Selüloz ve konsantre sodyum hidroksit çözeltisi arasındaki reaksiyon tersine çevrilebilir. Kullanılan ekipmana ve selülozun formuna bağlı olarak 20-50 0C'de 10-60 dakika işlem yapılır. Daha sonra alkalin selüloz, fazla sodyum hidroksitten sıkılır ve rejenerasyona gönderilir, burada filtrelenir, güçlendirilir, çökeltilir ve daha sonra merserizasyona geri döndürülür. Daha sonra alkali selüloz ezilir ve belirli koşullarda (20-22 0 C) tutulur. Ön olgunlaştırma adı verilen bu işlemde, atmosferik oksijen ile alkali bir ortamda oksidasyonun bir sonucu olarak, selülozun polimerizasyon derecesi azalır, bu da daha sonra elde edilen eğirme çözeltisinin viskozitesini geniş bir aralıkta düzenlemeyi mümkün kılar. Bundan sonra, tahrip olmuş alkalin selüloz, karbon disülfid ile muamele edilir (selüloz ksantojenasyonu). Reaksiyon sonucunda, orijinal selülozun aksine, %4-7'lik bir sodyum hidroksit çözeltisinde iyi çözünen turuncu-sarı selüloz ksantat elde edilir. Ortaya çıkan viskoz çözeltiye viskoz denir. Elde edilen selüloz ksantatın bileşimi ve özellikleri, büyük ölçüde işlemin süresine ve sıcaklığına ve ayrıca eklenen karbon disülfid miktarına bağlıdır. Yukarıdaki işlemlerin tamamı 4-5 ayrı cihazda sıralı olarak veya tek bir cihazda son çözünme işlemine kadar gerçekleştirilir.

Hammaddelerin mevcudiyeti ve düşük maliyeti, viskon elyafın yaygın olarak üretilmesine katkıda bulunur. Viskon lifi organik çözücülere karşı dayanıklıdır, sıcaklığa uzun süre maruz kalmaya karşı dayanıklıdır. Eksiklikler arasında, elyafın alkalilere karşı zayıf direnci ve ıslak halde önemli bir mukavemet kaybı olduğu belirtilmelidir.

Viskozdan ipek ve zımbaların yanı sıra selofan, kord, astrakhan kürkü, suni saç ve şişe kapakları elde edilmektedir.

Selüloz, asetik asit varlığında asetik anhidrit ile reaksiyona girdiğinde ve katalizör olarak sülfürik veya perklorik asit kullanıldığında, selüloz asetat ester oluşur ve ondan asetat lifi oluşur. Poliamid elyaf - naylon, hammaddesi kaprolaktam olan naylon reçineden elde edilir. İkincisi, fenol, benzen veya sikloheksandan beyaz bir toz olarak üretilir.

- gelişmiş endüstri. Ürünleri, çeşitli alanlarda aktif olarak kullanıldığı için büyük talep görmektedir. Üretimde kullanılan malzemeye bağlı olarak farklı özellik ve özellikler kazanırlar.

Kimyasal liflerin sınıflandırılması ve özellikleri

Bu sektördeki ürünler üç ana gruba ayrılır:

1. Doğal maddelerden etkilenerek ve bunlardan polimerler çıkarılarak elde edilen yapay - organik yüksek moleküler bileşikler, hammadde görevi görür.


2. Sentetik - organik polimerlerin sentez yoluyla ekstrakte edildiği düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin üretimi için kullanılır.


3. Mineral - inorganik bileşiklerden yapıldığı ve özel özelliklere ve özelliklere sahip olduğu için öncekilerden önemli ölçüde farklı olan bir grup.

Kimyasal elyaf imalatı doğal olanlara göre birçok avantajı vardır. Mevsime, hava durumuna bağlı değildir ve daha az emek gerektirir. Ayrıca bu tür iplikler önceden belirlenmiş fiziksel ve mekanik özelliklerde üretilmektedir.

Kimyasal lifler yırtılmaya, bakteri ve küflenmeye, boyutsal stabiliteye, kırışma direncine, olumsuz etkilere (ışık, nem vb.), ısıya ve tekrarlanan yüklere karşı mükemmel dirence sahiptir. Fiziko-mekanik ve kimyasal özellikleri, kullanılan polimer veya bitmiş ürün modifiye edilerek değiştirilebilir. Bu, aynı hammaddeden farklı özelliklerde liflerin üretilmesini mümkün kılar. Ayrıca farklı yapılardaki kimyasal lifler karıştırılarak yeni modeller oluşturulabilir ve ürün yelpazesi genişletilebilir.

Üretim özellikleri

Kimyasal liflerin üretim süreci oldukça karmaşık ve birkaç aşamadan oluşur: kaynak malzemenin elde edilmesi, özel bir eğirme çözümüne dönüştürülmesi, düzeler aracılığıyla liflerin oluşturulması ve bitirilmesi. İplik şekillendirme, ürünün özelliklerini belirlemek için merkezi öneme sahip bir adımdır. Birkaç şekilde yapılabilir:

• ıslak veya kuru bir çözelti kullanarak;


• kuru-ıslak bir çözelti kullanarak;


• keskin metal folyo;


• eriyikten;


• çizim;


• düzleştirme;


• dispersiyondan;


• jel kalıplama.

Kimyasal liflerin üretiminde, eğirme eriyiği veya çözeltiyi mekanik safsızlıklardan arındıran filtreler kullanılır. Paladyum, platin, altın veya bunların alaşımlarından yapılırlar.

"Kimya" sergisinde üretimleri için kimyasal liflerin ve ekipmanların aydınlatılması

Ayrıntıları incelemekle ilgilenen uzmanlar ve şirketler için kimyasal elyaf üretimiÜretici yelpazesini genişleten ve işletmelerinin ürünlerini sunan Kimya fuarı en iyi yer olacaktır. Bu, endüstrinin çeşitli alanlardaki başarılarını vurgulamak, şirketler, uzmanlar, bölgeler ve ülkeler arasında temaslar kurmak amacıyla düzenlediği bir etkinliktir. Tüm endüstrileri kapsar ve işletmelere sergi faaliyetlerini organize etme ve Moskova Expocentre kompleksinin sahasında bir stant yerleştirme fırsatı sunar.

Bu merkez, Rusya dışında yaygın olarak biliniyor ve birçok şirket, pavyonlarında düzenlenen uluslararası etkinliklere katılıyor. Bu, yabancı ortaklarla temas kurmayı ve sektöre yeni sponsorlar çekmeyi sağlar. Yabancılar da dahil olmak üzere ciddi enjeksiyonlara ihtiyaç duyduğu için kimya sektörü için yatırımlar büyük önem taşıyor. Diğer birçok endüstri gibi kimyasal elyaf üretimi alanı, gelişimine ve modernizasyonuna katkıda bulunacak yatırımları çekmekle ilgilenmektedir. Katılımcılar için ise bu, işletmelerini en uygun ışıkta sunmak ve çekiciliğini artırmak için mükemmel bir fırsattır.

"Kimya" sergisi, katılımcılar için en rahat koşulları yaratmanın yanı sıra maksimum sayıda ziyaretçiyi çekmekle ilgileniyor. Bu nedenle organizatörleri, etkinlik mekanı olarak Expocentre kompleksini seçti.