Sentetik lifler. Sentetik poliamid elyaf

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Sentetik elyaflar 1938 yılında endüstriyel olarak üretilmeye başlandı. Şu anda, zaten birkaç düzine var. Hepsinin ortak noktası, başlangıç malzemesinin kimyasal sentez yoluyla polimerlere dönüştürülen düşük moleküler ağırlıklı bileşikler olmasıdır. Elde edilen polimerlerin çözülmesi veya eritilmesiyle bir eğirme veya eğirme solüsyonu hazırlanır. Harç veya eriyikten kalıplanır ve ardından bitirilir.

Çeşitler

Makromoleküllerin yapısını karakterize eden özelliklere bağlı olarak, sentetik lifler genellikle heterozincir ve karbozincir olarak ikiye ayrılır. İlki, makromoleküllerinde karbona ek olarak başka elementlerin de bulunduğu polimerlerden elde edilenleri içerir - nitrojen, kükürt, oksijen ve diğerleri. Bunlar arasında polyester, poliüretan, poliamid vepoliüre. Karbon zincirli sentetik lifler, ana zincirlerinin karbon atomlarından oluşmasıyla karakterize edilir. Bu grup polivinil klorür, poliakrilonitril, poliolefin, polivinil alkol ve flor içerir.

Hetero zincirli liflerin elde edilmesinde temel teşkil eden polimerler polikondenzasyon yoluyla elde edilir ve ürün eriyiklerden kalıplanır. Karbo zincirler zincir polimerizasyonu ile elde edilir ve oluşum genellikle çözeltilerden, nadiren de eriyiklerden oluşur. Siblon adı verilen bir sentetik poliamid elyafı düşünebilirsiniz.

Oluştur ve kullan

Siblon gibi bir kelime birçok kişiye tamamen yabancı geliyor, ancak daha önce giyim etiketlerinde altında yüksek modüllü bir viskon elyafın gizlendiği VVM kıs altması görülüyordu. O zaman, üreticilere böyle bir ismin naylon ve naylon ile ilişkilendirilebilecek siblondan daha güzel görüneceği görülüyordu. Bu tür sentetik elyaf, ne kadar muhteşem görünürse görünsün bir Noel ağacından yapılır.

Özellikler

Siblon geçen yüzyılın 70'lerinin başında ortaya çıktı. Geliştirilmiş bir viskondur. İlk aşamada odundan selüloz elde edilir, saf haliyle izole edilir. En büyük miktarı pamukta bulunur - yaklaşık% 98, ancak pamuk liflerinden onsuz bile mükemmel iplikler elde edilir. Bu nedenle selüloz üretimi içinahşap daha sık kullanılır, özellikle iğne yapraklı,% 40-50 içerdiği ve geri kalanı gereksiz bileşenlerdir. Sentetik elyafların üretimi sırasında atılmalıdırlar.

Oluşturma süreci

Sentetik lifler aşamalı olarak üretilir. İlk aşamada, tüm fazla maddelerin odun yongalarından çözeltiye aktarıldığı ve uzun polimer zincirlerinin ayrı parçalara ayrıldığı pişirme işlemi gerçekleştirilir. Doğal olarak, burada sadece sıcak su yeterli değildir, çeşitli reaktifler eklenir: natronlar ve diğerleri. Yalnızca sülfat ilavesiyle hamurlaştırma, daha az safsızlık tuttuğu için siblon üretimi için uygun bir hamur elde edilmesini sağlar.

Pülp zaten sindirildiğinde, ağartma, kurutma ve presleme için gönderilir ve daha sonra ihtiyaç duyulan yere taşınır - bu kağıt, selofan, karton ve elyaf üretimi, yani ana üretim. Sonra ona ne olacak?

Post-processing

Sentetik ve doğal lifler elde etmek istiyorsanız önce bir eğirme solüsyonu hazırlamanız gerekir. Selüloz, çözülmesi kolay olmayan bir katıdır. Bu nedenle, genellikle suda çözünür bir ditiyokarbonik asit esterine dönüştürülür. Bu maddeye dönüşüm süreci oldukça uzundur. Önce selüloz sıcak alkali ile muamele edilir, ardından sıkılır ve aynı zamanda,gereksiz eşyalar Sıktıktan sonra, kütle ezilir ve daha sonra ön olgunlaşmanın başladığı özel bölmelere yerleştirilir - oksidatif bozulma nedeniyle selüloz molekülleri neredeyse yarı yarıya azalır. Daha sonra alkali selüloz karbon disülfid ile reaksiyona girerek ksantat elde edilmesini mümkün kılar. Bu turuncu renkli hamur benzeri bir kütle, bir ditiyokarbonik asit esteri ve başlangıç malzemesidir. Bu çözelti, viskozitesi nedeniyle "viskoz" olarak adlandırıldı.

Son safsızlıkları gidermek için filtreleme ile takip edilir. Çözünmüş hava, eterin bir vakumda "kaynatılması" ile serbest bırakılır. Tüm bu işlemler, ksantatın genç bal gibi - sarı ve viskoz hale gelmesine neden olur. Bu noktada eğirme çözümü tamamen hazırdır.

