Презентация, доклад на тему Химические волокна- материаловедение 7 класс

№ 9
Г.-к.Кисловодска
Маслова Елена

или из синтетических полимеров (синтетического волокна). Производство (т. н. формование) волокон химических обычно заключается в продавливании раствора или расплава полимера через отверстия фильеры в среду, которая вызывает затвердевание образовавшихся тонких волокон. Такой средой при формовании из расплавов служит холодный воздух, из растворов — горячий воздух («сухой» способ) или специальный раствор, т. н. осадительная ванна («мокрый» способ). Выпускаются в виде мононити, штапельного волокна или пучка из множества тонких нитей, соединенных путем крутки.

Химические волокна

ещё в 17 и 18 вв., но только в 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 франц. инж. И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производств, масштабе. С этого времени началось быстрое развитие произ-ва химич. волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в пром. масштабе в 1905. В 1918-20 разработан способ произ-ва ацетатного волокна из раствора частично смыленной ацетилцеллюлозы в ацетоне, а в 1935 организовано произ-во белковых волокон из молочного казеина. Произ-во синтетич. волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 в пром. масштабе выпущено наиболее известное синтетич. волокно - полиамидное (США). Произ-во в пром. масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетич. волокон осуществлено в 1954-60.

историческая справка

хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги, плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механич. и физико-химич. свойства В. х. можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера. В. х. можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текст, изделий, значительно улучшая качество и внеш. вид последних.

свойства

числа существующих полимеров применяют лишь те, к-рые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры принято наз. волокнообразующими. Процесс складывается из след, операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна. Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механич. примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный т. о. раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон. Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формуемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными.

производство

вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Если формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (напр., для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в к-ром растворитель испаряется (т. н. "сухой" способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворителе (напр., вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в спец. раствор, содержащий различные реагенты, т. н. осадительную ванну ("мокрый" способ формования). Скорость формования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по "сухому" способу - 300-600 м/мин, по "мокрому" способу - 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В нек-рых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности В. х. и улучшению их текст, свойств.

либо из расплава полимера (полиамида, полиэфира, полиолефина), либо из раствора полимера (полиакрилонитрила, поливинилхлорида, поливинилового спирта) по сухому или мокрому методу. (Подробно о методах получения В. с. см. Волокна химические.) В. с. выпускают в виде текстильных и кордных нитей, моноволокна, а также штапельного волокна. Разнообразие свойств исходных синтетич. полимеров позволяет получать В. с. с различными свойствами, тогда как возможности варьировать свойства искусств, волокон очень ограничены, поскольку их формуют практически из одного полимера (целлюлозы или её производных). В. с. характеризуются высокой прочностью, водостойкостью, износостойкостью, эластичностью и устойчивостью к действию химич.реагентов. (Подробно о свойствах различных видов В. с. см. в статьях Полиакрилонитрильные волокна, Полиамидные волокна и др.) Произ-во В. с. развивается более быстрыми темпами, чем произ-во искусств, волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья и быстрым развитием сырьевой базы, меньшей трудоемкостью производств, процессов и особенно разнообразием свойств и высоким качеством В. с. В связи с этим В. с. постепенно вытесняют не только натуральные, но и искусств, волокна в произ-ве нек-рых товаров нар. потребления и технич. изделий. В 1968 мировое произ-во синтетич. волокон составило 3760,3 тыс. т (ок. 51,6% от общего выпуска химич. волокон). Впервые выпуск синтетич. волокон в пром. масштабе организован в сер. 30-х гг. 20 в. в США и Германии.

волокна синтетические

органич. полимеров. К В. и. относятся вискозные волокна, медноаммиачные волокна, ацетатные волокна, белковые искусственные волокна. Вискозные и медноаммиачные волокна, состоящие из гидратцеллюлозы, наз. также гидратцеллюлозными. Сырьём для произ-ва вискозных, медноаммиачных и ацетатных волокон служит целлюлоза, выделяемая из древесины; медноаммиачные и ацетатные волокна часто получают из хлопковой целлюлозы (хлопкового пуха и подпушка). Для получения белковых волокон используют белки растит, или животного происхождения (напр., зеин, казеин). В. и. формуют из растворов полимеров по сухому или мокрому способу и выпускают в виде текстильной или кордной нити, а также штапельного волокна. (Подробно о методах получения В. и. см. Волокна химические.) К недостаткам вискозных, медноаммиачных и белковых волокон относятся, значит, потеря прочности в мокром состоянии и лёгкая сминаемость. Однако благодаря хорошим гигиенич. свойствам, дешевизне и доступности исходного сырья произ-во вискозного волокна продолжает развиваться. Растёт также выпуск ацетатных волокон, обладающих рядом ценных качеств (несминаемость, хороший внеш. вид). Белковые волокна вырабатываются в небольших количествах и выпуск их постепенно уменьшается.
Мировое произ-во В. и. в 1968 составляло 3527,2 тыс. т (ок. 48,4% от общего выпуска хим. волокон). Впервые выпуск В. и. в пром. масштабе организован в 1891 во Франции.