Производство

Рассмотрим подробно только производство вискозы. Для остальных химических волокон достаточно общего описания производства хим. волокон.

Производство вискозных волокон складывается из следующих основных технологических операций:

1. Получение сырья и его предварительная обработка 2. Приготовление прядильного раствора 3. Формование нитей по мокрому методу 4. Отделка и сушка сформованного волокна

Получение сырья и его предварительная обработка.

Основным сырьём для получения вискозных волокон служит древесная целлюлоза. На целлюлозно-бумажных комбинатах древесину измельчают до щепы и отваривают в щелочном растворе. В результате получается серая целлюлозная масса, которая отбеливается и прессуется в листы картона. Картон отправляют на предприятия химического волокна для дальнейшей переработки и получения волокон.

Приготовление прядильного раствора.

На комбинатах химического волокна целлюлозу в листах картона обрабатывают водным раствором едкого натра (мерсеризация) в течение часа. При этом образуется щелочная целлюлоза, и удаляются нецеллюлозные соединения. После отжима листы щелочной целлюлозы измельчают для увеличения реакционной способности и подвергают в среде воздуха окислительной деструкции (предсозревание) в течении 12-30 ч при температуре 20-25°С. В процессе предсозревания происходит уменьшение молекулярной массы целлюлозы (укорачивание молекул). Затем проводят ксантогенирование - обработку щелочной целлюлозы сероуглеродом. В результате образуется ксантогенат целлюлозы, обладающий способностью растворятся в слабом растворе щелочи. Ксантогенат целлюлозы растворяют в водном растворе едкого натра (при t 10—12°С) и получают прядильный раствор – вискозу. Вискоза — высоковязкий раствор ярко-оранжевого, а при наличии примесей бурого или зеленоватого цвета. Обычно вискоза, применяемая для формования волокон, содержит 6,5—9% целлюлозы (в виде её ксантогената), 6,5—7,5% едкого натра и около 2—2,5% связанной серы; остальное приходится на долю воды и небольшого количества примесей. Прядильный раствор в течении 25-30 ч при 16 С проходит созревание, в процессе которого он перемешивается, фильтруется и освобождается от пузырьков воздуха. В процессе созревания прядильный раствор приобретает способность свертываться и формоваться в нити. В некоторых случаях в вискозу добавляют различные вещества, например, матирующие агенты (для устранения стеклянного блеска в готовом волокне), красители (для равномерной и устойчивой окраски готовых изделий), модификаторы и поверхностно-активные вещества (при производстве высокопрочных и структурно однородных волокон).

Формование нитей по мокрому методу. С помощью насосов вискоза по трубопроводам подается на прядильные машины, где происходит по стеклянным трубочкам и продавливается через фильеры в осадительную ванну с серной кислотой и ее солями. В осадительной ванне нейтрализуется щелочь вискозы. Разлагается ксантогенат и происходит выпадение целлюлозы в виде тончайших волокон вискозного шелка. В зависимости от назначения вискозные волокна производят в виде текстильных и кордных нитей, а также штапельного волокна.

Отделка и сушка сформованного волокна.

Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна. Удаление примесей и загрязнений необходимо при получении нитей мокрым способом. Операция осуществляется путем промывки нитей в воде или различных растворах. Беление нитей или волокон проводится путем обработки оптическими отбеливателями* для последующего окрашивания волокон в светлые и яркие цвета. Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание) необходима для придания нитям способности к последующим текстильным переработкам. При такой обработке повышаются скольжение и мягкость, поверхностной склеивание элементарных нитей и уменьшается их обрывистость, снижается электризуемость и т.п. Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями выполняется в специальных сушилках. Текстильная переработка включает в себя следующие процессы: Скручивание и фиксация крутки - для соединения нитей и повышения их прочности. Перематывания – для увеличения объема паковок нитей. Сортировка – для оценки качества нитей.

ДОСТОИНСТВА

• мягкость

• шелковистость

• способность легко и равномерно окрашиваться

• способность легко смешиваться с другими волокнами

• малая электризуемость

• антистатичность

• доступность и дешевизна

НЕДОСТАТКИ

• сминаемость

• снижение прочности в мокром виде, поэтому рекомендуется сухая чистка

• потеря прочности при воздействии солнечного света

• высокая гидрофильность (способность хорошо впитывать влагу)

• пиллинг (стираемость)

• подверженность гниению

УХОД

Рекомендуется сухая чистка.

Менее благоприятна влажная уборка, при этом загрязнения удалять сразу тёплой водой с использованием проверенных моющих средств. Мокрое изделия из вискозы нельзя тереть и выкручивать (при намокании материал становится менее прочным, может сильно деформироваться).

ПРИМЕЧАНИЯ

Несмотря на большое количество достоинств вискозы, доля искусственных волокон в общем объеме производства химических волокон составляет всего 15%. Почему? 

Во-первых, чистая вискоза обладает серьезными недостатками - усаживается, намокая, утрачивает блеск и прочность на разрыв, сильно мнется и пиллингуется - чтобы «привить» ей необходимые полезные свойства требуется еще много работы.

Во-вторых, производство вискозы очень токсично – всегда существует возможность выделения взрывоопасного сероуглерода в атмосферу, а ядовитых цинковых соединений - в водные бассейны.

Несмотря на то, что вискоза теряет былую популярность, подходящей замены волокнам из целлюлозы с их высокими гигиеническими характеристиками и низкой электризуемостью, нет. Лучший выход – новые технологии и решение экологических проблем путем снижения вредности производства.