Главная страница
Навигация по странице:

  • . 2. История

  • 3. Ассортимент вискозных волокон (ВВ)

  • 4. Строение и свойства вискозного волокна

  • Физико-механические свойства вискозных волокон

  • 1. Выделение целлюлозы из древесины.

  • 3. Отжим суспензии

  • 5. Окислительная деструкция

  • 7. Перевод целлюлозы в раствор

  • К недостаткам вискозного волокна

  • 2.2.3. Вискозное волокно (2). Вискозное волокно Вискозное волокно


    Скачать 1.71 Mb.
    НазваниеВискозное волокно Вискозное волокно
    Дата20.05.2019
    Размер1.71 Mb.
    Формат файлаpptx
    Имя файла2.2.3. Вискозное волокно (2).pptx
    ТипДокументы
    #77927


    Вискозное волокно


    1. Вискозное  волокно

    - искусственное целлюлозное волокно, получаемое переработкой природной целлюлозы. Производится в виде текстильных и кордовых нитей и штапельного волокна. Вискозное волокно является одним из первых искусственных волокон.

    Процесс производства вискозного волокна был разработан в конце ХIХ века и с минимальными модификациями применяется по сей день.

    Процесс получения вискозного волокна состоит из следующих стадий:
    • 1. Получение из целлюлозы прядильного раствора — вискозы (ксантогената целлюлозы)

    • 2. Формование мокрым методом нити продавливанием вискозы через фильеры в кислотную ванну с регенерацией целлюлозы

    • 3. Отделка и сушка



    Вискозное волокно легко окрашивается красителями для натуральных волокон (хлопка, льна), гигроскопично, что обусловливает высокие гигиенические качества ткани из него, и, благодаря доступности исходного сырья и реактивов, используемых в производстве, относительно недорогое.

    2. История Процесс регенерации целлюлозы из раствора при добавлении кислоты в её концентрированный медноаммиачный водный раствор был описан англичанином Дж. Мерсером около 1844 г.

    Но первое промышленное применение этого метода, положившее начало промышленности медно- аммиачного волокна, приписывается Е. Швейцеру (1857), а дальнейшее его развитие — заслуга М. Крамера и И. Шлоссбергера (1858).

    И только в 1892 Кросс, Бевин и Бидл в Англии изобрели процесс получения вискозного волокна:
    • вязкий (откуда название вискоза) водный раствор целлюлозы получался после обработки целлюлозы сначала крепким раствором едкого натра, что давало «натронную целлюлозу», а затем — дисульфидом углерода (CS2), в результате чего получался растворимый ксантогенат целлюлозы.

    • При выдавливании струйки этого «прядильного» раствора через фильеру с малым круглым отверстием в кислотную ванну целлюлоза регенерировалась в форме вискозного волокна.





    3. При выдавливании раствора в такую же ванну через фильеру с узкой щелью получалась пленка, названная целлофаном.

    Ж. Бранденбергер, занимавшийся во Франции этой технологией с 1908 по 1912, первым запатентовал непрерывный процесс изготовления целлофана.

    30 сентября 1902 был запатентован искусственный шёлк (вискоза).

    В СССР первые производства вискозных волокон начали появляться в 1927 году, в городах Мытищи, Ленинград, Могилёв и Клин. Проектирование предприятий велось проектным институтом ГИПРОИВ.

    3. Ассортимент вискозных волокон (ВВ)

    В зависимости от назначения ВВ производятся в виде:
    • непрерывных нитей (текстильных и технических, например, особо прочных кордных) или 

    • штапельного волокна различного типа: обычной прочности, высокопрочного, извитого и полинозного (хлопкоподобного).

    Особую группу составляют модифицированные ВВ специального назначения: повышенной хемостойкости, ионообменные, бактерицидные, кровеостанавливающие и др., а также вискозная пленка.

    4. Строение и свойства вискозного волокна Изготовление вискозного волокна

    Вискозное волокно представляет искусственное химическое волокно из гидратцеллюлозы, то есть одной из структурных модификаций целлюлозы волокна из раствора. Гидратцеллюлоза отличается от природной целлюлозы повышенной гигроскопичностью, сорбционными свойствами и большей способностью к гидролизу, этерификации и окислению.

