الیاف مصنوعی. الیاف پلی آمید مصنوعی

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

الیاف مصنوعی در سال 1938 شروع به تولید صنعتی کردند. در حال حاضر، چندین ده مورد از آنها وجود دارد. وجه مشترک همه آنها این است که ماده اولیه ترکیبات با وزن مولکولی کم است که از طریق سنتز شیمیایی به پلیمر تبدیل می شوند. با حل یا ذوب پلیمرهای حاصل، محلول ریسندگی یا ریسندگی تهیه می شود. آنها از ملات یا مذاب قالب گیری می شوند و سپس تمام می شوند.

انواع

بسته به ویژگی هایی که ساختار ماکرومولکول ها را مشخص می کند، الیاف مصنوعی معمولاً به زنجیره های هترو و کربوزنجیره تقسیم می شوند. اولی شامل مواردی است که از پلیمرها به دست می آید، که در ماکرومولکول های آنها، علاوه بر کربن، عناصر دیگری نیز وجود دارد - نیتروژن، گوگرد، اکسیژن و غیره. اینها شامل پلی استر، پلی اورتان، پلی آمید وپلی اوره الیاف مصنوعی زنجیره کربن با این واقعیت مشخص می شود که زنجیره اصلی آنها از اتم های کربن ساخته شده است. این گروه شامل پلی وینیل کلراید، پلی آکریلونیتریل، پلی اولفین، پلی وینیل الکل و حاوی فلوئور می باشد.

پلیمرهایی که به عنوان پایه ای برای به دست آوردن الیاف هتروزنجیره عمل می کنند از طریق پلی تراکم به دست می آیند و محصول از مذاب قالب گیری می شود. کربوزنجیره ها با پلیمریزاسیون زنجیره ای به دست می آیند و تشکیل آنها معمولاً از محلول ها و در موارد نادر از مذاب ها اتفاق می افتد. شما می توانید یک الیاف پلی آمید مصنوعی را در نظر بگیرید که به آن siblon می گویند.

ایجاد و استفاده از

به نظر می رسد که کلمه ای مانند siblon برای بسیاری کاملاً ناآشنا است، اما قبلاً روی برچسب های لباس می توان اختصار VVM را دید که زیر آن یک فیبر ویسکوز با مدول بالا پنهان شده بود. در آن زمان، به نظر تولید کنندگان این بود که چنین نامی زیباتر از siblon به نظر می رسد، که می تواند با نایلون و نایلون مرتبط باشد. این نوع الیاف مصنوعی از درخت کریسمس ساخته شده است، مهم نیست که چقدر افسانه به نظر می رسد.

ویژگی ها

سیبلون در اوایل دهه 70 قرن گذشته ظاهر شد. این یک ویسکوز بهبود یافته است. در مرحله اول، سلولز از چوب به دست می آید، به شکل خالص آن جدا می شود. بیشترین مقدار آن در پنبه یافت می شود - حدود 98٪، اما نخ های عالی از الیاف پنبه حتی بدون آن به دست می آید. بنابراین، برای تولید سلولزچوب بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه مخروطیان، جایی که حاوی 40-50٪ است و بقیه اجزای غیر ضروری هستند. آنها باید در طول تولید الیاف مصنوعی دور ریخته شوند.

فرایند ایجاد

الیاف مصنوعی به صورت مرحله ای تولید می شوند. در مرحله اول، فرآیند پخت و پز انجام می شود که در طی آن تمام مواد اضافی از تراشه های چوب به محلول منتقل می شوند و زنجیره های پلیمری طولانی به قطعات جداگانه شکسته می شوند. به طور طبیعی، فقط آب گرم در اینجا کافی نیست، معرف های مختلفی اضافه می شود: ناترون ها و دیگران. فقط خمیرگیری با افزودن سولفات ها منجر به ایجاد خمیر مناسبی برای تولید سیبلون می شود، زیرا ناخالصی های کمتری را در خود نگه می دارد.

وقتی خمیر از قبل هضم شد، برای سفید کردن، خشک کردن و پرس فرستاده می شود و سپس به جایی که نیاز است منتقل می شود - این تولید کاغذ، سلفون، مقوا و الیاف است، یعنی تولید اصلی.. بعدش چه اتفاقی برای او می افتد؟

پس از پردازش

اگر می خواهید الیاف مصنوعی و طبیعی تهیه کنید، ابتدا باید محلول ریسندگی تهیه کنید. سلولز جامدی است که به راحتی حل نمی شود. بنابراین، معمولاً به یک استر اسید دی تیو کربنیک محلول در آب تبدیل می شود. فرآیند تبدیل به این ماده بسیار طولانی است. ابتدا سلولز با قلیایی داغ تصفیه می شود و به دنبال آن فشرده می شود و همزمانموارد غیر ضروری پس از فشردن، توده خرد می شود، و سپس در محفظه های مخصوصی قرار می گیرد، جایی که پیش از رسیدن شروع می شود - مولکول های سلولز به دلیل تخریب اکسیداتیو تقریباً نصف می شوند. در مرحله بعد، سلولز قلیایی با دی سولفید کربن واکنش می دهد که امکان بدست آوردن زانتات را فراهم می کند. این یک توده خمیر مانند به رنگ نارنجی، یک استر از دی تیو کربنیک اسید و ماده اولیه است. این محلول به دلیل ویسکوزیته "ویسکوز" نامیده شد.

به دنبال فیلتراسیون برای حذف آخرین ناخالصی ها. هوای محلول با "جوشیدن" اتر در خلاء آزاد می شود. همه این عملیات منجر به این واقعیت می شود که زانتات مانند عسل جوان - زرد و چسبناک می شود. در این مرحله محلول چرخش کاملاً آماده است.

دریافت فیبر

محلول از طریق اسپینرها فشار داده می شود. الیاف مصنوعی فقط به روش سنتی نخ ریسیده نمی شوند. مقایسه این عملیات با منسوجات ساده دشوار است، درست تر است که بگوییم این یک فرآیند شیمیایی است که به میلیون ها جریان ویسکوز مایع اجازه می دهد تا به الیاف جامد تبدیل شوند. در خاک روسیه، ویسکوز و سیبلون از سلولز به دست می آید. نوع دوم الیاف یک و نیم برابر قوی تر از اولی است، با مقاومت بیشتر در برابر قلیایی مشخص می شود، پارچه های ساخته شده از آن رطوبت سنجی هستند، انقباض و چروک شدن کمتری دارند. و تفاوت در فرآیندهای تولید ویسکوز و سیبلون در لحظه ای ظاهر می شود که الیاف مصنوعی جدید "تولد شده" در حمام بارش پس از اسپینرها قرار دارند.

شیمی برای کمک

برای به دست آوردن ویسکوز، اسید سولفوریک را در حمام می ریزند. این برای تجزیه اتر طراحی شده است که در نتیجه الیاف سلولزی خالص ایجاد می شود. در صورت نیاز به تهیه سیبلون، سولفات روی به حمام اضافه می شود که تا حدی از هیدرولیز اتر جلوگیری می کند، بنابراین نخ ها حاوی زانتات باقی مانده خواهند بود. و چه چیزی می دهد؟ سپس الیاف کشیده می شوند و شکل می گیرند. هنگامی که بقایای زانتات در الیاف پلیمری وجود دارد، معلوم می شود که زنجیره های سلولز پلیمری در امتداد محور الیاف کشیده می شود و آنها را به طور تصادفی مرتب نمی کند، که برای ویسکوز معمولی است. پس از کشیدن، دسته الیاف به طول 2-10 میلی متر برش داده می شود. پس از چند مرحله دیگر، الیاف به صورت عدل فشرده می شوند. یک تن چوب برای تولید 500 کیلوگرم خمیر کافی است که از آن 400 کیلوگرم الیاف سیبلون تولید خواهد شد. ریسندگی خمیر حدود دو روز طول می کشد.

آینده برای Siblon چیست؟

در دهه 1980، از این الیاف مصنوعی به عنوان افزودنی به پنبه استفاده می شد تا نخ ها بهتر بچرخند و شکسته نشوند. از سیبلون برای ساخت زیرلایه‌های چرم مصنوعی و همچنین در ساخت محصولات آزبست استفاده می‌شد. در آن زمان، فن‌آوران علاقه‌ای به ایجاد چیز جدیدی نداشتند، تا آنجا که ممکن بود فیبر برای اجرای طرح مورد نیاز بود.

و در آن زمان در غرب از الیاف ویسکوز با مدول بالا برای تولید پارچه هایی استفاده می شد که ارزان و بادوام در مقایسه باپنبه، اما در عین حال رطوبت را به خوبی جذب کرده و نفس می کشد. اکنون روسیه مناطق پنبه ای خاص خود را ندارد، بنابراین امیدهای زیادی به سیبلون دوخته شده است. فقط تقاضا برای آن هنوز خیلی زیاد نیست، زیرا تقریباً کسی پارچه و لباس تولید داخلی نمی‌خرد.

الیاف پلیمر

آنها معمولاً به طبیعی، مصنوعی و مصنوعی تقسیم می شوند. طبیعی آن دسته از الیاف هستند که تشکیل آنها در شرایط طبیعی انجام می شود. آنها معمولاً بر اساس منشاء آنها که ترکیب شیمیایی آنها را تعیین می کند به حیوانات و گیاهان طبقه بندی می شوند. اولی از پروتئین، یعنی کاروتن تشکیل شده است. این ابریشم و پشم است. دومی از سلولز، لیگنین و همی سلولز تشکیل شده است.

الیاف مصنوعی از پردازش شیمیایی پلیمرهایی که در طبیعت وجود دارند به دست می آیند. اینها شامل الیاف استات، ویسکوز، آلژینات و پروتئین است. ماده اولیه تولید آنها سولفات یا خمیر چوب سولفیت است. الیاف دست ساز به صورت نخ نساجی و بند ناف و همچنین به صورت الیاف اصلی تولید می شود که همراه با سایر الیاف در تولید پارچه های مختلف فرآوری می شود.

الیاف پلی آمید مصنوعی از پلیمرهای مشتق شده مصنوعی به دست می آید. به عنوان ماده اولیه در این فرآیند، از الیاف پلیمری استفاده می‌شود که از ماکرومولکول‌های انعطاف‌پذیر ساختار کمی منشعب یا خطی تشکیل شده‌اند که دارای جرم قابل توجهی هستند - بیش از 15000 اتمی.واحدهای جرم و همچنین توزیع وزن مولکولی بسیار باریک. بسته به نوع، الیاف مصنوعی قادر به استحکام بالا، ارزش قابل توجهی در رابطه با ازدیاد طول، کشش، مقاومت در برابر بارهای متعدد، تغییر شکل‌های باقیمانده کم و بازیابی سریع پس از برداشتن بار هستند. به همین دلیل است که علاوه بر استفاده در منسوجات، به عنوان عناصر تقویت کننده در ساخت کامپوزیت ها استفاده می شد و همه اینها باعث می شد که خواص ویژه الیاف مصنوعی ایجاد شود.

نتیجه گیری

در چند سال گذشته، می توان افزایش بسیار مداومی را در تعداد پیشرفت ها در توسعه الیاف پلیمری جدید، به ویژه، ساختار پارآرامید، پلی اتیلن، مقاوم در برابر حرارت، ترکیبی، هسته-پوسته مشاهده کرد. پلیمرهای هتروسیکلیک که شامل ذرات مختلفی مانند نقره یا فلزات دیگر است. اکنون نایلون دیگر در حد مهندسی نیست، زیرا اکنون تعداد زیادی الیاف جدید وجود دارد.