«Виды химических волокон. Свойства химических волокон и тканей из них. Презентация по технологии на тему "Технология производства химических волокон. Свойства химических волокон.(7 класс) Производство современных химических волокон сообщение

Разработка урока технологии.

Разработано учителем технологии

«Общеобразовательной школы №2 акимата г. Шахтинска»

Карагандинской области Республики Казахстан

Султангареевой Луизой Махмутовной

Класс 7

Раздел: Знакомство с тканями.

Длительность: 1 час

Тема: Химические волокна, их свойства. Технология производства химических волокон.

Экологическое влияние тканей на организм человека.

создать условия для обобщения, систематизации и расширения знаний учениц о текстильных волокнах, их свойствах, процессах производства тканей;

способствовать формированию знаний о технологии производства тканей из химических волокон и их ассортименте;

способствовать выявлению пробелов в знаниях учащихся и их коррекции;

способствовать развитию умения анализировать информацию, наблюдательности и внимательности, мышления;

содействовать воспитанию положительной мотивации к предмету, активности в работе на уроке, аккуратности, а так же культуры поведения.

• • Уточнение и закрепление знаний о натуральных волокнах.
  • Знакомство с технологией получения химических волокон.
  • Нетканые материалы из химических волокон.
  • Ассортимент тканей.

Наглядность и оборудование:

Коллекции образцов тканей из химических и натуральных волокон;

Презентация Power Point «Производство тканей из химических волокон»;

Информационные материалы «Свойства тканей из химических волокон»

ХОД УРОКА.

Организационный момент.

а) приветствие;

б) выявление отсутствующих учащихся;

в) организация внимания учащихся.

Обратить внимание на доску, на которой размещены образцы тканей (в том числе нетканые - ватин, синтепон).

Вводная часть занятия.

1. Сообщение темы занятия. Введение в тему урока.

Посмотрите на свою одежду. Из чего она изготовлена?

Знаете ли вы, из каких материалов выполнены эти ткани?

Эти материалы природные или их создал человек?

Взгляните на занавеси окна. Что вы можете сказать об этой ткани? Каковы её несомненные достоинства? А недостатки?

Можно ли из этой ткани пошить одежду? Почему?

Сегодня на уроке мы будем говорить о химических волокнах, технологии их производства и свойствах тканей из этих волокон.

2. Совместное с учащимися формулирование учебных целей занятия:

Что предстоит сегодня нам изучить?

изучить особенности производства химических волокон;

выяснить, где целесообразно использование тканей из химических волокон (в соответствии с их свойствами).

3. Актуализация знаний учащихся. Беседа.

Каковы этапы производства ткани?

Назовите группы волокон по их происхождению.

4. Обобщение ответов. Подведение итога беседы.

III . Основная часть занятия

1. 1. Рассказ учителя «Производство химических волокон» с использованием материалов Презентации.

1. Самостоятельная работа учащихся

Проблема. Исследование «Причины и особенности создания химических волокон».

Работа с Информационным материалом «Свойства тканей из химических волокон » по подгруппам.

1. Представление изученного материала. Метод «Карусель». Один из членов команды переходит к другой команде и рассказывает содержание своего материала.
2. Обсуждение.

• • Причины создания химических волокон (Стоимость. Зависимость от природных и погодных условий. Проч.).
  • Этапы создания.
  • Свойства химволокон. (Особенные, оригинальные свойства:

Самое прочное волокно;

Волокно с высокими гигиеническими свойствами;

Ткани с высокой раздвижкой нитей и проч.

1. Анализ ответов учащихся. Дополнение и уточнение.
2. Работа с коллекцией образцов тканей.

1. • назвать номера образцов тканей, изготовленных из химического волокна
   • определить области применения этой ткани в быту.

1. Работа учащихся в тетрадях «Запись основных этапов производства химического волокна »

IV. Заключительная часть занятия.

Закрепление изученного. Устный диктант.

Если вы согласны с утверждением, хлопните в ладоши. Ваше несогласие выразите тишиной.

Утверждения:

1.Химические волокна делятся на две группы: искусственные и синтетические.

2.Сырьем для получения искусственных волокон служат полезные ископаемые: нефть, уголь, газ.

3.Сырьем для получения синтетических волокон служат: еловые щепа, отходы от переработки хлопка.

4. Технология получения нитей химических волокон едина и проста:

Сырье + растворители = вязкая масса.

Формирование нитей через фильтры.

Обработка нитей затвердителем, промывание.

Сматывание в бобины.

5. Химические волокна легкие, красивые, быстро сохнут.

6. На получение химических волокон затрачивается меньше средств и времени - они более экономичны.

7. У синтетических волокон очень высокие гигиенические свойства: гигроскопичность.

8. Соединять, при выработке тканей, химические волокна с натуральными нежелательно, так как они несовместимы.

9. У тканей из химических волокон низкая прочность.

10. Смешивают ли химические волокна с натуральными (для улучшения свойств тканей).

Рефлексия: беседа.

Что нового и интересного (неожиданного) вы узнали на занятии?

Как эти знания пригодятся вам в жизни?

Подведение итогов занятия.

Анализ ответов учащихся. Выставление оценок за работу на уроке.

Выдача домашнего задания .

Выполнить творческое задание « Применение тканей из химических волокон в быту» (изготовление поделки - макета «Платье бальное»; шторы; панно и проч.)

Обратить внимание учениц на особые свойства тканей из химических тканей: пышность, жесткость ткани, непромокаемость, прозрачность. Демонстрация образцов из Методического фонда учителя (работы учениц прошлых лет).

Приложение 1

Информационный материал 1

«Химические волокна, их свойства. Технология производства химических волокон»

В современном мире все больше тканей производят из химического волокна. Редко в гардеробе современного человека можно найти вещь, изготовленную только из натурального волокна. В наше время почти все натуральные ткани содержат добавки, которые улучшают их физико - механические свойства. Ими стали созданные человеком химические волокна. Однако надо отметить снижение гигиенические свойства.

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).

Этапы получения химического волокна.

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.

Характеристика свойств тканей из химических волокон

Приложение 2

Информационный материал 2

Преимущества химических волокон

К химическим волокнам относятся, создаваемые в заводских условиях путём формирования из органических природных или синтетических полимеров или неорганических веществ. Искусственные волокна получают из высокомолекулярных соединений, встречающихся в готовом виде (целлюлоза, белки). Синтетические волокна производят из высокомолекулярных соединений, синтезируемых из низкомолекулярных соединений. Они подразделяются на гетероцепные и карбоцепные волокна. Гетероцепные волокна образуются из полимеров, в основной молекулярной цепи которых кроме атомов углерода содержатся атомы других элементов. Карбоцепными называют волокна, которые получают из полимеров, имеющих в основной цепи молекул только атомы углерода.

Прототипом процесса получения химических нитей послужил процесс образования шелкопрядом нити при завивке кокона. Существовавшая в 80-х гг. ХIХ в. Не совсем верная гипотеза о том, что шелкопряд выдавливает волокнообразующую жидкость через шелкоотделительные железы и таким образом прядёт нить, легла в основу технологических процессов формирования химических нитей. Современные способы формирования нитей также заключаются в продавливании исходных растворов или расплавов полимеров через тончайшие отверстия фильер.

Производство химических волокон состоит из пяти основных этапов: получение и предварительная обработка сырья, приготовление прядильного раствора или расплава, формирование нитей, отделка и текстильная переработка. Искусственные волокна получают из различного природного сырья - древесины, отходов хлопка, металлов, которые в процессе предварительной обработки проходят очистку или превращение в новые высокомолекулярные соединения.

