Fibras sintéticas começaram a ser produzidasde forma industrial em 1938. No momento, já existem várias dezenas de tipos deles. Todos eles têm em comum que o material de partida são compostos de baixo peso molecular que são convertidos em polímeros por meio de síntese química. Ao dissolver ou fundir os polímeros obtidos, uma solução de fiação ou fiação é preparada. Eles são moldados a partir de uma solução ou fusão e, em seguida, estão acabados.
Variedades
Dependendo dos recursos quecaracterizadas pela estrutura de macromoléculas, as fibras sintéticas são geralmente subdivididas em heterocadeia e cadeia de carbono. Os primeiros incluem aqueles obtidos a partir de polímeros, em cujas macromoléculas, além do carbono, existem outros elementos - nitrogênio, enxofre, oxigênio e outros. Isso inclui poliéster, poliuretano, poliamida e poliureia. As fibras sintéticas de cadeia de carbono são caracterizadas pelo fato de que sua cadeia principal é constituída de átomos de carbono. Este grupo inclui cloreto de polivinila, poliacrilonitrila, poliolefina, álcool polivinílico e flúor.
Polímeros servindo como base para a obtençãofibras heterochain são obtidas por policondensação, e o produto é moldado a partir de fundidos. As carbochains são obtidas por polimerização em cadeia, e a formação geralmente ocorre a partir de soluções, em casos raros a partir de derretimentos. Você pode considerar alguma fibra de poliamida sintética, que é chamada de irmã.
Criação e aplicação
Uma palavra como irmão, para muitos parececompletamente desconhecido, mas antes nas etiquetas das roupas podia-se ver a abreviatura BBM, sob a qual uma fibra de viscose de alto módulo estava escondida. Então os fabricantes pensaram que esse nome ficaria mais bonito do que o irmão, que poderia ser associado ao náilon e náilon. A produção de fibras sintéticas deste tipo é feita a partir de uma árvore de natal, por mais fabulosa que pareça.
Funcionalidades
O irmão apareceu no início dos anos 70 do século passado.É um rayon avançado. Na primeira etapa, a celulose é obtida da madeira, isolada em sua forma pura. A maior parte dele está contido no algodão - cerca de 98%, mas fios excelentes são obtidos a partir de fibras de algodão, mesmo sem ele. Portanto, a madeira é mais frequentemente utilizada para a produção de celulose, em particular de coníferas, onde contém 40-50%, e o resto são componentes desnecessários. Eles devem ser descartados durante a produção de fibras sintéticas.
Processo de criação
As fibras sintéticas são produzidas em etapas.No primeiro estágio, é realizado o processo de cozimento, durante o qual todo o excesso de substâncias das aparas de madeira é transferido para a solução e longas cadeias de polímero são quebradas em fragmentos separados. Naturalmente, aqui não chega água quente, são feitos aditivos de vários reagentes: natrons e outros. Somente o cozimento com adição de sulfatos produz uma polpa adequada para a produção do irmão, pois nela permanecem menos impurezas.
Quando a polpa já está cozida, ela é enviada parabranqueamento, secagem e prensagem, e depois vão para onde é necessário - essa é a produção de papel, celofane, papelão e fibras, ou seja, a principal produção. O que acontece com ela a seguir?
Pós-processamento
Se você deseja obter material sintético efibras naturais, primeiro você precisa preparar a droga. A celulose é um sólido que não se dissolve facilmente. Portanto, é geralmente convertido em um éster ditiocarbonato solúvel em água. O processo de transformação nesta substância é bastante longo. Primeiro, a celulose é tratada com álcali quente, seguido de compressão, enquanto elementos desnecessários passam para a solução. Depois de espremida, a massa é esmagada e colocada em câmaras especiais, onde começa o pré-amadurecimento - as moléculas de celulose são encurtadas quase pela metade devido à destruição oxidativa. Além disso, ocorre a reação da celulose alcalina com dissulfeto de carbono, o que torna possível a obtenção do xantato. É uma massa de cor laranja, semelhante à massa, um éster de ácido ditiocarbônico e a substância original. Essa solução é chamada de "viscose" por sua viscosidade.
Em seguida, vem a filtragem para removerimpurezas recentes. O ar dissolvido é liberado "fervendo" o éter no vácuo. Todas essas operações levam ao fato de que o xantato se torna semelhante ao mel jovem - amarelo e viscoso. Isso completa a droga giratória.
