Реферат на тему вискоза

Обновлено: 05.07.2024

Применение замедлителей горения (ЗГ) является наиболее распространенным и эффективным способом снижения горючести полимерных материалов.

Среди полимеров значителен выпуск химических волокон и их потребность составляет 30 млн. тонн. Их применяют для изготовления материалов бытового назначения, спецодежды, в первую очередь, для рабочих горячих цехов, летчиков скоростных самолетов, космонавтов, а также детской одежды. Для одежды, к которой предъявляются требования не только защиты от огня, но и высокой гигиеничности, наиболее целесообразно использовать целлюлозные, в частности, огнезащищенные вискозные волокна (ОЗВ). Хорошие прочностные и усталостные характеристики позволяют использовать ОЗВ в качестве армирующих систем в производстве композитов.

Огнезащитой целлюлозных материалов занимаются давно. В этой области накоплен обширный материал. Однако количество эффективных замедлителей горения невелико, что обусловлено рядом причин: сложностью процессов, сопровождающих термоокислительное разложение целлюлозы; токсичностью применяемых ЗГ; их высокой стоимостью; отсутствием химического взаимодействия ЗГ с защищаемым волокном; невозможностью промышленного выпуска ЗГ, вследствие отсутствия сырья и т.д. Поэтому необходимы синтез, исследование и апробация новых ЗГ, что обусловливает необходимость и актуальность продолжения исследований в этой области.

обоснование выбора ЗГ для вискозных волокон (ВВ) и разработка параметров модификации, обеспечивающих получение вискозных волокон с пониженной горючестью и комплексом свойств, удовлетворяющих требованиям текстильной промышленности и отрасли полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - определение термохимических свойств ЗГ; - исследование влияния на кинетику сорбции ВВ концентрации ЗГ, температуры и модуля ванны, определение характера сорбции;

изучение влияния параметров сорбции на структуру и деформационно-прочностные свойства волокон;

изучение взаимодействия ЗГ с ВВ;

оценка влияния ЗГ на процессы термоокислительной деструкции и горения волокон;

исследование возможности применения огнезащищенных ВВ в качестве армирующих систем при созданий ПКМ.

В работе использовались методы термогравиметрического, рентгеноструктурного, интерферометрического анализов, инфракрасной спектроскопии, оптической микроскопии, стандартные методы определения показателей горючести и физико-механических свойств полученных материалов.

Достоверность и обоснованность подтверждается комплексом независимых и взаимодополняющих методов исследования.

На защиту выносятся следующие основные положения:

влияние термохимических свойств ЗГ на процессы термоокислительной деструкции и горения ВВ;

результаты комплексных исследований сорбции ЗГ, обеспечивающие выбор параметров модификации, определение сорбционных свойств ВВ, механизма и характеристик сорбции;

данные по исследованию взаимодействия ЗГ с ВВ и их влиянию на структуру и свойства волокон;

результаты исследования по оценке возможности использования ОЗВ для армирования термореактивных матриц.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

изучена взаимосвязь исследуемых ЗГ с ВВ и их влияние на структуру и свойства волокон;

исследована кинетика сорбции замедлителей горения вискозным волокном, обусловливающая выбор параметров модификации, сорбционные свойства волокон, а также кинетические и динамические характеристики сорбции;

-изучено влияние ЗГ на физико-химические превращения ВВ в процессе пиролиза и горения.

разработаны параметры и технология модификации, обеспечивающие получение ВВ пониженной горючести с сохранением комплекса эксплуатационных свойств;

определены тип полимерного связующего и параметры формования армированного полимерного композиционного материала (ПКМ) пониженной горючести.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международных конференциях: г. Саратов - 1998, г. Саратов - 1999, г. Тверь - 2000, г. Волгоград - 2000, г. Москва - 2001, г. Казань - 2001, г. Саратов - 2001.

Публикации. По теме диссертации опубликованы: 3 статьи и 6 тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической, экспериментальной части, выводов, списка литературы (155 источников).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности и практической значимости работы. В нем формулируются цель и задачи исследования, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В главе представлен обзор современных представлений о термо - окислительной деструкции вискозного волокна, механизмах действия ЗГ и способах снижения горючести ВВ. Анализ литературы показал, что наиболее эффективными для снижения горючести ВВ являются фосфорорганические соединения, в частности, пирофакс и диамидометилфосфонат (анти-пирен Т-2). Однако, в настоящее время промышленный выпуск данных ЗГ затруднителен, что связано с наложением запрета на выпуск сырья для производства Т-2, а также отсутствием сырьевой базы в России при получении пирофакса. В связи с этим актуальны синтез и апробация новых эффективных ЗГ для ВВ, выпускаемых в промышленном масштабе на территории РФ.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Во второй главе диссертации описаны объекты и методы исследования, используемые в работе. В качестве объектов исследования применялись: вискозное волокно (ГОСТ 10546-80).

В волокно производных диметилметилфосфоната личных марок практически не изменяет прочность волокна, однако при этом снижается относительное удлинение, повышается линейная плотность волокон. Наличие в составе вискозного волокна одновременно с КГ-2 метазина повышает разрывную нагрузку волокна, по сравнению с исходным вискозным волокном.

Установлено, методами РСА и ИК - спектроскопии, изменение структуры модифицированных волокон. Увеличивается степень кристалличности и размер кристаллитов в результате пластификации и изменения состава волокон. Данные изменения коррелируют с изменением деформационно-прочностных свойств волокон.

Доказана возможность применения теории объемного заполнения микропор для описания сорбции вискозным волокном замедлителей горения. Используя основное уравнение1! теории объемного заполнения микропор рассчитаны параметры j, пористой структуры волокна: величина предельной сорбции, предельно сорбируемый объем, характеристическая энергия сорбции, полуширина пор; а также термический коэффициент сорбции. Осуществлен расчет основных термодинамических характеристик энергии Гиббса ДО и химического потенциала сорбента АФ.

Установлено влияние 1 производных диметилметилфосфоната на процесс дегидратации при разложении волокон, подтвержденное превышением в интервале температур основных потерь массы, а также меньшими, в сравнении с исходным волокном температурами: начала, максимальной скорости потери массы и завершения процесса деструкции. Формирование коксового остатка начинается при меньших температурах и возрастает его выход. Снижается также энергия активации термоокислительной деструкции, при этом уменьшается вероятность протекания процесса деполимеризации и создаются условия для преимущественного протекания процесса дегидратации. Кислородные индексы модифицированных вискозных волокон возрастают. Наиболее эффективны для снижения горючести вискозных волокон КГ-2 и КГ-2СЭН, что подтверждается большей сохранностью огнезащитного эффекта после мокрых обработок. При введении в вискозное волокно одновременно КГ-2 и метазина кислородный индекс повышается до 30-31% об., после мокрых обработок составляет - 30-29,5% об.

На основе найденных параметров формования получены образцы полимерных композиционных материалов с пониженной горючестью.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Бычкова Е.В. Вискозные волокна пониженной горючести. /Е.В. Бычкова, Л.Г. Панова, С.Е. Артеменко, Ю.В. Кушелев // Хим. волокна. -2001. -№1. -С.15-19.

3. Бычкова Е.В. Физико-химические принципы технологии огнезащиты химических волокон и композиционных материалов на их основе/ С.Е. Артеменко, Л.Г. Панова, Е.В. Бычкова // Химические волокна - 2000. - Т.2: Докл. Междунар. конф. по химическим волокнам, Тверь, 16-19 мая 2000г. - Тверь: РИА, 2000. - С.565-572.

4. Бычкова Е.В. Влияние антипиренов на деструкцию, горение и свойства вискозных волокон/ Е.В. Бычкова, Н.А. Ситникова, Л.Г. Панова, С.Е. Артеменко, ИС. Родзивилова // Деструкция и стабилизация полимеров: Тез. докл|. IX конф., Москва, 16-20 апр. 2001. -М.: РАН, 2001. -С.35-36.

5. Бычкова Е.В. Модификация вискозных и полиакрилонитрильных волокон с целью снижения горючести/ Е.В. Бычкова, Т.Г. Никитина, Л.Г. Панова, Ю.В. Кушелев, С.Е. Артеменко // Полимерные материалы пониженной горючести: Мат-лы IV Международной конф., Волгоград, 17-19 окт. 2000г. -Волгоград: ВГТУ, 2000. -С.70-71.

