Приготовление прядильного раствора или расплава кратко 7 класс технология

Обновлено: 30.06.2024

Ключевые слова
Искусственные материалы, синтетические материалы, вискозные волокна, ацетатные волокна, триацетатные волокна, белковые волокна.
Основные понятия:
Искусственные материалы делают на основе природных материалов с сохранением многих их свойств. Синтетические материалы изготавливают из природных веществ в ходе физико-химических реакций. При этом получают материалы, свойства которых не совпадают со свойствами исходных материалов.
Для улучшения физических или технологических свойств искусственных и синтетических материалов в их состав добавляют специальные наполнители.
Общая схема производства химических волокон предполагает одни и те же этапы: получение и предварительная обработка сырья; приготовление прядильного раствора или расплава; формование нитей; отделка.
В текстильной промышленности активно используются три вида искусственных волокон: вискозные волокна, ацетатные и триацетатные волокна, белковые волокна. С производством пряжи, волокон и ткани связаны профессии прядильщика, ткача.
Литература:
Технология. 7 класс: учеб. для общеобразоват. организаций / [В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.] ; под ред. В. М. Казакевича. — М. : Просвещение, 2017.

Учитель. Издавна, для производства тканей люди использовали те волокна, которые давала им природа. Вначале, это были волокна диких растений, затем волокна конопли, льна, а также шерсть животных. С развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень прочное волокно.

Но природное сырьё имеет свои недостатки, натуральные волокна слишком короткие, требуют сложной технологической обработки. И, люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок.

Сегодня все текстильные волокна можно представить в виде следующей схемы:

Сейчас в лабораториях синтезируются всё новые и новые виды химических волокон, и ни одному специалисту не под силу перечислить их необъятное множество. Учёным удалось заменить даже шерстяное волокно – оно называется нитрон.

Производство химических волокон включает 5 этапов:

1. Получение и предварительная обработка сырья.
2. Приготовление прядильного раствора или расплава.
3. Формование нитей.
4. Отделка.
5. Текстильная переработка.

Хлопковые и лубяные волокна содержат целлюлозу. Было разработано несколько способов получения раствора целлюлозы, продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидрооксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити называются соответственно:

ацетатными,
медноаммиачными,
вискозными.

На рисунке центрифугальная прядильная машина, где

1- центрифуга,
2 - фильера.

А сама фильера схематично выглядит так:

1 - прядильный раствор,
2 - фильера,
3 - волокна.

При формовании из раствора по мокрому способу струйки попадают в раствор осадительной ванны, где происходит выделение полимера в идее тончайших нитей.

Большую группу нитей, выходящих из фильер, вытягивают, скручивают вместе и наматывают в виде комплексной нити на патрон. Количество отверстий в фильере при производстве комплексных текстильных нитей может быть от 12 до 100.

При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Из каждой фильеры получают жгутик волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая после отжима и сушки режется на пучки волокон любой заданной длины. Штапельные волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде или в смеси с натуральными волокнами.

Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из продуктов переработки нефти:

бензола
фенола
аммиака 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 стальную проволоку такой же толщины.

Среди новых, уже появившихся волокон, можно отметить волокна – хамелеоны, свойства которых меняются в соответствии с изменениями окружающей среды. Разработаны полые волокна, в которые заливается жидкость, содержащая цветные магнетики. С помощью магнитной указки можно изменять рисунок ткани из таких волокон.

С 1972 года запущено производство арамидных волокон, которые разделяют по двум группам. Арамидные волокна одной группы (номэкс, конэкс, фенилон) используют там, где необходима стойкость к пламени, и термическим воздействиям. Вторая группа (кевлар, терлон) имеет высокую механическую прочность в сочетании с малой массой.

Высокую механическую прочность и хорошую устойчивость к химическим реагентам имеют керамические волокна, основной вид которых состоит из смеси оксида кремния и оксида алюминия. Керамические волокна можно использовать при температуре около 1250 o С. Они отличаются высокой химической стойкостью, а устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.

3. Ознакомление с различными свойствами текстильных волокон

Наименование ткани

Положительные свойства

Отрицательные свойства

Обладают хорошей прочностью, лёгкостью, мягкостью. Они легко впитывают влагу, пропускают воздух, легко стираются и не осыпаются при раскрое. Легко разглаживаются.

Они сильно сминаются

Обладают высокой прочностью. Они хорошо пропускают воздух, впитывают влагу и не осыпаются. Легко разглаживаются.

Они жёсткие, толстые, сильно сминаются.

Очень тёплые, хорошо драпируются, мало сминаются.

Прочные, они хорошо впитывают влагу, быстро высыхают, свободно пропускают воздух, мало сминаются.

Они растягиваются и при раскрое сильно осыпаются.

Прочные, они хорошо драпируются. Обладают гигроскопичностью.

Сильно сминаются. В мокром состоянии теряют свою прочность. При раскрое – осыпаются.

Обладают упругостью и прочностью. Не мнутся, не дают усадки, хорошо сохраняют форму.

Они плохо впитывают влагу и сильно осыпаются при раскрое.

Инструменты и материалы: образцы тканей из искусственных и синтетических волокон, шерсти, хлопка; игла; сосуд с водой; тигели для поджигания нитей.

Химические текстильные волокна нельзя найти в природе в готовом виде. Эти волокна получаются из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья они разделяются на искусственные и синтетические.

Химические волокна - волокна (нити), получаемые промышленными способами в заводских условиях.

Химические волокна

Современные способы формования нитей 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:

Сырье для искусственных волокон получают путем выделения из веществ, образующихся в природе. Предварительная обработка - очистка от механических примесей, химическая обработка по превращению природного полимера в новое полимерное соединение.
Сырье для синтетических волокон получают путем реакций синтеза полимеров из простых веществ (мономеров) на предприятиях химической промышленности. Предварительной обработки не требуется.

Смешивание полимеров из различных партий;
Фильтрация раствора;
Обезвоздушивание раствора;
Введение различных добавок.

Продавливание прядильного раствора через отверстия фильер;
Затвердевание вытекающих струек;
Наматывание полученных нитей на приемные устройства.

Вытягивание приводит к увеличению прочности и улучшению текстильных свойств нити;
При т ермофиксации происходит частичная усадка нитей.

Удаление примесей и загрязнений;
Беление нитей или волокон;
Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание);
Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями;
Текстильная переработка (с кручивание и фиксация крутки, п ерематывание, с ортировка).

Химические волокна получают из растворов или расплавов.

1. Ф ормирование волокна из раствора полимера. На сегодняшний день используются два метода промышленного ф ормирование волокна из раствора полимера :

Сухой способ - тонкие струйки раствора затвердевают в волокна под действием циркулирующего теплого воздуха в обогреваемой шахте, и при этом растворитель улетучивается;
Мокрый способ - струйки раствора полимера из фильеры затвердевают в волокна под действием различных химических веществ, содержащихся в осадительной ванне.

2. Формование волокна из расплава полимера - тонкие струйки расплава из отверстий фильеры охлаждаются потоком воздуха и затвердевают в специальной шахте.

Из растворов или расплавов полимеров формируют:

моноволокна (одиночное волокно большой длины);
комплексные (филаментные) нити - пучок из большого числа тонких и очень длинных волокон (от 3 до 200), соединённых посредством крутки, используются для выработки тканей и трикотажных изделий
штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон от 30 до 200 мм) - жгуты, состоящие из очень большого количества элементарных нитей (сотни тысяч).

Рассмотрим более подробно Процессы, реакции, формулы получения химических волокон на следующей странице

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Цели урока: Образовательная: Ознакомить учащихся с технологическим процессом производства химических волокон. Ознакомить учащихся со свойствами тканей из искусственных и синтетических волокон. Развивающая: Способствовать формированию и развитию познавательного интереса учащихся к предмету. Способствовать формированию и развитию интеллектуальных качеств личности. Развивать логическое мышление. Воспитательная: Воспитывать бережное отношение к одежде из натуральных и химических волокон. Воспитывать уважительное отношение к труду людей.

Химические текстильные волокна получают путем переработки разного по происхождению сырья. По этому признаку они делятся на две группы: Искусственные (вискозные, ацетатные, медно-аммиачные); Синтетические (полиэфирные, полиамидные, полиакрило-нитрильные, эластановые). Сырьем для производства синтетических волокон являются газы – продукты переработки каменного угля и нефти. В результате сложных химических реакций получают синтетические волокна, которые отличаются друг от друга химическим составом, свойствами, характером горения.

Природное сырьё имеет свои недостатки: натуральные волокна слишком короткие, требуют сложной технологической обработки. Следовательно необходимо сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую как шёлк, практичную, как хлопок. Производство химических волокон включает 5 этапов: 1. Получение и предварительная обработка сырья. 2. Приготовление прядильного раствора или расплава. 3. Формование нитей. 4. Отделка. 5. Текстильная переработка.

Хлопковые и льняные волокна содержат целлюлозу. Существует несколько способов получения раствора целлюлозы: продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидрооксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити называются соответственно: ацетатными, медноаммиачными, вискозными.

Центрифугальная прядильная машина 1 – центрифуга, 2 – фильера

схема фильеры 1.Прядильный раствор 2.Фильера 3.Волокна 1 2 3

Производство химических волокон делится на три этапа I этап: Получение прядильного раствора. Для искусственного волокна: Растворение в щелочи целлюлозной массы. Для синтетического волокна: сложение химических реакций различных веществ. II этап: Формирование волокна. Пропуск раствора через фильеры. Количество отверстий в фильере – 24-36 тысяч. Раствор затвердевает, образуя твердые тонкие нити. III этап: Отделка волокна. Нити промывают, сушат, крутят, обрабатывают высокой температурой. Отбеливают, красят, обрабатывают раствором мыла.

При формовании из раствора по мокрому способу струйки попадают в раствор осадительной ванны, где происходит выделение полимера в идее тончайших нитей. Большую группу нитей, выходящих из фильер, вытягивают, скручивают вместе и наматывают в виде комплексной нити на патрон. Количество отверстий в фильере при производстве комплексных текстильных нитей может быть от 12 до 100. При производстве штапельных волокон в фильере может быть до 15000 отверстий. Из каждой фильеры получают жгутик волокон. Жгуты соединяются в ленту, которая после отжима и сушки режется на пучки волокон любой заданной длины. Штапельные волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде или в смеси с натуральными волокнами. Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из продуктов переработки нефти: бензола фенола аммиака и т.д.

Вискозное волокно Сырьем для производства вискозного волокна служит древесная целлюлоза, получаемая из еловой щепки и опилок плюс химические вещества. Вискозное волокно очень похоже на волокно натурального шелка. Изменяя толщину, блеск, извитость волокон, вискозной ткани можно придать вид шелка, хлопка, шерсти. Вискозные волокна мягкие, гладкие, менее прочны, чем натуральный шелк. Вискоза лучше чем хлопок впитывает влагу, но имеют слабую упругость, поэтому ткани из этих волокон сильно мнутся. Горят волокна быстро, ровно, пламя яркое, остается запах жженой бумаги. После сгорания оставляют пепел светло-серого цвета.

Ацетатное волокно Сырьем для ацетатного волокна служат отходы хлопка плюс химические вещества. Ацетатные волокна плохо впитывают влагу, обладают большей упругостью чем вискоза, поэтому почти не мнутся и хорошо сохраняют форму. Горит ацетатное волокно очень медленно, желтым пламенем, оставляя оплавленный шарик и кисловатый запах.

V. Итог урока Закрепление изученного материала. Почему люди стали искать новые способы получения волокон? О каких волокнах вы сегодня узнали на уроке? Что служит сырьём для производства искусственных волокон? Что служит сырьём для производства синтетических волокон? Тест: 1.Большая осыпаемость нитей в тканях: А) хлопчатобумажные Б) шерстяные В) синтетические 2. Теплозащитные свойства выше у: А) льна Б) шёлка В) нитрона 3.Какие ткани обладают большой гигроскопичностью и воздухопроницаемостью? А) натуральные Б) искусственные 4. Какие ткани теряют прочность в мокром состоянии? А) натуральные Б) синтетические

Краткое описание документа:

Экономическая выгода применения химических волокон состоит в более низкой их себестоимости, что объясняется значительно меньшими трудовыми затратами на их производство. Например, для получения одинакового количества хлопка и льна надо затратить труда в 10 раз больше, чем для получения того же количества вискозного штапельного волокна, и почти в 50 раз больше, чем для получения натурального шелка.

Оказывается, еще в УII веке англичанин Роберт Гук высказал мысль о возможности получения искусственного волокна.

Промышленным путем его получили только в конце XIX века.

В России первый завод по производству искусственного шелка был построен в Мытищах, и в 1913 году он дал первую продукцию.

Ткани из химических волокон всегда имеют красивый внешний вид и высокую прочность, они устойчивы к действию света и не поражаются молью и микроорганизмами, а еще они отлично удерживают тепло.

При покупке тканей, текстильных и трикотажных изделий нельзя ориентироваться только на их внешний вид. Важно знать сырьевой состав и свойства материала, чтобы правильно выбрать режим стирки, глажения, стирки. Это поможет надолго сохранить неизменным внешний вид вещи.

Читайте также: