1. Введение……………………………………………………………стр.2-3
2. Причины появления химических волокон……………………….стр.4
3. Виды химических волокон………………………………………..стр.5-8
4. Производство химических волокон………………………….…….стр.9-10
5. Представители химических волокон, их характеристика и использование……………………………………………………..стр.11-16
6. Проблемы, связанные с производством химических волокон………………………………………………………………стр.17
7. Заключение…………………………………………………………стр.18
8. Используемая литература………………………………………….стр.19
Введение., Химические волокна, Актуальность
1. познакомиться с причинами появления химических волокон, их классификацией и способами производства.
2. анализировать и прогнозировать области использования разных видов волокон на основе их свойств.
основные задачи:
- выявление причины появления химических волокон.
- определение важнейших этапов в производстве химических волокон.
- ознакомление с главными представителями химических волокон, их характеристикой и использованием.
- обозначить проблемы производства химических волокон.
Причины появления химических волокон.
За последние 100 лет население Земли удвоилось. Но еще больше возросли потребности людей. Выработка природных волокон – шерсти, хлопка, натурального шелка, льна, конопли – стала заметно отставать от спроса: она увеличивается на 25%, а спрос – на 100%. Устранить это несоответствие помогла химия. Ежегодно на заводах производятся миллионы километров искусственного шелка и других химических волокон из природной целлюлозы или из угля, известняка, поваренной соли и воды. Сегодня доля химических волокон в общей их выработке составляет уже более 28%. Огромное значение химических волокон очевидно. В самом деле, если затраты труда на изготовление синтетического полиамидного шелка принять за 100%, то для искусственного вискозного шелка они составят 60%, для шерсти 450%, а для натурального шелка еще больше – 25000%! Шерсть на овце за 3 месяца отрастает в среднем на 30 мм. А на заводе химического волокна прядильная машина за 1 минуту вытягивает до 5000 м нити!
Виды химических волокон.
В России принята следующая классификация химических волокон в зависимости от вида исходного сырья:
- искусственное волокно (из природных полимеров): гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные, белковые
- синтетическое волокно (из синтетических полимеров): карбоцепные, гетероцепные
Искусственные волокна:, Гидратцеллюлозные волокна, Ацетилцеллюлозные волокна
белковых волокон
Новое в структуре волокон (тканей)
... химических волокон, появление новых способов модифицирования, создание новых видов многотоннажных волокон: «волокон будущего» или «волокон четвертого поколения». В их числе новые волокна на ... текстильный волокно нанотехнология 1. Основные понятия по теме, их оценка и обобщение; Текстильные волокна -- волокна, использующиеся в текстильной промышленности для изготовления текстильных ... шелк Химические ...
Синтетические волокна:, Гетероцепные соединения
К гетероцепным волокнам относятся:
полиамидные волокна
Производство химических волокон.
Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна. Приготовление прядильных растворов (расплавов).
Этот процесс начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав).
Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо — или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон. Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании химических волокон из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Его формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в котором от толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава растворитель испаряется (так называемый «сухой» способ формования).
При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворе (например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, так называемую осадительную ванну («мокрый» способ формования).
Скорость формования зависит скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по «сухому» способу – 300-600 м/мин, по «мокрому» способу – 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка).
В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины, (астификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств. Отделка химических волокон заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например, из полиамидных волокон), растворители (например, из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например, вискозными волокнами).
Энергия в химическом производстве и массообменные процессы в аппаратах
... 2.2 Использование энергии в химической промышленности Химическое производство принадлежит к числу наиболее энергоемких. Так, если в продукции всей промышленности доля затрат на энергию составляет 2,5%, то в продукции нефтехимической и химической отраслей она достигает 8,9%. Химическая отрасль промышленности, ...
Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и других, их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые химические волокна подвергают дополнительной тепловой обработке – термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180?С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка, как самих волокон, так и изделий из них во время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах.
Представители химических волокон, их характеристика и использование., Полиамидное волокно
Проблемы, связанные с производством химических волокон.
Мировой объем производства химических волокон в 1997 году составил 27300 тыс. тонн, причем лидирующая роль остается за полиэфирными волокнами, прирост производства которых только за один 1997 год составил 15%. Наиболее резкий прирост производства химических волокон наблюдался в странах Азии и Дальнего Востока, на долю которых в настоящее время приходится более 60% мирового производства. Среди искусственных волокон, получаемых химической переработкой природного полимера, — древесной целлюлозы — наибольшее значение до настоящего времени имеют вискозные, медно-аммиачные и ацетатные волокна. Основным затруднением для расширения производства важнейшего из искусственных волокон — вискозного — является вредность его производства. В процессе производства вискозного волокна используются и образуются такие высокотоксичные соединения, как сероуглерод, сероводород, соли цинка, полная регенерация и управление которыми пока не достигнуты. В последние годы разрабатывается и уже нашел промышленное внедрение новый способ получения волокна из растворов целлюлозы в апротонном растворителе — N-метил-морфолин-N-оксиде (ММО).
Высококонцентрированные растворы целлюлозы в этом растворителе обладают жидкокристаллической структурой, что позволяет получить высокоориентированные волокна. Сам растворитель безвреден, а, кроме того, он почти полностью регенерируется и возвращается в производство. Важнейшим принципиальным преимуществом синтетических волокон является возможность использования массового, доступного и дешевого сырья, что определяет непрерывное повышение масштабов их производства. Производство основных типов синтетических волокон является экологически чистым, так как выделение вредных газов практически не имеет места, а количество сточных вод в производстве полиакрилонитрильного волокна и волокна капрон незначительно, т. к. применяется система замкнутого водооборота. Волокна на основе полиакрилонитрила используются преимущественно как заменители натуральной шерсти. Однако акрилонитрил — высокотоксичная жидкость, образующая с воздухом взрывоопасную смесь. Исходя из этого, производство возможно только при полной регестрации монометра и растворителя.
Заключение.
По-видимому, в ближайшие же годы сначала в опытных, а затем в производственных условиях будут появляться все новые типы химических сплавов полимеров, наделенные новыми ценными свойствами. С каждым годом становится все яснее, что возможностям улучшения и преобразования свойств волокон практически нет границ. Развитие перспективных процессов получения химических волокон идет по целому ряду направлений, среди которых следует отметить: совершенствование существующих технологий, включающих высокоскоростные процессы и многониточное формование, непрерывные процессы (формование, вытягивание термическая обработка) и др.; создание новых принципов и технологий формования волокон; широкое применение методов прямого получения нетканых материалов, минуя стадию получения штапельных волокон и нитей и их последующую текстильную переработку и др.; применение методов модифицирования волокон.
Технология производства химических волокон
... внешний вид последних. Технологический процесс получения химических волокон Технологический процесс производства химических волокон, как правило включает три стадии. Исключение составляет только производство полиамидных, полиэтилентерефталатных и некоторых других волокон, где технологический процесс начинается ...
Использованная литература.
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/po-himii-iskusstvennyie-volokna/
1. Бузов Б. А., Модестова Т. А., Алыменкова Н. Д. Материаловедение швейного производства: Учеб. для вузов,- 4-е изд., перераб и доп. — М.: Легпромбытиздат, 1986. — 424с.
2. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. – Л.: Химия, 1978. – 390с.
3. Зазулина З. А., Дружинина Т. В., Конкин А. А. Основы технологии химических волокон. — М.: Химия, 1985. 343 с.
4. Зоммер К. Аккумулятор знаний по химии. – М.: Мир, 1977. – 293с.
5. Калмыкова Е.А., Лобацкая О.В. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие — Мн.: Выш. шк., 2001. — 412с.
6. Мальцева Е.П., Материаловедение швейного производства, — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. — 232с.
7. Папков С. П. Теоретические основы производства химических волокон — М.: Химия, 1990. — 390с.
8. Перепелкин К. Е. Химические волокна: развитие производства, методы получения, свойства, перспективы. — СПб: Издание СПГУТД, 2008. — 354 с.
9. Роговин 3.А. Основы химии и технологии химических волокон, 4 изд., т. 1-2 — М., 1974.
10. Цветков Л.А. Органическая химия. – М.: Просвещение, 1988. – 239с.
11. Юдин А.М., Сучков В.Н., Коростелин Ю.А. Химия для вас. – М.: Химия, 1988. – 191с.
12. Юркевич В. В., Пакшвер А. Б. Технология производств химических волокон. — М.: Химия, 1987. — 304с.
13. Большая Советская Энциклопедия.
