A vegyi szálakat mesterséges és szintetikus szálakra osztják

Először a 19. század végén szereztek mesterséges szálakat, bár a beszerzési kísérletek sokkal korábban történtek. Az üvegszálakat például az ókori Egyiptomban gyártották, ékszerekhez használták, majd a 18. század közepén. M. V. Lomonoszov megpróbálta megtalálni az ipari termelés módjait.

A mesterséges szálak csoportjába tartozik a viszkóz és az acetát.

A mesterséges szálakból készült szövet előállításának sémája:

Fa - lucfenyő forgács → Cellulóz (kartonlapok formájában) → Viskóz (folyadék) készítése → Rostok előállítása oldatból → Szálak textilfeldolgozása (húzás, sodrás, visszatekercselés) → Szövés gyártás (szövetgyártás) → Utómunkálatok (szövetkikészítés)

1.Alapanyag a viszkózszálak előállítása cellulózt lucfenyő-forgácsból, pamuthulladékból használnak fel.. A karton cellulózlapjait nátronlúggal feloldják, és más vegyszerekkel való feldolgozáskor viszkózus folyékony viszkózt kapnak, amelyet lyukakon (matricákon) nyomnak át, amelyekből vékony folytonos szálak jönnek ki, majd a szálak textilfeldolgozása (húzás, csavarás, visszatekercselés).

A viszkózszálakat nem csak folytonos szálak, hanem rövid szegmensek formájában is előállítják, vagyis homogén viszkózfonal és vegyes készítésére egyaránt alkalmas vágott szálak formájában, különböző szálak hozzáadásával, hogy a szövetek különféle tulajdonságait adják.

A viszkózszálakból készült szöveteket könnyű ruhák varrására használják: alsóneműk, blúzok, ruhák, szoknyák, sálak - és bélésként és dekorációként (függönyökhöz, függönyökhöz, ágytakarókhoz) használják.

A viszkóz szálakból készült szövetek szép megjelenésűek, selyemre, gyapjúra, pamutra hasonlíthatnak, fényesek vagy fényesek, jobban felszívják a nedvességet, mint a pamut, a viszkóz szövetek azonban nedves állapotban körülbelül 50%-ot veszítenek szilárdságukból, erősen zsugorodnak és gyűrődnek.

A viszkóz szövetből készült termékeket speciális mosószerrel 30 .. .. .40 °C vízhőmérsékleten mossák, ne dörzsöljék, ne csavarják, hanem óvatosan hagyják kifolyni a vizet vagy csomagolják be pamutszövetbe. Nedves állapotban, 160 ... 180 0 C hőmérsékleten vasalóval vasalják, néha vegytisztításnak vetik alá.

A viszkózszál a pamuthoz hasonlóan sárga, gyorsan futó lánggal ég, égett papír szaga van, égés után szürke hamu marad vissza.

2. Acetátszálakból készült szövetek szépek, enyhén fényes felületűek, megjelenésükben és tapintásaikban selyemre emlékeztetnek, könnyűek, puhák, jól fednek, nem ráncosodnak, megtartják formájukat. Az acetátszálak előállításának módszere megegyezik a viszkózszálak előállításával. Az egyetlen különbség az, hogy a fa- vagy pamuthulladékból előállított cellulózt ecetesszenciával vagy kénsavval kezelik.

Az acetátos szövetek hátránya, hogy nedves állapotban veszítenek szilárdságukból, rosszul lélegzik és felszívják a nedvességet, nehezen vasalhatók.

Az acetátszövetből készült termékeket kézzel, 30 °C-os meleg vízben speciális mosószerekkel mossák, függesztett állapotban vállfán szárítják, enyhén nedvesen vasalják, rossz oldalról, meleg vasalóval.

Az acetátos anyagok gyorsan száradnak. Óvatosan kell eljárni, amikor nedvesen melegítjük, és ne tisztítsuk acetonnal az acetonos textíliákat, mert ez feloldja azokat.

Az acetátszál lassan ég, sárga lánggal, a végén olvadt golyó és sötét hamu képződik, égés közben pedig különleges savanyú szag érződik.

3. Szintetikus szálak szintézissel nyert - egyszerű anyagok (monomerek) kombinálásának reakciója, amelyek a szén, az olaj és a földgáz (fenol, acetilén, metán stb.) feldolgozása termékei.

A szintetikus szálak számos olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyekkel a természetes szálak nem rendelkeznek: nagy mechanikai szilárdság, rugalmasság, vegyszerállóság, csekély gyűrődés, rossz folyóképesség, rossz zsugorodás. Mindezek a tulajdonságok pozitívak, ezért szintetikus szálakat adnak a természetes szálakhoz, hogy jobb minőségű szöveteket kapjanak.

A szintetikus szálak negatív tulajdonságai a csökkent higroszkóposság, az alacsony légáteresztőképesség, a magas elektromosság viseléskor, ezért nem ajánlott ezekből a szövetekből készült ruhák viselése gyermekeknek és a szintetikus szálakra túlérzékeny személyeknek.

A szintetikus szálakból készült leggyakoribb szövetek közé tartozik a kapron, a lavsan, a nitron.

K a pro n - a legtartósabb szál szakadás és kopás ellen.

A nylon szövetek fényességükkel, nagy szilárdságukkal, könnyen moshatóak, gyorsan száradnak, és gondos nedves-hőkezelést igényelnek. A kapron szövetek hátrányai - csúszás, leválás, cérnahosszabbítás. Ezért a kapronszálakból készült szöveteket nehéz varrni.

Kapron szálakból könnyű anyagokat, kötöttárut, csipkét, szalagot, fonatot gyártanak. Más szálakkal keverve a kapronszálat ruha-, öltöny- és kabátszövetek előállítására használják.

Ha a nejlonszálat a lángba hozzuk, az olvadni kezd, majd gyenge kékessárga lánggal meggyullad fehér füst felszabadulásával. Kihűléskor egy tömör, sötét golyó képződik a végén.

A Lav s és n egy nagyon erős és rugalmas szál. Különféle szálakkal keverve növeli a szövet szilárdságát és rugalmasságát. A lavsant tiszta formájában varrócérnák, csipkék, műszaki szövetek, műszőrme és szőnyegek gyártására használják. Gyapjúval kevert lavsan szálakból pamut, len, viszkózrost, ruhaszövetek és kötöttáru készül. A lavsan szövetek félnek az erős nedvességtől és a hőtől. A lángban a lavsan szálak először megolvadnak, majd lassan sárgás lánggal égnek, és fekete kormot bocsátanak ki. Lehűlés után kemény fekete golyó képződik.

Nitron - a legellenállóbb és "meleg" szál, bolyhos, matt, úgy néz ki, mint a gyapjú, ezért "mesterséges gyapjúnak" nevezik A nitronszálakból készült szövetek tartósabbak és kevésbé kopnak, mint a nylon és a lavsan. A nitronszálat kötöttáru (pulóverek, kabátok, sálak) és bolyhos halmú műszőrme gyártásához használják. Gyapjúval kevert kapronszálakból viszkóz, pamut, ruha- és öltönyszövetek készülnek. A nitronszálak villanással égnek, fekete korom szabadul fel, lehűlés után szilárd golyó beáramlás képződik, amelyet az ujjaival lehet összetörni.

2. Reggelire tejes kását kell főzni 3 főre. A receptúra ​​segítségével határozza meg a rizskása készítéséhez szükséges termékek mennyiségét, összetételét és hozzávetőleges költségét, írja le az elkészítésének technológiáját. Mutassa be a tej és a tejtermékek jelentőségét az emberi táplálkozásban (lásd Melléklet).

Tejrizs zabkása főzési technológiája.

1. A gabonafélék elsődleges feldolgozása: Válogassa szét a rizst, és alaposan öblítse le hideg vízben.

A prezentáció leírása egyes diákon:

1 csúszda

A dia leírása:

Vegyi szálak előállításának technológiája. A vegyi szálak tulajdonságai. 7. osztály Felkészítő: Lyakhova Svetlana Vasilievna technológia tanár MBOU 9. számú középiskola, Klintsy, 2012

2 csúszda

A dia leírása:

Célok és célkitűzések 1. Ismételje meg a textilszálak osztályozását! 2. Adjon ötletet a vegyi szálak fajtáiról és a belőlük készült szövetek előállításáról! 3. Megtanítani megérteni a szövetek tulajdonságait, és ezeket az ismereteket az életben alkalmazni. 4. A gyakorlatiasság ápolása és az esztétikai ízlés fejlődésének elősegítése.

3 csúszda

A dia leírása:

4 csúszda

A dia leírása:

5 csúszda

A dia leírása:

Mi a rost, ilyen a vászon A születés első napjaitól kezdve az ember különféle szövetekkel szembesül. Az alsóingek és a pelenkák pamutszövetből készülnek; hideg időben gyapjútakaróba tekerheti magát; köss gyönyörű nejlonszalagot a hajadra. Ha kihúzza a cérnát az anyagból, szétvágja, láthatja, hogy apró vékony és rövid szőrszálakból - szálakból - áll. Ezeket a szálakat (gyapjú - gyapjúszövetben, növényi szőrszálak - pamutban, lenszár rostja - vászonban) fonószálaknak nevezzük. A szálakat és a fonalat szálakból, a szöveteket cérnákból és fonalakból nyerik. A szálakat természetes - a természet által adományozott szálakra (gyapjú, selyem, pamut, len) és vegyi anyagokra osztják, amelyeket kémiai folyamatok eredményeként nyernek.

6 csúszda

A dia leírása:

A PAMUT egy természetes növényi eredetű rost A pamut Indiából származik. Szereti a meleget és délen nő. Amikor a gyapot érik, a magos dobozok szétrepednek, és mindegyik úgy néz ki, mint egy darab vatta. Aztán beengedték a gyapotkombájnt a mezőre. Felszedik a gyapotot, és kirakják a napra, hogy megszáradjon, majd bálákba kötözik, és elviszik a fonóba. A pamutszövetek tulajdonságai: tartós, higiénikus, könnyű, légáteresztő, könnyen mosható és vasalható, de zsugorodik.

7 csúszda

A dia leírása:

A len természetes növényi eredetű rost.A lenrostokat a szárból vonják ki. A világon több mint 200 fajta len van, de csak 40 fajtát termesztenek. A hosszú len a rost kedvéért, a göndör len az olaj kedvéért van vetve. A lenszálak hossza 15-26 cm, színe világosszürkétől a sötétszürkébe. A lenvászon jellegzetes fényű, nagyobb tömegű, mindig hideg és kemény tapintású. A vászonszövetek tulajdonságai: strapabíró, higiénikus, sima fényes felületűek, erősen ráncosak, de jól vasalhatók, bírják a vasaló legnagyobb hőjét.

8 csúszda

A dia leírása:

Ez érdekes A lenrostot tartalmazó szövetek egyedülálló gyógyászati ​​és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Higroszkóposak, antibakteriálisak, ráadásul nagyon jól elnyelik a zajt, gyakorlatilag nem töltődnek fel statikus elektromossággal. A közelmúltban a hazai termelésben a lenrostot a zajvédő textil tapéta gyártásánál használják. Egy ilyen tapétaréteg átlagosan 10 dB-lel csökkenti a zajt. A lenszövetek hidegben melegen tartanak, melegben pedig hűsítenek, teljes kényelmet biztosítva az embernek; nemcsak hogy nem okoznak allergiás reakciókat, hanem gyógyászati ​​tulajdonságokkal is rendelkeznek (például nedves körülmények között ellenáll a bomlásnak). Ha állandóan ágyneműn alszol, kigyógyulhatsz a vérszegénységből.

9 csúszda

A dia leírása:

GYAPJÚ – állati eredetű természetes rost A gyapjúszálak az állatok hajszálereje: juhok, kecskék, tevék. A gyapjú fő tömegét (95-97%) a juhok adják. A gyapjútakarót speciális ollóval vagy géppel távolítják el a juhokról. A legjobb a finom gyapjú merinó- vagy angórakecskékből nyert gyapjú (moher). A gyapjúszövetek tulajdonságai: nagy higroszkóposság, magas hővédelem, rugalmas, ellenáll a napnak, kopásálló, de nagy a porkapacitása és zsugorodása.