Elyaf almak

Çözüm, memecikler aracılığıyla preslenir. Yapay sentetik lifler sadece geleneksel şekilde eğrilmez. Bu işlemi basit bir tekstil ile karşılaştırmak zordur, milyonlarca sıvı viskoz akışının katı lifler haline gelmesini sağlayan kimyasal bir işlem olduğunu söylemek daha doğru olur. Rusya topraklarında selülozdan viskon ve siblon elde edilir. İkinci tip elyaf, birincisinden bir buçuk kat daha güçlüdür, alkalilere karşı daha fazla direnç ile karakterize edilir, ondan yapılan kumaşlar higroskopiktir, daha az büzülme ve buruşma olur. Ve viskon ve siblonun üretim süreçlerindeki farklılıklar, yeni "doğmuş" sentetik liflerin düzelerden sonra çökeltme banyosunda olduğu anda ortaya çıkıyor.

Yardım etmek için kimya

Viskoz elde etmek için banyoya sülfürik asit dökülür. Saf selüloz lifleri ile sonuçlanan eteri ayrıştırmak için tasarlanmıştır. Bir siblon elde etmek gerekirse, banyoya çinko sülfat eklenir, bu da eterin hidrolizini kısmen önler, böylece iplikler artık ksantat içerecektir. Ve ne veriyor? Daha sonra lifler gerilir ve şekillendirilir. Polimer liflerinde ksantat kalıntıları olduğunda, polimer selüloz zincirlerinin lif ekseni boyunca gerildiği ve sıradan viskoz için tipik olan rastgele düzenlenmediği ortaya çıkar. Çektikten sonra, lif demeti 2-10 milimetre uzunluğunda spatulalar halinde kesilir. Birkaç işlemden sonra lifler preslenerek balya haline getirilir. 400 kilogram siblon lifi üretilecek olan 500 kilogram kağıt hamuru üretmek için bir ton odun yeterlidir. Hamur eğirme yaklaşık iki gün sürer.

Siblon için sırada ne var?

1980'lerde, bu sentetik lifler, ipliklerin daha iyi bükülmesi ve kırılmaması için pamuğa ilave olarak kullanıldı. Siblon, suni deri için alt tabakalar yapmak için kullanıldı ve aynı zamanda asbest ürünlerinin imalatında da kullanıldı. O zamanlar, teknoloji uzmanları yeni bir şey yaratmakla ilgilenmiyorlardı, planı uygulamak için mümkün olduğu kadar çok fiber gerekiyordu.

Ve o zamanlar Batı'da, yüksek modüllü viskon elyaflar, kumaşlara kıyasla ucuz ve dayanıklı kumaşlar üretmek için kullanılıyordu.pamuk, ancak aynı zamanda nemi iyi emer ve nefes alır. Artık Rusya'nın kendi pamuk bölgeleri yok, bu yüzden siblona büyük umutlar bağlanıyor. Sadece buna olan talep henüz çok yüksek değil, çünkü neredeyse hiç kimse yerli üretim kumaş ve giysi satın almıyor.

Polimer lifler

Genellikle doğal, sentetik ve yapay olarak ayrılırlar. Doğal, oluşumu doğal koşullarda gerçekleştirilen liflerdir. Genellikle kimyasal bileşimlerini belirleyen kökenlerine göre hayvanlar ve bitkiler olarak sınıflandırılırlar. Birincisi proteinden, yani karotenden oluşur. İpek ve yündür. İkincisi selüloz, lignin ve hemiselülozdan oluşur.

Yapay sentetik lifler, doğada bulunan polimerlerin kimyasal olarak işlenmesiyle elde edilir. Bunlara asetat, viskoz, aljinat ve protein lifleri dahildir. Üretimleri için hammadde sülfat veya sülfit odun hamurudur. Sentetik lifler, tekstil ve kord iplikleri şeklinde üretilebildiği gibi, çeşitli kumaşların üretiminde diğer liflerle birlikte işlenen kesikli lif şeklinde de üretilmektedir.

Sentetik poliamid elyaf, yapay olarak türetilmiş polimerlerden elde edilir. Bu işlemde bir hammadde olarak, önemli bir kütleye sahip - 15.000'den fazla atomik - hafif dallanmış veya doğrusal bir yapıya sahip esnek makromoleküllerden oluşturulan polimer lifler kullanılır.kütle birimlerinin yanı sıra çok dar bir moleküler ağırlık dağılımı. Türüne bağlı olarak, sentetik lifler yüksek derecede mukavemete, uzama, elastikiyet, çoklu yüklere direnç, düşük kalıntı deformasyonları ve yükün kaldırılmasından sonra hızlı toparlanma ile ilgili önemli bir değere sahip olabilir. Bu nedenle tekstilde kullanılmalarının yanı sıra kompozitlerin imalatında da takviye elemanı olarak kullanılmışlar ve tüm bunlar sentetik liflerin özel özelliklerini yapmayı mümkün kılmıştır.

Sonuç

Son birkaç yılda, özellikle para-aramid, polietilen, ısıya dayanıklı, birleşik, çekirdek-kabuk yapısı gibi yeni polimer elyafların geliştirilmesindeki ilerlemelerin sayısında çok istikrarlı bir artış gözlemlenebilir. gümüş veya diğer metaller gibi çeşitli partiküller içeren heterosiklik polimerler. Artık çok sayıda yeni elyaf olduğu için naylon artık mühendisliğin zirvesi değil.