Реферат: Химические волокна - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Химические волокна

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 363 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

14 Cодержание Введение………………………………………………………………… 3 1. Химические волокна………………………………………………… 5 1.1. Понят ие о технологии изготовления химических волокон.. 5 2. Природны е волокна…………………………………………………. 7 2.1. Волок на растительного происхождения……………………. 7 2.2. Волок на животного происхождения………………………... 8 2.3. Волок на минерального происхождения…………………….. 9 3. Синтетич еские волокна……………………………………………... 10 3.1. Полиа мидные волокна……………………………………….. 10 3.2. Полиэ фирные волокна……………………………………….. 12 Список ис пользованной литературы 15 Введение. За последние 100 лет население Земли удвоилось. Но еще больше возросли потр ебности людей. Выработка природных волокон – шерсти, хлопка, натурально го шелка, льна, конопли – стала заметно отставать от спроса. Так, за после дние 40 лет, она увеличилась лишь на 25%, а спрос – на 100%. Устранить это несоответствие помогла химия. Ежегодно на заводах произв одится миллионы километров искусственного шелка и других химических в олокон из природной целлюлозы или из угля, известняка, поваренной соли и воды. Сегодня доля химических волокон в общей их выработке составляет уж е более 28%. За последние 15 лет объем мирового производства волокон увеличи лся в 3 раза. Огромное значение химических волокон очевидно. В самом деле, если затрат ы труда на изготовление синтетического полиамидного шелка принять за 100%, то для искусственного вискозного шелка они составят 60%, для шерсти 450%, а для натурального шелка еще больше – 25000%! Шерсть на овце за 3 месяца отрастает в среднем на 30 мм. А на заводе химическо го волокна прядильная машина за 1 минуту вытягивает до 5000 м нити! На международной ярмарке в Лейпциге внимание посетителей привлекла к с ебе вывеска над павильоном одной английской фирмы, торгующей текстильн ыми изделиями. По распоряжению управляющего этой фирмой, из огромных бук в были собраны слова: «Шерсть нельзя заменить ничем!» Ну что же, ему нельзя отказать в умении рекламировать свой товар. Однако этот бизнесмен не уч ел, что на той же самой выставке в других павильонах были представлены ве ликолепные ткани, изготовленные полностью или преимущественно из синт етических волокон; пряжа и нитки, обладающие такими достоинствами, котор ых нет у натуральных волокон. Даже закоренелые скептики, которых раньше было не так уж мало, в последни е годы могли воочию убедиться в том, что цельносинтетические волокна по прочности, стойкости к воде, погоде, свету, бактериям и насекомым, эластич ности и способности защищать от холода часто превосходят волокна приро дного происхождения – шерсть, хлопок и шелк. Химики во многих странах непрерывно трудятся над созданием новых волок он и улучшением качества уже известных. Не отстают от них и технологи. Изм еняя состав сырья и технологию его переработки, они улучшают качество тк аней и придают им ряд особых свойств, например, делают их водоотталкиваю щими или не теряющими форму. В результате на международном рынке непреры вно появляются новые марки тканей. Всего химики уже предложили почти 1000 различных типов синтетических воло кон, однако из них лишь несколько производятся промышленностью в крупны х масштабах. В настоящее время наибольшее значение имеют четыре типа вол окон: поливинилхлоридные, полиамидные, полиакрилонитрильные и полиэфи рные. Выбор именно этих волокон обусловлен не только химическими, физическим и и технологическими факторами, но и, прежде всего, экономическими причи нами. При массовом производстве сырье обязательно должно быть дешевым и легкодоступным. Кроме того, необходимо, чтобы свойства конечных продукт ов можно было варьировать в широких пределах. Упомянутые типы волокон уд овлетворяют всем этим требованиям. Первое цельносинтетическое волокно было выпущено промышленностью в 1934 г. под названием волокно РС. 1. Химические волокна Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Искусств