10 csúszda

A dia leírása:

A selyem természetes állati eredetű szál, a selyemszövet előállításának alapanyaga a selyemhernyó gubófonala, az úgynevezett nyers selyem. A selyemhernyólepke igazi házirovar: nem él a vadonban, még repülni is elfelejtett. A selyemhernyó fejlődésének négy szakasza a tojás, a hernyó, a chrysalis és a pillangó. A selyemszövetek gyártása Kínában az ie harmadik évezred óta ismert - a Nagy Kínai Selyemút.

11 csúszda

A dia leírása:

Gyűjtse össze a gubókat a göndörítés kezdetétől számított 8-9 napon belül, és küldje el elsődleges feldolgozásra. A következő műveleteket tartalmazza: gubók kezelése forró gőzzel a selyemragasztó meglágyítása és a cérna letekerése érdekében; több szál egyidejű feltekerése. A gubószál hossza 600-900 méter.

12 csúszda

A dia leírása:

Anyagok vegyi szálakból Az angol Robert Hooke már a 17. században felvetette a mesterséges szálak beszerzésének lehetőségét. Iparilag csak a 19. század végén szerezték be. Oroszországban az első műselyemgyártó gyárat Mitiscsiben építettek, és 1913-ban ez adta az első gyártást. A pamut- és háncsszálak cellulózt tartalmaznak. Számos módszert fejlesztettek ki cellulózoldat előállítására, amelyből a selyemhez hasonló szálakat nyertek. Vágott szál előállításához az összetett szálat a befejező műveletek után adott hosszúságú szálakra vágják, és fonalat fonnak belőlük. A szintetikus szálak polimer anyagokból készülnek. Néha a kémiai szálak erősebbek, mint az azonos vastagságú acélhuzal.

13 csúszda

A dia leírása:

Vegyi szálak csoportjai. Mesterséges (viszkóz, acetát, réz-ammónia). Szintetikus (poliészter, poliamid, poliakrilnitril, elasztán).

14 csúszda

A dia leírása:

Mesterséges szálakból készült szövetek A mesterséges szálak előállításának alapanyaga a lucfenyőből és pamuthulladékból (a legrövidebb szálakból) nyert cellulóz. A viszkóz, vágott, acetát és triacetát szálak bizonyos feldolgozás mellett selyem, gyapjú, vászon megjelenését kölcsönözhetik a szöveteknek. Ezeknek a szöveteknek a tulajdonságai ugyanolyan változatosak, mint a megjelenésük. Simák, éles fényűek vagy mattak, nehezebbek, vastagabbak, mint a természetes selyem. Alacsony zsugorodás- és hővédelemmel rendelkeznek. Ezek a szövetek tartósak, de nedves állapotban csökken a szilárdságuk, jól fednek, nem engedik át jól a levegőt és szívják fel a nedvességet. A termék varrásakor átvágják őket, a varratoknál eltávolodnak egymástól, az anyag az erős melegítéstől sárgává válik.

15 csúszda

A dia leírása:

(Mesterséges) viszkóz szövet gyártása Fa Cellulóz kartonlap formájában Viszkóz (folyadék) készítése Rostok előállítása oldatból Szálak textilfeldolgozása (nyújtás, sodrás, visszatekerés) Szövetgyártás (szövés) Szövetkikészítés (fehérítés, festés, mintanyomtatás)

16 csúszda

A dia leírása:

Szintetikus szál szövetek A szintetikus szálak előállításához használt alapanyagok gázok, szén- és olajfeldolgozás termékei. Poliészter szálak - poliészter, lavsan, krimplen; poliamid szálak - nylon, capron, dederon; poliakrilnitril - akril, nitron, perlon; elasztán szál - a lycra leggyakrabban más szálakkal keverve használatos. Szövet tulajdonságai: erős, merev, sima felületű, nem engedi át a levegőt, nem szívja fel a nedvességet, rugalmas - nem gyűrődik, rossz technológiai tulajdonságok.

17 csúszda

A dia leírása:

Szintetikus szövet gyártás Szén, olaj, gáz. Nyersanyag előkezelés Fonóoldat vagy olvadék készítése Szálalakítás (fonócsonkon átlyukasztás), húzás, hőre keményedés. Textilfeldolgozás: nyújtás, csavarás, visszatekerés. Szövés: szövés. Szövet befejezése

18 csúszda

A dia leírása:

A leggyakoribb szintetikus szálakból készült szövetek. Poliészter szálak (lavsan, krimplen) Poliamid szálak (kapron, nylon) Poliakrilnitril szálak (nitron, akril) Elasztán szál (likra, dorlasztán)

19 csúszda

• Bevezetés
• 1. Vegyi szálak
• 1.2 Poliamid szálak
• 1.3 Poliészter szálak
• 2.1 A kaprolaktám szintézise
• 2.2 Polikaproamid szintézise
• 3.5.1 Menetrajz
• 3.5.2 Csavarás
• 3.5.3 Menet kikészítés
• 3.5.4 Fonalak szárítása és kondicionálása
• 3.5.5 Cérna visszacsévélése
• 3.5.6 Menetrendezés
• 4. Példák technológiai számításokra
• Következtetés
• Bibliográfia

Bevezetés

Először R. Reaumur francia tudós fejtette ki 1734-ben azt a gondolatot, hogy egy személy létrehozhat egy, a természetes selyem kinyerésének folyamatához hasonló eljárást, amelynek során a selyemhernyó hernyó testében viszkózus folyadék keletkezik, amely levegőn megkeményedik, és vékony, erős szálat alkot. Körülbelül másfél évszázad telt el azonban, mire ez az ötlet gyakorlati megvalósításra talált.

A vegyi szálakat rostoknak nevezzük, amelyek előállítása során kémiai vagy fizikai-kémiai eljárásokat alkalmaznak természetes és szintetikus nagy molekulatömegű vegyületek (polimerek) feldolgozására. A polimer eredetétől függően a kémiai szálakat két fő csoportra osztják: mesterséges szálakra (ha a felhasznált polimer természetes eredetű) és szintetikus szálakra (ha a szálképző polimert kis molekulatömegű monomer vegyületekből végzett kémiai szintézis eredményeként nyerik).

A szálképző polimerek kémiai szerkezetének sajátosságai viszont lehetővé teszik a kémiai szálak két fő osztályba sorolását: szénláncszálak és heteroláncszálak.

heterolánc szálak. Ebbe a csoportba tartozik a különféle poliamidokból nyert összes száltípus. Ilyen szálak a polikaproamid, polihexametilén-adipamid, polienantoamid, poliundekánamid stb.

A heteroláncszálak a szintetikus szálak fő osztálya, amelyek a legnagyobb elterjedtségben részesültek. Ipari méretekben főként kétféle heterolánc szálat állítanak elő - poliamidot és poliésztert - és kis mennyiségben egy rendkívül rugalmas poliuretán szálat.

A poliamid szálak legnagyobb elterjedését a benne rejlő lánctulajdonságokkal, az előállításukhoz szükséges széles alapanyagbázissal magyarázzák. Szintén a nyersanyagok beszerzésének módszereit, valamint az előállítási és utólagos feldolgozási eljárásokat nagyrészt korábban és részletesebben dolgozták ki a poliamid szálakra, mint más heteroláncú szálakra.

szénlánc szálak. A szintetikus szálak ebbe az osztályába tartoznak azok a szálak, amelyek makromolekulái csak szénatomokat tartalmaznak a főláncban.

Az előállított szénláncszálakat poliakrilnitrilre, polivinil-kloridra, polivinil-alkoholra, poliolefinre és fluortartalmú szálakra osztják.

A poliakrilnitril szálakat (nitron, orlon stb.) akrilsav-nitril polimeréből és kopolimereiből nyerik.

A polivinil-klorid szálakat VX (rovil típusú szál) és vinildén-klorid (soviden rost, saran stb.) polimerekből és kopolimerekből, valamint klórozott PVC-ből (klórszál) állítják elő.

A polivinil-alkoholt, poliolefint és fluortartalmú szálakat rendre polivinil-alkoholból (vinolszál, curalon), poliolefinekből (polietilén- és polipropilénszálak), illetve fluortartalmú polimerekből (teflonszál, fluorolon) nyerik.

A vegyi szálak fontos előnyei a természetes szálakkal szemben a széles nyersanyagbázis, a termelés magas jövedelmezősége és az éghajlati viszonyoktól való függetlenség. Számos kémiai szál jobb mechanikai tulajdonságokkal (szilárdság, rugalmasság, kopásállóság) is rendelkezik, és kevésbé gyűrődik. Egyes vegyi szálak, például poliakrilnitril, poliészter hátránya az alacsony higroszkóposság.

1. Vegyi szálak

1.2 Poliamid és poliészter szálak

A szálakat főleg ruhák készítésére használják. Emellett jelentős összeget fordítanak különféle műszaki szövetek és termékek, nagy szilárdságú zsinórszövet, szűrőszövet, horgászfelszerelés, kötelek, kötelek stb. A természetes szálak nem elegendőek a lakosság egyre növekvő textiltermékigényének kielégítésére, a természetes szálak pedig sok esetben alkalmatlanok műszaki termékeknek, mert nem rendelkeznek a szükséges speciális tulajdonságokkal (nagy hőállóság, szilárdság, vegyszerállóság, biostabilitás stb.). Ezenkívül a természetes szálak előállítása nagyon munkaigényes és költséges. Ezért szükségessé vált a rostok mesterséges előállítására szolgáló ipari módszerek kidolgozása.

A vegyi szálak gyártása magas jövedelmezőségük és hatalmas alapanyagbázisuk miatt rendkívül intenzíven növekszik. A vegyi szálak előállításának gyors növekedését nagymértékben elősegítik magas jellemzőik.

A szintetikus szálak - poliamid (nylon, anid), poliészter (lavsan) - gyártásának leggyorsabb fejlődési üteme, ami megmagyarázza értékes tulajdonságaikat (nagy rugalmassági szilárdság, ismétlődő deformációkkal szembeni ellenállás stb.), A poliamid és poliészter szálakat textil és nagy szilárdságú zsinórszálak, szálak és különböző lineáris sűrűségű monofilek formájában állítják elő. A szintetikus szálak különösen fontosak bizonyos típusú műszaki termékek előállításához. Például zsinór repülőgépekhez és nagy teherbírású gumiabroncsokhoz, elektromos szigetelőanyagokhoz, vegyipari szűrőszövetekhez stb. Ezenkívül nagy szilárdságú kapronból és nylonból készült szálakat vagy szöveteket használnak az autó- és repülőgép-gumi abroncsok vázának gyártásához. Ezek a gumiabroncsok megnövelték a futásteljesítményt és a megbízhatóságot.

1.2 Poliamid szálak

A poliamid szálak lineáris polimerekből nyert szintetikus szálak, amelyek makromolekulái amidcsoportokat tartalmaznak. Az alifás poliamidokból készült poliamid szálak széles körű ipari fejlődésen mentek keresztül. Ezeknek a poliamidoknak a makromolekulái az amidcsoportokkal együtt metiléncsoportokat is tartalmaznak.

Polikaproamid szálak polikaproamidból öntött - polimer, kaprolaktámból szintetizált polimer. Ezeket a szálakat különböző országokban más-más néven állítják elő, például „kapron” (Szovjetunió), „dederon” (Németország), „nylon 6” (USA).

A polikaproamid szilárd, fehér, áttetsző termék, amelynek MM 15000-25000. Magasabb hőmérsékleten, oxigén jelenlétében a polikaproamid lebomlik.

Polihexametilén-adipamid rostok ("anid" (Szovjetunió), "nylon 6.6" (USA) stb.), . Ezt a polimert az AG sóból nyerik:

Polienatoamid szálak ( enant (Szovjetunió), a "nylon 7" (USA)) polienantoamidból - ni-aminoenantsav polikondenzációjával kapott polimerből - keletkezik.

Poliundekánamid rostok ( undekán, nylon 11, kiana), poliundekánamidból készült - poliamidból szintetizált

u - aminoundekánsav.

1.3 Poliészter szálak

Az ilyen típusú szintetikus szál nevét a polimer - poliészter - kémiai természete határozza meg, amelyből ezeket a szálakat nyerik. A poliészterek közé tartoznak az általános képletű makromolekuláris anyagok, amelyek makromolekulái észterkötéssel összekapcsolt elemi egységekből állnak. Ez az osztály magában foglalja mind a természetes (borostyán, selyem stb.) szintetikus poliésztereket. A polietilén-tereftalát (PET) alapú poliészter szálakat „lavsan” (Szovjetunió), „dacron” (USA), „teteron” (Japán), „terital” (Spanyolország) néven állítják elő.

A PET fehér, átlátszatlan szilárd anyag, amely hevítés hatására megolvad. A polimer olvadék gyors lehűlésekor szilárd átlátszó termék képződik, amely 80 °C feletti hőmérsékleten kristályosodik. A polimer számos szerves oldószerben (aceton, etil-acetát, xilol, dioxán stb.) stabil, de fenolokban és azok klórral szubsztituáltjaiban oldódik. Lúgokban és tömény ammóniaoldatokban a polimer tönkremegy.

A vegyi szálakat főleg textilipari célokra használják, és nagyon nagy hosszúság/átmérő arány (> 10 000), valamint sajátos mechanikai tulajdonságokkal kell jellemezniük őket. tulajdonságok:

1) nagy szilárdság (legfeljebb 1 Gn / m 2 (100 kgf / mm 2));

2) nagy nyúlás (>5%);

3) a külső erők hatására fellépő deformációk rugalmassága és gyors eltűnése;

4) minimális képlékeny (maradék) deformáció a kirakodás után;

5) maximális ellenállás ismétlődő és váltakozó terhelésekkel szemben. Ezért a vegyi szálak előállításához csak szálképző polimereket használnak alapanyagként, amelyek rugalmas lineáris vagy enyhén elágazó, nagy molekuláris kohéziójú makromolekulákból állnak. Ezeknek a polimereknek a molekulatömegének 15 000 felett kell lennie, és a molekulatömeg-eloszlásnak meglehetősen szűknek kell lennie. Ezenkívül ezeknek a polimereknek bomlás nélkül meg kell olvadniuk, fel kell oldódniuk a rendelkezésre álló oldószerekben, vagy más módon kell viszkózus állapotba kerülniük.

1. táblázat A vegyi és természetes szálak fizikai és mechanikai tulajdonságainak összehasonlító jellemzői

	Sűrűség, kg/m3	Egyensúlyi páratartalom, %	Szakadási nyúlás,%	Ismételt hajlítással szembeni ellenállás, ciklusok száma	Kopásállóság (terhelés alatt 3 kPa)
rendes szál
erős szál
rendes szál
erős szál
rendes szál
megerősített menet
Természetes selyem

2. Kapron szálak és szálak gyártása

A kapronszálak és -szálak beszerzésének folyamata jól tanulmányozott és folyamatosan fejlődik. A nemzetgazdaság különböző ágazatainak igényeit kielégítő szálak választéka textil- és technológiai célú cérnákat tartalmaz.

A nejlonszálak és -szálak előállításának három módja van:

1) Periodikus módszer - periodikus vagy folyamatos polimerszintézis, a morzsák (granulátumok) periodikus extrakciós és szárítási folyamata, összetett szálak kialakítása.

2) Folyamatos módszer morzsagyártással - folyamatos polimer szintézis, morzsa extrakció és szárítás, összetett szálak kialakítása.

Folyamatos módszer multifilamentumok fonásával közvetlenül az olvadékból (folyamatos polimer szintézis és multifilamentek fonása közvetlenül az olvadékból).

A kapronszálak előállításának első két módszere azonos technológiai lépésekből áll, de a második módszer kedvezőbb az elsőhöz képest, mivel folyamatos polimerszintézis-, extrakciós és morzsaszárítási eljárásokat alkalmaz, ami jelentősen javítja a gyártási technológiát és javítja a polimer és a szálak minőségét.

A harmadik módszer egyetlen technológiai eljárásban egy folyamatos eljárást biztosít egy olvadékból fonódó szálú polimer előállítására a polimer újraolvasztása nélkül, miközben a szálak előállításának technológiája alapvetően megváltozik. A folyamatos eljárást teljes mértékben megvalósították a szálak gyártásában, és egyre gyakrabban használják a textilfonalak gyártásában.

2.1 A kaprolaktám szintézise

A kaprolaktám szintetizálható fenolból, benzolból, anilinből és abból is n-bután, furfurol, acetilén, etilén-oxid és divinil.

Vegyünk egy példát a kaprolaktám fenolból történő előállítására:

Kaprolaktám előállítása fenolból.

Amikor a fenolt hidrogénezzük (135-160 °C) nikkelkatalizátor jelenlétében, ciklohexanol képződik:

A ciklohexanol dehidrogénezése keton-ciklohexanont eredményez:

A dehidrogénezési reakció atmoszférikus nyomáson és 400-450°C hőmérsékleten megy végbe vas-cink katalizátor jelenlétében. Amikor a ciklohexanon reagál hidroxil-aminnal, ciklohexanon-oxim (ciklohexanoxim) képződik. Ezt a folyamatot oxigenizációnak nevezik. :

Az oxidációt 20 °C-on végezzük. A folyamat végén, amikor a fejlődő kénsavat ammóniával semlegesítik, a reakcióelegy hőmérséklete spontán 90°C-ra emelkedik.

Tömény kénsav hatására a ciklohexanon-oxim e-aminokapronsav-laktámmá (ciklohexanon-izoxim) izomerizálódik, a ciklohexanon-oxim molekulában az atomok átrendeződése következik be:

Az így kapott kaprolaktámot szerves oldószerekkel (például triklór-etilénnel) végzett extrakcióval és ismételt vákuumdesztillációval tisztítják meg a szennyeződésektől.

A kapronszál előállításához használt kaprolaktám minőségét a következő fő mutatók jellemzik:

Megjelenés Fehér kristályok

Molekulatömeg 113,16

Hőmérséklet, ºС

kristályosodás 68,8-69,0

forráspont 262

permanganát szám

3%-os vizes oldat, s 5000-10000

mekv */kg 0,0-0,6

Színező 50%-os vizes oldat,

egységek platina-kobalt skála,

nem több, mint 5.0

Ciklohexanon-oxim 0,002

Vas 0,00002

Savtartalom meq/kg, legfeljebb 0,2

Lúgosság meq/kg, legfeljebb 0,05

A kaprolaktám műanyag zacskóban vagy gumírozott szövettasakba helyezett papírzacskóban kerül be a szintetikus szál gyárakba. Szállítása olvadt állapotban is speciális, hőszigeteléssel borított, gőzfűtő tekercssel ellátott tartályokban történik. A kaprolaktám olvadék szállítása során jelentős gazdasági hatás érhető el, mivel a fogyasztó üzemben a kaprolaktám olvasztás működése megszűnik, és a termékszennyeződés kizárt. Az olvadt laktám fűtött és szigetelt tartályokban tárolható.

2.2 Polikaproamid szintézise

A kaprolaktám polimerizációs folyamatát - a ciklusok lineáris polimerekké való átalakulását - poliamidációnak nevezik. Csak viszonylag magas hőmérsékleten és megemelt, normál vagy csökkentett nyomáson, aktivátor jelenlétében megy végbe.

Aktivátorként szolgálhatnak szerves vagy ásványi savak, valamint víz, AG-só, aminokapronsav vagy más olyan vegyületek, amelyek a kaprolaktám-poliamidálási eljárás körülményei között víz felszabadulásával kémiai átalakulásokon mennek keresztül.

A felsorolt ​​vegyületek mellett a lúgok és a fémes nátrium nagyon hatékony aktivátorok, amelyek a poliamidálási reakció időtartamát tíz- és százszorosára csökkentik. Előállítási körülmények között a vizet leggyakrabban a kaprolaktám poliamidálási folyamatának aktivátoraként használják.

A polikaproamid képződésének reakciómechanizmusa az alkalmazott aktivátor természetétől függ. Víz jelenlétében a kaprolaktám poliamidálási reakciója lépésenként megy végbe a következő séma szerint:

A folyamat kezdeti szakaszában, amikor a kaprolaktám vízzel reagál, aminokapronsav képződik:

Az aminokapronsav egy kaprolaktám molekulával egyesül, és dimer képződik:

A dimer kölcsönhatásba lép még egy kaprolaktám molekulával, és egy trimer keletkezik:

A kaprolaktám molekulák kötődése a polikaproamid képződése előtt történik:

A kaprolaktám poliamidálási reakciója egyensúlyi és reverzibilis:

Ebben a tekintetben a kaprolaktám nem alakul át teljesen polikaproamiddá, és a polimer mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű monomert és egyéb kis molekulatömegű vízoldható vegyületeket (dimer, trimer és kaprolaktám).

A polikaproamidban található kis molekulatömegű frakció mennyisége és összetétele (1. ábra) az eljárás hőmérsékleti viszonyaitól függ. Például 180°C-on a kis molekulatömegű, dimerből és trimerből álló frakciók mennyisége eléri a 2-3%-ot, 250-270°C-on pedig már 10-12%-ot, amelynek körülbelül 2/3-a a kaprolaktám monomerje, 1/3-a pedig dimerek és trimerek. A kis molekulatömegű vízoldható vegyületek eltávolíthatók a polikapramidból forró vizes extrakcióval vagy vákuum-sztrippeléssel az olvadt polimerből.

Menetrend 1 - Függőség alacsony molekulatömegű tartalommal vegyületek polikaproamidban a poliamidálási hőmérsékleten kaprolaktám.

Bizonyos követelmények vonatkoznak a kapronszálká feldolgozásra szánt polikaproamidra. Különösen kellően nagy molekulatömegűnek (legalább 11 000) és monolitnak kell lennie; nem tartalmaznak nagyszámú üreget és héjat. Ezenkívül a polimer nem tartalmazhat oxidációs termékeket (fehér polikaproamid).

A polikaproamid rostosodási képességének fontos mutatója a molekulatömeg vagy a poliamidálás mértéke.

A polimer meghatározott molekulatömege a poliamidálás körülményeinek - a hőmérséklet, a folyamat időtartamának és a szabályozó (stabilizátor) tartalmának - beállításával érhető el. A poliamidok molekulatömegének szabályozói olyan anyagok, amelyek a polimer szintézise során képesek kölcsönhatásba lépni a makromolekula növekvő láncának egyik végcsoportjával, megállítva annak növekedését. Szabályozóként leggyakrabban ecetsavat, szebacinsavat vagy adipinsavat használnak. Ezekre a célokra ecetsavat is használnak. n-butil-amin egy kettős hatású szabályozó, amely képes blokkolni a poliamid makromolekula mindkét funkciós csoportját.

A hozzáadott szabályozó mennyiségének változtatásával a kívánt molekulatömegű polimer állítható elő. Minél több szabályozót adunk a monomerhez, annál kisebb a polimer molekulatömege.

A polikaproamid szálképző képessége a polimer olyan mutatóitól függ, mint a szilárdság és az oxidációs termékek tartalma. Gáznemű termékek (leggyakrabban vízgőz) buborékok jelenléte az olvadt polimerben az oka annak, hogy a szál elszakad a fonás és a húzás során. A polikaproamid részleges (sötét pontok jelenléte) vagy folyamatos oxidációja (a polimer barna árnyalatú) szintén töréshez vezet. Ezenkívül egy ilyen polimer használatakor a szálakon megereszkedett és nem nyúlt területek jelennek meg.

A polikaproamid oxidációja megelőzhető a kaprolaktám megfelelő poliamidálásával, ami biztosítja a reakciómasszának a légköri oxigénnek való kitettségtől való teljes izolálását.

3. Rostok kialakulása. Elméleti rész

Szálalakítás. A folyamat abból áll, hogy a fonóoldatot (olvadékot) átnyomják a fonófej kis lyukain olyan környezetbe, amely a polimer finom szálak formájában történő megkeményedését okozza. A kialakított szál céljától és vastagságától függően a fonófejben lévő lyukak száma:

1) 1? 4? monofilhez;

2) 10-60? textilszálakhoz;

3) 800?1200? zsinórmenetekhez;

4) 3000?80000? vágott rostokhoz. Amikor kémiai szálat alakítanak ki poliamid szálak polimer olvadékából A hideg levegő az a közeg, amely a polimer megkeményedését okozza. Ha a fonást illékony oldószerben (például acetátszálak) készült polimer oldatból végzik, ilyen közeg a forró levegő, amelyben az oldószer elpárolog ("száraz" öntés). Nem illékony oldószerben (pl. viszkóz szálak) készült polimer oldatból történő fonáskor a polimer lerakására és a szál fonására különféle reagenseket tartalmazó oldatot, úgynevezett csapadékfürdőt ("nedves" fonási módszert) használnak.

A formázás sebessége a szálak vastagságától és céljától, valamint az öntési módszertől függ: olvadékból történő formázáskor - 10-20 Kisasszony, oldatból "száraz" módszerrel - 5-10 Kisasszony,"nedves" módszerrel - 0,5-2 Kisasszony.

A viszkózus folyadékáramok szálakká alakítása során a fonóoldatot (olvadékot) egyidejűleg kihúzzák (spunbond-húzás), bizonyos esetekben a szálat a fonótengelyben (kicsapó fürdő) vagy közvetlenül a fonógépből képlékeny állapotban történő elhagyása után (plasztifikáló húzás). A szálak képlékeny állapotú (orientált) nyújtása szilárdságuk növekedéséhez vezet. A formázás után a több-360 000 szálat tartalmazó kócokat kidolgozásra küldik, vagy hidegen vagy melegen (100-160°C-ig) 3-10-szeresére húzzák. A további nyújtás jelentősen növeli a szálak szakítószilárdságát és csökkenti a relatív nyúlásukat. Ezzel egyidejűleg a szálak számos értékes textiltulajdonsága javul (növekszik a rugalmassági modulus, csökken a képlékeny alakváltozás aránya, nő az ismétlődő deformációkkal szembeni ellenállás). A fonás körülményei (a polimer megszilárdulásának sebessége, az oldatból vagy olvadékból való felszabadulás egyenletessége, a feszültség és a nyújtás mértéke) meghatározzák a kialakított szálak minőségét, fizikai és mechanikai tulajdonságait.

Bármely folyadék áramlási folyamatait leíró egyenletek az impulzus-, energia- és tömegmegmaradás törvényeiben megfogalmazott alapvető fizikai elvek e folyadékok mozgására való alkalmazásának eredménye.

Ezek a törvények a következőképpen fogalmazódnak meg: a mozgó folyadék által elfoglalt és képzeletbeli zárt felülettel határolt térfogatban elszigetelt termelőelem termodinamikai zárt rendszer (azaz olyan rendszer, amely csak a környezettel tud energiát cserélni).

Az anyag megmaradásának törvényéből következik, hogy a tömeg egy zárt rendszerben állandó marad. Matematikailag ez a törvény a következőképpen fejeződik ki:

ahol t - idő, - az x sebességvektor divergenciája.

Newton második törvényének megfelelően a folyadékelem impulzusának változási sebessége megegyezik a rá ható erők összegével:

ahol g a folyadékra a vizsgált pontban ható testerők fővektora.

Figyelembe véve azonban, hogy a polimerek áramlása során nagy viszkozitásuk miatt a súrlódási erők sokszorosa a tehetetlenségi és tömegerőknek, figyelmen kívül hagyjuk azokat a kifejezéseket, amelyek figyelembe veszik ezen erők hatását. Ezt szem előtt tartva leegyszerűsítjük az egyenletet, és a következő formában írjuk fel:

Stokes-egyenlet.

A hőmérleg egyenlete az energiamegmaradás törvényéből következik:

ahol C x a folyadék fajlagos hőkapacitása állandó térfogat mellett.

q - hőáram vektor,

k a folyadék hővezető képessége.

Tömegmegmaradási egyenletek (folytonossági egyenletek) derékszögű koordinátarendszerben (x,y,z):

Tömegmegmaradási egyenletek hengerkoordinátákban (r,?,z):

Mozgásegyenletek téglalap alakú koordinátarendszerben:

Mozgásegyenletek hengeres koordinátarendszerben (r,?,z):

A feszültségtenzor összetevőiben az első index a normál irányát jelzi arra a területre, amelyre az adott feszültség hat, a második index a feszültség irányát.

A feszültségtenzor szimmetriája miatt a következő egyenlőségek érvényesek (a nyírófeszültségek párosításának törvénye):

A fenti mozgásegyenletek nem írják le a nyírófeszültség mértéke és a megfelelő alakváltozási sebességek közötti kapcsolatot. A deformáló polimer viselkedésének teljes jellemzése érdekében ezt az egyenletet ki kell egészíteni egy reológiai állapotegyenlettel, amely az alakváltozási sebesség tenzor összetevőit a feszültségtenzor összetevőihez kapcsolja.

A reológiai egyenletből, amely az állandó egydimenziós áramlás esetére vonatkozik.

Az erősen rugalmas alakváltozás kialakulásának relaxációs jellegét figyelembe vevő, kis fordított alakváltozásokra érvényes reológiai állapotegyenlet a következőképpen alakul:

Megjegyzendő, hogy az állapotegyenleteket egy bizonyos időintervallumra kell társítani, nem pedig a tér egy adott pontjához koordinátákkal x én, de a környezet ugyanazzal az elemével, amely az idő pillanatában volt t a tér egy pontjában koordinátákkal x én.

Az utóbbi időben a White által javasolt rugalmas-viszkózus közeg reológiai állapotképlete is népszerűvé vált.

ahol pI a feszültségtenzor izotrópia komponense.

Funkcionális G integrált bővítésként ábrázolható:

A közeg reológiai tulajdonságait a Ф és Ш integrális magok megfelelő megválasztása határozza meg.Az első mag Ф a lineáris viszkoelaszticitás relaxációs modulusát köti össze és korlátozza a kis deformációk tartományát.

A közeg valamely pillanatnyi állapotát referenciapontként használva lehetséges a közeg fajlagos alakváltozása a Taylor-sorozat tágításával kifejezni:

ahol - e (s) \u003d e (t - c) - deformációs tenzor, a Fingler-mértékkel összhangban:

A reológiai egyenlet legegyszerűbb formája, figyelembe véve a viszkozitási anomáliát:

Ahol én 2 az alakváltozási sebesség tenzor másodfokú invariánsa,

m 0 - az effektív viszkozitás értéke at én 2 =1.

A másodfokú invariáns értéke téglalap alakú koordinátákban:

A másodfokú invariáns értéke hengerkoordinátákban:

egyszerű nyírás esetén a reológiai egyenlet a következőképpen alakul:

Az energiamérleg egyenlet, amelyet az egyensúlyi állapotra állítottak össze, feltéve, hogy nem minden termofizikai jellemző függ a hőmérséklettől, a következőképpen alakul:

ahol c az olvadék sűrűsége, VAL VEL p - az olvadék hőkapacitása, k m- az olvadék hővezető képességének együtthatója.

Egy analitikus megoldást lehetővé tevő modell felépítéséhez a következő feltételezéseket tesszük:

Áramlás tengelyirányban y csak a csatornafalak közvetlen közelében létezik. A csatornaszakasz többi részében a tengely irányú áramlás y hiányzó.

A csatorna méretei a teljes dyne mentén állandóak, ezért az x x és x z értékek nem függenek z.

A cirkulációs áramlás miatti keresztirányú hőmérsékleti gradiens elhanyagolható a hosszanti gradienshez képest. És így,

Ha feltételezzük, hogy az energiamérleg-egyenlet az, hogy a hővezetésből adódó hőátadás a csatorna tengelye mentén elhanyagolhatóan kicsi, akkor az energiamérleg-egyenlet a következő alakra redukálódik:

3.1 Multifil fonalak olvadékfonása

Az olvadékból többszálú fonalak kialakításának elve az, hogy a polimer olvadékot adagolószivattyúval átnyomják a fonófej vékony lyukain. Az egyes szerszámlyukakból kilépő polimer olvadékáram, amely levegőn lehűl, megkeményedik és szálká alakul. A kötegben összekötött elemi szálak összetett szálat alkotnak, amelyet orsóra tekernek.

A fonók általában rövid hajszálerek, amelyekben. A szerszámcsatorna sima kontúrral rendelkezik, amely lehetővé teszi a bemeneti áramnak üveg alakját adni, és minimalizálni az extrudátum alakjának torzulását a rugalmas visszanyerés következtében.

1. kép - Olvadékfonás séma

A húzási sebesség és az orientációs feszültség növekedésével az arány D/ D 0 gyorsan csökken. A kipufogógáz jelenlétében a sugár rugalmas visszanyerésének becslésére szolgáló hozzávetőleges kifejezés a következőképpen alakul:

Ahol, B= D/ D 0 - a sugár axiális erő visszanyerési együtthatója,

F = 0, l eff - polimer olvadék makromolekulák relaxációs ideje,

m - feltételesen rögzített dinamikus viszkozitási együttható,

G az áramlás belső energiájának disszipációját leíró függvény.

Oswald de Ville hatványtörvénye szerint az energia és a lendület megmaradásának egyenlete a következő:

Az energiamérleg figyelembe vételekor a viszkózus súrlódási erők működéséből adódó hőáramlás intenzitását az egységnyi térfogatra vonatkoztatva (e v) a következő kifejezéssel írjuk le:

2. ábra- Centrifugálás helye: 1 - morzsagarat; 2 - daru; 3 - kompenzátor; 4 - elágazó cső; 5 - olvasztó rostély; c - gőzkabát; 7-olvadt polimer; 8 adagos pumpa; 9 - nyomásszivattyú; 10 - szivattyúegység; 11 - spunbond készlet; 12 - meghal; 13 - obdupochnaya bánya; 14 - forgó tengely; 15 - előkészítő alátétek; 16 - nyomógörgő; 17 és 18 - fonás (recepció) liski; 19 - kibont; 20 orsó; 21 - súrlódó henger; 22 - hőszigetelés.

Az olvadékból fonódó szálak esetében a függőleges mintázat jellemző, amikor a cérna felülről lefelé halad. A kapronszálak alakítására szolgáló gép számos fonással van kiegészítve. Minden fonóhely (2. ábra) három fő egységből áll: polikaproamid olvasztó egységből (morzsa) és fonalképzésből. Az olvadékáramok megszilárdulásának és az elemi és összetett filamentumok képződésének zónái. Készülékek a kialakított összetett fonal tekercselésére.

A polimer olvasztására és az olvadéksugarak kialakítására szolgáló egység egy garatból és egy forgófejből áll. A bunkerben, nitrogén atmoszférában, morzsákat tárolnak, amely 2-6 napig szükséges a folyamatos működéshez. Bunker? alumíniumból készült függőleges hengeres edény, felső részén nyílás a morzsák betöltésére, kúpos fenék pedig kémlelőüveggel a morzsafogyasztás figyelésére (3. ábra). A garat kúpos részéhez egy daru van rögzítve, amely a garatot egy kompenzátoron és egy forgófejes elágazó csövön keresztül köti össze. A nitrogénellátás és evakuálás kommunikációja a bunker felső részéhez csatlakozik. A morzsák berakása és a garat lezárása után levegőt távolítanak el belőle, amihez többször felváltva vákuumot hoznak létre, és a garatot nitrogénnel töltik fel.

3. ábra - forgó fej:

1 - csőág; 2 - olvasztó rostély; 3 - adagoló szivattyú; 4 - tepszigetelés; 5 - szivattyú egység; 6 - fej test; 7 - ing; 8 - szórólap készlet; 9 - ujjhőelemek; 10 - nyomószivattyú.

A fonó- vagy olvasztó- és alakítófej fűtőköpenyből, olvasztórácsból és szivattyúegységből áll. Az olvasztőrács (4. ábra) egy lapos, spirális, csőszerű szerpentin, belülről BOT gőzök melegítik. A szivattyúegység (5. ábra) két fogaskerék-szivattyúval van felszerelve? nyomás és adagolás (6. ábra) és egy szűrőberendezésből (fémhálóból és kvarchomokból) és fonóból álló fonókészlet? masszív lemez 0,20 × 0,25 mm átmérőjű lyukakkal (monofil szálhoz 0,5 mm-ig). Az olvasztórács és a szivattyúegység a forgófej köpenyében található, közös kazánházból származó gőzzel vagy folyadékkal melegítve, vagy helyi elektromos fűtőberendezéssel.

Rajz 4 - olvasztó rostély: 1 - keret; 2 - tekercs.

A bunkerből a morzsa a gravitáció hatására darukon, kompenzátoron és elágazó csövön keresztül az olvasztórostélyhoz áramlik, ahol a morzsa 265-290°C-on megolvad. Az olvadt gyantát a rostély alatti kúpos térben gyűjtik össze, ahonnan nyomószivattyú veszi át és adagolószivattyúba juttatja. Az adagolószivattyú az olvadékot 8 MPa-ig túlnyomás alatt szivattyúzza, átnyomva a szűrőn és a szerszámon, ahonnan vékony, egyenletes áramlások formájában távozik (7. ábra).

Rajz 5 - Szivattyúblokk olvasztóráccsal.

Rajz 6 - fogaskerék-pörgés (nyomás és adagolás) szivattyú.

Rajz 7 - A fonás alsó részeth fej fúvószárral: 1 - forgó fejvég; 2 - fúvótengely; 3 - egy szál.

A forgófej minden része (rács, blokk, szivattyúk), amellyel az olvadt polimer érintkezik, ötvözött hőálló acélból készül.

A polimer olvasztás közbeni oxidációjának elkerülése érdekében 0,0005%-nál nem több oxigént tartalmazó nitrogént fújnak folyamatosan az olvasztórácson. A betáplált nitrogén mennyisége szigorúan ellenőrzött, mivel a nitrogén feleslege, még a megadott oxigéntartalom mellett is, a polimer oxidációját okozza.

A leírtakon kívül más típusú olvasztórácsokat és folyékony BOT-tal és elektromos árammal fűtött forgófejeket is alkalmaznak.

8. ábra - Egy csavarolvasztó rajza (extruder):

1 - hengeres edény; 2 - rendszerindító eszköz; 3 - elektromos fűtőtestek; 4 - csavar; 5 - zónaolvasztó; 6 - temperáló zóna; 7 - kirakodó terület.

Az olvasztóberendezések másik típusa a csigás olvasztó - egy extruder (8. ábra), amely nagy termelékenységet biztosít, a polimer minimális tartózkodási idejét olvadt állapotban, ami minimális növekedést okoz a polimerben a kis molekulatömegű vegyületek tartalmában a fonási folyamat során, az olvadék intenzív keveredését, ami nagyon fontos tulajdonságainak átlagolásához, és megfelelő nyomást hoz létre az olvasztófej szállításához. Egy ilyen olvasztófej biztosítja a forgófejek egy csoportjának működését. Az extruderrel megolvasztott morzsákból kialakított fonal (amely 0,5-0,8% alacsony molekulatömegű vegyületeket és 0,05% nedvességet tartalmaz) legfeljebb 2% kis molekulatömegű vegyületeket tartalmaz, amelyeket nem kell extrahálni.

Az olvadéksugarak megszilárdulásának és az elemi és összetett fonalak képzésének zónája egy fúvóból és egy fonó (kísérő) tengelyből áll. A fonófej furataiból kilépő polimer olvadékáramok elemi szálak formájában szilárdulnak meg, ahol köteggé kapcsolódnak össze, összetett szálat alkotva, amely bejut a gép fogadó és tekercselő részébe.

A fúvótengely közvetlenül a fonócső alatt helyezkedik el, és egyenletes légáramlást biztosít a szálak mozgására merőleges irányban. Emiatt a mozgó szálköteg (komplex filamentum) egy bizonyos helyzetben rögzül, és ingadozásuk, elvékonyodott és megvastagodott szakaszok kialakulásának lehetősége kizárt. A fújáshoz kondicionált levegőt használnak. A fúvótengelyből az összetett menet a fonótengelybe kerül, amely az alakító menet védelmét szolgálja a véletlenszerű légáramlatok befolyásától, illetve további hűtést fonó műszaki szálak esetén. Ebből a célból a forgó tengely hideg vízzel történő hűtésre szolgáló köpennyel van felszerelve.

3.2 Tekercselő berendezés sodort fonalhoz

A forgó tengelyből kilépő menetek hozzáérnek a nedvesítő és kenő eszközökhöz (alátétek) és két forgótárcsán áthaladva belépnek a fogadó orsóba, amelyet egy súrlódó tengely hajt meg.

A fonótárcsák megkönnyítik a befűzést, és hozzájárulnak a stabil, állandó fordulatszámú fonáshoz azáltal, hogy megakadályozzák a szálak oszcillációját a kikeményedési zónában, amelyet a fonalszóró oda-vissza mozgása okoz.

A fonófejből kilépő szálak gyakorlatilag nem tartalmaznak nedvességet; a fonófejtől a fogadó orsóig vezető úton az összetett szálnak nincs ideje levegőnedvességgel megnedvesíteni. Annak elkerülése érdekében, hogy a tekercselés során a fonó orsón lévő cérna átnedvesedjen, ami a szálak lecsúszásához vezetne az orsón, és megsérülhet, meg kell nedvesíteni, mielőtt az orsóba kerül. Ezenkívül az összetett fonalak tekercselő részlegében a levegőt hőmérséklet és páratartalom szabályozza (hőmérséklet 18-20°C, relatív páratartalom 45-55%). Így speciálisan alacsony páratartalom jön létre, amely megakadályozza a szál duzzadását és segít megőrizni a tekercs alakját.

A nedvesítéssel egyidejűleg vagy közvetlenül utána kenőanyagot (készítményt) viszünk fel a menetre. Ez a művelet szükséges a húzási folyamat megkönnyítéséhez és a menet súrlódásának csökkentéséhez a gép részein a húzási és csavarási műveletek során. A közelmúltban egyre inkább elterjedt a cérna fonás közbeni nedvesítésének és olajozásának kombinált módszere. Ebben az esetben egy kenőanyagot használnak vizes emulzió formájában, amely 5-20% készítményeket tartalmaz.

3.3 Formázási paraméterek

A fonalfonás folyamatának fő paramétereit - a hőmérsékletet és a sebességet - a polimer tulajdonságai, az elemi és összetett szálak vastagsága, a szálak célja és meghatározott tulajdonságai határozzák meg.

Az izzószál fonási hőmérséklete általában megfelel az olvasztórács hőmérsékletének. Ez utóbbi a polimer molekulatömegétől függően 265-290 °C között változik. Minél nagyobb, annál magasabb az izzószál fonási hőmérséklete. A köpeny hőmérséklete általában 2-5°C-kal alacsonyabb, mint a rostély hőmérséklete.

A centrifugálási sebesség 350-1500 m/perc között változik, és függ az olvasztó berendezés termelékenységétől, a polimer olvadék viszkozitásától (polimer molekulatömege és formázási hőmérséklet), az elemi és összetett szálak vastagságától.

A 29, 93,5 és 187 tex vastagságú összetett szálakat 350-600 m/perc sebességgel, az összetett szálakat 15,6 vastagságú; 6,7; 5; 3,3; 1,67 - 700-1500 m/perc sebességgel.

3.4 Nylon szálak kialakítása

Különböző vastagságú nylonszálak kialakításához különböző típusú gépeket használnak a gyártás során. A formázott cérna minőségét a fonóműhelyben a következő mutatók szabályozzák: az orsók súlya. A menet lineáris sűrűsége, nedvességtartalma és kenőanyaga.

A kapron fonalak fonás után még nem rendelkeznek a további textilfeldolgozáshoz szükséges tulajdonságokkal a nagy szakadási nyúlás és az alacsony szilárdság miatt. A kívánt tulajdonságok eléréséhez húzás (3-6 alkalommal) és csavarás műveleteknek kell alávetni őket.

A kész szálak tulajdonságai (nyúlási szilárdság stb.) sok tényezőtől függenek. A menetekkel szemben támasztott követelményeket elsősorban alkalmazási területük határozza meg. A textilgyártásra szánt szálak nyúlása általában nagyobb (26–34%), mint a műszaki szálaké (12–16%). Ezért az utóbbiak erősebb megnyúlásnak vannak kitéve. A poliamid fonalak nyújthatósága lehetővé teszi, hogy a kívánt tulajdonságokkal rendelkezzenek, és megfeleljenek a különböző fogyasztók igényeinek. Azonos vastagságú nejlonszál a céltól függően eltérő nyúlással nyerhető.

Ilyen körülmények között meglehetősen bonyolult a gép befűzése, hogy olyan összetett fonalat kapjunk, amely megfelel minden fogyasztói követelménynek (vastagság, szilárdság, nyúlás stb.). A gyakorlatban a gép tankolásakor a következőképpen járjon el. Adott vastagságú menetnél beállítjuk a húzás mértékét, számítással meghatározzuk a szükséges szivattyú előtolást és forgási gyakoriságát adott forgási sebesség mellett.

szivattyú betáplálás K ( g/perc-ben) a képlet határozza meg

Ahol ? formázási sebesség, m/perc, M? a szál nyújtásának mértéke, T? a menet lineáris sűrűsége, tex.

A közelítő számításoknál figyelmen kívül hagyhatók azok a korrekciók, amelyek figyelembe veszik a kész szál nedvesség- és kenőanyag-tartalmát, a frissen fonott és kész szál kis molekulatömegű vegyülettartalmának különbségét, valamint a befejezés és a tekercselés során bekövetkező zsugorodást.

A szivattyú sebessége P ( fordulat/perc) a következő összefüggés segítségével kerül meghatározásra:

honnan? olvadt polimer sűrűsége, q ? szivattyú fordulatonkénti teljesítménye.

Az értékek meghatározása után K És P végezze el a cérna kísérleti fonását a gép több fonóhelyén. A fonott szálat egyre többszörösen húzzuk, amíg meghatározott szilárdságú és nyúlási értékekkel rendelkező menetet nem kapunk. Ha ez egy menetet eredményez a lineáris sűrűség eltérésével, akkor a kialakított menet lineáris sűrűségét a szivattyú áramlásának megfelelő változásával korrigálják. Ezt követően ismételjük meg a cérna kísérleti formázását és húzását, amíg a kívánt tulajdonságokkal rendelkező kész szálat nem kapjuk.

3.5 Nylon szálak textilfeldolgozása

A fonóműhelyből származó, le nem húzott szálú orsókat pufferkamrában vagy textilműhelyben, kondicionált körülmények között (hőmérséklet 21-23°C, relatív páratartalom 55-65%) tárolják legalább 12 órán keresztül. Erre azért van szükség, hogy az orsón lévő szál tulajdonságait átlagoljuk a csomagolás rétegei között, és egyenletesen ossza el a nedvességet és a kenőanyagot. A kapronszálak textilfeldolgozásának jellege (húzás és csavarás mértéke) a vastagságtól és a céltól függ.