Для получения синтетических волокон исходным сырьём являются газы, нефть, каменный уголь, продукты переработки которых используются для синтеза волокнообразующих полимеров.

Получение и предварительная обработка сырья для искусственных волокон и нитей состоит в его очистке или химическом превращении в новые полимерные соединения. Сырьё для синтетических волокон и нитей получают путём синтеза полимеров из простых веществ на предприятиях химической промышленности. Предварительно это сырьё не обрабатывают.

Приготовление прядильного раствора или расплава. При изготовлении химических волокон и нитей необходимо из твёрдого исходного полимера получить длинные тонкие текстильные нити с продольной ориентацией макромолекул, т.е. нужно переориентировать макромолекулы полимера. Для этого следует перевести полимер в жидкое (раствор) или размягченное (расплав) состояние, при котором нарушается межмолекулярное взаимодействие, увеличивается расстояние между макромолекулами и появляется возможность их свободного перемещения относительно друг друга. Растворы используются при получении искусственных и некоторых видов синтетических нитей (полиакрилонитрильных, поливинилспиртовых, поливинилхлоридных). Из расплавов образуются гетероцепные (полиамидные, полиэфирные) и некоторые карбоцепные (полиолефиновые) волокна и нити.

Прядильный раствор или расплав приготовляют в несколько стадий.

Растворение или расплавление полимера производят с целью получения раствора или расплава нужной вязкости и концентрации.

Смешивание полимеров из различных партий выполняют для повышения однородности растворов или расплавов, чтобы получать волокна равномерные по свойствам на всём их протяжении.

Фильтрация необходима для удаления из раствора или расплава механических примесей, не растворившихся частиц полимера, чтобы предотвратить засорение фильер и улучшить свойства волокна; путём многократного прохождения раствора или расплава через фильтры.

Обезвоздушивание заключается в удалении из раствора пузырьков воздуха, которые попадая в отверстия фильер, обрывают струйкой раствора и препятствуют образованию волокна; осуществляется путём выдерживания раствора в течение нескольких часов под вакуумом. Расплав обезвоздушиванию не подвергают, так как в расплавленной массе полимера воздуха практически нет.

Формирование нитей. Состоит в дозированном продавливании прядильного раствора или расплава через отверстия фильер, затвердевании вытекающих струек и наматывании полученных нитей на приёмные устройства. Струйки формируются в элементарные нити из раствора. При формировании из расплава струйки нитей, вытекающие из фильеры, охлаждаются в обдувочной шахте струёй воздуха или инертного газа. При формировании из раствора сухим способом струйки полимера обрабатываются струёй горячего воздуха, в результате чего растворитель испаряется, а полимер затвердевает. В случае формирования из раствора мокрым способом струйка нити из фильер поступают в раствор осадительной ванны, где происходит физико-химический процессы выделения полимера из раствора и иногда химические изменения состава исходного полимера. В последнем случае используется одна или две ванны для формирования нити.

При формировании получают либо комплексные нити, состоящие из нескольких длинных элементарных нитей, либо штапельные волокна-отрезки нитей определённой длины. Для получения комплексных текстильных нитей количество отверстий фильтре может быть от 12 до 100. Сформированные нити из одной фильеры соединяются, вытягиваются и наматываются.

Химические волокна и нити непосредственно после формирования не могут быть использованы для производства текстильных материалов. Они требуют дополнительной отделки, которая включает в себя ряд операций.

Удаление примесей и загрязнений необходимо при получении вискозных, белковых и некоторых видов синтетических нитей, формируемым мокром способом. Эта операция осуществляется путём промывки нитей в воде или различных растворах. Беление нитей или волокон, которые впоследствии окрашиваются в светлые и яркие цвета, проводится путём их обработки оптическими отбеливателями.