6. Бычкова Е.В. Выбор параметров модификации при создании целлюлозных материалов пониженной горючести/ Е.В. Бычкова, Н.А. Ситникова, Л.Г. Панова // Синтез, исследование свойств, модификация и переработка ВМС: Тез. докл. X Междунар. конф. аспирантов. - Казань, 22-24 мая 2001г., Казань: КГТУ, 2001. - С.39.

8. Бычкова Е.В. Модификация вискозных нитей с целью снижения горючести / Е.В. Бычкова, Н.Ю. Логинова, Л.Г. Панова, С.Е. Артеменко // Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа, 99: Тез. докл. Междунар. конф. -совещания, Саратов, 14-16 сент. 1999г. - Саратов: СГТУ, 1999. -С.37-38.

9. Бычкова Е.В. Современные направления по снижению горючести вискозных волокон/ Л.Г. Панова, В.И. Бесшапошникова, Е.В. Бычкова, Н.Ю. Логинова // Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа, 99: Тез. докл. Междунар. i конф. - совещания, Саратов,14-16 сент. 1999г. - Саратов: СГТУ, 1999. -С.59-60.

Когда идёт речь о натуральных тканях, имеется в виду волокна, создаваемые без непосредственного участия человека (шёлк с помощью шелкопряда, шерсть различных животных). К химическим волокнам относятся волокна, создаваемые в заводских условиях из органических природных или синтетических полимеров и уже с участием человека. Первые называются искусственными, а вторые синтетическими. Вискоза относится к искусственным волокнам, ведь она природного происхождения, так как производится из древесины.

Вискоза – искусственное волокно, получаемое на основе целлюлозы, подвергнутой последовательному воздействию щелочи и уксусной кислоты. Название произошло от латинского слова viscosus – вязкий, так как после обработки щелочью волокно приобретает вязкость, тягучесть. Для изготовления волокна используются отходы деревообрабатывающей промышленности (кора, опилки и т.д.).

Вискоза – это действительно интересный материал, полученный из натурального сырья искусственным путем. В зависимости от обработки, вискозная ткань может быть похожа на шерсть, шелк или лен.

Поэтому из вискозы делают платья, блузки, футболки, майки, водолазки, постельное бельё, скатерти, шторы, и даже мочалки и различные впитывающие ткани. Вискоза используется и в автомобильном производстве, из неё изготавливают автомобильные покрышки высокого качества. Из вискозной нетканки делают чистящие салфетки, с помощью которых можно быстро и качественно очистить почти любые поверхности, не оставляя на них ворсинок. Для мытья посуды они тоже идеальны, так как при этом никакие моющиеся средства не требуются.

История ткани и технологии производства

В основном вырабатывают три вида вискозных волокна: текстильная нить, штапельные волокна и техническая нить.

Как возникло это волокно?
Идея создания искусственных волокон, подобных натуральному шёлку, высказывалась ещё в XVII – XVIIIвв. В XVII веке в Англии, где всерьёз занимались текстильной промышленностью, не раз проводились эксперименты с целью получения искусственных нитей, пытаясь заменить натуральный шёлк.

Экспериментировали не год и не два, а по меньшей мере около 200лет. В 1855 году Джорджу Аудемарсу удалось получить нить, используя смесь из клейкой мякоти древесной коры и резины, путём медленного погружения в неё иглы. Способ оказался не простым, так как требовал особых навыков и высокой точности.

Прошло ещё 30 лет. И в 1884 году француз Гильерде Шардоне выработал новую технологию получения вискозы. Этот способ снова оказался нежизнеспособен – его искусственное волокно легко воспламенялось.

В 1891 году изобретателями искусственного волокна стали английские химики Ч. Кросс, Э.Джон и К. Бидл. Они усовершенствовали процесс создания вискозы. Производством вискозы занялись с 1892 года, первоначально в Англии, а затем и в других странах.

На сегодняшний день вискозные волокна получают из древесной целлюлозы. На комбинатах древесина измельчается до состояния щепы, затем отваривается в растворе щелочи. Так получается целлюлозная масса. Так как масса серого цвета, её отбеливают и прессуют в картонные листы, которые отправляют на изготовление вискозной нити.

Сам процесс получения вискозного волокна состоит из четырех стадий:

получение из целлюлозы прядильного раствора;
формование нити;
отделка;
сушка.

