Synthetische vezels. Synthetische polyamidevezel

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Synthetische vezels werden in 1938 industrieel geproduceerd. Op dit moment zijn dat er al enkele tientallen. Ze hebben allemaal gemeen dat het uitgangsmateriaal laagmoleculaire verbindingen zijn die door chemische synthese in polymeren worden omgezet. Door de resulterende polymeren op te lossen of te smelten, wordt een spin- of spinoplossing bereid. Ze worden uit mortel gegoten of gesmolten en vervolgens afgewerkt.

Rassen

Afhankelijk van de kenmerken die de structuur van macromoleculen kenmerken, worden synthetische vezels meestal verdeeld in heteroketens en carboketens. De eerste omvatten die verkregen uit polymeren, waarvan de macromoleculen, naast koolstof, andere elementen bevatten - stikstof, zwavel, zuurstof en andere. Deze omvatten polyester, polyurethaan, polyamide enpolyureum. Synthetische vezels met koolstofketen worden gekenmerkt door het feit dat hun hoofdketen is opgebouwd uit koolstofatomen. Deze groep omvat polyvinylchloride, polyacrylonitril, polyolefine, polyvinylalcohol en fluorhoudend.

De polymeren die als basis dienen voor het verkrijgen van heteroketenvezels worden verkregen door polycondensatie en het product wordt gevormd uit smelt. Carboketens worden verkregen door ketenpolymerisatie en de vorming vindt meestal plaats uit oplossingen, in zeldzame gevallen uit smelten. U kunt één synthetische polyamidevezel overwegen, die siblon wordt genoemd.

Maken en gebruiken

Zo'n woord als siblon blijkt voor velen totaal onbekend, maar eerder op kledinglabels zag je de afkorting VVM, waaronder een high-modulus viscosevezel verstopt zat. In die tijd leek het voor fabrikanten dat zo'n naam er mooier uit zou zien dan siblon, dat geassocieerd zou kunnen worden met nylon en nylon. Dit type synthetische vezel wordt gemaakt van een kerstboom, hoe fantastisch hij er ook uitziet.

Kenmerken

Siblon verscheen begin jaren 70 van de vorige eeuw. Het is een verbeterde viscose. In de eerste fase wordt cellulose verkregen uit hout, het wordt geïsoleerd in zijn pure vorm. De grootste hoeveelheid wordt gevonden in katoen - ongeveer 98%, maar zelfs zonder katoen worden uitstekende draden verkregen. Daarom, voor de productie van cellulosehout wordt vaker gebruikt, met name naaldhout, waar het 40-50% bevat, en de rest is onnodige componenten. Ze moeten worden weggegooid tijdens de productie van synthetische vezels.

Creatieproces

Synthetische vezels worden in fasen geproduceerd. In de eerste fase wordt het kookproces uitgevoerd, waarbij alle overtollige stoffen van houtsnippers in de oplossing worden overgebracht en lange polymeerketens in afzonderlijke fragmenten worden afgebroken. Natuurlijk is alleen heet water hier niet genoeg, er worden verschillende reagentia toegevoegd: natrons en andere. Alleen verpulpen met toevoeging van sulfaten resulteert in een pulp die geschikt is voor de productie van siblon, omdat het minder onzuiverheden vasthoudt.

Wanneer de pulp al is verteerd, wordt deze verzonden voor bleken, drogen en persen en vervolgens verplaatst naar waar het nodig is - dit is de productie van papier, cellofaan, karton en vezels, dat wil zeggen, de belangrijkste productie. Wat gebeurt er daarna met haar?

Nabewerking

Als je synthetische en natuurlijke vezels wilt krijgen, moet je eerst een spinoplossing maken. Cellulose is een vaste stof die niet gemakkelijk op te lossen is. Daarom wordt het gewoonlijk omgezet in een in water oplosbare dithiocarbonzuurester. Het proces van transformatie in deze stof is behoorlijk lang. Eerst wordt de cellulose behandeld met hete alkali, gevolgd door uitknijpen en tegelijkertijdonnodige artikelen. Na het uitknijpen wordt de massa fijngemaakt en vervolgens in speciale kamers geplaatst, waar de voorrijping begint - de cellulosemoleculen worden bijna gehalveerd door oxidatieve afbraak. Vervolgens reageert de alkalicellulose met koolstofdisulfide, waardoor xanthaat kan worden verkregen. Dit is een oranjekleurige deegachtige massa, een ester van dithiocarbonzuur en het uitgangsmateriaal. Deze oplossing werd "viscose" genoemd vanwege de viscositeit.

Gevolgd door filtratie om de laatste onzuiverheden te verwijderen. Opgeloste lucht komt vrij door de ether onder vacuüm te "koken". Al deze bewerkingen leiden ertoe dat xanthaat als jonge honing wordt - geel en stroperig. Op dit punt is de spinoplossing helemaal klaar.

Vezels krijgen

De oplossing wordt door de spindoppen gedrukt. Kunstmatige synthetische vezels worden niet alleen op de traditionele manier gesponnen. Deze bewerking is moeilijk te vergelijken met een eenvoudig textiel, het zou juister zijn om te zeggen dat het een chemisch proces is dat ervoor zorgt dat miljoenen stromen vloeibare viscose vaste vezels worden. Op het grondgebied van Rusland worden viscose en siblon verkregen uit cellulose. Het tweede type vezel is anderhalf keer sterker dan het eerste, wordt gekenmerkt door een grotere weerstand tegen alkaliën, stoffen die ervan zijn gemaakt zijn hygroscopisch, minder krimp en kreuken. En de verschillen in de productieprocessen van viscose en siblon verschijnen op het moment dat de pas "geboren" synthetische vezels in het neerslagbad na de spindoppen zitten.

Chemie om te helpen

Om viscose te verkrijgen, wordt zwavelzuur in het bad gegoten. Het is ontworpen om de ether af te breken, wat resulteert in pure cellulosevezels. Als het nodig is om een siblon te verkrijgen, wordt zinksulfaat aan het bad toegevoegd, wat de hydrolyse van de ether gedeeltelijk voorkomt, zodat de draden resterend xanthaat bevatten. En wat geeft het? De vezels worden vervolgens uitgerekt en gevormd. Wanneer er xanthaatresten in de polymeervezels zitten, blijken de polymeercelluloseketens langs de as van de vezel te rekken en niet willekeurig te rangschikken, wat typisch is voor gewone viscose. Na het trekken wordt de vezelbundel in spatels van 2-10 millimeter lang gesneden. Na nog enkele procedures worden de vezels tot balen geperst. Een ton hout is genoeg om 500 kilogram pulp te produceren, waaruit 400 kilogram siblonvezel wordt geproduceerd. Het spinnen van pulp duurt ongeveer twee dagen.

Wat volgt er voor Siblon?

In de jaren 80 werden deze synthetische vezels gebruikt als toevoegingen aan katoen om draden beter te laten spinnen en niet te breken. Siblon werd gebruikt om substraten voor kunstleer te maken en werd ook gebruikt bij de vervaardiging van asbestproducten. In die tijd waren technologen niet geïnteresseerd in het creëren van iets nieuws, er was zoveel mogelijk vezels nodig om het plan uit te voeren.

En in die tijd werden in het Westen viscosevezels met een hoge modulus gebruikt om stoffen te produceren die goedkoop en duurzaam waren in vergelijking metkatoen, maar tegelijkertijd goed vocht opnemen en ademen. Nu Rusland geen eigen katoenregio's heeft, is de hoop gevestigd op siblon. Alleen de vraag ernaar is nog niet erg hoog, aangezien bijna niemand stoffen en kleding van binnenlandse productie koopt.

Polymeervezels

Ze zijn meestal onderverdeeld in natuurlijk, synthetisch en kunstmatig. Natuurlijk zijn die vezels, waarvan de vorming onder natuurlijke omstandigheden plaatsvindt. Ze worden meestal ingedeeld op basis van hun oorsprong, die hun chemische samenstelling bepa alt, in dieren en planten. De eerste bestaan uit eiwit, namelijk caroteen. Het is zijde en wol. Deze laatste bestaan uit cellulose, lignine en hemicellulose.

Kunstmatige synthetische vezels worden verkregen door chemische verwerking van polymeren die in de natuur voorkomen. Deze omvatten acetaat-, viscose-, alginaat- en eiwitvezels. De grondstof voor hun productie is sulfaat- of sulfiethoutpulp. Synthetische vezels worden geproduceerd in de vorm van textiel- en koorddraden, evenals in de vorm van stapelvezels, die samen met andere vezels worden verwerkt bij de productie van verschillende stoffen.

Synthetische polyamidevezel wordt verkregen uit kunstmatig afgeleide polymeren. Als grondstof in dit proces worden polymeervezels gebruikt, gevormd uit flexibele macromoleculen met een licht vertakte of lineaire structuur, die een aanzienlijke massa hebben - meer dan 15.000 atoomatomeneenheden van massa, evenals een zeer smalle molecuulgewichtsverdeling. Afhankelijk van het type kunnen kunststofvezels een hoge mate van sterkte hebben, een significante waarde met betrekking tot rek, elasticiteit, weerstand tegen meervoudige belastingen, lage restvervormingen en snel herstel na verwijdering van de belasting. Dat is de reden waarom ze, naast het gebruik in textiel, werden gebruikt als versterkende elementen tijdens de vervaardiging van composieten, en dit alles maakte het mogelijk om de speciale eigenschappen van synthetische vezels te maken.

Conclusie

In de afgelopen jaren kan men een zeer gestage toename waarnemen van het aantal vorderingen bij de ontwikkeling van nieuwe polymeervezels, in het bijzonder para-aramide, polyethyleen, hittebestendige, gecombineerde kern-schaalstructuur heterocyclische polymeren, die verschillende deeltjes bevatten, zoals zilver of andere metalen. Nu is nylon niet langer het toppunt van techniek, omdat er nu een enorm aantal nieuwe vezels zijn.