Тема: Штучні волокна

Віскоза

Виробництво віскози складається з:

• підготовки целюлози;

• приготування прядильного розчину;

• формування волокна;

• оздоблення.

Підготовка целюлози складається з підсушування її до змісту юлоги 6-8% і обробки 18-20% розчином їдкого натрію при гемпературі 40-45°С. Така обробка сприяє вилученню домішок з сировини; при цьому створюється так звана лужна целюлоза, яка Іотім на протязі певного часу витримується в даному розчині цдя передвизрівання. Це дає можливість отримати розчини необ­хідної в'язкості.

Приготування прядильного розчину складається з обробки підготовленої маси сірковуглецем для отримання ксантогенату целюлози, який розчиняють у слабкому розчині лугу, після чого утворюється розчин віскози, який містить 7,5% целюлози, 6,5% лугу, 86% води. Потім віскоза проходить стадію визрівання, завдяки чому вона набуває потрібну в'язкість та зменшує стійкість до кислотних обробок.

Формування волокна проводять мокрим способом. Розчин подається у прядильну машину, під тиском проходить через філь'єру та надходить до осаджу вальної ванни, яка містить розчин сірчаної кислоти та сірчанокислих солей. Внаслідок хімічних реакцій виникає вилучення віскози з розчину та перехід ниток у твердий стан. Потім нитки витягують та перемотують на бобіни.

Оздоблення волокна складається з:

• промивання ниток з метою вилучення домішок сірчаної кислоти та її солей, забруднень;

• відбілювання;

• кислування сірчаною кислотою для вилучення залишків відбілювача;

• обробка мильним розчином для надання м'якості;

• висушування;

- скручування та фіксація скручування. Віскозу випускають у вигляді ниток та штапелю.

Будова волокна (рис. 5, а,б). Волокно має неправильну круглу ребристу форму у поперечному розрізі та вигляд гладенької блискучої трубочки зі штрихами на поверхні у поздовжньому виді.

За хімічним складом - це гідратцелюлоза.

Властивості волокна

І. Механічні: невисокі: стійкість до стирання та міцність (14-20 сН/текс);

у вологому стані міцність зменшується на 50-60%; високе видовження (21-26% у сухому стані), низька пружність.

2. Фізичні: високі: гігроскопічність (11-12%), набухливість (об'єм збільшується на 80-110%), теплостійкість (140-150°С) та світлостійкість.

3. Хімічні: хемостійкість середня.

Характер горіння. Горить подібно бавовні: інтенсивно, яскраво-жовтим полум'ям, з іскрами, утворює сірий попіл та розповсюджує запах паленого папіру.

Комплексні нитки використовують для виготовлення під­кладкових та деяких платтєвих тканин. Штапель - у чистому виді та в суміші з вовною, бавовною та різними хімічними волокнами використовують для виготовлення тканин різного призначення, трикотажу, нетканих матеріалів, мережива та інших виробів текстильної галантереї.

Полінозне та віскозне високомодульне волокно сиблон - це поліпшені модифікації віскозного волокна. Вони мають більшу міцність та хемостійкість, меншу усадку та зниження міцності у вологому стані.

Полінозне волокно більш пружне, менш видовжується, стійке до лужних обробок.

Сиблон має більш високу зносостійкість.

Ацетатне волокно

Ацетатне волокно виробляють з деревини або бавовняної целюлози, яка проходить обробку оцтовим ангідридом при присутності двох кислот: сірчаної, яка виконує роль каталізатора реакції, та оцтової, яка є розчинником. При цьому створюється ацетилцелюлоза - вихідна сировина для виробництва ацетатних волокон. Первинний ацетат (триацетилцелюлозу) обробляють милом в розчині сірчаної та оцтової кислот і отримують повторний ацетат (діацетилцелюлозу), який розчиняють в аце­тоні при приготуванні прядильного розчину. Після фільтрації та вилучення повітря розчин подається до прядильної машини. Формування волокна виконується сухим способом. Прядильний розчин протискується через філь'єру з 24-120 отворами і у вигляді тонких струмків поступає до шахти, куди подається пароповітряна суміш при температурі 50-85°С. Ацетон випаро­вується і нитки стають твердими. Потім їх охолоджують, оброб­ляють мастилами і намотують на бобіни. Оздоблення ацетатні волокна не потребують. При виробництві штапелю використо­вують філь'єри з кількістю отворів близько 200.

Будова волокна (рис. 5, в). У поздовжньому вигляді це тонка гладенька блискуча трубочка з великими штрихами на поверхні. У поперечному розрізі - неправильної форми ребристе коло.

Для зменшення гладкості поверхні, блиску та ковзання ацетатні нитки іноді випускають профільованими за допомогою філь'єр з некруглим профілем отворів. Такі нитки менш тепло­ провідні, мають більшу об'ємність та тертя, приємний іскристий блиск

Властивості волокна

1. Механічні: низькі: стійкість до стирання та міцність 11-14 сНУтекс); у вологому стані міцність зменшується на 30-40%; шсоке видовження (28-35% у сухому стані); середня пружність.

2. Фізичні: середня гігроскопічність (7%), невисока набухли- зість (об'єм збільшується на 20-25%), низька теплостійкість 70-90°С), високі світлостійкість та електризуємість.

III. Хімічні: середня хемостійкість, волокно легко розчи- Іяється в ацетоні.

Характер горіння. Горить жовтим полум'ям, розповсюджує шслий запах, на кінці нитки створюється наплив темного шльору, який легко роздавлюється рукою. Після виведення з Іолум'я волокно тліє, виділяє димок.

Нитки використовують для виготовлення платтєвих та під-сладкових тканин, трикотажу. Штапель використовують в сумі-пі з віскозою, вовною та іншими волокнами для виготовлення зізноманітних тканин.

Триацетатне волокно

Триацетатне волокно виготовляють з деревини або бавов-іяної целюлози.

Підготовку сировини виконують так само, як і при виготов-Іенні ацетатного волокна. Вихідна сировина для виробництва

волокна -- триацетилцелюлоза. Волокно може формуватися як сухим, так і мокрим способом з розчину триацетилцелюлози в суміші метиленхлориду (90-95%) та метилового спирту (5-10%). Комплексні нитки формують сухим способом; штапель -мокрим. Кількість отворів філь'єри до 15000. В осаджувальній ванні використовують розчин оцтової кислоти та ізопропіловий спирт. Після формування волокна промивають, обробляють ма­стила ми, гофрирують, нарізають на відрізки заданої довжини та висушують.

Будова волокна та хімічний склад такі самі, як у ацетатного волокна.

Властивості волокна

I. Механічні: низька міцність (10-14 сНУтекс), у вологому стані міцність знижується на 60%, стійкість до стирання ще нижча, ніж у ацетатного волокна, високе видовження (25-30% у сухому стані), середня пружність.

2. Фізичні: низька гігроскопічність (5%), низька набухли- вість (об'єм збільшується на 20-25%), високі: теплостійкість (150-160°С) та світлостійкість.

3. Хімічні: висока хемостійкість, волокно стійке до дії мікро­ організмів, добре фарбується.

Горить і використовується, подібно ацетатному.

Металеві та металізовані нитки

Металеві нитки виробляють поступовим витягуванням тон­кого дроту з м'яких ковких металів: міді, її сплаву з нікелем та іншими металами. Іноді металеві нитки покривають тонким шаром срібла або золота.

Основні види металевих ниток:

Волока - тонка кругла металева нитка товщиною 50-80 мкм, яка покрита шаром золота або срібла.

Плющенка - тонка стрічкоподібна металева нитка.

Використовують такі нитки для виготовлення нарядних та декоративних тканин типу парчі для вишивання, для виготовлен­ня галунів, тасьм та інших прикрас.

Крім того, для декоративного оздоблення тканин та трико­тажу використовують нові види металевих ниток, які не тьмя­ніють. Це такі нитки як люрекс, алюніт та інші. Виробляють їх з алюмінієвої фольги товщиною 0,01 мм, яка з обох сторін покрита прозорою поліефірною плівкою. Ширина ниток 0,2-1,6 мм. Плівка захищає нитки від окислення. За забарвленням такі нитки випус­кають золоченими або сріблястими. Такі нитки мають гладку поверхню, високі: міцність, пружність, гнучкість.

Все більший розвиток набуває виробництво металізованих ниток, таких як метаніт, пластилекс, мішура та інших, їх вироб­ляють з тонких поліефірних плівок, на поверхню яких наносять тонкий шар алюмінію або іншого металу та накривають його ще одним шаром плівки, а потім нарізають на смужки заданої ширини. Металізовані нитки більш дешеві, ніж металеві, ще більш гнучкі та пружні, більш довговічні.