Вытягивание и термообработка синтетических нитей необходимы для перестройки их первичной структуры. В результате нити становятся более прочными, но менее растяжимыми. Поэтому после вытягивания проводят термообработку для релаксации внутренних напряжений и частичной усадки нитей. Поверхностная обработка (авиаж, аппретирование, замасливание) необходима для придания нитям способности к последующим текстильным переработкам. При такой обработки повышается скольжение и мягкость, уменьшается поверхностное склеивание элементарных нитей и их обрывность, снижается электризуемость и т. п.

Сушка нитей после мокрого формирования и обработки различными жидкостями выполняется в специальных сушилках.

Текстильная переработка. Этот процесс предусмотрен для соединения нитей и повышения их прочности (скручивание и фиксация крутки), увеличения объёма валок нитей (перематывание), оценки качества полученных нитей (сортировка).

Одним из основных направлений расширения и улучшение ассортимента химических волокон является модификация существующих для придания им новых заранее заданных свойств

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические

Впервые искусственные волокна были получены в конце XIX в., хотя попытки их получения были намного раньше. Например, стеклянные нити вырабатывали в древнем Египте, их использовали для украшений, а в середине XVIII в. М. В. Ломоносов пытался найти способы их промышленного производства.

К группе искусственных волокон относятся вискозные и ацетатные.

Схема получения ткани из искусственных волокон:

Древесина - щепа еловая → Целлюлоза (в виде листов картона) → Приготовление вискозы (жидкость) → Формирование волокон из раствора → Текстильная обработка волокон (вытягивание, кручение, перемотка) → Ткацкое производство (производство ткани) →Отделочное производство (отделка ткани)

1.Сырьем для производства вискозных волокон служит целлюлоза из еловой щепы, отходов хлопка Целлюлозные листы картона растворяют едким натром и путем обработки другими химическими веществами получают вязкую жидкость вискозу, которую продавливают через отверстия (фильеры), откуда выходят тонкие непрерывные нити, а затем идет текстильная обработка волокон (вытягивание, кручение, перемотка) .

Вискозные волокна вырабатывают не только в виде непрерывных нитей, но и в виде коротких отрезков, т. е. штапельных волокон, пригодных для изготовления как однородной вискозной пряжи, так и смешанной, с добавлением разных волокон для придания разнообразных свойств тканям.

Ткани из вискозных волокон применяют для пошива легкой одежды: белья, блузок, платьев, юбок, косынок - и используют как подкладочные и декоративные (для занавесей, штор, покрывал).

Ткани из вискозных волокон имеют красивый внешний вид, могут напоминать шелк, шерсть, хлопок, быть матовыми или блестящими, поглощать влагу больше, чем хлопчатобумажные Однако вискозные ткани теряют около 50% прочности во влажном состоянии, обладают большой усадкой и сминаемостью.

Изделия из вискозной ткани стирают специальными моющими средствами при температуре воды 30 .. .40 ОС, не трут, не выкручивают, а аккуратно дают стечь воде или заворачивают в хлопчатобумажную ткань. Утюжат во влажном состоянии при температуре 160 ... 180 0 С через проутюжильник, иногда подвергают химической чистке.

Горит вискозное волокно, как и хлопок, желтым, быстро бегущим пламенем, имея запах жженой бумаги, после сгорания остается пепел серого цвета.

2. Ткани из ацетатных волокон красивы, имеют слегка блестящую поверхность, по внешнему виду и на ощупь напоминают шелк, легкие, мягкие, хорошо драпируются, малосминаемы, сохраняют форму. Способ получения ацетатных волокон такой же, как и способ получения вискозного волокна. Отличие заключается только в том, что целлюлоза, вырабатываемая из древесины или отходов хлопка, обрабатывается уксусной эссенцией или серной кислотой.

Недостатком ацетатных тканей является потеря прочности во влажном состоянии, они плохо пропускают воздух и впитывают влагу, трудно утюжатся.

Изделия из ацетатных тканей стирают вручную в теплой воде при температуре 30 ос специальными моющими средствами, сушат в подвешенном состоянии на плечиках, утюжат чуть влажными, с изнаночной стороны, через проутюжильник теплым утюгом.

