книги из ГПНТБ / Месяченко В.Т. Ткани с применением синтетических волокон

ВВЕДЕНИЕ

XXI съезд Коммунистической партии Советского Союза наме­

тил широкую программу развития промышленности в нашей стра­

не на ближайшее семилетие. Особое внимание в-семилетием плане уделяется ускоренному развитию химической промышленности. Ши­ рокая программа быстрого подъема этой важной отрасли тяжелой

индустрии была разработана майским Пленумом Центрального Ко­

митета КПСС в 1958 г.

Семилетним планом предусматривается увеличить общий объем

производства химической продукции в стране почти в 3 раза, при­ чем наиболее широкое развитие получит производство синтетиче­ ских материалов. Выпуск химических волокон намечено увеличить примерно в 4 раза, а наиболее ценных—синтетических—в 12—13 раз.

Ускоренное развитие химической промышленности является

жизненно важным делом для нашего народа,, для создания матери­

ально-технической базы коммунизма. Для осуществления большой программы развития химической промышленности, принятой XXI съездом партии, в эту отрасль будет вложено 100—105 млрд. руб.

В стране будут построены десятки новых заводов и реконструиро­ ваны старые предприятия по производству химических волокон.

Бурное развитие химической промышленности даст огромное количество дешевого и высококачественного сырья для изготовле­

ния предметов народного потребления. Так, по семилетнему плану

менением искусственных и синтетических волокон. Выпуск хлоп­ чатобумажных тканей с применением химических волокон воз­ растет в 6 раз, искусственного каракуля — в 14 раз.

Большое значение для дальнейшего развития производства

искусственных и синтетических тканей имеет постановление ЦК КПСС и Совета Л1инистров СССР от 10 декабря 1959 г. «О мерах по дальнейшему подъему текстильной промышленности». В этом постановлении уделено большое внимание развитию производства

также намечено резко улучшить качество искусственных и синте­

3

ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

кон (полграмма шелковой нити), требуют очень много труда. Чело­ век давно стал думать над тем, как бы с меньшими затратами ис­

кусственным путем получить волокна, годные для текстильной пе­ реработки. Впервые искусственное волокно было создано еще в прошлом веке из древесной целлюлозы. Целлюлоза-—-это вещест­ во, которое является основной составной частью всех растений. Так,

например, хлопковое волокно почти целиком состоит из целлюло­ зы. Основная задача при получении искусственных волокон заклю­

чается в том, чтобы из дерева получить целлюлозу в чистом виде.

Поэтому искусственные волокна состоят из тех же молекул, что

хлопок и лен, с той лишь разницей, что молекулы целлюлозы из древесины имеют иные размеры, расположение, а иногда частично и химический состав. По своим потребительским свойствам искус­ ственные волокна отличаются от природных растительных волокон.

В связи с бурным прогрессом науки и техники природные и ис­

кусственные волокна не стали удовлетворять современным требова­

ниям производства. Ученые, все более познавая тайны природы, на­

учились создавать волокна, обладающие совершенно новыми свой­ ствами. Известно, что подавляющее большинство природных и искусственных волокон в основном получают из веществ, относя­

щихся к классу высокомолекулярных соединений, характеризую­ щихся большим размером молекул. В отличие от.этих волокон но­ вые волокнистые материалы получают из более простых веществ (например, из газа этилена, ацетилена) путем их соединения (син­

5

теза) в одну большую молекулу. Такие волокна называются син­

тетическими. Процесс соединения молекул (мономеров) в одну без выделения побочных продуктов называется полимеризацией. Если,

помимо получаемого основного вещества, еще выделяются побоч­

ные продукты, то такой процесс называется поликонденсацией.

Продукты, получаемые в процессе полимеризации и поликонден­

сации, называются полимерами (от греческого слова «поли» —

много). Молекулы полимеров могут получаться из очень большо­

ными свойствами), которые по виду и свойствам не уступают на­

туральным, а по некоторым показателям даже превосходят их.

Таким образом, искусственные и синтетические волокна получа­

ются в результате переработки химическим путем природных ма­

териалов или путем синтеза более простых веществ, почему их и

называют химическими волокнами.

Промышленность химических волокон относится к числу моло­ дых, быстро развивающихся отраслей. Наибольшее развитие эта отрасль получила за последние 25—30 лет, когда было значитель­ но улучшено качество получаемых изделий и создано ■ большое количество волокон с новыми ценными свойствами.

В настоящее время в общем производстве текстильных воло­

кон химические волокна занимают около '/< всего объема и выш­

ли на второе место после хлопка, опередив тем самым производ­ ство всех других природных волокон. По мере развития химичес­ кой промышленности общий объем синтетических и искусствен­

правильной эксплуатации изделий и увеличения срока их службы.

Рассмотрим кратко получение и свойства главнейших искус­ ственных и синтетических волокон. Искусственными волокнами

являются вискозное, медноаммиачное и ацетатное; синтетически­ ми — капрон, анид, энант, лавсан, нитрон, хлорин и др.

6

Искусственные волокна

Вискозное волокно. Наибольшее распространение получило

вискозное искусственное волокно, на долю которого приходится

около 80% всех производимых искусственных волокон. Объясня­

ется это тем, что в производстве вискозы в качестве основного сырья используют дешевую древесную целлюлозу и сравнительно

весину ели. С этой целью ель измельчают в щепу и варят в химиче­ ских растворах для удаления нецеллюлозных примесей. Выделен­

ная таким образом целлюлоза в виде листов поступает на заводы искусственного волокна. После подбора партии и подсушки листов древесную целлюлозу обрабатывают 18%-ным раствором едкого натра. Такой процесс называется мерсеризацией. При этой обра­ ботке получается новое химическое вещество — щелочная целлюло­

за, которая обладает большой способностью вступать во взаимо­ действие с другими веществами. Щелочную целлюлозу выдержи­

вают определенное время при установленной температуре (пред­ варительное созревание). По окончании созревания ее обрабаты­ вают сероуглеродом, в результате' чего образуется соединение

сероуглерода и целлюлозы. Растворяя это соединение в разбавлен­ ном растворе едкого натра, получают вязкий раствор — вискозу,

которую фильтруют и выдерживают в течение 20—40 час. Если

необходимо получить неблестящее (матированное) целлюлозное

волокно, то в раствор добавляют тонкоизмельченный белый поро­

шок двуокиси титана, а для получения окрашенного волокна в

вязкую массу вводят .краситель. Затем для полной очистки от при­

месей вискозу снова фильтруют. Очищенный вязкий раствор вис­

козы под давлением подается на прядильные машины. Вискоза про­ давливается в виде тончайших струек через фильеру — патрончик с тонкими отверстиями (рис. 1) в ванну с водным раствором сер­ ной кислоты и ее солей. В кислом растворе происходит затверде­ вание, т. е. выделение (регенерация) целлюлозы из раствора вис­

козы и превращение ее в элементарные нити. Регенерированная

целлюлоза, называемая гидратцеллюлозой, по сравнению с ис­

ходной имеет меньшие размеры молекул, но в химическом отно­ шении от нее не отличается.

Полученную целлюлозную нить (вискозное волокно) отмыва­ ют от кислоты и солей и затем подвергают отделочным операци­

ям: удалению серы, отбелке (в результате которой разрушаются

пигменты, окрашивающие волокно), замасливанию и мыловке (для

придания волокну мягкости). По окончании отделки нити высу­ шивают, перематывают на бобины, сортируют и отправляют на текстильные фабрики. В настоящее время все стадии получения волокна (формирование, отбелка, сушка, крутка) могут осущест­

вляться на одной машине, что значительно повышает производи-

7

дельность труда. Полученное волокно при просмотре в микроскоп имеет не круглую, а неправильную (извитую) форму, а в продоль­ ном направлении — долевые бороздки.

Из вискозного раствора получают не только нити непрерывной длины, но и короткое волокно, называемое штапельным. При из­ готовлении штапельного волокна из одной фильеры выпускается

Рис. 1. Схема формования волокна и внешний вид фильеры

несколько сот элементарных нитей в виде жгута. Полученный сло­ жением из нескольких десятков фильер жгут элементарных нитей затем разрезают на короткие отрезки (длиной 40—120 мм). Шта­

пельные волокна, полученные таким образом, могут перерабаты­

ваться на прядильном оборудовании как в чистом виде, так и в

смесках с другими волокнами (шерстью, хлопком, льном и др.).

Медноаммиачное волокно- Технологический процесс производ­ ства медноаммиачного волокна принципиально аналогичен про­

цессу получения вискозного волокна. Однако для получения мед­

ноаммиачного волокна, как правило, применяют более чистую хлопковую целлюлозу (пух и подпушек). Целлюлозу в виде рых­

лой массы растворяют в медноаммиачном растворе или комплексе

(соединение гидроокиси меди с раствором аммиака). Образую­ щийся вязкий раствор фильтруют. После этого раствор поступает

на формование волокна. Раствор целлюлозы в медноаммиачном

комплексе осаждается в ванну с водой или в раствор едкого нат­ ра, а затем разлагается 2—3%-ным раствором серной кислоты.

Образующееся гидратцеллюлозное волокно промывают, обраба­

тывают разбавленным раствором кислоты для полного удаления меди, снова промывают, замасливают и сушат. Волокно обычно

изготовляют очень тонким, гладким, имеющим поперечник срав­

8