Вискозная ткань мягкая и лёгкая, хорошо драпируется. Материал достаточно высокой гигроскопичности, способен впитать много влаги, по сравнению с хлопком вискозная ткань впитывает влагу в два раза больше. Ткань прекрасно окрашивается в самые разнообразные яркие оттенки.

Чистая вискоза достаточно капризная ткань – она, намокая, усаживается и утрачивает прочность на разрыв. Поэтому с того момента, когда её впервые получили, химики постоянно работают над тем, чтобы получить нужные качества. И это им удаётся.

Если в ткань добавить специальные укрепляющие волокна, то при увлажнении, она становится достаточно прочной.

Изменяя содержание матирующих элементов в волокне, можно получать различный шёлковый блеск.

Добавляя в вискозу натуральные волокна, получают такую ткань, как штапель. Штапель – ткань, которую очень любили наши бабушки. Она стала известна в начале ХХ-го века, но получила распространение лишь в середине столетия. Особенно она была любима в России.

Есть льновискозные ткани. Они шелковисты и очень красивы, великолепно драпируются. Эти ткани вырабатываются с содержанием вискозных нитей и из льняной пряжи с добавлением капроновых, лавсановых волокон.

Интересные ткани типа жаккардовых, полученные с применением вискозы и синтетической нити. Рисунок на них создаётся путём выжигания вискозных нитей методом вытравливания кислотой. Согласно рисунку вискозные волокна уничтожаются, и остаётся лишь тонкая сетка из синтетических нитей, на остальных участках эта сетка закрыта настилом из вискозных нитей.

Уход за изделиями из ткани вискоза

Вискозным изделиям противопоказана машинная стирка и отжим, агрессивные моющие средства, выкручивание и глажка горячим утюгом с отпаривателем (могут быть пятна от брызг и пара).

(от латинского viscosus — клейкий) — искусственное целлюлозное волокно, получаемое переработкой природной целлюлозы. Производится в виде текстильных и кордовых нитей и штапельного волокна.

Вискозное волокно является одним из первых искусственных волокон, нашедших практическое применение: процесс производства вискозного волокна был разработан в конце ХIХ века и с минимальными модификациями применяется по сей день. Процесс получения вискозного волокна состоит из следующих стадий:

Получение из целлюлозы прядильного раствора — вискозы (ксантогената целлюлозы)
Формование мокрым методом нити продавливанием вискозы через фильеры в кислотную ванну с регенерацией целлюлозы
Отделка и сушка

Вискозное волокно легко окрашивается красителями для натуральных волокон (хлопка, льна), гигроскопично, что обуславливает высокие гигиенические качества ткани из него, и, благодаря доступности исходного сырья и реактивов, используемых в производстве, относительно недорого.

К недостаткам вискозного волокна относятся лёгкая сминаемость, значительная потеря прочности в мокром состоянии и недостаточная устойчивость к истиранию. Эти недостатки в той или иной степени могут быть устранены последующими модификациями и обработкой.

1. История

Процесс регенерации целлюлозы из раствора при добавлении кислоты в ее концентрированный медноаммиачный (то есть содержащий сульфат меди и гидроксид аммония) водный раствор был описан англичанином Дж. Мерсером около 1844. Но первое промышленное применение этого метода, положившее начало промышленности медно- аммиачного волокна, приписывается Е.Швейцеру (1857), а дальнейшее его развитие — заслуга М.Крамера и И.Шлоссбергера (1858).

Целлюлозные волокна

В России первые производства вискозных волокон начали появляться в 1927 г. в городах Мытищи, Ленинград, Могилёв и Клин [1] . Проектирование предприятий велось проектным институтом ГИПРОИВ [2] .

2. Ассортимент вискозных волокон

Вискозные волокна вырабатываются трех основных видов:

текстильная нить
техническая нить
штапельные волокна

3. Получение вискозного волокна

Вискозное волокно представляет искусственное химическое волокно из гидратцеллюлозы, то есть одной из структурных модификаций целлюлозы волокна из раствора. Гидратцеллюлоза отличается от природной целлюлозы повышенной гигроскопичностью, сорбционными свойствами и большей способностью к гидролизу, этерификации и окислению. Средняя степень полимеризации гидратцеллюлозы в вискозном волокне колеблется от 300 до 600, что соответствует молекулярной массе 49000—98000. При формовании вискозного волокна в нем образуются надмолекулярные структуры, тип которых зависит от условий формования (характеристик вискозной прядильной массы, состава осадительной ванны и др.).

Физико-механические свойства вискозных волокон (ВВ) в значительной степени определяются структурой их наружной оболочки, в которой гидрат-целлюлоза содержит значительное количество поперечных связей, что придает волокнам повышенную прочность. Плотность ВВ составляет около 1,5 т/м . ВВ не термопластичны и могут кратковременно использоваться без снижения механических свойств при температуре 100—120 °C. Устойчивы к действию воды и неполярных органических растворителей (бензин, бензол), в которых не набухают. При действии концентрированных минеральных кислот при нормальной температуре и разбавленных кислот при нагревании, а также щелочей в присутствии кислорода воздуха подвергаются деструкции. Сильно набухают в разбавленных растворах щелочей и растворяются в медноаммиачном растворе. ВВ неустойчивы к действию микроорганизмов, которые вызывают их деструкцию. В зависимости от назначения ВВ производятся в виде непрерывных нитей (текстильных и особо прочных кордных) или штапельного волокна различного типа: обычной прочности, высокопрочного, извитого и полинозного (хлопкоподобного).

Особую группу составляют модифицированные ВВ специального назначения: повышенной хемостойкости, ионообменные, бактерицидные, кровеостанавливающие и др., а также вискозная пленка. ВВ имеют хороший внешний вид, легко окрашиваются, обладают лучшими по сравнению с синтетическими волокнами гигиеническими качествами, отличаются достаточно высокими прочностными и усталостными характеристиками, относительно дешевы. Вследствие этого ВВ широко используются для производства текстильных тканей народного потребления и широкого ассортимента технических изделий. Вискозная пленка (целлофан) обладает высокой паро- и влагопроницаемостью, устойчива к действию жиров и масел, вследствие чего используется в качестве упаковочного материала. Производство ВВ состоит из двух последовательных стадий: получение прядильной массы — вискозы и формование волокна. В качестве сырья используется древесная целлюлоза, содержащая 95—99 % высокомолекулярной волокнообразующей фракции со степенью полимеризации 800—1100.

Текстильные волокна

. закатанных волокон на поверхности материала. Чем длиннее волокна, тем пряжа из них ровнее по толщине и прочнее. Натуральные волокна текстильный волокно синтетический Хлопок -- это волокна, покрывающие . климатом. Основным веществом (94--96 %), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. Хлопковое волокно нормальной зрелости под микроскопом имеет вид плоской ленточки со штопорообразной .

4. Описание технологии получения

Получение вискозы включает следующие операции:

Одновременно с реакциями (а) и (б) при мерсеризации происходит набухание целлюлозы и растворение гемицеллюлоз, что способствует диффузии этерифицирующего агента внутрь волокна при последующем ксантогенировании щелочной целлюлозы.

Ксантогенирование щелочной целлюлозы осуществляется в герметически закрывающихся аппаратах периодического действия — ксантогенаторах. Ксантогенатор снабжен охлаждающей рубашкой, внутри него имеется горизонтальная мешалка, на корпусе загрузочные и выгрузочные люки, предохранительные клапаны. Подведены коммуникации для сероуглерода, воды, щелочи, азота, отсоса паров сероуглерода и создания вакуума.

В ксантогенатор загружается 2200 кг щелочной целлюлозы с помощью пневмотранспорта из бункер-весов. После загрузки щелочная целлюлоза доводится до начальной температуры ксантогенирования (18…22)°С ± 0,5 °C путем подачи в рубашку ксантогенатора летом переохлажденной, а зимой — речной воды. По достижении начальной температуры ксантогенирования в ксантогенаторе подается сероуглерод в количестве 30…36 % массы альфа-целлюлозы.

Начало подачи сероуглерода считается началом процесса ксантогенирования, который продолжается 60…75 мин. Когда процесс ксантогенирования закончен, в ксантогенатор через счетчик в количестве, определенном расчетом, подается растворительная щелочь, охлажденная до 5°С±1°С. Из расчетного количества 1000…1500 л растворительной щелочи оставляется для промывки ксантогенатора после выгрузки.

5. Технология получения вискозного волокна полунепрерывным способом

Совершенно иная возможность получения вискозных текстильных нитей тонкого ассортимента показана путем использования полунепрерывного принципа, реализующего высокоскоростное формование по мокрому способу.

6. Новая технология получения вискозного волокна

Получение вискозных волокон (лиоцелл) стало возможным на основе процессов прямого растворения целлюлозы в N-метил-морфолин-N-оксиде (NMMO) [3] [4] .

Щелочные способы получения глинозема

. в альфа Al2 O3 . 1.1 Щелочные способы производства глинозёма. Способы получения глинозёма, заключающиеся в обработки руды щелочами, связывающими глинозём в растворимый алюминат натрия, наиболее просты . тюбиков и др. Промежуточный продукт при получении алюминия – глинозём. Из различных алюминиевых руд глинозём можно получить либо щелочным, либо кислотным способами, вследствие наличия у .

Технологический процесс получения вискозных волокон по ММО-методу состоит из следующих основных стадий [5] :

Достоинства этого процесса и полученного материала:

повышение прочности во влажном состоянии;
совместимость со всем спектром натуральных и синтетических волокон;
хорошая и стабильная окрашиваемость волокна, особый блеск в результате окраски;
экологически безопасная технология производства;
надежность в носке материалов на основе этого волокна;
в равной степени эффективное использование при производстве тканых и нетканых материалов;
высокие потребительские свойства, аналогичные свойствам хлопковолокна, и даже превышающие их по прочности, качеству прокраса и поверхностным эффектам;
тактильный эффект натурального шелка, притом, что это волокно более гигроскопично, чем натуральный шелк.

К недостаткам следует отнести:

повышенную фибриллизацию волокон, которая удаляется в основном формальдегидными агентами, что не всегда соответствует санитарно-гигиеническим нормам, с другой стороны, снижение фибриллизации механическим путем или с помощью энзимной обработки повышает себестоимость волокон;
дороговизну лицензий;
высокую стоимость готового волокна.

Примечания

Литература

Радишевский, М. Б., Калачева, А. В., Серков, А. Т. Полунепрерывный способ производства вискозных текстильных нитей. — Химические волокна. — № 6, 2003. — С. 15-17.

Данный реферат составлен на основе .

Примеры похожих учебных работ

Расчет процесса электролиза цинка из сульфатного раствора

. применяется для осаждения золота и серебра из растворов при их получении гидрометаллургическим путем, для очистки растворов от меди и кадмия перед электролизом растворов цинка. Оксид цинка широко используют при производстве резины .

Искусственные волокна

. искусственных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химического волокон. . времен. Впервые предложение о возможности получения искусственных шелкоподобных нитей, аналогичных натуральному шелку, .

Текстильные волокна

. -- образованию закатанных волокон на поверхности материала. Чем длиннее волокна, тем пряжа из них ровнее по толщине и прочнее. Натуральные волокна текстильный волокно синтетический Хлопок -- это волокна, покрывающие семена растений .

Синтетические волокна

. и фильтровальных материалов. По плесенестойкости нет равных поликапроамидному волокну. А поливинилспиртовое и поливинилхлоридное волокна, нашедшие достаточное распространение в практике, отличаются от других синтетических материалов тем, что .

Целлюлозные волокна

. четкую дифракционную картину ее волокон. Рентгенограмма волокна хлопка указывает на четко выраженную кристаллическую ориентацию, но волокно льна еще более упорядочено. При регенерации целлюлозы в форме волокна кристалличность в значительной мере .

Повышенный интерес к химическим волокнам объясняется широким спектром их свойств, что делает возможным широкое их применение в различных отраслях народного хозяйства.
Вискозные волокна являются одним из первых видов волокна, которое начали вырабатывать в промышленных масштабах, что обусловлено их высокими гигиеническими и потребительскими характеристиками.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………5
1 Общая характеристика технологических процессов производства химических волокон…………………………………………………………………………………..6
2 Технологическая часть
2.1 Характеристика используемого сырья и материалов………………………9
2.2 Технология производства вискозной кордной нити
2.2.1 Общая схема технологического процесса………………………….11
2.2.2 Мерсеризация целлюлозы…………………………………………12
2.2.3 Отжим и измельчение щелочной целлюлозы…………………….13
2.2.4 Предварительное созревание щелочной целлюлозы……………. 15
2.2.5 Ксантогенирование щелочной целлюлозы………………………15
2.2.6 Растворение ксантогената целлюлозы……………………………17
2.2.7 Созревание вискозы…………………………………………………18
2.2.8 Подготовка вискозы к формованию………………………………19
2.2.10 Последующая обработка нити…………………………………..22
2.3 Материальный баланс производства вискозного волокна………………. 25
3 Производство вискозного волокна как источник воздействия на окружающую среду
3.1 Анализ эффективности использования сырья и материалов……………. 30
3.2 Характеристика выбросов, сбросов, отходов производства……………….30
4 Охрана окружающей среды при производстве вискозного волокна……………. 34
Заключение………………………………………………………………………………38
Список использованных источников……………………

Вложенные файлы: 1 файл

курсовой - копия.doc

Реферат

Пояснительная записка 40 с., 7 рис., 14 табл., 9 источников, 2 прил.

ХИМИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО, ВИСКОЗНАЯ КОРДНАЯ НИТЬ, ПРОИЗВОДСТВО, СЫРЬЕ, МАТЕРИАЛ, ТЕХНОЛОГИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА, ВЫБРОС, СБРОС, ОТХОД ПРОИЗВОДСТВА, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Целью выполнения курсовой работы является ознакомление с процессом производства вискозной кордной нити, а также характеристика производства как источника воздействия на окружающую среду.

Представлена характеристика основных стадий производства вискозной кордной нити, технологических параметров производства. Рассмотрены основные источники сырья, представлена их характеристика и требования, предъявляемые к ним в производстве. В работе был составлен материальный баланс производства вискозного волокна, по результатам которого проведен анализ эффективности использования сырья и материалов.

В работе рассмотрены экологические проблемы производства вискозного волокна и пути уменьшения воздействия на окружающую среду.

Графическая часть включает:

-технологическая схема производства вискозной кордной нити -- 1 лист А1

-формирование негативного экологического эффекта в производстве вискозных волокон – 1 лист А1

Содержание

1 Общая характеристика технологических процессов производства химических волокон…………………………………………………………… ……………………..6

2 Технологическая часть

2.1 Характеристика используемого сырья и материалов………………………9

2.2 Технология производства вискозной кордной нити

2.2.1 Общая схема технологического процесса………………………….11

2.2.2 Мерсеризация целлюлозы…………………… ……………………12

2.2.3 Отжим и измельчение щелочной целлюлозы…………………….13

2.2.4 Предварительное созревание щелочной целлюлозы……………. 15

2.2.5 Ксантогенирование щелочной целлюлозы………………………15

2.2.6 Растворение ксантогената целлюлозы……………………………17

2.2.7 Созревание вискозы……………………………… …………………18

2.2.8 Подготовка вискозы к формованию………………………………19

2.2.10 Последующая обработка нити…………………………………..22

2.3 Материальный баланс производства вискозного волокна………………. 25

3 Производство вискозного волокна как источник воздействия на окружающую среду

3.1 Анализ эффективности использования сырья и материалов……………. 30

3.2 Характеристика выбросов, сбросов, отходов производства……………….30

4 Охрана окружающей среды при производстве вискозного волокна……………. 34

Список использованных источников…………………………………………………. .39

Приложение А. Перечень элементов технологической схемы ……………………. 40

Производство химических волокон и нитей является одной из важнейших отраслей промышленности Республики Беларусь.

В настоящее время значительно расширился ассортимент вырабатываемых химических волокон, появились новые технологические схемы получения волокон различных видов. Благодаря использованию разнообразных методов модификации химических волокон появилась возможность получения волокон с новыми свойствами и повышения качества традиционных многотонажных волокон.

Современная отечественная промышленность вырабатывает достаточно широкий ассортимент продукции, который включает искусственные, синтетические, неорганические волокна.

Повышенный интерес к химическим волокнам объясняется широким спектром их свойств, что делает возможным широкое их применение в различных отраслях народного хозяйства.

Вискозные волокна являются одним из первых видов волокна, которое начали вырабатывать в промышленных масштабах, что обусловлено их высокими гигиеническими и потребительскими характеристиками. Примерно 72% объема производства вискозных волокон приходится на долю волокна, 16% выпускается в виде текстильной нити и всего 12% -- в виде технической нити, в основном используемой для производства корда.

