О технических условиях на продукцию из искусственных волокон

1 часть занятия, подготовительная
искусственные волокнаКомбинат «Химволокно» объединяет два предприятия: на од­ном производят искусственные, на другом — синтетические волок­на. На комбинате существует специальный отдел по разработке технических условий на продукцию из искусственных и синтетических волокон. Создана программа производственного контроля, в которой разработаны мероприятия по соблюдению санитарных правил.

Экскурсию на комбинат можно проводить как в X классе при изучении темы «Углеводы» в связи с рассмотрени­ем целлюлозы и искусственных волокон, так и в XI классе при изучении темы «Синтетические высокомолекулярные вещества и полимерные материалы на их основе» в связи с рассмотрением синтетических волокон.

Об условиях методики проведения подготовительного этапа занятия

Подготовительный урок. Повторяют химические свойства цел­люлозы, на основе чего рассматривают ее применение. Обращают внимание на то, что для изготовления одежды и различных изде­лий домашнего обихода человек с давних времен использует при­родные волокнистые материалы— лен, хлопок, состоящие из цел­люлозы, а также шерсть, шелк, состоящие из белков. По мере уве­личения потребностей населения и развивающейся техники в тка­нях стал остро ощущаться дефицит волокнистых материалов. Возникла необходимость получать волокна химическим путем.

Су­ществует два способа получения волокон:

1) химическая перера­ботка природного полимера — целлюлозы, при этом образуются различные искусственные волокна;

2) химическая переработка син­тетических полимеров, при этом образуются синтетические во-локна.

Рассматривают в учебнике схему классификации волокон. Учитель сообщает, что в настоящее время производство химических волокон является одной из наиболее перспективных и быстроразвивающихся отраслей химической промышленности.

Об условиях технологии производства химических волокон

Это производство включает следующие стадии: приготовление прядильного раствора или расплава полимера; формование (прядение) волокна и обработка волокна.

Учитель объясняет, что, для того чтобы волокна были прочны­ми, необходимо, чтобы между соседними макромолекулами дейст­вовали значительные межмолекулярные силы притяжения. Это возможно лишь в том случае, когда макромолекулы имеют линей­ную структуру (иногда и разветвленную, но с небольшими боко­выми цепочками) и когда они расположены в определенном по­рядке (по возможности параллельно друг другу). С этой целью
полимер переводят в раствор или плавят (не разлагая). В этом заключается первая стадия получения химического волокна из соответствующего полимера.

Образовавшиеся растворы и расплавы тщательно очищают фильтрованием от механических примесей и пузырьков воздуха, после чего подают на формование. Начинается вторая стадия (пря­дение волокна), заключающаяся в продавливании прядильной мас­сы (раствора или расплава) через фильеру — нитеобразователь. Каждая струйка, проходящая сквозь отверстие фильеры, затвердевает с образованием элементарного волокна.
Различают три способа формования (прядения) волокон:

1) мокрое прядение из раствора

2) сухое прядение из раствора

3) сухое прядение из расплава.

В процессе мокрого прядения за­твердевание струек происходит в растворе электролита вследствие коагуляции коллоидного раствора полимера. Мокрое прядение применяют, например, при формовании вискозного волокна. Сухое прядение из раствора характеризуется затвердеванием струек в потоке теплого воздуха вследствие испарения растворителя из пря­дильного раствора. Так получают ацетатное волокно и некоторые синтетические волокна.

Дальнейший процесс формирования волокна – условия скручивания нити

химволокноДальнейший процесс формования независимо от способа за­твердевания небольших струек осуществляют вытягиванием эле­ментарных волокон при помощи наматывающих устройств (бобин, роликов, центрифуг). При формовании и вытягивании происхо­дит ориентация длинных цепей макромолекул вдоль оси образую­щегося волокна.

Учитель демонстрирует таблицу , чтобы учащиеся могли наглядно представить себе этот процесс, и отме­чает, что сформованные пучки элементарных волокон скручива­ются в непрерывную нить или режутся на короткие отрезки (30 — 150 мм) — штапельки, образуя штапельное волокно, из которого затем прядут нити так же, как из хлопка. Штапель можно исполь­зовать и для совместного прядения с другими волокнами, напри­мер с шерстью.
Третья стадия заключается в обработке полученного волокна различными реагентами. Обработка включает удаление примесей тщательным промыванием, отбелку, окрашивание, сушку и некоторую текстильную подготовку, для ниток — замасливание, кру­чение, перематывание, придание извилистости.