енные волокна изготовляют из природных высокомолекулярных соединений , в основном из целлюлозы. Синтетические волокна изготовляют из синтетич еских высокомолекулярных соединений. Химические волокна изготовляются в виде бесконечной нити, состоящей из многих отдельных волокон или из одного волокна, или же в виде штапельног о волокна – коротких отрезков (штапелек) некрученого волокна, длина кот орых соответствует длине волокна шерсти или хлопка. Штапельное волокно аналогично шерсти или хлопку служит полупродуктом для получения пряжи. Перед прядением штапельное волокно может быть смешано с шерстью или хло пком. 1.1. Понятие о технологии изготовления химически х волокон. Первая стадия процесса производства любого химического волокна заключ ается в приготовлении прядильной массы, которую в зависимости от физико- химических свойств исходного полимера получают растворением его в под ходящем растворителе или переводом его в расплавленное состояние. Полученную вязкую жидкость тщательно очищают многократным фильтрован ием и удаляют твердые частицы и пузырьки воздуха. В случае необходимости раствор (или расплав) дополнительно обрабатывают – добавляют красител и, подвергают «созреванию» (выстаиванию) и др. Если кислород воздуха може т окислить высокомолекулярное вещество, то «созревание» проводят в атм осфере инертного газа. Вторая стадия заключается в формировании волокна. Для формирования рас твор или расплав полимера с помощью специального дозирующего устройст ва подается в так называемую фильеру. Фильера представляет собой неболь шой сосуд из прочного теплостойкого и химически стойкого материала с пл оским дном, имеющим большое число (до 25 тыс.) маленьких отверстий, диаметр к оторых может колебаться от 0,04 до 1,0 мм. При формировании волокна из расплава полимера тонкие струйки расплава из отверстий фильеры попадают в пространство, где они охлаждаются и затв ердевают. Если формирование волокна производится из раствора полимера, то могут быть применены два метода: сухое формирование, когда тонкие стр уйки поступают в обогреваемую шахту, где под действием циркулирующего т еплого воздуха растворитель улетучивается, и струйки затвердевают в во локна; мокрое формирование, когда струйки раствора полимера из фильеры п опадают в так называемую осадительную ванну, в которой под действием раз личных содержащихся в ней химических веществ струйки полимера затверд евают в волокна. Во всех случаях формирование волокна ведется под натяжением. Это делает ся для того, чтобы ориентировать (расположить) линейные молекулы высоком олекулярного вещества вдоль оси волокна. Если этого не сделать, то волок но будет значительно менее прочным. Для повышения прочности волокна его обычно дополнительно вытягивают после того, как оно частично или полнос тью отвердеет. После формирования волокна собирают в пучки или жгуты, состоящие из мног их тонких волокон. Полученные нити промывают, подвергают специальной об работке – мыловке или замасливанию (для облегчения текстильной перера ботки) или высушивают. Готовые нити наматывают на катушки или шпули. При производстве штапельного волокна нити режут на отрезки (штапельки). Штапельное волокно собирают в кипы. 2. Природные волокна Природные волокна – это натуральные текстильные волокна, образующиес я в природных условиях прочные и гибкие тела малых поперечных размеров и ограниченной длины, пригодные для изготовления пряжи или непосредстве нно текстильных изделий (например, нетканых). Одиночные волокна, не делящ иеся в продольном направлении без разрушения, называются элементарным и (волокна большой длины – элементарными нитями) ; несколько волокон, продольно скрепленных (например, склеенных) м ежду собой, называются техническими. По происхождению, которое определя ет и химический состав волокон, различают волокна растительного, животн ого и минерального происхождения. 2.1. Волокна растительного происхождения Волокна растительного происхождения формируются на поверхности семян (хлопок), в стеблях растений (тонкие стеблевые волокна – лён, рами; грубые – джут, пенька из конопли, кенаф и др.) и в листьях (жесткие листовые волокн а, например, манильская пенька (абака), сизаль). Общее название стеблевых и листовых волокон – лубяные. Растительные волокна представляют собой о диночные клетки с каналом в центральной части. При их формировании образ уется сначала наружный слой (первичная стенка), внутри которого постепен но откладываются несколько десятков слоёв синтезирующейся целлюлозы ( вторичная стенка). Такая структура волокон определяет особенности их св ойств – относительно высокую прочность, небольшое удлинение, значител ьную влагоёмкость, а также хорошую накрашиваемость, обусловленную боль шой пористостью (30% и более). Важнейшее текстильное волокно – хлопок. Семена хлопчатника, опушенные волокном, называются хлопком – сырцом. При его первичной обработке от с емян последовательно отрывают хлопок – волокно (длина > 20 мм), более короткие волокна (пух, или линт) и подпуше к (делинт, длина до 5 мм). Состав хлопка-волокна (% по массе) : целлюлоза до 96%, пентозаны 1,5-2,0, жиры и воски 1, азотсодержащие и б елковые вещества 0,3, зола 0,2-0,4. Пряжу из этого волокна применяют (иногда в сме си с другими природными или химическими волокнами) для выработки тканей бытового и технического назначения, трикотажа (преимущественно бельев ого и чулочного), гардинно-тюлевых изделий, веревок, канатов, швейных нито к и др. Непосредственно из хлопка-волокна изготовляют нетканые и ватные изделия. Хлопок низших сортов, пух и подпушек применяют для получения эф иров целлюлозы. Основные хлопководческие страны – страны СНГ (около 25% ми рового сбора), Китай, США, Индия, Пакистан, Турция, Египет. Лубяные волокна выделяют из растений главным образом в виде технически х волокон. Среди тонкостебельных волокон наиболее важен лен (содержит ок оло 80% целлюлозы, до 8% пентозанов, более 5% лигнина), среди грубостебельных во локон основное значение имеют джут (около 70% целлюлозы, до 30% пентозанов и л игнина) и пенька. Из льняной пряжи изготовляют бельевые и другие ткани, па русину, брезент, пожарные рукава, шнуры, из так называемой оческовой пряж и (получаемой из отходов первичной обработки льна) – мешочные ткани, хол сты, низкокачественную парусину и брезент. Льняное волокно часто примен яют в смеси си химическими, например, полиэфирными, или хлопком. Льноводс тво развито в странах СНГ (северо-западные области России, западная част ь Украины, Беларуси, стран Прибалтики), в ряде стран Центральной и Северно й Европы. Грубостебельные волокна перерабатывают в толстую пряжу для мешочных и тарных тканей, а также для канатов, веревок, шпагатов. Основные страны – п роизводители джута – Индия, Бангладеш, Пакистан, Индонезия, Китай. Коноп леводство развито в СНГ (европейская часть России, Украина, страны Средн ей Азии), многих странах Западной Европы, Индии, Пакистане и др. Листовые л убяные волокна, используемые в канатном производстве, для плетения цино вок и др., выделяют из тропических растений, произрастающих в странах Афр ики, Центральной Америки, в Индонезии, на Филиппинах и др. Эти волокна с ус пехом заменяются синтетическими. 2.2. Волокна животного происхождения К волокнам животного происхождения относятся шерсть и шелк. Шерсть – во локна волосяного покрова овец (почти 97% общего объема производства шерст и), коз, верблюдов и др. животных. В шерсти встречаются волокна следующих в идов: 1) пух – наиболее тонкое и упругое волокно с внутренним («корковым») слоем, слагающимся из веретенообразных клеток, и наружным чешуйчатым сл оем; 2) ость – более толстое волокно, имеющее также сердцевинный рыхлый сл ой, который состоит из редко расположенных пластин, перпендикулярных к о си волокна; 3) переходной волос, в котором сердцевинный слой расположен по длине волокна прерывисто (занимает по толщине промежуточное значение м ежду пухом и остью); 4) «мертвый» волос – грубое, очень толстое, жесткое и ло мкое волокно с сильно развитым сердцевинным слоем. Овечью шерсть, состоя щую из волокон первого или второго вида, называют однородной, состоящую из волокон всех видов – неоднородной. Шерстяное волокно характеризуется невысокой прочностью, большой эласт ичностью и гигроскопичностью, малой теплопроводностью. Перерабатывают его (в чистом виде или в смеси с химическими волокнами) в пряжу, из которой изготовляют ткани, трикотаж а также фильтры, прокладки и т.д. Шелк – продукт выделения шелкоотделительных желез насекомых, из котор ых основное промышленное значение имеет тутовый шелкопряд. Гусеница ше лкопряда выпускает нить, состоящую из двух элементарных фиброиновых ни тей толщиной около 15 мкм каждая, склеенных другим белковым веществом – с ерицином. Укладывая нить вокруг себя, гусеница формирует плотную многос лойную оболочку (кокон). При размотке коконов соединяют обычно 5-10 элемент арных нитей, получая шелк-сырец. Образующиеся при этом отходы разрывают на короткие отрезки и перерабатывают в пряжу. Шелк обладает высокой про чностью, эластичностью, большим влагопоглощением, приятным матовым бле ском, легкой накрашиваемостью. Из шелковых нитей вырабатывают платьевы е (креповые и др.), декоративные и галстучные ткани, атласы, вышивальные ни тки, из пряжи – разные полотна и др. 2.3. Волокна минерального происхождения К волокнам минерального происхождения относятся асбесты (наиболее шир око используют хризолит-асбест), расщепляя которые получают технически е волокна. Перерабатывают их (обычно в смеси с 15-20% хлопка или химических во локон) в пряжу, из которой изготовляют огнезащитные и химически стойкие ткани, фильтры и др. Непрядомое короткое асбестовое волокно используют в производстве композитов (асбопластиков), картонов и др. Объём мирового производства природных волокон в 1980 г. составил (млн. т/год): хлопок – 14,1, лен – 0,6, джут – 3,0, прочие грубостебельные и жесткие – 1,0, шерст ь (мытая) – 1,6, шелк-сырец – 0,05. 3. Синтетические волокна К синтетическим волокнам относятся: полиамидные, полиакрилонитрильные , полиэфирные, перхлорвиниловые, полиолефиновые волокна. 3.1. Полиамидные волокна Полиамидные волокна, во многих отношениях превосходящие по качеству в се природные и искусственные волокна, завоевывают все большее и большее признание. К наиболее распространенным полиамидным волокнам, выпускае мым промышленностью, относятся капрон и нейлон. Сравнительно недавно по лучено полиамидное волокно энант. Капрон – полиамидное волокно, получаемое из поликапроамида, образующ егося при полимеризации капролактама (лактама аминокапроновой кислоты ): Исходный капролактам практически получается двумя путями: 1. Из фенола: Далее оксим циклогексана в кислой среде (олеум) претерпевает пер егруппировку Бекмана, характерную для оксимов многих кетонов. В результ ате такой перегруппировки происходит разрыв углерод-углеродной связи и расширение цикла ; при этом атом азота вхо дит в цикл: 2. Из бен зола: Окисление циклогексана проводят кислородом воздуха в жидкой фазе при 130-140 o С и 15-20 кгс / см 2 в присутствии катализатора – стеарата марганца. При этом образ уются циклогексанон и циклогексанол в соотношении 1:1. Циклогексанол дег енерирует до циклогексанона, а последний превращается в капротам описа нным выше способом. При строительстве новых и расширении существующих производств капрола ктама будет использоваться преимущественно вторая схема его получения . При этом окисление циклогексанона воздухом будет интенсифицировано з а счет повышения температуры реакции до 190-200 0 С, что существенно сократит продолжительность реакции. Полимеризацию капролактама ведут на тех заводах, которые производят с интетическое волокно. Капролактам перед полимеризацией расплавляют. Д ля предотвращения окисления лактама процесс полимеризации протекает п ри 15-16 кгс/см 2 при температуре около 260 0 С, проводят в атмосфере азота. Образовавшийся в результате полимеризации капролактама полимер застывает в белую рог овидную массу, которую затем измельчают и обрабатывают водой при повыше нной температуре для измельчения не прореагировавшего мономера и обра зовавшихся димеров и тримеров. Для формирования волокна капрона высушенный полимер загружают в закр ытые стальные