Что вы можете рассказать о новых технологиях в производстве искусственных волокон кратко

Обновлено: 04.07.2024

Искусственные волокна – один из видов сырья, применяющегося в производстве медицинских изделий различного назначения. Их получают из высокомолекулярных природных соединений (силикатного стекла, металлов и сплавов, белков, целлюлозы).

Применение искусственного волокна в производстве медицинских изделий позволяет придать им особые свойства, например, увеличить впитывающую способность (актуально для салфеток, гигиенических средств и т.п.), придать прочность, обеспечить устойчивость к размоканию.

Виды искусственных волокон

Сегодня изготавливаются различные типы сырья для медицинской промышленности. Все виды искусственных волокон объединяет гигиеничность. Наиболее распространенными материалами являются:

вискозное волокно;
ацетатное волокно;
триацетатное волокно.

Свойства искусственных волокон ацетатной группы – это низкая термостойкость (до 90°С), высокая степень мягкости. Триацетатные материалы отличаются упругостью. Они превосходят ацетатные по степени термостойкости, однако обладают низкой гигроскопичностью.

Особенности производства искусственных волокон

Производство искусственных волокон – сложный, многоэтапный процесс. Его специфика обусловлена типом сырья и конечной целью производителя. Вискозные волокна, например, изготавливают из целлюлозы (преимущественно еловой). Для этого сырье расщепляется, обрабатывается химическими составами, превращается в прядильный раствор. Искусственный материал имеет вид комплексных нитей.

Металлосодержащие волокна изготавливаются полностью металлическими и металлизированными (имеют соответствующее покрытие). Первые представлены в виде плоских и круглых мононитей.

В современном текстильном и специальном производстве используются также медно-аммиачные искусственные нити. Процесс их изготовления очень сложен, затратен. Волокна являются достаточно дорогими. Это ограничивает сферу их использования. Сырье применяется преимущественно для изготовления трикотажа специального назначения. Материал обладает особыми свойствами: повышенной прочностью, высоким коэффициентом растяжения, способностью восстанавливать форму.

Технология получения искусственных и синтетических волокон

Полимеризация. Для получения волокон твердые исходные вещества должны быть преобразованы в жидкое состояние, которое достигается нагреванием (если полимеры термопластичны) — и называется прядильный расплав, или растворением в подходящем растворителе — прядильный раствор. При производстве искусственных волокон (вискозы, купры, лайоселя) и некоторых синтетических волокон (например, акрила) применяют прядильный раствор, а при производстве полиамидных (нейлон), полиэфирных (полиэстер), полиофиновых и стеклянных волокон — прядильный расплав.
Для получения прядильного расплава исходные вещества в форме шариков или гранул закладываются в автоклав — гигантскую скороварку с большим давлением. Здесь происходит первая технологическая операция в производстве волокна — полимеризация. Находящиеся в расплаве молекулы ингредиента соединяются, образуя гигантскую цепочку, называемую линейным полимером.

Экструзия. Прядильный расплав или раствор продавливается через специальное решето — спинарет. Микроскопические отверстия в спинарете называются фильеры. Количество фильер может достигать 40000. Размер и форма фильер (круглые, квадратные, треугольные и др.) определяют внешний вид поперечного сечения нового волокна. Струйки, вытекающие из фильер, затвердевают, образуя нити.
При получении нити из расплава их затвердевание происходит в камерах, где они охлаждаются потоком инертного газа или воздуха.
При получении нитей из растворов их затвердевание может происходить в сухой среде в потоке горячего воздуха (сухой способ формования) или в мокрой среде в осадительной ванне (мокрый способ формования).

Отделка.Затем проводится отделка нитей с целью удаления с их поверхности посторонних примесей и загрязнений и придания им различных свойств (белизны, мягкости, шелковистости, снятия электризуемости). После отделки нити перематываются в паковки и сортируются.

Легкая индустрия давно использует органические и неорганические компоненты для производства тканей. Они недорогие, удобны в использовании. Для этих целей идут отходы дерева, хлопка, смолы, кислоты и прочее. Переработка основана на высокомолекулярных технологиях.

Содержание

Виды искусственных волокон

Все искусственно созданные ткани обладают гигиеничностью. Большое распространение имеют полотна из вискозного, ацетатного, триацетатного волокна. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки.

Вискоза

Изготавливается из комплексного сырья, включающего: древесину различных видов, бамбук. Технология состоит из измельчения, обработки теплом, щёлочью и фильтрация.

Присутствуют следующие достоинства:

высокая гигроскопичность — до 12 %;
устойчивость к воздействию щелочей;
хорошая термостойкость.

сильно мнется при эксплуатации;
большая усадка;
влажное полотно рвётся от физических воздействий, поэтому нельзя сильно выкручивать изделие.

Чтобы улучшить структуру волокна, применяют синтетические пропитки.

Ацетат

Образующим волокно веществом, является очищенная целлюлоза. Вырабатывается с помощью специальной технологии, где в реакцию вступают древесина, уксус и серная кислота.

Искусственные волокна имеют следующие преимущества:

Приятный вид и осязаемость.
Многообразие палитры цветов.
Податливость при драпировке.
Быстрота высыхания.
Отсутствие усадки, устойчивость к поеданию молью.

Низкая прочность ткани.
Повышенная статичность (наэлектризованность).
Дискомфорт в жаркую погоду.
Растворяется от ацетона, щёлочи, кислоты, от контакта раскалённых предметов.
Может выцветать от воздействия солнца, пота.
Для ацетатных тканей изобрели стойкие краски, которые позволяют одежде долго оставаться в первозданном виде.

Триацетат

Для изготовления искусственного полотна используется хлопковая или древесная целлюлоза, путем сложных химических манипуляций.

Продукт органического соединения обладает положительными свойствами:

Все же плюсов больше, чем минусов, выбирать состав ткани нужно отдельно для каждой ситуации.

Где применяются искусственные волокна

Вискоза. Иногда используется в естественном виде, также его добавляют к другим нитям. Полотно из вискозного волокна можно встретить в бельевом трикотаже, подкладках верхней одежды, декоративных тканях, галантерейных изделиях. Из вискозных нитей получается изящная вышивка. Как ни странно звучит, сырье востребовано для производства искусственного меха. Ворсинки шуб и других изделий создают эффект натуральности материала.

Ацетат. Материя из данного волокна получается нежная, легкая, из нее шьют летние платья, майки, плиссированные юбки. Ацетатные ткани также идут для производства нижнего белья, они безопасны для здоровья и хорошо отстирываются. В мебельной промышленности данное полотно используется в качестве декоративной обшивки.

К искусственным относятся волокна, вырабатываемые из целлюлозы и ее производных.

Струйки вискозы через фильеры попадают в ванну с водяным раствором 4-5%-ной серной кислоты и сернокислых солей, где происходит осаждение (коагуляция) твердой части, а также омыление простого эфира до чистой целлюлозы. После продавливания через фильеры волокно подвергается вытяжке и тепловой обработке в горячей воде.

После формования вискозная нить отмывается от кислот и солей и подвергается отделке: удалению серы, отбелке, замасливанию, сушке, перемотке,

По химическому составу вискозное волокно представляет собой чистую целлюлозу. Степень полимеризации целлюлозы вискозного волокна равна 300-600.

Полинозное волокно - разновидность вискозного, для выработки которого используют ксантогенат с высокой степенью этерификации. Принцип получения этого волокна основан на образовании при формовании более однородной гидратцеллюлозы вследствие разложения ксантогената целлюлозы одновременно по всей толщине волокна. Такое волокно имеет более однородную и плотную структуру, а в результате - меньшую потерю прочности в мокром состоянии.

Сиблоновое волокно - модифицированное вискозное волокно. Для выработки его используют однородную по свойствам древесную целлюлозу со степенью полимеризации 500-600. Волокно сиблон формуется из вискозы, в состав которой входят модификаторы (полиэтиленгликоль и др.), что позволяет получить более однородный прядильный раствор.

Мтилон В - химически модифицированное вискозное волокно, представляет собой привитый сополимер целлюлозы (60-65 %) и акрилонитрила (35-40 %).

Кроме рассмотренных выше вискозных волокон, в настоящее время выпускаются бактерицидные волокна, полые вискозные волокна, масло и грязестойкие, которые получают в результате прививки к целлюлозе фторсодержащих полимеров, Медно-аммиачное волокно получают растворением целлюлозы в медно-аммиачном растворе. Образующийся вязкий раствор фильтруют и формируют, продавливая через фильеры в осадительную ванну с водой, а затем во второй ванне разлагают 2-3%-ным раствором серной кислоты. Полученное гидратцеллюлозное волокно вытягивают, промывают, замасливают и сушат.

Ацетатное волокно. Особенность ацетатного волокна заключается в том, что его получают из сложного уксусного эфира целлюлозы - ацетата целлюлозы. Ацетатное волокно вырабатывается двух видов: диацетатное (ацетатное) и триацетатное. Хлопковую или облагороженную древесную целлюлозу, содержащую не менее 0,7 % а-целлюлозы, обрабатывают смесью уксусной кислоты, уксусного ангидрида с использованием в качестве катализатора серной кислоты. В результате образуется триацетат целлюлозы, который растворяется в метиленхлориде со спиртом. Его используют для получения триацетатного волокна. При частичном омылении триацетата целлюлозы получают диацетат целлюлозы, который растворяется в ацетоне со спиртом, для получения ацетатного волокна.

Формование ацетатных волокон осуществляется из растворов сухим и мокрым способами. Выходящие из фильеры струйки раствора попадают в шахты, куда подается сухой подогретый воздух. Летучие растворители быстро испаряются и волокно затвердевает.

Читайте также: