Перечислите основные этапы отделки химических волокон и нитей кратко
Обновлено: 02.07.2024
Процесс производства химических волокон включает три этапа:
1. Получение прядильного раствора. Все химические волокна, кроме минеральных, получают из вязких растворов или расплавов, которые называют прядильными. Например, для получения искусственных волокон подготовленную специальным образом целлюлозную массу растворяют в щелочи, а синтетические волокна получают путем химических реакций различных веществ, поэтому и названия у них такие сложные. Подробнее вы познакомитесь с этим процессом позже, на уроках химии.
2. Формование волокна. Вязкий раствор продавливается через мельчайшие отверстия колпачков, которые называются фильерами. Струйки прядильного раствора, вытекая из фильер, затвердевают, образуя твердые тонкие нити. Затвердевание нитей может происходить в мокрой среде (растворе серной кислоты), этот способ называется мокрым, или в сухой среде (под действием горячего воздуха), этот способ называется сухим. Далее нити из одной фильеры на прядильных машинах соединяются в одну общую нить, вытягиваются и наматываются на бобину. Количество отверстий в фильере колеблется от 24 до 36 тысяч, а при производстве штапельного волокна — до 40 тысяч.
3. Отделка волокна. Нити проходят промывку, сушку, крутку, термическую обработку для закрепления крутки. Некоторые волокна отбеливают и красят, обрабатывают раствором мыла для придания мягкости.
При изготовлении штапельного волокна отдельные нити с многих фильер соединяются вместе в толстый жгут, который, после отделочных операций, разрезают на волокна заданной длины. Таким образом, штапельными называют короткие химические волокна. Их названия включают наименования основного волокна. Например, штапельный капрон, вискозное штапельное волокно и т.д. Для улучшения свойств натуральных волокон в них добавляют штапельные волокна.
Основные понятия: Химические волокна, искусственные волокна, синтетические волокна, штапельные волокна
Современные способы формования нитей также заключаются в продавливании исходных растворов или расплавов полимеров через тончайшие отверстия фильер.
Несмотря на некоторые различия в получении химических волокон и нитей разных видов, общая схема их производства состоит из следующих основных этапов:
Получение сырья и его предварительная обработка
Приготовление прядильного раствора (расплава)
Вытягивание и термообработка волокна
Отделка сформованного волокна
Из растворов или расплавов полимеров формируют:
мононити - одиночные нити
комплексные нити, состоящие из ограниченного числа элементарных нитей (от 3 до 200), используются для выработки тканей и трикотажных изделий
жгуты, состоящие из очень большого количества элементарных нитей (сотни тысяч) , используются для получения штапельных волокон определенной длины (от 30 до 200 мм) , из которых вырабатывается пряжа
пленочные материалы
штампованные изделия (детали одежды, обуви)
Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна.
- Удаление примесей и загрязнений необходимо при получении нитей мокрым способом. Операция осуществляется путем промывки нитей в воде или различных растворах.
- Беление нитей или волокон проводится путем обработки оптическими отбеливателями* для последующего окрашивания волокон в светлые и яркие цвета.
- Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание) необходима для придания нитям способности к последующим текстильным переработкам. При такой обработке повышаются скольжение и мягкость, поверхностной склеивание элементарных нитей и уменьшается их обрывистость, снижается электризуемость и т.п.
- Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями выполняется в специальных сушилках.
- Текстильная переработка включает в себя следующие процессы:
— Скручивание и фиксация крутки — для соединения нитей и повышения их прочности.
— Перематывания – для увеличения объема паковок нитей.
— Сортировка – для оценки качества нитей.
Отбеливатели оптические — флуоресцентные отбеливатели, бесцветные или слабоокрашенные органические соединения, способные поглощать ультрафиолетовые лучи в области 300—400 ммк и преобразовывать их в синий или фиолетовый свет с длиной волны 400—500 ммк, который компенсирует недостаток синих лучей в отражаемом материалом свете. Бесцветные материалы приобретают при этом высокую степень белизны, а окрашенные — яркость и контрастность.
- Большая Советская Энциклопедия;
- Калмыкова Е.А., Лобацкая О.В. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие, — Мн.: Выш. шк., 2001- 412с.
- Мальцева Е.П., Материаловедение швейного производства, — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, — 232
- Бузов Б.А., Модестова Т.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение швейного производства: Учеб. для вузов, — 4-е изд., перераб и доп., — М., Легпромбытиздат, 1986 – 424.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Химические волокна – это волокна, созданные искусственным путём с помощью физических и химических процессов. К ним относятся искусственные и синтетические волокна.
Производство химических волокон состоит из 5 этапов:
получение и предварительная обработка сырья;
приготовление прядильного раствора или расплава;
Получение и предварительная обработка сырья . Различное природное сырье в процессе предварительной обработки проходит очистку или превращение в новые высокомолекулярные соединения.