аппараты, снабженные решетками, на которых он расплавляет ся при 260-270 0 С в атмосфе ре азота. Отфильтрованный под давлением сплав поступает в фильеры. Образ ующиеся после выхода из фильеры волокна охлаждают в шахте и наматывают н а бобины. Сразу с бобин пучок волокон направляют на вытяжку, крутку, промы вку и сушку. Волокно капрон по внешнему виду напоминает натуральный шелк ; по прочности оно значительно превосходит его, но н есколько менее гигроскопично. Это волокно находит широкое применение д ля изготовления высокопрочного корда, тканей, чулочных и трикотажных из делий, канатов, сетей и др. Волокно нейлон (анид). Получается из полиамида – продукта поликонденс ации так называемой соли АГ (гексаметилендиаминадипинат). Соль АГ получается взаимодействием адипиновой кислоты с гексаметиле ндиамином в метаноле: Поликонденсация проводится в автоклаве при 275-280 0 С в атмосфере азота: Полиамид, полученный в результате поликонденсации соли АГ, в расплавленном виде продавливают через щелочное отверстие в ванну с хо лодной водой. Застывшую смолу сушат, измельчают, плавят и из расплава фор мируют волокно. В последнее время российскими химиками создано новое полиамидное вол окно энант, отличающееся эластичностью, светостойкостью и прочностью. Э нант получается поликонденсацией щ- аминоэн антовой кислоты. Технологические процессы получения волокон капрон и э нант схожи между собой. 3.2. Полиэфирные волокна Наибольшее значение из полиэфирных волокон имеет волокно лавсан, выпу скаемое в различных странах под названием «терилен», «дакрон» и др. Лавсан – синтетическое волокно, получаемое из полиэтилентерефталат а. Исходным сырьем для производства полиэтилентерефталата служит диме тилтерефталат (диметиловый эфир терефталевой кислоты) или терефталева я кислота. Диметилтерефталат сначала нагревают при 170-280 o С, с избытком этиленгликоля. При этом происходит переэтефик ация и получается диэтилолтерефталат: Диэтилолтерефталат подвергается поликонденсации в вакуу ме (остаточное давление 1-3 мм. рт. ст.) при 275-280 o С в присутствии катализаторов (алкоголяты щелочных металлов , PbO и др.) : Применение диметилтерефталата, а не свободной терефталевой кислоты дл я получения полиэфира объясняется тем, что для последней реакции полико нденсации решающее значение имеет чистота терефталевой кислоты. Поско льку получение чистой кислоты является весьма сложной задачей, все ране е разработанные технологические процессы получения лавсана основывал ись на применении в качестве исходного мономера диметилтерефталата. В настоящее время крупнейшие зарубежные фирмы применяют в качестве исх одного мономера не диметилтерефталат, а терефталевую кислоту высокой с тепени очистки, что дает возможность исключить из технологического про цесса громоздкую стадию переэтерификации и, в связи с этим, значительно удешевить стоимость всего технологического процесса. Полученный полиэфир выливают из реактора в виде ленты в осадительную ва нну с водой или барабан, где он затвердевает. Затем его измельчают, сушат и формируют на машинах, аналогичных применяемым в производстве капрона. Волокно лавсан очень прочно, упруго, тепло- и светостойко, устойчиво к атм осферным воздействиям, к действию химических веществ и истиранию. Будуч и похоже по внешнему виду и ряду свойств на шерсть, оно превосходит ее по н оскости и значительно меньше мнется. Волокно лавсан добавляют к шерсти для изготовления не мнущихся высокок ачественных тканей и трикотажа. Лавсан применяется также для транспорт ерных лент, ремней, парусов, занавесей и др. Список использованной литературы: 1. Э.Гроссе, Х. Вайсмантель. Химия для любознательных. 1987 г. 2. В.Г. Жиряков. Органическая химия. 6-е изд., М.: «Химия», 1987, 408 с. 3. Кукин Г.Н., Соловьёв А.Н. Текстильное материаловедение, ч.1 – Исходные текстильные материалы, М., 1985. 4. Энциклопедия
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Парламентарии уведомляют:
"Слово "размандачивание" - парламентское выражение, а не то, что вы подумали"...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru