เส้นใยสังเคราะห์. ใยสังเคราะห์ใยสังเคราะห์

เริ่มผลิตเส้นใยสังเคราะห์ในทางอุตสาหกรรมในปี พ.ศ. 2481 ในขณะนี้มีหลายประเภทแล้ว ทั้งหมดมีเหมือนกันว่าวัสดุตั้งต้นคือสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งถูกแปลงเป็นโพลีเมอร์ผ่านการสังเคราะห์ทางเคมี โดยการละลายหรือหลอมโพลีเมอร์ที่ได้รับ จะเตรียมสารละลายสำหรับการปั่นหรือปั่น พวกมันถูกสร้างขึ้นจากสารละลายหรือหลอมและจากนั้นก็จะถูกตกแต่งให้เสร็จ

สายพันธุ์

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่โดดเด่นด้วยโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่ เส้นใยสังเคราะห์มักจะแบ่งออกเป็นเฮเทอโรเชนและโซ่คาร์บอน อดีตรวมถึงพวกที่ได้จากโพลีเมอร์ซึ่งมีโมเลกุลขนาดใหญ่นอกเหนือไปจากคาร์บอนแล้วยังมีองค์ประกอบอื่น ๆ เช่นไนโตรเจนกำมะถันออกซิเจนและอื่น ๆ ซึ่งรวมถึงโพลีเอสเตอร์ โพลียูรีเทน โพลิเอไมด์ และโพลียูเรีย เส้นใยสังเคราะห์แบบสายโซ่คาร์บอนมีลักษณะเฉพาะจากความจริงที่ว่าสายโซ่หลักสร้างจากอะตอมของคาร์บอน กลุ่มนี้รวมถึงโพลิไวนิลคลอไรด์ โพลิอะคริโลไนไตรล์ โพลิโอเลฟิน โพลิไวนิลแอลกอฮอล์ และฟลูออรีน

โพลีเมอร์ที่ใช้เป็นพื้นฐานในการได้มาเส้นใยเฮเทอโรเชนได้มาจากการควบแน่น และผลิตภัณฑ์ถูกหล่อหลอมจากการหลอมเหลว คาร์โบเชนได้มาจากการทำโพลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ่ และการก่อตัวมักเกิดขึ้นจากสารละลาย ในบางกรณีที่เกิดจากการหลอมละลาย คุณสามารถพิจารณาใยสังเคราะห์ใยสังเคราะห์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าซิบลอน

การสร้างและการประยุกต์ใช้

สำหรับหลายๆ คน คำว่า Siblon กลับกลายเป็นไม่คุ้นเคยอย่างสมบูรณ์ แต่ก่อนหน้านี้บนฉลากของเสื้อผ้าเราสามารถเห็นคำย่อ BBM ซึ่งซ่อนเส้นใยโมดูลัสสูงเหนียว จากนั้นผู้ผลิตคิดว่าชื่อดังกล่าวจะดูสวยกว่าชื่อสกุล ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับไนลอนและไนลอน การผลิตเส้นใยสังเคราะห์ประเภทนี้ทำจากต้นคริสต์มาสไม่ว่าจะดูยอดเยี่ยมแค่ไหน

คุณสมบัติ

siblon ปรากฏตัวในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมาเป็นเรยอนขั้นสูง ในระยะแรก เซลลูโลสได้มาจากไม้ โดยจะแยกออกมาในรูปแบบบริสุทธิ์ ปริมาณมากที่สุดมีอยู่ในฝ้าย - ประมาณ 98% แต่ได้เส้นด้ายที่ดีเยี่ยมจากเส้นใยฝ้ายแม้จะไม่มีก็ตาม ดังนั้นไม้จึงมักใช้สำหรับการผลิตเซลลูโลสโดยเฉพาะไม้สนซึ่งมีอยู่ 40-50% และส่วนที่เหลือเป็นส่วนประกอบที่ไม่จำเป็น จะต้องกำจัดทิ้งในระหว่างการผลิตเส้นใยสังเคราะห์

กระบวนการสร้าง

เส้นใยสังเคราะห์ผลิตขึ้นเป็นขั้นตอนในขั้นตอนแรก กระบวนการทำอาหารจะดำเนินการ ในระหว่างนั้นสารส่วนเกินทั้งหมดจากเศษไม้จะถูกถ่ายโอนไปยังสารละลาย และโซ่โพลีเมอร์ยาวจะแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย โดยธรรมชาติแล้ว น้ำร้อนไม่เพียงพอที่นี่ สารเติมแต่งของรีเอเจนต์ต่าง ๆ ถูกสร้างขึ้น: แนตรอนและอื่น ๆ เฉพาะการปรุงอาหารด้วยการเติมซัลเฟตเท่านั้นที่จะผลิตเยื่อกระดาษที่เหมาะสำหรับการผลิตซิบลอนเนื่องจากมีสิ่งเจือปนน้อยลง

เมื่อเนื้อสุกแล้วก็ส่งไปที่การฟอกสี การอบแห้ง และการกด จากนั้นจึงย้ายไปยังตำแหน่งที่ต้องการ - นี่คือการผลิตกระดาษ กระดาษแก้ว กระดาษแข็ง และเส้นใย ซึ่งก็คือการผลิตหลัก จะเกิดอะไรขึ้นกับเธอต่อไป?

หลังการประมวลผล

หากคุณต้องการได้รับสารสังเคราะห์และเส้นใยธรรมชาติคุณต้องเตรียมยาก่อน เซลลูโลสเป็นของแข็งที่ไม่ละลายง่าย ดังนั้นจึงมักจะเปลี่ยนเป็นเอสเทอร์ไดไทโอคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้ กระบวนการแปรสภาพเป็นสารนี้ค่อนข้างนาน ขั้นแรก เซลลูโลสจะถูกประมวลผลด้วยด่างร้อน ตามด้วยการบีบอัด ในขณะที่องค์ประกอบที่ไม่จำเป็นจะผ่านเข้าไปในสารละลาย หลังจากการบีบ มวลจะถูกบดขยี้แล้วนำไปวางไว้ในห้องพิเศษที่ซึ่งการสุกก่อนเริ่มต้นขึ้น - โมเลกุลเซลลูโลสจะสั้นลงเกือบครึ่งหนึ่งเนื่องจากการทำลายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน นอกจากนี้ ยังเกิดปฏิกิริยาของอัลคาไลน์เซลลูโลสกับคาร์บอนไดซัลไฟด์ ซึ่งทำให้สามารถรับแซนเทตได้ เป็นมวลสีส้มคล้ายกับแป้ง เอสเทอร์ของกรดไดไทโอคาร์บอนิกและสารดั้งเดิม สารละลายนี้เรียกว่า "สารละลาย้เหนียว" สำหรับความหนืด

ถัดมาเป็นแผ่นกรองเพื่อเอาออกสิ่งสกปรกล่าสุด อากาศที่ละลายน้ำจะถูกปล่อยออกมาโดยการ "ต้ม" อีเธอร์ในสุญญากาศ การดำเนินการทั้งหมดเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่า xanthate นั้นคล้ายกับน้ำผึ้งอ่อน - สีเหลืองและหนืด เสร็จสิ้นการปั่นยาสลบ

การผลิตไฟเบอร์

สารละลายถูกบังคับผ่านแม่พิมพ์เส้นใยสังเคราะห์เทียมไม่ได้ถูกปั่นด้วยวิธีดั้งเดิมเพียงอย่างเดียว การดำเนินการนี้เปรียบเทียบได้ยากกับการดำเนินการสิ่งทอธรรมดา ๆ คงจะถูกต้องกว่าหากกล่าวว่านี่เป็นกระบวนการทางเคมีที่ช่วยให้เส้นใยวิสโคสเหลวหลายล้านสายธารกลายเป็นเส้นใยแข็ง ในอาณาเขตของรัสเซียสารละลาย้เหนียวและซิบลอนได้มาจากเซลลูโลส เส้นใยประเภทที่สองมีความแข็งแรงกว่าแบบแรกครึ่งหนึ่งมีความทนทานต่อด่างมากขึ้นผ้าที่ทำจากเส้นใยดูดความชื้นการหดตัวและรอยยับน้อยลง และความแตกต่างในกระบวนการผลิตของสารละลาย้เหนียวและซิบลอนปรากฏขึ้นในขณะที่เส้นใยสังเคราะห์ "เกิดใหม่" ปรากฏในอ่างตกตะกอนหลังสปินเนอร์

เคมีช่วยได้

เพื่อให้ได้สารละลาย้เหนียว ให้เทกรดซัลฟิวริกลงในอ่างกรด. มันถูกออกแบบให้สลายอีเธอร์ ส่งผลให้เส้นใยเซลลูโลสบริสุทธิ์ หากจำเป็นต้องได้รับ siblon จะมีการเติมซิงค์ซัลเฟตลงในอ่างซึ่งขัดขวางการไฮโดรไลซิสของอีเธอร์บางส่วนดังนั้นเธรดจะมี xanthate ตกค้าง และให้อะไร? นอกจากนี้เส้นใยยังถูกยืดและขึ้นรูป เมื่อมีสารแซนเทตตกค้างในเส้นใยโพลีเมอร์ จะกลายเป็นการยืดสายโซ่โพลีเมอร์เซลลูโลสไปตามแกนของเส้นใย และไม่จัดเรียงแบบสุ่ม ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับสารละลาย้เหนียวธรรมดา หลังจากวาดเส้นแล้วเชือกใยจะถูกตัดเป็นไม้พายยาว 2-10 มม. หลังจากทำตามขั้นตอนอีกสองสามขั้นตอน เส้นใยจะถูกอัดเป็นก้อน ไม้หนึ่งตันก็เพียงพอที่จะผลิตเยื่อกระดาษได้ 500 กิโลกรัม จากนั้นจะผลิตเส้นใย Siblon 400 กิโลกรัม การปั่นเซลลูโลสใช้เวลาประมาณสองวัน

ซิบลอนจะเป็นอย่างไรต่อไป?

