Хімічні волокна презентація ліцеїста ОЛІОД: Хопти Олександра

Історія винайдення Ідея створення нитки хімічним шляхом з’явилась доволі-таки давно. Понад 300 років тому назад англійський фізик Роберт Гук припустив можливість винайдення штучних волокон. Але до кінця ХlX століття нікому не вдавалося реалізувати її.

Вперше хімічне волокно вдалося синтезувати французькому хіміку Шардонне, який допомагав Луі Пастеру у вивченні захворювань гусениць-шовкопрядів. Хімік обробив целюлозу нітратною кислотою, отримавши нітроцелюлозу, яку розчинив у суміші ефірів. Продавивши розчин через маленькі скляні трубочки він отримав нитки, що схожі на шовк. У 1884 році він відкрив фабрику з виготовлення штучного шовку. Згодом, замінивши нітратну кислоту на реагент, отриманий реакцією Cu(OH)2+NH3, отримали віскозне волокно, або мідноамоніачне.

Основні етапи в розвитку хімічних волокон 1. Кін. XIX ст. — 1940-50-ті рр. Розроблялись процеси отримання штучних волокон з природних полімерів мокрим методом формування. Розвиток віскози. Але природні волокна все ще переважали. 2. 1950 — 70-ті рр. У цей період створені основні види хімічних волокон, які можна назвати “традиційними” або “класичними”. 3. 1970 — 90-ті рр. Випуск хімічних волокон суттєво зріс. Вони широко використовуються в поєднанні з природними. Створені “волокна третього покоління” з принципово новими властивостями. 4. 1990-ті — наш час. Створення нових видів багатотонажних волокон. “Волокна четвертого покоління”. Нові полімери, які отримуються біохімічним синтезом. Проводяться дослідження з отримання волокон методами генної інженерії.

Методи отримання хімічних волокон 1. Перша стадія процесу — приготування прядильної маси, яку отримують шляхом розчинення або розплавлення вихідного полімера. Далі ретельно очищують і додають барвники. 2. Друга стадія — формування волокна за допомогою спеціального пристрою. Формування волокна проводиться під натягом. Це необхідно для того, щоб орієнтувати лінійні молекули вздовж вісі волокна. Після формування волокна збираються в пучки або джгути й намотуються на котушки.

Класифікація хімічних волокон Хімічні волокна бувають двох видів: штучне волокно (з природних полімерів): гідратцелюлозні, ацетилцелюлозні, білкові. Хімічній переробці піддається деревина, хлопок або інші речовини з вмістом целюлози. синтетичне волокно (з синтетичних полімерів): карболанцюгові, гетероланцюгові. Спочатку синтезують самі полімери, а на їх основі отримують волокна. Сировиною слугує продукція переробки нафти і нафтових газів. Іноді до хімічних волокон відносять мінеральні, які отримують із неорганічних сполук (скляні, металеві, базальтові, кварцеві).

Штучні волокна Гідратцелюлозні 1. Віскозні 2. Мідно-амоніачні Ацетилцелюлозні 1. Ацетатні 2. Триацетатні Білкові 1. Казеїнові 2. Зеїнові

Синтетичні волокна Карболанцюгові (включають у ланцюгу макромолекули лише атоми вуглецю): 1. Поліакрилонітрильні (нітрон, акрилан) 2. Полівінілхлоридні (хлорин, тевірон) 3. Полівінілспиртові (вінол, куралон) 4. Поліетиленові (спектра, дайнема) 5. Поліпропіленові (геркулон, найден) Гетероланцюгові (включають у ланцюгу макромолекули окрім атомів вуглецю також атоми інших елементів): 1. Поліефірні (лавсан, тесил) 2. Поліамідні (капрон, ниплон) 3. Поліуретанові (лайкра, неолан)

Віскозний шовк Віскоза отримується шляхом обробки целюлози 20%-вим розчином гідроксиду натрію (мерсеризація) 5—115 хв. за температури 45—60° С. целюлоза віскоза

Ацетатне волокно Ацетатне волокно — оцтовий ефір целюлози. Ацетатні волокна формують з розчинів ацетилцелюлози ( [C6H7O2(OH)3-x(OCOCH3)x]n ) в органічних розчинниках (триацетилцелюлозу — в суміші метиленхлориду та спирту, вторинну ацетилцелюлозу — в ацетоні).

Казеїнове волокно Штучне білкове волокно тваринного походження (з білку молока). За деякими властивостями близьке до натуральної шерсті. Виробництво казеїнового волокна обмежене, у зв’язку з тим, що воно має невелику міцність і виготовляється з цінних харчових продуктів. Формула казеїну (NH2)nR(COOH)m

Синтетичні волокна Лавсан - Поліетилентерафталат (також відомий як поліестер) (С10Н8О4)n До середини 1960-х рр. ПЕТФ отримували переетерифікацією диметилтерефталату етиленгліколем з отриманням диглікольтерефталату, з подальшою поліконденсацією останнього. У 1965 р. Аmoco Соrporation вдосконалила технологію, і широке розповсюдження отримав одностадійний синтез ПЕТФ з етиленгліколю та терифталевої кислоти за неперервною схемою.

Капрон Капрон (Нейлон-6, або полікапролактам) — полімер, розроблений Павлом Шлаком, отримується з капролактаму, який отримують в ході Бекманівського перегрупуванння: Синтез полікапролактаму проводиться гідролітичною полімеризацією розплаву капролактаму за механізмом “розкриття циклу — приєднання”:

Акрил Акрил, або ж нітрон  — синтетичне волокно, що отримується шляхом формування з розчинів поліакрилонітрилу або його похідних. Хімічна назва акрилу — Поліметил-Метакрилат. Формула: (C5O2H8)n

Кевлар Кевла р  — пара-арамідне волокно (поліпарафенілен-терефталамід). У 5 разів міцніший за сталь. Формула: [-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]n Фрагмент тканевополімерного волокна, для поглинання вибуху ручної гранати Ірак, 2004.

КІНЕЦЬ

Теги: Хопта Олександр, волокна Навчальний предмет: Хімія Переглядів/завантажень: 1251/239

Завантажити (3.94 Mb)