1 Общая характеристика технологических процессов производства химических волокон

Волокнами называют материалы, частицы которых представляют гибкие и прочные тела с длиной, многократно превышающей размеры поперечного сечения, пригодные для изготовления пряжи и текстильных изделий.

Для производства химических волокон могут использоваться только полимеры, состоящие из гибких макромолекул линейной или слаборазветвленной формы с высокой молекулярной когезией. Это обеспечивает прочное сцепление макромолекул под воздействием сил межмолекулярного притяжения. Полимеры имеют молекулярную массу в пределах -- и достаточно узкое молекулярно-массовое распределение.

Такие волокнообразующие полимеры должны также удовлетворять следующим требованиям:

- плавиться и переходить в вязкотекучее состояние без разложения или растворяться в растворителях с образованием концентрированных растворов;

- образовывать тонкие жидкие и без нарушения сплошные нити при продавливании расплавов или растворов через фильеры;

- приобретать высокоориентированную структуру при растяжении;

- кристаллизоваться или образовывать упорядоченные области макромолекул;

- не содержать примесей мономеров и инородных включений.

Производство химических волокон состоит из следующих стадий:

Приготовление прядильной массы.
Формование волокна.
Отделка сформованного волокна.

Исключение составляет только производство полиамидных, полиэтилентерефталатных и некоторых других волокон, где технологический процесс начинается с синтеза волокнообразующего полимера.

Выбор конкретных способов производства химических волокон зависит от свойств сырья (полимера) и требований к получаемому волокну.

Прядильная масса готовится в виде расплава или высококонцентрированного (7-25 %) раствора полимера в метаноле, этаноле, ацетоне, диметилформиаде. Полученный расплав или раствор фильтруется для удаления газовых пузырьков, нарушающих сплошность формуемой струи. На этой стадии для придания волокнам определенных свойств в прядильную массу вводятся добавки: термо- и светостабилизаторы, красители, матирующие волокно вещества и др.

Формование волокна (прядение) осуществляется на прядильных машинах и

заключается в продавливании прядильной массы через отверстия в фильере в среду,

в которой струйка полимера затвердевает и образует тонкое волокно. В зависимости от природы прядильной массы прядение возможно вести из расплава или из раствора.

При прядении из расплава такой средой является холодный воздух, при обдувании которым струйки полимера он затвердевает. Этим методом формуются волокна из полиамидов, полиэфиров и полиолефинов.

Процесс формования волокна может быть двухванным и однованным. При двухванном процессе физико-химические и химические процессы протекают раздельно. В первой ванне полимер высаживается из раствора (коагулирует), во второй – изменяется химический раствор полимера. При однованном методе физико-химические и химические процессы протекают одновременно в одной ванне.

Сформованное волокно подвергается операции вытягивания в пластичном состоянии для увеличения механической прочности и снижения относительного удлинения, после чего наматывается на бобины или катушки.

В процессе формования волокна приобретают определенный комплекс физико-механических показателей (разрывная нагрузка, разрывное удлинение и др.), которые можно варьировать в довольно широких пределах, изменяя условия формования волокна.

Отделка волокна включает операции промывки для удаления остатков мономера и растворителя, кислот и солей, увлекаемых волокном из ванны в процессе формования, сушки, замасливания для устранения электризации, окраски, а в некоторых случаях – тепловой обработки в растянутом состоянии с целью снижения последующей усадки и стабилизации формы пряжи.

На этой стадии происходит закрепление и совершенствование образующейся при формовании надмолекулярной структуры. Наибольшую роль в этом процессе играют дополнительное вытягивание, термообработка после отделки сушка. Эти операции также существенно влияют на физико-механические и эксплуатационные свойства готовых волокон.

Помимо вышеперечисленных стадий получения химических волокон в ряде случаев технологический процесс дополняется четвертой стадией – модификацией волокна. Модификацию свежесформованных волокон можно проводить физическими и химическими методами. В результате модификации можно изменить химическое строение и структуру волокон, ввести различные добавки в состав волокон, изменить форму.

Общую схему производства химических волокон можно представить следующим образом.

Читайте также: