Материаловедение 7 класс Синтетические волокна.

Химические волокна - это волокна, созданные искусственным путём с помощью физических и химических процессов.

Химические волокна делятся на две группы - искусственные и синтетические волокна . Искусственные волокна появились раньше синтетических. Впервые метод производства искусственного волокна был разработан и осуществлён в промышленных условиях французским инженером Г. Шардоне (1884).

В 1891 году Д.И. Менделеев, впервые поставивший вопрос о необходимости развития производства искусственных волокон в России, писал в одной из статей :«Пожелаем…..чтобы у нас скорее привилось это дело (производство вискозного шелка) и распространилось широко потому, что наша страна изобилует всякими растительными продуктами, не находящимися себе применения… Если бы отбросы (полученные при переработке древесины) превратили бы в изделия из вискозы, особенно волокно, то разбогатели бы побольше, чем от всей нашей торговли»

И только в 1920 году была введена в эксплуатацию первая фабрика по производству ацетатного шёлка.Метод производства синтетического полиамидного волокна был разработан в период 1936-38 гг. Большие заслуги в разработке новых типов полимеров для производства синтетических волокон принадлежат советским учёным (академик П.П. Шорыгина и другие).

Искусственные волокна

Искусственные волокна вырабатывают из древесной, хлопковой целлюлозы. Процесс производства состоит из:

- подготовки целлюлозы (подсушивание, обработка раствором едкого натра, в котором она набухает, одновременно удаляются растворимые примеси);

- получение прядильного раствора (растворение массы в щёлочи и получение вязкого раствора);

- формирование волокна.

Вязкий раствор по трубопроводу подаётся в прядильную машину

Под давлением, создаваемым поршневым насосом, раствор проходит фильтр и продавливается через фильеру в осадительную ванну, содержащую водный раствор серной кислоты. Фильера представляет собой колпачок из антикоррозийного металла, имеющий 24-35 тысяч отверстий диаметром 0,07-0,08 мм. При взаимодействии вязкого раствора и серной кислоты восстанавливается целлюлоза, струйки её затвердевают, образуя тонкие нити.

ВИСКОЗНОЕ ВОЛОНО

Сырьём для вискозного волокна служит древесная целлюлоза еловая щепа, опилки) и химические вещества. Вискозное волокно очень похоже на волокно натурального шёлка. Длина и толщина (тонина) волокон могут быть любыми, цвет зависит от добавленных в раствор красителей.

Вискозные волокна мягкие, гладкие, прямые, с сильным блеском, менее прочные, чем волокна натурального шёлка, имеют малую упругость, поэтому ткани из волокон сильно мнутся. Вискозное волокно хорошо впитывает влагу и быстро сохнет. Горит вискозное волокно, как и хлопок, жёлтым быстро бегущим пламенем. После сгорания остаётся пепел серого цвета и запах жжёной бумаги.

АЦЕТАТНОЕ ВОЛОКНО

Ацетатное волокно получают путём соединения отходов от хлопка с химическими веществами. Ацетатные волокна также имеют произвольную длину. Они прямые, тонкие, мягкие, прочные, стойкие к истиранию, упругие, поэтому ткани из них почти не мнутся, имеют резкий блеск или совсем не имеют блеска. Ацетатные волокна плохо впитывают влагу. Цвет волокон зависит от добавленных в раствор красителей.

Горит ацетатное волокно медленно, жёлтым пламенем, на конце образуется оплавленный шарик, и чувствуется особый кисловатый запах. (Демонстрация характера горения образца).

Синтетические волокна получают синтезом каменного угля, нефти и газа. Они обладают высокой прочностью, упругостью, устойчивостью к действию влаги. Некоторые волокна (лавсан, нитрон) могут заменить шерсть.

Капрон - боится больших температур, устойчив к действию кислот, очень прочный, сохраняет прочность в мокром состоянии. При горении плавится, а затем загорается голубовато- жёлтым пламенем, запах сургуча. (Демонстрация учителем опыта).

Лавсан – обладает устойчивостью к действию воды, упруг. Складки на изделиях сохраняются после стирки и чистки. По теплопроводимости и несминаемости похож на шерсть. Горит слабовато – жёлтым цветом с выделением чёрной копоти.

Нитрон – трудно отличить от шерсти, волокно теплостойко, светостойко, достаточно прочно, упруго. Изделия из нитрона после стирки сохраняют свою форму не требуют утюжки. Горит вспышками, интенсивно, выделяя чёрную копоть.

Хлорин – применяется для изготовления лечебного белья, но так как волокно размягчается при температуре 70 градусов, то бельё нельзя стирать в горячей воде и кипятить.

Винол – из синтетических волокон наиболее гигроскопичное, в связи с чем применяется для изготовления белья и верхней одежды.

Волокно одного же типа в разных странах имеют разные торговые названия. Так, полиамидное волокно в России называют капроном, в США - найлоном, в Германии - перлоном.