Produção de fibra
A solução é forçada através das matrizes.As fibras sintéticas artificiais não são simplesmente fiadas da maneira tradicional. Esta operação é difícil de comparar com uma operação têxtil simples, seria mais correto dizer que se trata de um processo químico que permite que milhões de fluxos de viscose líquida se tornem fibras sólidas. No território da Rússia, a viscose e o irmão são obtidos a partir da celulose. O segundo tipo de fibra é uma vez e meia mais resistente do que o primeiro, caracterizado pela maior resistência aos álcalis, os tecidos feitos com ela são higroscópicos, encolhem e enrugam menos. E as diferenças nos processos de produção da viscose e do irmão aparecem no momento em que as fibras sintéticas recém "nascidas" aparecem no banho de precipitação após as fieiras.
Química para ajudar
Para obter viscose, o ácido sulfúrico é derramado no banhoácido. Ele é projetado para quebrar o éter, resultando em fibras celulósicas puras. Se for necessário obter um irmão, adiciona-se ao banho sulfato de zinco, o que interfere parcialmente na hidrólise do éter, portanto, xantato residual ficará contido nos fios. E o que isso dá? Além disso, as fibras são esticadas e formadas. Quando há resíduos de xantato nas fibras poliméricas, verifica-se que as cadeias de celulose do polímero esticam ao longo do eixo da fibra, e não as arrumam ao acaso, o que é típico da viscose comum. Após o estiramento, a corda de fibras é cortada em espátulas de 2 a 10 milímetros de comprimento. Depois de vários outros procedimentos, as fibras são prensadas em fardos. Uma tonelada de madeira é suficiente para produzir 500 quilos de celulose, dos quais serão produzidos 400 quilos de fibra irmã. A fiação da celulose leva cerca de dois dias.
O que vem a seguir com o irmão?
Na década de oitenta, essas fibras sintéticasusado como aditivo ao algodão para que os fios girem melhor e não quebrem. O Siblon era usado para fazer substratos para couro artificial e também era usado na produção de produtos de amianto. Então, os tecnólogos não estavam interessados em criar algo novo, o máximo de fibra possível foi necessário para implementar o plano.
E no Ocidente, naqueles dias, alto móduloas fibras de viscose eram usadas para produzir tecidos mais baratos e duráveis que o algodão, mas ao mesmo tempo absorviam bem a umidade e respiravam. Agora que a Rússia não tem suas próprias regiões de algodão, grandes esperanças estão depositadas no irmão. Só que a procura por ele ainda não é particularmente grande, já que agora quase ninguém compra tecidos e roupas da produção nacional.
Fibras de polímero
É costume subdividi-los em naturais,sintético e artificial. Fibras naturais são aquelas fibras cuja formação ocorre em condições naturais. Geralmente são classificados de acordo com sua origem, que determina sua composição química, em animais e plantas. Os primeiros são constituídos por proteínas, nomeadamente caroteno. Isso é seda e lã. Estes últimos são compostos por celulose, lignina e hemicelulose.
Fibras sintéticas artificiais são obtidasatravés do processamento químico de polímeros naturais. É comum chamá-los de fibras de acetato, viscose, alginato e proteínas. A polpa de madeira com sulfato ou sulfito é utilizada como matéria-prima para a sua produção. As fibras artificiais são produzidas na forma de fios têxteis e de cordão, bem como na forma de fibras descontínuas, que são processadas juntamente com outras fibras na produção de diversos tecidos.
A fibra sintética de poliamida é obtida a partir depolímeros derivados artificialmente. Como matéria-prima nesse processo, são utilizadas fibras poliméricas, formadas a partir de macromoléculas flexíveis de estrutura fracamente ramificada ou linear, com massa significativa - mais de 15.000 unidades de massa atômica, além de uma distribuição de peso molecular muito estreita. Dependendo do tipo, as fibras sintéticas são capazes de apresentar um alto grau de resistência, valor significativo em relação ao alongamento, elasticidade, resistência a múltiplas cargas, baixas deformações permanentes e rápida recuperação após a retirada da carga. Por isso, além de serem utilizados na indústria têxtil, eram utilizados como elementos de reforço na fabricação de compósitos, e tudo isso possibilitava realizar as propriedades especiais das fibras sintéticas.
Conclusão
Nos últimos anos, pode-se observar muitocrescimento constante no número de avanços no desenvolvimento de novas fibras poliméricas, em particular, para-aramida, polietileno, resistente ao calor, combinado, cuja estrutura é um núcleo-casca, polímeros heterocíclicos, que incluem várias partículas, por exemplo , prata ou outros metais. Agora, o náilon não é mais o auge da engenharia, pois agora há um grande número de novas fibras.