Textilipari nejlonszálak feldolgozási műveletei:

a) kivonat;

b) csavarás visszatekeréssel perforált orsókon;

c) kikészítés (kis molekulatömegű vegyületek eltávolítása és csavarás rögzítése);

e) légkondicionálás;

f) visszatekercselés kúpos kazettákon;

g) válogatás.

A különféle műszaki termékek gyártására szánt nylonszálakat kúpos orsókon bocsátják ki a gyárból, és ugyanazon utófeldolgozási műveleteknek vetik alá. A 93,5 és 187 tex lineáris sűrűségű műszaki (zsinór) szálakat a gyárban szinte teljes egészében kordszövetté dolgozzák fel. Ebben az esetben a textilműveletek komplexuma a zsinórszálak sodrásának és a zsinórszövet szövésének műveleteit tartalmazza.

Korábban a nylon szálak (valamint más poliamid szálak) feldolgozása elősodrással kezdődött. A menet meghúzása előtt a vastagságtól függően 50-100 fordulat/m csavarodást jelentettek. Az elősodrással a szál tömörödik, ami megkönnyíti a húzás folyamatát, miközben csökkenti az elemi és összetett szálak törését és növeli a húzott szálak tulajdonságainak egységességét. Az elmúlt években minden nejlonszálas üzemben megszűnt az elősodrázás, az összes technológiai folyamat paramétereinek szigorúbb ellenőrzése, a magasabb tisztaságú alapanyagok alkalmazása és a gépeken a megfelelő kenőanyagok alkalmazása következtében. Ezzel párhuzamosan a termelési területek jelentősen csökkentek, és a munkaerőköltségek csökkentek.

3.5.1 Menetrajz

Ezt a műveletet csavaró-húzó gépeken hajtják végre. A kapronszálak előállítására szolgáló technológiai folyamat összes művelete közül a szálhúzás az egyik legkritikusabb. Ez a művelet nagymértékben meghatározza a szálak minőségét és tulajdonságait, és mintegy vezérli a folyamat összes korábbi szakaszát. Ennek oka az a tény, hogy a húzás egyenletessége, és ennek következtében a húzott cérna tulajdonságainak egyenletessége számos tényezőtől függ: a polimer molekulatömegétől, a kis molekulatömegű vegyületek mennyiségétől, a formázási körülményektől (hőmérséklet és sebesség), a menetre felvitt kenőanyag mennyiségének páratartalmától stb.

A szálak tulajdonságait nemcsak a fizikai és mechanikai paraméterek abszolút értékei jellemzik, hanem nagymértékben ezeknek a paramétereknek az egységessége is. A hőmérséklet és a centrifugálási sebesség ingadozása, a páratartalom és a levegő hőmérséklete a műhelyben, a szál nedvesítési és olajozási körülményeinek változása és a technológiai folyamat egyéb paraméterei olyan cérna előállításához vezetnek, amelynek egyes szakaszai egyenlőtlen tulajdonságokkal rendelkeznek. Természetesen, ha egy ilyen szálat húznak, annak egyes szakaszai eltérően nyúlnak, és ennek eredményeként a kész szál egyenetlen fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Ezért nagyon fontos a folyamat paramétereinek szigorú betartása.

A KV-300-I gép csavaró és kipufogó mechanizmusának sematikus diagramja látható (9. ábra). 1,67 és 15,6 tex közötti lineáris sűrűségű textilszálak húzására és sodrására használják, 2,42 - 4,90 húzási arány mellett, és 750 m/perc sebességgel húzott cérnát. A kimeneti csomag súlya legfeljebb 400 g.

9. ábra- A KV-300-I gép műszaki menetének hideg és meleg húzására szolgáló mechanizmus vázlata: 1 - csomag húzatlan szálakkal, 2 - feszítőszálvezetők; 3 - menetvezető; 4 - tápegység; 5 - fékkar; 6 - felső kipufogótárcsa; 7-fűtőtestek; 8 - alsó kipufogótárcsa; 9 - menetvezető; 10 - zsaru; 11 - gyűrű csúszkával; 12 - orsó.

A poliamid fonalak húzásakor, mint sok más, kristályosodó polimerekből nyert szintetikus fonalnál, jellegzetes elnyelő hatás figyelhető meg. A nyakképzés helyének rögzítésére és a cérnahúzás egyenletességének növelésére az adagoló és a keksz közé (a húzómezőbe) egy kerek fékezőpálca kerül beépítésre. szilárd anyagból (akát, korund stb.), amely körül a cérna egy fordulatot tesz. A menet folyamatos súrlódása következtében a pálca nagyon forró (80°C-ig). Így a nyak kialakulása a cérnán (a bot elhagyásakor) a bot általi fékezésének és felmelegedésének köszönhető. A fékrudat általában műszaki szálak gyártásához használják; vékony szálak bot nélkül kihúzhatók. A leírt eljárást hidegrajzolásnak nevezzük.

A műszaki célú, 93,5 és 187 tex lineáris sűrűségű nejlonszálakat kombinált húzásnak vetik alá: hidegen és melegen. Ugyanakkor a nyújtási zónában egy készüléket helyeznek el a szálak 150-180 °C-ra melegítésére.

Amikor a szálat az olvadékból fonják, a szál keresztmetszete a fonófej kilépésétől a fogadógörgőkig hiperbolikusan csökken. A polimer szál keresztmetszeti területének és sugarának tipikus változása a 2. grafikonon látható. Az a terület, ahol a szálat húzzák, körülbelül 200 cm hosszú. Nincs mód annak észlelésére, hogy a rost mikor kezd megszilárdulni.

A függőségek természetéből adódóan A (z) És R (z), A 2. grafikonon látható, hogy a szálhúzási szakasz sebességmezőjét a következő alakú függvények írják le: . Ezért az áramlás leírásához szükséges a mozgásegyenlet, az energiamérleg egyenlet és az állapotegyenlet r - és z komponenseinek együttes megoldása megfelelő peremfeltételek mellett. Ez meglehetősen nehéz feladat, különösen akkor, ha nemlineáris reológiai állapotegyenlet alkalmazása szükséges.

2. diagram - A szál keresztmetszeti területének és sugarának változási görbéi az olvadékhúzás területén (z - kilépési távolság tól től fonók). Anyag, hőmérséklet és szál mintavételi sebesség illetve 1 - capron; 265 °C; 300 m/perc; 2 - polipropilén; 262 °C; 350 m/perc.

Jelenleg még nem fejlesztettek ki olyan matematikai berendezést, amely lehetővé tenné a szálsugár csökkentésének törvényének vagy az áramlási sebesség eloszlásának pontos előrejelzését a szál sugarának intenzív csökkentésének területén. Igaz, már több kísérlet történt a sebesség, a szál sugarának és a hőmérséklet becslésére a szerszám távolságától függően. Case és Matsuo elsőként vizsgálták a nem izoterm szálfonást. Khan írása általánosítja az említett szerzők által kapott eredményeket, és két egyenletet javasol az egyetlen sebességkomponens eloszlását leíró És

T= T (z) állandósult állapothoz:

ahol e az emissziós tényező, a tömegáram, a hőkapacitás állandó térfogat mellett, F D a légellenállási erő (területegységenként), egyenlő

Ahol NAK NEK- javítási tényező; index A azt jelzi, hogy a vonatkozó jellemzők a környezeti levegőre vonatkoznak.

Hahn ezt a két transzportegyenletet kiegészítette a húzóáramlás teljesítménytörvényével, amely figyelembe veszi a viszkozitás hőmérséklet-függését:

ahol a viszkozitás nulla nyírási sebességnél, e a szélesség, a viszkózus áramlás aktiválási energiája.

Ennek az egyenletrendszernek a megoldása csak numerikus módszerrel érhető el. A kapott eredményeknek fizikai jelentése van a tengely metszetében z egészen a kristályosodás kezdetéig, amikor is a kristályosodás exoterm hatása miatti hőleadás csökkenti az olvadék hűtési sebességét (3. grafikon). Itt vannak a szál felületi hőmérsékletének mérési eredményei az olvadékból való húzás során, a távolságtól függően z.

A belső rétegek kikristályosodása következtében a szerszámtól való távolság növekedésével a szál felületi hőmérséklete akár emelkedhet is.

3. grafikon - Temperafüggőségrostfelületi túráka szerszámtól való távolságbólz. A szálválasztás mértéke: 1 - 50 m/perc; 1,93 g/perc; 2 - 100 ; 1,93 ; 3 - 200 ; 1,93 ; 4 - 200 ; 0,7 .

Jelenleg a szálak olvadékból való kihúzásának folyamatának stabilitásával kapcsolatos két probléma vonzza a legnagyobb figyelmet, nevezetesen: rezonancia a húzás során és a szálképzés. A húzás során rezonancia jelenlétében a húzott szál átmérőjének változásának szabályos és állandó periodicitása figyelhető meg. A szálformázhatóság azt jelenti, hogy a polimer olvadék képes megnyúlni anélkül, hogy a nyakkivágás vagy a kohéziós meghibásodás miatt eltörne.

10. ábra ? Lineáris szálkristályosításszálalakításban. Morfologia szerkezet, amely kialakula szálhúzási folyamat során (1 - szferolitnaya szerkezet; 2 - embriókkristály, összehajtogatva lamella; 3 - csíra kristály, kiegyenesített lamella). kikelt résza szöveteket az olvadék foglalja el. Sebesség tőlbór rost: A - nagyon kevés; b - kicsi; V - átlagos; G - magas.

Hasonló dokumentumok

A kémiai szálak osztályozása. Mesterséges fajtáik: viszkóz és acetát szálak tulajdonságai és minősége. Poliamid és poliészter analógok. Nylon, lavsan, poliészter és poliakrilnitril szálak, akril fonal terjedelme.

bemutató, hozzáadva 2014.09.14


A vegyi szálak előállításának szakaszai. Grafit és nem grafitizált szénfajták. Nagy szilárdságú, hőálló és nem éghető szálak és szálak (fenilon, vnivlon, oxalon, karmid, karbon és grafika): összetétel, szerkezet, előállítás, tulajdonságok és alkalmazás.

ellenőrzési munka, hozzáadva 2015.07.06


A heterolánc és karbolánc rostok kémiai és fizikai-kémiai tulajdonságainak összehasonlító jellemzői. A pamut, lenszövet, valamint cellulóz és poliészter szálak keverékéből történő festési technológiája. A gyapjúszövetek végső kikészítésének lényege.

teszt, hozzáadva: 2010.09.20


A műszálak fajtái, tulajdonságaik és gyakorlati alkalmazása. Előállításukhoz viszkóz, réz-ammónia és acetát szálak, cellulóz. A fonal fogyasztói tulajdonságainak javítása vegyi szálak használatával.

szakdolgozat, hozzáadva 2011.12.02


A vegyi szálak előállításának fejlődésének elemzése. A viszkózszálak előállítási módszereinek fejlesztésének fő irányai. Modern technológiák hidratált cellulózszálak előállítására. A technológiai folyamat leírása. A projekt környezeti hatásvizsgálata.

szakdolgozat, hozzáadva: 2009.08.16


A bazaltszálak fizikai és mechanikai tulajdonságai. Aramid szálak, cérnák, kócok gyártása. Az üvegszál és üvegtextil anyagok fő alkalmazási területe. A szénszál és a szénszál célja, osztályozása, hatálya.

teszt, hozzáadva: 2015.10.07


Útmutató a villamos energia ésszerű használatához. Technológiai folyamatok anyag- és energiamérlegei. Tüzelőanyagok termikus feldolgozásának folyamatai. A kémiai szálak osztályozása. Berendezések, szerszámgépek jellemzői.

képzési kézikönyv, hozzáadva 2010.01.15


A textiliparban használt fonalak és cérnák minőségi mutatóinak nómenklatúrája. Természetes, növényi és vegyi szálakból készült fonal tulajdonságai. A kötött anyag fogyasztói tulajdonságai, használatának előnyei a ruhagyártásban.

szakdolgozat, hozzáadva 2011.12.10


A természetes selyem és lavsan szálak fizikai és kémiai tulajdonságainak összehasonlítása. A szálak szerkezete, hatása a megjelenésre és tulajdonságaira. A len nedves fonás vászonrendszerének és a szárazfonás fésülési rendszerének összehasonlítása. A szövetek higiéniai tulajdonságai.

ellenőrzési munka, hozzáadva 2010.12.01


Kémiai készülékek egy vagy több kémiai, fizikai vagy fizikai-kémiai folyamat végrehajtására bennük. Keverőberendezéssel ellátott készülékek, felhasználásuk a vegyiparban. A készülék szerkezeti méreteinek meghatározása.