Приготовле ние прядильного раствора или расплава . Все химические волокна, кроме минеральных, производят из вязких растворов или расплавов, которые называют прядильными. Например, искусственные волокна получают из растворенной в щёлочи целлюлозной массы, а синтетические волокна – путём сложения химических реакций различных веществ.
Формование нитей . Вязкий прядильный раствор пропускают через фильеры – колпачки с мельчайшими отверстиями. Количество отверстий в фильере колеблется от 24 до 36 тысяч. Струйки раствора, вытекая из фильер, затвердевают, образуя твёрдые тонкие нити. Далее нити из одной фильеры на прядильных машинах соединяются в одну общую нить, вытягиваются и наматываются на бобину.
Отделка волокна. Полученные нити проходят промывку, сушку, крутку, термическую обработку (для закрепления крутки). Некоторые волокна отбеливают, красят и для придания мягкости обрабатывают раствором мыла.
Текстильная переработка – это процесс с целью соединения нитей и повышения их прочности (скручивание и фиксация крутки), увеличения паковок нитей (перематывание), оценка качества полученных нитей (сортировка).
Для получения штапельного волокна комплексную нить после отделочных операций разрезают на волокна заданной длины.
Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из таких широко распространённых продуктов переработки нефти, как бензол, фенол, аммиак и т. д. Изменяя состав исходного сырья и способы его переработки, синтетическим волокнам можно придавать уникальные свойства, которых нет у натуральных волокон. Синтетические волокна получают в основном из расплава, например, волокна из полиэфира, полиамида, продавливаемого через фильеры.
В зависимости от вида химического сырья и условий его формирования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Например, чем сильнее тянуть струйку в момент выхода её из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят по прочности стальную проволоку такой же толщины.
Несмотря на различие химического состава и отдельных процессов получения различных химических волокон и нитей, в их производстве много общего. Это позволяет выделять следующие этапы в производстве любого химического волокна
• Получение исходного полимера и его предварительная обработка.
Сырье для искусственных волокон, состоящее из природных полимеров, обычно получают на предприятиях других отраслей промышленности — целлюлозных заводах, предприятиях пищевой промышленности — путем выделения из древесины, молока, семян и т.д. Предварительная,обработка сырья состоит в его очистке и иногда в химическом превращении в новые полимерные материалы.
Сырье для синтетических волокон получают путем синтеза полимеров из мономеров на заводах химического волокна или химических предприятиях.
• Приготовление прядильного раствора или расплава.
При изготовлении химических волокон и нитей необходимо из твердого исходного полимера получить длинные и тонкие нити с продольной ориентацией макромолекул. Для этого следует перевести полимер в жидкое состояние, при котором появится возможность свободного перемещения макромолекул относительно друг друга. Если полимер имеет дешевый и доступный растворитель, то его растворяют. Полимер расплавляют, если температура его плавления ниже температуры разложения.
Одновременно с приготовлением прядильного раствора или расплава выполняют следующие операции: проводят смешивание нескольких партий с целью получения большего объема волокна; осуществляют фильтрацию и обезвоздушивание раствора. Последняя операция заключается в удалении пузырьков воздуха, которые, попадая в отверстие фильеры, вызывают обрыв нити. Обезвоздушивание осуществляют путем выдерживания раствора в течение определенного времени в вакууме.
• Формование волокон и нитей.
Этот процесс заключается в дозированном продавливании раствора или расплава через отверстия фильеры, затвердевании вытекающих струек и наматывании полученных нитей на приемные устройства. Существует несколько способов формования нитей.
1. Формование из раствора мокрым способом. Струйки раствора поступают в осадительную ванну, где происходит их химическое или физико-химическое взаимодействие с раствором осадительной ванны. В результате струйки затвердевают, превращаясь в нити (рис. 1.14). Этим способом формуют вискозные, медно-аммиачные, хлориновые, поливинилспиртовые волокна и нити и нитроновое волокно.
2. Формование из раствора сухим способом. Струйки раствора поступают в шахту, где обдуваются горячим воздухом и затвердевают в результате испарения из них растворителя, который должен быть легколетучим веществом (например, ацетон). Таким способом формуют ацетатные, триацетатные волокна и нити, нитроновую комплексную нить.
3. Формование из расплавов. Струйки расплава поступают в шахту, где обдуваются холодным воздухом или инертным газом, охлаждаются и затвердевают. Этим способом формуют капроновые, лавсане чые, полиэтиленовые, полипропиленовые волокна и нити.
• Вытягивание и термофиксация.