Ацетатные ткани быстро сохнут. Необходимо быть осторожным при влажно-тепловой обработке и не чистить ацетатные ткани ацетоном, который их растворяет.

Горит ацетатное волокно медленно, желтым пламенем, на конце образуется оплавленный шарик и темный пепел, при горении чувствуется особый кислый запах.

3. Синтетические волокна получают путем синтеза - реакции соединения простых веществ (мономеров), являющихся продуктом переработки каменного угля, нефти и природного газа (фенол, ацетилен, метан и др.).

Синтетические волокна обладают рядом свойств, которых нет у натуральных волокон: высокая механическая прочность, упругость, стойкость к действию химических веществ, малосминаеемость, плохая сыпучесть, плохая усадка. Все эти свойства относятся к положительным, поэтому синтетические волокна добавляют к натуральным, чтобы получить ткани с улучшенным качеством.

Отрицательными свойствами синтетических волокон являются пониженная гигроскопичность, низкая воздухопроницаемость, высокая электризуемость при носке, и поэтому не рекомендуется носить одежду из этих тканей детям и людям с повышенной чувствительностью к синтетическим волокнам.

К наиболее распространенным тканям из синтетических волокон относятся капрон, лавсан, нитрон.

К а про н - самое прочное волокно на разрыв и на истирание.

Капроновые ткани отличаются блеском, высокой прочностью, легко стираются, быстро сохнут, требуют аккуратной влажно-тепловой обработки. Недостатки капроновых тканей - скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей. Поэтому ткани из капроновых нитей сложны в швейной обработке.

Из капроновых нитей вырабатывают легкие ткани, трикотаж, кружево, ленты, тесьму. В смеси с другими волокнами капроновое волокно используют для производства платьевых, костюмных, пальтовых тканей.

Если волокно капрона поднести к пламени, то оно начнет плавиться, а затем загорится слабым голубовато-желтым пламенем с выделением белого дыма. При остывании на конце образуется твердый темный шарик.

Л а в с а н очень прочное и упругое волокно. Его смешивают с различными волокнами для увеличения прочности и упругости ткани. В чистом виде лавсан применяют для изготовления,швейных ниток, кружев, технических тканей, ворса искусственного меха, ковров. Из волокон лавсана в смеси с шерстью, хлопком, льном, вискозным волокном вырабатывают платьевые ткани, трикотаж. Ткани с лавсаном боятся сильного увлажнения и нагревания. В пламени нити лавсана сначала плавятся, затем медленно горят желтоватым пламенем, выделяя черную копоть. После остывания образуется твердый черный шарик.

Н и т р о н - самое стойкое и «теплое» волокно, пушистое, матовое, по виду напоминает шерсть, поэтому его называют «искусственная шерсть» Ткани из волокон нитрона более прочные и меньше изнашиваются, чем капрон и лавсан. Волокно нитрона используют при изготовлении трикотажных изделий (свитеров, жакетов, шарфов) и искусственного меха с пушистым ворсом. Из волокон капрона в смеси с шерстью, вискозой, хлопком вырабатывают платьевые и костюмные ткани. Волокна нитрона горят вспышками выделяя черную копоть, после остывания образуется твердый наплыв шарик, который можно раздавить пальцами.

2. Вам необходимо приготовить на завтрак молочную кашу на 3 человека. Пользуясь рецептурным справочником, определите количество, состав и примерную стоимость продуктов для приготовления рисовой каши, опишите технологию ее приготовления. Охарактеризуйте значение молока и молочных продуктов в питании человека (см. приложение).

Технология приготовления молочной рисовой каши.

1. Первичная обработка крупы : рис перебрать и тщательно промыть в холодной воде.

Это волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья волокна химические подразделяются на синтетические (из синтетических полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Иногда к волокнам химическим относят также волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые). Волокна химические выпускают в промышленности в виде:

1) моноволокна (одиночное волокно большой длины);

2) штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон);

3) филаментных нитей (пучок, состоящий из большого числа тонких и очень длинных волокон, соединённых посредством крутки), филаментные нити в зависимости от назначения разделяются на текстильные и технические, или кордные нити (более толстые нити повышенной прочности и крутки).

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

Химические волокна в зависимости от исходного сырья подразделяются на основные группы:

искусственные волокна получают из природных органических полимеров (например, целлюлозы, казеина, протеинов) путем извлечения полимеров из природных веществ и химического воздействия на них

синтетические волокна вырабатываются из синтетических органических полимеров, полученных путем реакций синтеза (полимеризации и поликонденсации) из низкомолекулярных соединений (мономеров), сырьем для которых являются продукты переработки нефти и каменного угля

минеральные волокна - волокна, получаемые из неорганических соединений.

Историческая справка.

Возможность получения волокон химических из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 17 и 18 вв., но только в 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 французский инженер И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химического волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в промышленном масштабе в 1905. В 1918-20 разработан способ производства ацетатного волокна из раствора частично омыленной ацетилцеллюлозы в ацетоне, а в 1935 организовано производство белковых волокон из молочного казеина.

На фото справа ниже - не химическое волокно конечно, а х/б ткань.

Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 в промышленном масштабе выпущено наиболее известное синтетическое волокно - полиамидное (США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1954-60. Свойства. Волокна химические часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/м2 (120 кгс/мм2)], значительным разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги, плесени, бактерий, хемои термостойкостью.

Физико-механические и физико-химические свойства волокон химическихе можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера волокна химические, обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами (табл.). Волокна химические можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних. Производство. Для производства волокон химических из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях.

Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна. Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термоили светостабилизации волокон, их матировки и т.п. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон. Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон.

В зависимости от назначения и толщины формуемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании волокон химических из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Если формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в котором растворитель испаряется (так называемый «сухой» способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворителе (например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, так называемую осадительную ванну («мокрый» способ формования). Скорость формования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формования.

При формовании из расплава скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по «сухому» способу - 300-600 м/мин, по «мокрому» способу - 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности В. х. и улучшению их текстильных свойств. Отделка волокон химических заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна.

При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например, из полиамидных волокон), растворители (например, из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например, вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и др., их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые волокна химические подвергают дополнительной тепловой обработке - термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180°С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка как самих волокон, так и изделий из них во время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах.

Лит.:

Характеристика химических волокон. Справочник. М., 1966; Роговин З.А., Основы химии и технологии производства химических волокон. 3 изд., т. 1-2, М.-Л., 1964; Технология производства химических волокон. М., 1965. В.В.Юркевич.

а также другие источники:

Большая Советская Энциклопедия;

Калмыкова Е.А., Лобацкая О.В. Материаловедение швейного производства: Учеб. Пособие,Мн.: Выш. шк., 2001412с.

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.

По химическому составу волокна подразделяются на органические и неорганические волокна.

Органические волокна образуются из полимеров, имеющих в своем составе атомы углерода, непосредственно соединённых друг с другом, или включающие наряду с углеродом атомы других элементов.

Неорганические волокна образуются из неорганических соединений (соединения из химических элементов кроме соединений углерода).

Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь волокнообразующие полимеры. Волокнообразующие полимеры состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях.

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 химические волокна можно представить в виде следующей схемы:

Нажмите на картинку для ее увеличения

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.

1. Производство химических волокон включает 5 этапов:
2. Получение и предварительная обработка сырья.
3. Приготовление прядильного раствора или расплава.
4. Формование нитей.
5. Отделка.
6. 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.

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 около1250°С. Они отличаются высокой химической стойкостью, а устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.

Таблица свойств химических волокон