ในยุค 80 เส้นใยสังเคราะห์เหล่านี้ใช้เป็นสารเติมแต่งให้กับฝ้ายเพื่อให้เส้นด้ายหมุนได้ดีขึ้นและไม่แตกหัก Siblon ใช้ทำพื้นผิวสำหรับหนังเทียมและยังใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ใยหินอีกด้วย จากนั้นนักเทคโนโลยีไม่สนใจที่จะสร้างสิ่งใหม่ ๆ เนื่องจากต้องใช้ไฟเบอร์ให้ได้มากที่สุดเพื่อดำเนินการตามแผน

และทางตะวันตกในสมัยนั้นโมดูลัสสูงเส้นใยเหนียวใช้ในการผลิตผ้าที่มีราคาถูกและทนทานกว่าผ้าฝ้าย แต่ในขณะเดียวกันก็ดูดซับความชื้นได้ดีและหายใจได้ ตอนนี้รัสเซียไม่มีพื้นที่ฝ้ายของตัวเอง ดังนั้นความหวังอันยิ่งใหญ่จึงถูกตรึงไว้ที่พี่น้องซีบลอน มีเพียงความต้องการเท่านั้นที่ยังไม่ดีมากเพราะตอนนี้แทบจะไม่มีใครซื้อผ้าและเสื้อผ้าที่ผลิตในประเทศ

เส้นใยโพลีเมอร์

เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งพวกเขาออกเป็นธรรมชาติสังเคราะห์และเทียม เส้นใยธรรมชาติคือเส้นใยเหล่านั้นซึ่งก่อตัวขึ้นในสภาพธรรมชาติ พวกมันมักจะจำแนกตามแหล่งกำเนิด ซึ่งกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของพวกมัน เป็นสัตว์และพืช อดีตประกอบด้วยโปรตีนคือแคโรทีน นี่คือผ้าไหมและผ้าขนสัตว์ หลังประกอบด้วยเซลลูโลสลิกนินและเฮมิเซลลูโลส

ได้เส้นใยสังเคราะห์เทียมผ่านกระบวนการทางเคมีของพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกพวกเขาว่าเป็นเส้นใยอะซิเตท, สารละลาย้เหนียว, อัลจิเนตและโปรตีน เยื่อไม้ซัลเฟตหรือซัลไฟต์ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต เส้นใยประดิษฐ์ผลิตขึ้นในรูปของสิ่งทอและด้ายจากสายสะดือ ตลอดจนในรูปแบบของเส้นใยสั้นที่ผ่านกรรมวิธีร่วมกับเส้นใยอื่นๆ ในระหว่างการผลิตผ้าชนิดต่างๆ

ใยสังเคราะห์ใยสังเคราะห์ได้มาจากโพลีเมอร์ที่ได้จากการประดิษฐ์ ในฐานะวัตถุดิบในกระบวนการนี้ เส้นใยโพลีเมอร์ถูกนำมาใช้ซึ่งเกิดขึ้นจากโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ยืดหยุ่นได้ของโครงสร้างที่มีกิ่งหรือเส้นตรงที่มีกิ่งอ่อน มีมวลมาก - มากกว่า 15,000 หน่วยมวลอะตอม รวมถึงการกระจายน้ำหนักโมเลกุลที่แคบมาก เส้นใยสังเคราะห์สามารถมีความแข็งแรงสูง มีค่ามากเมื่อเทียบกับการยืดตัว ความยืดหยุ่น ความต้านทานต่อการรับน้ำหนักหลายชิ้น การเสียรูปถาวรต่ำ และการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วหลังการนำโหลดออก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภท นั่นคือเหตุผลที่นอกจากจะใช้ในสิ่งทอแล้ว ยังใช้เป็นส่วนประกอบเสริมระหว่างการผลิตคอมโพสิต และทั้งหมดนี้ทำให้คุณสมบัติพิเศษของเส้นใยสังเคราะห์เป็นไปได้

ข้อสรุป

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเราสามารถสังเกตได้มากการเติบโตอย่างต่อเนื่องในจำนวนความก้าวหน้าในการพัฒนาเส้นใยโพลีเมอร์ใหม่โดยเฉพาะพารา - อะรามิดโพลิเอทิลีนทนความร้อนรวมกันซึ่งมีโครงสร้างเป็นเปลือกแกนโพลีเมอร์ heterocyclic ซึ่งรวมถึงอนุภาคต่างๆเช่น , เงินหรือโลหะอื่นๆ ตอนนี้วัสดุไนลอนไม่ได้เป็นความสูงของวิศวกรรมอีกต่อไป เนื่องจากขณะนี้มีเส้นใยใหม่จำนวนมาก