1.4.5. Медно-аммиачные волокна и нити

Медно-аммиачные волокна состоят из регенерированной целлюлозы и относятся к гидратцеллюлозным волокнам, полу­чаемым из растворов комплексного соединения целлюлозы и куприамиыгидрата.

Объем производства медно-аммиачных волокон составляет около 1 % мирового выпуска химических волокон.

Следует отметить, что медно-аммиачные волокна из хлопко­вой целлюлозы обладают более высокой прочностью (на 5-40 %), чем волокна из древесной целлюлозы.

При изготовлении волокон по двухванному методу хлопко­вую или облагороженную древесную целлюлозу растворяют в медно-аммиачном растворе. Первая осадительная ванна запол­нена водой, вторая — 2-3 %-ным раствором серной кислоты, в которой происходит регенерация гидратцеллюлозного волок­на в результате разложения молекулярного медноцеллюлозно- го соединения.

Важным моментом является тщательная подготовка пря­дильного раствора к формованию. Она заключается в фильтра­ции, удалении воздуха и избытка аммиака. Эти операции ана­логичны операциям, осуществляемым при получении вискоз­ных волокон.

Медно-аммиачные растворы фильтруют на фильтрпрессах последовательно через все более плотные сетки из никелевой проволоки или капрона. После первой или второй фильтрации из медно-аммиачного раствора отсасывают аммиак и воздух. Избыток свободного аммиака вызывает постоянное понижение вязкости раствора и, кроме того, вредно отражается на процессе последующего формования, ухудшая условия коагуляции рас­твора в осадительной ванне. Пузырьки воздуха могут вызвать обрыв отдельных нитей в момент формования.

Стабильность медно-аммиачных прядильных растворов удо­влетворительная, но она до некоторой степени зависит от возможных окислительных процессов целлюлозы, протекающих под влиянием кислорода воздуха. В результате деструкции цел­люлозы снижается вязкость раствора. Для замедления этого процесса в раствор добавляют восстановители: сульфит натрия, виннокаменную кислоту, глюкозу.

Формование осуществляется мокрым двухванным спосо­бом, полученное волокно промывают раствором серной кисло­ты, удаляют остатки меди, снова промывают, подвергают мы- ловке и сушат. Для получения коротких волокон выходящие из второй ванны нити поступают на транспортер, собираются в жгут, а затем подвергаются отделке и резке на штапельки длиной 65, 90 и 120 мм. При обработке коротких волокон рас­твором кислоты им сообщается извитость.

При выработке медно-аммиачных волокон не проводят плас- тификационное вытягивание. Вследствие этого их относитель­ная разрывная нагрузка небольшая — всего 11-16 сН/текс; удлинение нитей составляет 12-16 %, коротких волокон -т- до 35 %. В воде при температуре 95 °С медно-аммиачные волок­на дают усадку до 6,5 %; их гигроскопичность в нормальных климатических условиях составляет 12,3-13,5 %, плотность волокон -г? 1,50-1,53 г/см³. По остальным показателям медно- аммиачное волокно не отличается от вискозного.

Медно-аммиачным волокнам свойственна однородная струк­тура. На их поверхности отсутствует ориентированная оболоч­ка, как у вискозных. Волокна имеют умеренный блеск, быстро и равномерно окрашиваются. Особую ценность приобретает медно-аммиачное волокно, окрашенное в массе и отличающее­ся глубокой окраской.

По своим свойствам медно-аммиачное волокно близко к хлопковому. Оно обладает высокой гигроскопичностью (12,3- 13,5 %), устойчиво к действию щелочей, света и высокой тем­пературы (до 145 °С), истиранию. Прочность его выше, чем шерсти, но ниже, чем льна. Медно-аммиачный шелк называют паутиной с прочностью стали, однако он тоньше паутины и тонь­ше натурального шелка. В отличие от всех других видов хими­ческих волокон (кроме микроволокон) медно-аммиачные волок­на являются самими тонкими — до 50 мтекс. При необходимо­сти могут вырабатываться и волокна повышенной толщины — 1-1,5 текс. При этом волокна повышенной толщины использу­ют в смеси с другими химическими волокнами и шерстью при изготовлении ковровых изделий. По прочности они мало усту­пают натуральному шелку, а по красоте даже превосходят его. Недостатки волокна — значительная потеря прочности во влаж­ном состоянии (на 40-59 %), высокая усадка и сминаемость.Одним из важных свойств медно-аммиачного волокна явля­ется его удлинение при растяжении: от 10 до 30 %.

Другим важным физико-механическим свойством медно- аммиачных волокон является их устойчивость к действию мно­гократных повторных нагрузок, что объясняется эластически­ми свойствами волокон, т.е. величиной обратимых удлинений. Устойчивость волокон к действию многократных деформаций, меняющихся по величине и направлению, зависит от тонины волокна и условий его формования. На качество изделий оказы­вает влияние также тонина элементарного волокна. Чем тонь­ше элементарное волокно, тем выше устойчивость к различным деформациям и больше мягкость как волокон, так и изделий из них.

Медно-аммиачные волокна находят широкое применение: для изготовления платьевых, сорочечных, костюмных тканей, а чаще всего — женских чулок и нижнего белья.

Они могут также использоваться для выработки тканей в со­четании с другими волокнами (ацетатным, триацетатным, кап­роном, лавсаном).

Штапельное медно-аммиачное волокно широко использует­ся в смеске с шерстяным (тонким, полутонким, полугрубым — для изготовления шерстяных тканей и ковров), лавсаном, кап­роном и др. Чисто штапельную медно-аммиачную пряжу при­меняют для.. изготовления различных тканей (платьевых, кос­тюмных, подкладочных и др.).

Обычное штапельное медно-аммиачное волокно добавляется к синтетическим волокнам для улучшения их санитарно-гигие- нических свойств, к хлопку (до 10 %) — для снижения об­рывности нитей при прядении. В чистом виде его используют также в производстве медицинской ваты (в последнем случае волокно подвергается тщательной отделке и обязательному от­беливанию).

Медно-аммиачные волокна широко применяют для получе­ния других видов волокон: модифицированных путем приви­той сополимеризации, медицинского назначения, углеродных, негорючих, хемосорбционных.