Anyagtudomány

Technológia tanár készítette

Kirchikova A.N.

Az óra céljai:

Nevelési:

képet adni a vegyi szálak fajtáiról, megismertetni előállításuk módszereit, tulajdonságait, alkalmazását a környező életben;

általánosítsa és rendszerezze a tanulók ismereteit a rostok osztályozásával kapcsolatban;

megtanítani a rost típusának külső jelek, tapintás és az égés jellege alapján történő meghatározását

Fejlesztés:

a logikus gondolkodás fejlesztése

Nevelési:

Hozzájáruljon az esztétikai ízlés és praktikum kialakításához

Hozzájáruljon a tárgy iránti kognitív érdeklődés kialakításához

Pozitív kapcsolatok kialakítása a csapaton belül

Szeretsz szépen öltözködni? Mit gondolsz, hol kezdődik a ruhaalkotás? Mire figyelsz általában szövet vásárlásakor?

• Miért kell mindezt tudni?
• Ahhoz, hogy megtanulja megérteni a szöveteket, ismernie kell tulajdonságaikat, akkor megtanulja, hogyan kell megfelelően gondoskodni a dolgairól, és mindig a legdivatosabb, legszebb és praktikusabb lesz.
• 5. és 6. osztályban növényi és állati eredetű szövetekkel ismerkedtél.
• Emlékezzünk vissza, melyek ezek a szövetek.

Vegyi szálak.

A vegyi textilszálakat különböző eredetű alapanyagok feldolgozásával állítják elő. Ezen az alapon osztják őket mesterségesÉs szintetikus. A mesterséges szálak előállításának alapanyaga a lucfenyő- és pamuthulladékból nyert cellulóz. A szintetikus szálak előállításának nyersanyagai gázok - a szén- és olajfeldolgozás termékei.

A vegyi szálak előállításának technológiája három szakaszra oszlik:

• Fonó oldat beszerzése. (Minden kémiai szálat viszkózus oldatokból vagy olvadékokból állítanak elő).
• szálalakítás. (Viszkózus fonóoldatot vezetnek át a legkisebb lyukú fonósapkákon. A fonófejben lévő lyukak száma 24-36 ezer között változik. A fonókból kiáramló oldatsugarak megszilárdulnak, tömör vékony szálakat képezve. Ezután a fonógépeken egy fonószálból egy közös cérnát egyesítenek, és kihúzzák a fonót.
• Szálas kivitel. (A kapott szálakat megmossuk, szárítjuk, megcsavarjuk és hőkezeljük (hogy rögzítsük a csavart). Egyes szálakat fehérítünk, festünk és szappanos oldattal kezeljük, hogy puhává tegyék).

MESTERSÉGES SZÁLAK

A viszkózrost lucfenyőből nyert cellulóz, szennyeződés nélkül. A céltól függően a viszkóz fényes vagy matt felületű lehet. A szálak fényének, vastagságának, hullámosságának megváltoztatásával a viszkóz szövet vászon, selyem, pamut vagy gyapjú megjelenését kölcsönözheti.

Az acetát nem tolerálja az erős hőt, és 210 fokos hőmérsékleten megolvad. A triacetát hőállósága nagyobb, olvadáspontja 300 fok.

Az acetát- és triacetátszálak gyorsan megégnek, és egyben kis barna golyókká gomolyognak, amelyek ecetszagúak. Ha

felgyújtották

vedd ki a cérnát

a lángtól

megáll.

SZINTETIKUS SZÁLAK

• Ezek szintetikus polimerekből nyert kémiai szálak. A szintetikus szálakat vagy polimer olvadékból (poliamid, poliészter, poliolefin) vagy polimer oldatból (poliakrilnitril, polivinil-klorid, polivinil-alkohol) képezik száraz vagy nedves módszerrel.

VEGYI SZÁLAKBÓL SZÁRMAZÓ NESZSZÖTT ANYAGOK

TERMÁLIS RAGASZTÓ BELSŐ SZÖVETEK

Termikus párnázás - a fűző a nadrágok vagy szoknyák övének megerősítésére szolgál, hogy működés közben ne nyúlhasson meg, ne csavarodhasson el, és ne vegyen ápolatlan megjelenést.

Irányítandó kérdések

• A) csalán
• B) len
• B) gyapjú
• D) pamut
• D) selyem
• A) megváltoztatja a hosszát
• B) nem változtatja meg a hosszát
• A) fonás
• B) szövés
• B) dekoráció
• A) erő
• B) nedvesedés
• B) kendő
• D) légáteresztő képesség
• D) Porkapacitás

• A) erő
• B) kendő
• B) cérnaválás a varratokban
• D) zsugorodás
• D) omladozó
• B) vegyszer
• D) szintetikus
• D) mesterséges

Irányítandó kérdések

• 1. A növényi rostokat a következőkből nyerik:
• A) csalán
• B) len
• B) gyapjú
• D) pamut
• D) selyem
• 2. Megosztott szál feszességben:
• A) megváltoztatja a hosszát
• B) nem változtatja meg a hosszát
• 3. A szálak szövésével szövet előállításának folyamatát nevezzük:
• A) fonás
• B) szövés
• B) dekoráció
• 4. A szövetek higiéniai tulajdonságai a következők:
• A) erő
• B) nedvesedés
• B) kendő
• D) légáteresztő képesség
• D) Porkapacitás

• 5. A gyapjúszálak természetes színe:
• A) fehér B) fekete C) narancs D) barna E) szürke
• 6. A szövetek technológiai tulajdonságai a következők:
• A) erő
• B) kendő
• B) cérnaválás a varratokban
• D) zsugorodás
• D) omladozó
• 7. A textilszálak természetes és:
• A) növényi B) ásványi
• B) vegyszer
• D) szintetikus
• D) mesterséges

Természetes és vegyi szálak…………………………………………………….3

A vegyi szálak alkalmazási területei………………………………………..5

A vegyi szálak osztályozása………………………………………..7

Vegyi szálak minőségirányítása………………………………………9

A vegyi szálak előállításának technológiai folyamata……………………..10

Gyártási rugalmasság………………………………………………………………..14

Felhasznált irodalom jegyzéke……………………………………………………………………………15

Természetes és kémiai szálak

Az eredettől függően minden típusú szál két csoportra osztható - természetes és vegyi. A természetes szálak közül megkülönböztetik a szerves (pamut, len, kender, gyapjú, természetes selyem) és szervetlen (azbeszt) szálakat.

A vegyi rostipar fejlődése közvetlenül függ a főbb nyersanyagok elérhetőségétől és hozzáférhetőségétől. A vegyi rostok előállításának alapanyagát képező fa, olaj, szén, földgáz és finomítói gázok elegendő mennyiségben állnak rendelkezésre hazánkban.

A vegyi szálak már régóta nem csak a selyem és más természetes szálak (pamut, gyapjú) helyettesítői. Jelenleg egy teljesen új szálosztályt alkotnak, amelynek önálló jelentősége van. Vegyi szálakból szép, tartós és általánosan hozzáférhető fogyasztási cikkek, valamint minőségi műszaki termékek készíthetők, amelyek minőségükben nem rosszabbak, mint a természetes szálakból készült termékek, és sok esetben túlszárnyalják azokat számos fontos mutatóban.

A textil- és kötöttáruiparban a vegyi szálakat tiszta formában és más szálakkal keverve is használják. Ruha-, ruha-, bélés-, lenvászon-, dekor- és kárpitszövetek gyártására használják őket; műszőrmék, szőnyegek, harisnyák, fehérneműk, ruhák, felsőruházat, kötöttáru és egyéb termékek.

A vegyi szálak előállításának gyors fejlődését számos objektív ok ösztönzi:

a) a vegyi szálak előállítása termelési egységenként kisebb tőkebefektetést igényel, mint bármely természetes szál előállítása;

b) a vegyi szálak előállításához szükséges munkaerőköltségek lényegesen alacsonyabbak, mint bármely természetes szál gyártásánál;

c) a vegyi szálak sokféle tulajdonsággal rendelkeznek, ami biztosítja a kiváló minőségű termékeket. Ezenkívül a vegyi szálak használata lehetővé teszi a textiltermékek választékának bővítését. Nem kevésbé fontos, hogy a természetes szálak tulajdonságai csak nagyon szűk határok között változtathatók, míg a kémiai szálak tulajdonságai a képződés vagy az azt követő feldolgozás körülményeinek változtatásával igen széles tartományban változtathatók irányirányosan.

A vegyi szálak felhasználási területei

A céltól függően a vegyi szálakat monofil, összetett szálak, vágott szálak és kóc formájában állítják elő.

Monofilamentek - nagy hosszúságú, hosszirányban nem osztódó egyedi szálak, amelyek textil- és műszaki termékek közvetlen gyártására alkalmasak. A monofilt leggyakrabban horgászzsinór formájában, valamint halászhálók és lisztsziták gyártásához használják. Néha monofil szálakat is használnak különféle mérőműszerekben.

Összetett szálak - két vagy több elemi szálból állnak, amelyeket csavarással, ragasztással kapcsolnak össze, és alkalmasak közvetlen termékek gyártására. Az összetett szálakat viszont két csoportra osztják: textil és műszaki. A textilszálak vékony szálak, amelyeket elsősorban fogyasztási cikkek gyártására szánnak. A műszaki szálak közé tartoznak a nagy lineáris sűrűségű menetek, amelyeket műszaki és zsinóros termékek (autó- és repülőgépabroncsok, szállítószalagok, hajtószíjak) gyártásához használnak.

A közelmúltban a nagy szakítószilárdságú és terhelés alatti minimális deformációjú (nagy modulusú) összetett meneteket széles körben alkalmazzák a műanyagok megerősítésére, és a speciális tulajdonságokkal rendelkező, nagy szilárdságú meneteket útburkolatok gyártására.

A különféle vágott hosszúságú szálakból álló vágott szálat egészen a közelmúltig csak pamut-, gyapjú- és lenfonó gépeken használták fonalgyártáshoz. Jelenleg a kerek keresztmetszetű szálakat széles körben használják fal- és padlószőnyegek, valamint a padló felső rétegének gyártásához. A szintetikus papír gyártásához 2-3 mm hosszúságú szálakat (fibrid) használnak.

A nagyszámú, hosszirányban hajtogatott szálból álló kócot textilipari gépeken használnak fonalkészítéshez.

Egy bizonyos tartományba tartozó termékekhez (külső mez, harisnya stb.) texturált szálakat állítanak elő, amelyek további feldolgozás révén megnövekedett térfogatot, krimpelést vagy nyújtást kapnak.

Valamennyi jelenleg gyártott vegyi szál gyártási mennyiségét tekintve két csoportra osztható - nagy és kis tonnatartalmú. A többtonnás szálakat és cérnákat fogyasztási cikkek és műszaki termékek tömeggyártására szánják. Az ilyen szálakat nagy mennyiségben állítják elő kis számú kiindulási polimer (HC, LC, PA, PET, PAN, PO) alapján.

A kis tonnatartalmú, vagy más néven speciális célú szálakat sajátos tulajdonságaik miatt kis mennyiségben állítják elő. A gépészetben, az orvostudományban és a nemzetgazdaság számos ágazatában használják. Ide tartoznak a hő- és hőálló, baktériumölő, tűzálló, kemiszorpciós és egyéb szálak. A kezdeti szálképző polimer természetétől függően a kémiai szálakat mesterséges és szintetikus szálakra osztják.

A kezdeti szálképző polimer természetétől függően a kémiai szálakat mesterséges és szintetikus szálakra osztják.

A kémiai szálak osztályozása

A mesterséges szálakat természetes polimerek alapján állítják elő, és hidratált cellulózra, acetátra és fehérjére osztják. A legnagyobb mennyiségben a viszkóz vagy réz-ammónia módszerrel nyert hidratált cellulózszálak.

Az acetátszálakat cellulóz ecetsav-észterei (acetátjai) alapján állítják elő, különböző acetátcsoport-tartalommal (VAC és TAC rostok).

A növényi és állati eredetű fehérjéken alapuló rostokat alacsony minőségük és az előállításukhoz élelmiszer-alapanyagok felhasználása miatt nagyon korlátozott mennyiségben állítják elő.

A szintetikus szálakat az iparban egyszerű anyagokból szintetizált polimerekből állítják elő (kaprolaktám, akrilnitril, propilén stb.). A kiindulási szálképző polimer makromolekuláinak kémiai szerkezetétől függően két csoportra oszthatók: karboláncra és heteroláncra.

A karboláncszálak közé tartoznak a polimer alapú szálak, amelyek fő makromolekuláris lánca csak egymáshoz kapcsolódó szénatomokból épül fel. Ebből a szálcsoportból a poliakrilnitril és poliolefin szálak kapták a legnagyobb alkalmazást. Kisebb mértékben, de még mindig viszonylag nagy mennyiségben polivinil-klorid és polivinil-alkohol alapú szálakat állítanak elő. A fluortartalmú szálakat korlátozott mennyiségben állítják elő.

A heteroláncszálak közé tartoznak a polimerekből nyert szálak, amelyek fő makromolekuláris láncai a szén-nitrogén mellett oxigén-, nitrogénatomokat vagy más elemeket is tartalmaznak. Az ebbe a csoportba tartozó szálak – a polietilén-tereftalát és a poliamid – a legtöbb tonnás kémiai szálat tartalmazzák. A poliuretán szálakat viszonylag kis mennyiségben állítják elő.

Külön kiemelendő a nagy szilárdságú, nagy modulusú szálak csoportja műszaki célokra – a szén, amelyet grafitizált vagy elszenesedett polimerekből nyernek, üveg, fém vagy fémnitridekből vagy karbidokból nyert szálak. Ezeket a szálakat főleg erősített műanyagok és egyéb szerkezeti anyagok gyártására használják.

Vegyi szálak minőségirányítása

A vegyi szálak gyakran nagy szakítószilárdsággal rendelkeznek [1200 MN / m2-ig (120 kgf / mm2)], ami szakadási nyúlást, jó méretstabilitást, gyűrődésállóságot, ismétlődő és váltakozó terhelésekkel szembeni nagy ellenállást, fény-, nedvesség-, penész-, baktérium-, kemo- és hőállóságot jelent. A kémiai szálak fizikai-mechanikai és fizikai-kémiai tulajdonságai megváltoztathatók a fonás, a húzás, a kikészítés és a hőkezelés folyamataiban, valamint az alapanyag (polimer) és magának a szálnak a módosításával. Ez lehetővé teszi, hogy akár egyetlen kezdeti szálképző polimerből is különféle textil- és egyéb tulajdonságokkal rendelkező vegyi szálakat hozzunk létre. A mesterséges szálak természetes szálakkal keverve felhasználhatók új textilcsaládok gyártása során, jelentősen javítva az utóbbiak minőségét és megjelenését.

Technológiai eljárás vegyi szálak előállítására

A vegyi szálak előállításának technológiai folyamata általában három szakaszból áll. Az egyetlen kivétel a poliamid, polietilén-tereftalát és néhány más szál gyártása, ahol a technológiai folyamat egy szálképző polimer szintézisével kezdődik.

Az eljárás első lépése a fonóoldat vagy olvadék előállítása. Ebben a szakaszban az eredeti polimer feloldással vagy olvasztással viszkózus állapotba kerül. Egyes esetekben (PVA szálak beszerzésekor) a polimer viszkózus állapotba kerülése is megtörténik a lágyítás eredményeként. A kapott szálképző oldatot vagy olvadékot keverésnek és tisztításnak (szűrésnek, légtelenítésnek) vetjük alá. Ebben a szakaszban, annak érdekében, hogy a szálaknak bizonyos tulajdonságokat adjunk, időnként különféle adalékanyagokat (termikus stabilizátorokat, színezékeket, mattító anyagokat stb.) visznek be a fonóoldatba vagy olvadékba.

A második szakasz - a szálfonás - abból áll, hogy a megfelelő módon előállított és elkészített fonóoldatot vagy olvadékot vékony áramlások formájában átnyomják a fonófej lyukain, amelyekből az olvadék megszilárdulásakor vagy a polimer oldatból való kihűlésekor az oldószer elpárolgása vagy a koagulánsok hatására végtelen szálak keletkeznek.

A fonó lyukak számától függően (egytől 100 000-ig több) monofil szálak, összetett háztartási vagy műszaki fonalak, vagy szálköteg (kóc) keletkeznek, amelyeket azután rövidre vágnak (szál) vagy vágatlanul dolgoznak fel.

Néha a fonószálak bejutnak a szállítószalagba, és szálas réteg (ütő) formájában szabadulnak fel.

A szálak képződése a kémiai szálak előállításának legfontosabb lépése, mivel az olvadék megszilárdulása vagy a polimer oldatból történő kicsapódása során a szálak szupramolekuláris szerkezete képződik bizonyos méretű és tökéletességi fokú elemekkel (fabrilok, szferulitok, krisztallitok) és eltérő orientációjú.

Amikor szálakat fonnak a fonóoldatból, porózus szálak képződnek. A kapillárisok és pórusok mérete és elrendezése az oldatból történő polimer kiválás körülményeitől függ, és erősen befolyásolja a szálak szorpciós tulajdonságait (festés, vízfelvétel).

A fonás során a szálak bizonyos fizikai és mechanikai paramétereket szereznek (szakadási terhelés, szakadási nyúlás stb.), amelyek a szál fonásának körülményeinek változtatásával meglehetősen tág határok között változtathatók.

A szálak szabad állapotú (feszítés nélküli) fonásával lágy és rugalmas szálakat lehet előállítani, amelyek vízben vagy melegítéskor alacsony zsugorodást mutatnak. Az ilyen szálak és a belőlük készült szálak terhelés hatására erősen megnyúlnak (kis alakváltozási modulusúak), és hosszirányban alacsony szilárdság jellemzi őket.

Ha fonóoldatból vagy olvadékból feszített vagy húzó körülmények között szálakat alakítanak ki, a szálak és szálak fizikai és mechanikai tulajdonságai drámaian megváltoznak: nő a szilárdság és az alakváltozási modulus, csökken a rugalmasságuk és lágyságuk. Azonban az ilyen szálak vízben történő zsugorodása vagy melegítése fokozódik.

Az alakítási feltételek széles körű megváltoztatási lehetőségei miatt ugyanabból a kiindulási polimerből olyan szálakat lehet előállítani, amelyek tulajdonságaiban nagyon eltérőek, ami a vegyi szálak egyik fő előnye a természetesekkel szemben.

A fonási módszer jelentősen befolyásolja a kapott szálak tulajdonságait. Az oldatokból nyert szálak gyakran vágott keresztmetszetűek. Az olvadékból nyert szálakat a makromolekulák megnövekedett tömörítési sűrűsége, sima felülete és kerek vágás jellemzi. A szálak olvadékból való kinyerése számos előnnyel jár, mivel nincs szükség nagy mennyiségű oldószer használatára és azok regenerálására. Ezen túlmenően ez a módszer jelentősen csökkenti az oldószergőzök légkörbe jutását és szennyvízbe jutását, ami elengedhetetlen a vegyi rostipar környezeti problémáinak megoldásához.

A harmadik szakasz a frissen kialakított szálak utólagos feldolgozása, amely magában foglalja a mosást, szárítást, kenőanyagok és antisztatikus szerek felvitelét, szálvizsgálatot, csavarást stb.

Ebben a szakaszban a formázás során kialakult szupramolekuláris szerkezet rögzül és javul. Ebben a folyamatban a legnagyobb szerepe van a további nyújtásnak, a kikészítés utáni hőkezelésnek és a szárításnak. Ezek a műveletek jelentősen befolyásolják a kész szálak fizikai-mechanikai és működési tulajdonságait is. A nyújtás és hőkezelés körülményeitől függően a szálak szilárdsága, alakváltozási modulusa, zsugorodása, ismétlődő deformációkkal szembeni ellenállása és egyéb jellemzői jelentősen megváltoznak.

A kémiai szálak beszerzésének fenti szakaszai mellett bizonyos esetekben a technológiai folyamatot kiegészíti a negyedik szakasz - a szálmódosítás. A frissen képződött szálak módosítása fizikai és kémiai módszerekkel is elvégezhető. A módosítás eredményeként lehetőség nyílik a szálak kémiai szerkezetének és szerkezetének megváltoztatására (különböző összetételű oldalláncok ojtása, makromolekulák közötti keresztkötések kialakítása), különféle adalékanyagok bevitele a szálak összetételébe (festékek, foszforok, optikai fehérítők, baktériumölő anyagok stb.), a szálak alakjának megváltoztatása (metszet, durvaság, stb.). Mindez lehetővé teszi a szálak tulajdonságainak széles tartományban történő megváltoztatását és előre meghatározott tulajdonságú szálak előállítását. Ennek köszönhetően lehetővé válik a vegyi szálakból készült termékek körének jelentős bővítése és az adott feldolgozóiparhoz szükséges bizonyos tulajdonságokkal rendelkező szálak beszerzése. Különféle módosítási módszerekkel baktericid, kemiszorpciós, tűzálló, rendkívül rugalmas, terjedelmes, mérettartó és egyéb szálakat kaptunk.

Gyártási rugalmasság

A tudományos és technológiai fejlődés jelenlegi szintje a termelésszervezés rugalmasságának betartását jelenti.

A gyártás rugalmassága széles termékválaszték kibocsátását, a technológiai folyamat, a csoportos technológiák egységesítését, a berendezések gyors cseréjét jelenti.

A jelen időszakot a kémiai szálak körének bővítése jellemzi a meglévő típusokra alapozva tulajdonságaik javításával. A vegyi szálak felhasználása jelentősen megnövelte a gyártási volument, és bővítette a szövetek és egyéb textiltermékek választékát. Ígéretes a foltosodásnak ellenálló szálak gyártása fokozott festéssel; csökkentett gyúlékonyságú szálak, baktériumölő szálak stb.. A termékpaletta bővül a nagy modulusú, alacsony zsugorodású szálak gyártása miatt gumiabroncs kordhoz, műszaki szövetekhez, kompozit anyagokhoz stb.

A termékpaletta gyors megújulásának modern körülményei között a gyártástechnológiának is változnia kell.

A vegyi szálak előállítására szolgáló eljárások fejlesztése a szükséges funkcionális jellemzőkkel rendelkező szálak és rostos anyagok előállítására szolgáló nagyon fejlett technológiák létrehozásához vezet. A biomimetika és a génsebészet elvei alapján új módszereket fejlesztenek ki a rostok megszerzésére. A szálképző monomerek és polimerek előállítására szolgáló biotechnológiai eljárások a hagyományos vegyipari technológiákhoz képest a legkevésbé energiaigényesek, környezetre kevésbé veszélyesek, és lehetővé teszik a kívánt termékek magas hozamú előállítását.

Bibliográfia

1. Ryauzov A. N., Gruzdev V. A., Baksheev I. P. Technológia a vegyi szálak előállításához: Tankönyv a műszaki iskolák számára. - M.: Kémia, 1980. - p. 29-36

2. Yurkevich VV, Pakshver AB Vegyi szálak előállításának technológiája. M.: Kémia, 1987. - p. 8-16