При вытягивании происходит распрямление макромолекул и ориентация их агрегатов в осевом направлении волокна, т.е. образуется более упорядоченная структура. В результате нити становятся более прочными, но менее растяжимыми из-за большой распрямленности макромолекул. Поэтому затем проводят термообработку с целью релаксации внутренних напряжений и частичной усадки нитей (т. е. приобретения макромолекулами изогнутой формы при сохранении их ориентации).
Целью отделки является удаление примесей, оставшихся после формования на поверхности нитей, и придание им некоторых свойств, например мягкости, меньшей электризуемости и т. д. После обработки нитей водой или различными растворами следует сушка нитей.
К этому этапу производства относятся скручивание, вытягивание, термофиксация крутки, отбеливание, крашение, перемотка, сортировка, маркировка. Иногда нити из термопластичных полимеров (капрон, лавсан) дополнительно подвергаются текстурированию для придания им повышенной растяжимости, извитости, объемности. К тек стг хьной переработке жгута относят его гофрировку и резку.
Несмотря на различие химического состава и отдельных процессов получения различных химических волокон и нитей, в их производстве много общего. Это позволяет выделять следующие этапы в производстве любого химического волокна
• Получение исходного полимера и его предварительная обработка.
Сырье для искусственных волокон, состоящее из природных полимеров, обычно получают на предприятиях других отраслей промышленности — целлюлозных заводах, предприятиях пищевой промышленности — путем выделения из древесины, молока, семян и т.д. Предварительная,обработка сырья состоит в его очистке и иногда в химическом превращении в новые полимерные материалы.
Сырье для синтетических волокон получают путем синтеза полимеров из мономеров на заводах химического волокна или химических предприятиях.
• Приготовление прядильного раствора или расплава.
При изготовлении химических волокон и нитей необходимо из твердого исходного полимера получить длинные и тонкие нити с продольной ориентацией макромолекул. Для этого следует перевести полимер в жидкое состояние, при котором появится возможность свободного перемещения макромолекул относительно друг друга. Если полимер имеет дешевый и доступный растворитель, то его растворяют. Полимер расплавляют, если температура его плавления ниже температуры разложения.
Одновременно с приготовлением прядильного раствора или расплава выполняют следующие операции: проводят смешивание нескольких партий с целью получения большего объема волокна; осуществляют фильтрацию и обезвоздушивание раствора. Последняя операция заключается в удалении пузырьков воздуха, которые, попадая в отверстие фильеры, вызывают обрыв нити. Обезвоздушивание осуществляют путем выдерживания раствора в течение определенного времени в вакууме.
• Формование волокон и нитей.
Этот процесс заключается в дозированном продавливании раствора или расплава через отверстия фильеры, затвердевании вытекающих струек и наматывании полученных нитей на приемные устройства. Существует несколько способов формования нитей.
1. Формование из раствора мокрым способом. Струйки раствора поступают в осадительную ванну, где происходит их химическое или физико-химическое взаимодействие с раствором осадительной ванны. В результате струйки затвердевают, превращаясь в нити (рис. 1.14). Этим способом формуют вискозные, медно-аммиачные, хлориновые, поливинилспиртовые волокна и нити и нитроновое волокно.
2. Формование из раствора сухим способом. Струйки раствора поступают в шахту, где обдуваются горячим воздухом и затвердевают в результате испарения из них растворителя, который должен быть легколетучим веществом (например, ацетон). Таким способом формуют ацетатные, триацетатные волокна и нити, нитроновую комплексную нить.
3. Формование из расплавов. Струйки расплава поступают в шахту, где обдуваются холодным воздухом или инертным газом, охлаждаются и затвердевают. Этим способом формуют капроновые, лавсане чые, полиэтиленовые, полипропиленовые волокна и нити.
• Вытягивание и термофиксация.
При вытягивании происходит распрямление макромолекул и ориентация их агрегатов в осевом направлении волокна, т.е. образуется более упорядоченная структура. В результате нити становятся более прочными, но менее растяжимыми из-за большой распрямленности макромолекул. Поэтому затем проводят термообработку с целью релаксации внутренних напряжений и частичной усадки нитей (т. е. приобретения макромолекулами изогнутой формы при сохранении их ориентации).
Целью отделки является удаление примесей, оставшихся после формования на поверхности нитей, и придание им некоторых свойств, например мягкости, меньшей электризуемости и т. д. После обработки нитей водой или различными растворами следует сушка нитей.
К этому этапу производства относятся скручивание, вытягивание, термофиксация крутки, отбеливание, крашение, перемотка, сортировка, маркировка. Иногда нити из термопластичных полимеров (капрон, лавсан) дополнительно подвергаются текстурированию для придания им повышенной растяжимости, извитости, объемности. К тек стг хьной переработке жгута относят его гофрировку и резку.
Читайте также: