Лекция 2 Искусственные волокна и нити

Учебные вопросы

1. Стадии получения химических волокон и нитей;

2. Физическая модификация волокон и нитей;

3. Химическая модификация волокон и нитей;

4. Классификация химических волокон и нитей;

5. Гидратцеллюлозные волокна и нити;

6. Медноаммиачное волокно;

7. Ацетилцеллюлозные волокна и нити;

8. Белковые искусственные волокна и нити;

Обычная схема получения химических волокон и нитей состоит из пяти стадий.

1.Получение и предварительная обработка сырья.

Для искусственных волокон и нитей в качестве сырья используют природные вещества ( древесина, семена, молоко) с их последующей переработкой.

Для синтетических волокон сырье получают путем синтеза полимеров из простых веществ.

2.Приготовление прядильного раствора или расплава, путем растворения (при получении искусственных волокон ), либо путем расплавления (при получении большинства синтетических волокон )исходных твердых полимеров.

3.Формование нитей за счет дозированного продавливания прядильного раствора или расплава через отверстия фильер.

4.Отделка заключается в том, что полученные волокна и нити промывают, сушат, отбеливают, окрашивают, а также подвергают, в случае необходимости, дополнительной обработке для перестройки первичной структуры.

5.Текстильная переработка проводится с целью соединения нитей, их скручивания , фиксации крутки, оценки качества и сортировки.

Модификация текстильных волокон и нитей проводится с целью придания им заданных свойств.

Физическая (структурная) модификация заключается в направленном изменении строения волокон и нитей , их поперечной и продольной формы. При этом возможны различные способы:

• -ориентация и вытягивание на стадии формования;

• -введение различных добавок, которые, не вступая в химическое взаимодействие с полимером, влияют на его структуру и свойства;

• -формование нитей из смеси полимеров;

• -получение нитей различного профиля за счет изменения формы отверстий фильер;

• -получение бикомпонентных волокон из 2-х или 3-х полимеров, которые соединяются друг с другом на поверхности раздела;

• -получение комбинированных нитей путем осаждения на готовом волокне различных полимеров.

Химическая модификация заключается в частичном направленном изменении химического состава полимера. К таким методам относят:

• -синтез сополимеров на стадии приготовления;

• -синтез привитых сополимеров к боковым группам основного полимера;

• -”сшивание”- образование поперечных химических связей между полимерами;

• -химическое превращение, основанное на обработке готовой нити реогентами.

К искусственным текстильным нитям и волокнам относят гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные и белковые волокна (схема 2)

Сырьем для производства гидратцеллюлозных искусственных волокон и нитей служит природная целлюлоза (с содержанием -целлюлозы до 98 %), получаемая из древесины ели, сосны, пихты, бука, хлопкового пуха.

Формирование нитей осуществляется из щелочного (вискозные нити) или медно – аммиачного (медно – аммиачные нити) раствора природной целлюлозы в осадительной ванне под действием химических реагентов.

Во время формования волокон раствор целлюлозы разрушается, зарождаются и растут макромолекулы гидратцеллюлозы.

Гидратцеллюлоза и природная целлюлоза имеет одинаковый химический состав, но разную физическую структуру. У гидратцеллюлозы она более рыхлая, менее ориентированная, меньше степень кристалличности (40-50 %/) и полимеризации (300-800).

Выпускается несколько видов гидратцеллюлозных волокон и нитей:

• -обычные вискозные волокна и нити имеют не однородную рыхлую и мало упорядоченную структуру, что приводит к большой усадке текстильных материалов при высыхании и потере прочности. Ориентированная оболочка нити составляет 35-50% поверхности поперечного сечения:

• -высокопрочное вискозное волокно в результате физической модификации приобретает равномерную ориентированную структуру, состоящую из длинных макромолекул.

Схема 2