Acetaatvezel. Productie van acetaatvezel

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

De textielindustrie is altijd een van de belangrijkste sectoren van de nationale economie in ons land geweest, omdat het de staat een enorme hoeveelheid broodnodige stof voorzag, die constant nodig was, niet alleen voor de productie van kleding, maar zelfs gebruikt bij de productie van wapens.

En daarom kregen chemici bijna vanaf de eerste dagen van het bestaan van de USSR de taak om kunstmatige weefsels te verkrijgen, omdat er een acuut tekort was aan natuurlijke materialen. Als resultaat werd acetaatvezel gecreëerd.

Wat is dit?

Om eerlijk te zijn, moet worden opgemerkt dat dit niet de naam is van één specifiek type stof, maar meerdere soorten kunstmatige vezels tegelijk. In alle gevallen zijn ze gemaakt van celluloseacetaat. Triacetylcellulosevezel is de meest voorkomende, evenals conventionele acetaatvezel gemaakt van gerecycled celluloseacetaat.

Belangrijke eigenschappen van kunstmatige vezels

De hygroscopiciteit van dergelijke stoffen is niet meer dan 3,5%. De vezel neemt praktisch geen vocht op, zwelt niet op enzakt niet uit, zelfs niet na herhaalde inweek-/droogcycli. In vergelijking met natuurlijke stoffen worden kunstmatige stoffen veel minder blootgesteld aan micro-organismen, licht en warmte. Bovendien zijn motten volledig onverschillig voor hen. Deze stoffen zijn bestand tegen verhitting tot 100 graden Celsius zonder verlies van hun eigenschappen.

Dingen gemaakt van acetaatvezels zijn zeer aangenaam om naar te kijken, goed te wassen en snel te drogen. Bovendien is er veel minder wasmiddel nodig bij het wassen, omdat vuil gemakkelijk uit dit soort vezels wordt gewassen.

Merk op dat zwakke zuren en logen niet zo schadelijk inwerken op acetaatvezels als in het geval van natuurlijke stoffen, maar als gevolg daarvan wordt het verzeept en verliest het de meeste van zijn nuttige eigenschappen. Geconcentreerde anorganische zuren vernietigen het onmiddellijk.

Microscopische vezelstructuur

Als je door een microscoop naar zo'n weefsel kijkt, kun je honderden langsgroeven op het oppervlak van de vezel zien. Hierdoor hechten de afzonderlijke draden niet goed aan elkaar en is de stof als geheel vrij elastisch en kreukt niet goed. Door hun schittering lijken ze qua uiterlijk op natuurlijke zijde, en in termen van dikte lijken individuele vezels vrij veel op de draad die zijderupslarven afgeven. Als de fabrikant wordt geconfronteerd met de taak om een stof te verkrijgen waarin de draden stevig aan elkaar worden gekoppeld, worden H-vormige dwarssneden op het oppervlak van de vezels gemaakt.

Naast de verhoogde sterkte, wordt dit canvas gekenmerkt door een zeer mooiesprankelende glans, en daarom wordt het vaak gebruikt voor decoratiedoeleinden.

Nadelen van acetaatstoffen

Helaas is niet alles zo goed: dit soort kunstmatige materialen zijn zeer slecht bestand tegen slijtage, nemen heel gemakkelijk statische elektriciteit op en geven niet goed af met standaardverven die veel worden gebruikt in de textielindustrie. Ze moeten worden gestreken zonder de temperatuur van het strijkijzer boven 115 ° te brengen, anders is thermische vervorming mogelijk.

Andere negatieve eigenschappen

Gezien het zeer hoge vermogen van acetaatvezel om een statische lading op te hopen, is het vrij moeilijk om er stoffen van te maken. Als tijdens het strijken zelfs een beetje te veel met de temperatuur van het strijkijzer, verschijnen er diepe defecten op het oppervlak van de stof, die niet meer kunnen worden geëlimineerd. De acetaatvezel brandt heldergeel. Vrij gemakkelijk te doven, waarna het lang smeult, waarbij een grote hoeveelheid dichte rook met een specifieke geur vrijkomt in de omringende lucht.

Productie

Zoals je misschien al geraden had, wordt acetaatvezel verkregen uit cellulose. Natuurlijk heeft het de voorkeur om katoen te gebruiken, maar als er een tekort of afwezigheid is, is het heel goed mogelijk om hout van hoge kwaliteit te gebruiken. Na ontwikkeling en zuivering wordt het behandeld met azijnzuuranhydride. Zwavelzuur wordt gebruikt als reactiekatalysator en azijnzuur wordt toegevoegd om het resulterende celluloseacetaat op te lossen.

In aanwezigheid van een kleine hoeveelheid water beginnen de vezels te verzepen, wat resulteert indiacetylcellulose. Aan de resulterende stof wordt een mengsel van aceton en water (95:1) toegevoegd. Alles, het spinmengsel is klaar. Het wordt gefilterd, ontdaan van een overmaat aan grove mechanische onzuiverheden en vervolgens naar een spinmachine gestuurd. Acetaatvezel wordt geproduceerd in lucht (droge methode).

Deze methode is ook goed omdat er geen extra chemicaliën voor nodig zijn. Dikke en stroperige spinmassa wordt eenvoudig door een spindop met veel gaten geperst, waarna deze met een temperatuur van ongeveer 87 graden Celsius de stoom-luchtkamer binnengaat. Omdat de productie van acetaatvezel een enorme hoeveelheid water en cellulose vereist, zijn er veel fabrieken in de buurt van Baikal.

Enkele kleurinformatie

Er is een hoge temperatuur nodig om de aceton volledig uit het mengsel te laten verdampen. Daarna worden de resulterende draden afgekoeld, hun oppervlak bedekt met olie om de vorming van een statische lading te voorkomen en vervolgens op een spoel gewikkeld. Per minuut wordt tot 600 meter draad gevormd. Verder vereist het bijna geen verdere verwerking, behalve het draaien om dikkere vezels te produceren.

Hoe is de kleuring? In de meeste gevallen wordt de kleurstof in de productiefase ingebracht, zodat een draad van de gewenste tint al op de spoel is gewikkeld. We hebben al gezegd dat acetaatvezels met standaard middelen zeer slecht worden geverfd, en daarom wordt momenteel 90% van de stoffen gemaakt van draden gemaakt van spinmengsels met gespecificeerde kwaliteiten.

Vandaagduizenden soorten speciale dispersieverven zijn gemaakt. Hiermee kun je niet alleen een gekleurde stof krijgen, maar echte meesterwerken met een verbazingwekkende iriserende kleur. Deze indruk ontstaat doordat de verf niet aan het oppervlak van de draden plakt, zoals bij dezelfde viscose stof het geval is, maar onderdeel is van de stof zelf.

Indien nodig worden witte kleurstoffen gebruikt, wat resulteert in stoffen met een bijna onberispelijke sneeuwwitte kleur. Omdat acetaatvezel zeer goed bestand is tegen UV-stralen en zeer gemakkelijk te wassen is, is de duurzaamheid van een dergelijke stof vele malen hoger dan die van katoen of andere natuurlijke stoffen.

Hoe gieten werkt

Meest gebruikt bij de productie van matrijzen met ongeveer 200 gaten. Als het de bedoeling is dat de resulterende draad in dikke vezels of touwen wordt gedraaid, wordt het mengsel door spindoppen met gegolfde en geplooide wanden geleid. Als we het hebben over stapelacetaatvezels, dan verschilt hun productie praktisch niet van het hierboven beschreven proces.

Het bijzondere is dat de afzonderlijke draden die uit de vorminrichting komen onmiddellijk worden samengevoegd tot een bundel, die onmiddellijk in stukken van de vereiste lengte wordt gesneden. Bovendien kunnen stapelvezels worden geproduceerd in de vorm van linten, die verder in stukken van de gewenste lengte worden gesneden.

Basiseigenschappen van vezels

Wat zijn de belangrijkste eigenschappen van acetaatvezel? De dikte van de geproduceerde draden in ieder gevalvarieert van 11,1 tex X 25 tot 16,7 tex X 25 (Nr. 90/25-60/25). In vergelijking met viscosevezels van dezelfde dikte hebben acetaatdraden een iets lagere sterkte (ongeveer 10-12%). Maar! Als deze stof nat wordt (ja, die hygroscopiciteit van 3,5%), dan nemen de sterkte-indicatoren direct af met 40-45!

De treksterkte (breukrek) is ongeveer 27%, maar de elastische rek is veel hoger dan die van de viscosestoffen die hierboven herhaaldelijk zijn genoemd. Hierdoor rimpelen "acetaten" erg slecht, en de dingen van hen zien er lang perfect uit.

Opgewaardeerde versie

Al het bovenstaande kan de oplettende lezer op het idee brengen dat dit soort stof te veel gebreken heeft. Deze verklaring is helemaal waar voor het recente verleden, maar tegenwoordig worden bij de productie ervan bijna altijd modificerende additieven gebruikt, die geen chemisch effect hebben op de acetaatvezel. De formule ziet er in dit geval als volgt uit: [C6H7O2(OH)3-x(OCOCH3)x].

Bovendien wordt tegenwoordig steeds meer gerichte warmtebehandeling van de draaiende massa gebruikt: de moleculen beginnen meer geordende structuren te vormen. Het resultaat is dat de acetaatstof veel sterker wordt en niet langer bang is voor sterke hitte.

Tegenwoordig wordt Alon-vezel, geproduceerd als stapelstof, gekenmerkt door vergelijkbare eigenschappen. Het is zeer sterk en elastisch, heeft een hoge duurzaamheid en een mooie uitstraling. Empirisch werd gevondendat een kleine hoeveelheid aluminiumpyrofosfaat, toegevoegd aan de spinmassa, het mogelijk maakt om acetaatvezel te verkrijgen, waarvan het gebruik mogelijk is in elke ruimte waar brandgevaar bestaat (bijvoorbeeld theatergordijnen).