    Средняя степень полимеризации гидратцеллюлозы в вискозном волокне колеблется от 300 до 600, что соответствует молекулярной массе 49000—98000. При формовании вискозного волокна в нем образуются надмолекулярные структуры, тип которых зависит от условий формования (характеристик вискозной прядильной массы, состава осадительной ванны и др.).

    Физико-механические свойства вискозных волокон

    в значительной степени определяются структурой их наружной оболочки, в которой гидратцеллюлоза содержит значительное количество поперечных связей, что придает волокнам повышенную прочность.

    Плотность ВВ составляет около 1,5 т/м .

    ВВ не термопластичны и могут кратковременно использоваться без снижения механических свойств при температуре 100—120 °C.

    Устойчивы к действию воды и неполярных органических растворителей (бензин, бензол), в которых не набухают.

    При действии концентрированных минеральных кислот при нормальной температуре и разбавленных кислот при нагревании, а также щелочей в присутствии кислорода воздуха подвергаются деструкции.

    Сильно набухают в разбавленных растворах щелочей и растворяются в медноаммиачном растворе. ВВ неустойчивы к действию микроорганизмов, которые вызывают их деструкцию.

    5. Получение

    Основная технология
    • Губка из вискозы

    • Шаль из вискозы и т.д.

    Производство ВВ состоит из двух последовательных стадий: получение прядильной массы — вискозы и формование волокна. В качестве сырья используется древесная целлюлоза, содержащая 95—99 % высокомолекулярной волокнообразующей фракции со степенью полимеризации 800—1100.



    Получение вискозы включает

    следующие операции:

    1. Выделение целлюлозы из древесины. Поскольку в древесине на целлюлозу приходится лишь половина массы, сначала целлюлозу извлекают. Для этого древесину помещают в раствор гидросульфита кальция и варят под давлением в закрытых котлах в течение 24 часов. При этом разрушаются связи между волоконцами целлюлозы. Затем к целлюлозе добавляют воду и наносят её на конвейер. После этого её сушат и режут на листы. Получается сульфитная целлюлоза, которая идёт как на производство бумаги, так и на производство вискозы.

    2. Обработка целлюлозы 20%-ным раствором гидроксида натрия (мерсеризация) в течение 5—115 минут при температуре 45—60° С. При этом образуется аддитивное соединение целлюлозы с щелочью: (щелочная целлюлоза) (а) и алкоголяты целлюлозы (б). Одновременно с реакциями (а) и (б) при мерсеризации происходит набухание целлюлозы и растворение гемицеллюлоз, что способствует диффузии этерифицирующего агента внутрь волокна при последующем ксантогенировании щелочной целлюлозы.



    3. Отжим суспензии для удаления избытка раствора гидроксида натрия на отжимном прессе до степени отжима (отношение масс отжатой щелочной целлюлозы и суспензии) 0,33-0,36.

    4. Измельчение отжатой щелочной целлюлозы.

    5. Окислительная деструкция (предсозревание) щелочной целлюлозы за счет окисления её кислородом воздуха на транспортере или в специальных аппаратах в течение 1,5 — 2 часов при температуре 50 — 60 °C. В процессе предсозревания степень полимеризации целлюлозы снижается до 400—600.

    6. Ксантогенирование. Процесс ксантогенирования заключается в обработке щелочной целлюлозы сероуглеродом, при этом образуется новое химическое соединение — ксантогенат целлюлозы, способный раствориться в разбавленном растворе едкого натра.

    7. Перевод целлюлозы в раствор, получение вискозы. В результате обработки целлюлозы концентрированным раствором гидроксида натрия и сероуглеродом на предыдущих стадиях она приобретает способность переходить в раствор, необходимую для формования волокна. Целлюлозу растворяют в 4%-ном растворе гидроксида натрия и выдерживают в течение нескольких суток, в результате чего она «созревает» — получается вискоза.

    Формование волокна После получения вискозы производится формование волокна. Для этого в цехе прядения вискоза фильтруется и пропускается через фильеры — металлические колпачки со множеством мелких отверстий, поступая в осадительную ванну, например, с серной кислотой, где ксантогенат, который был нужен для перевода целлюлозы в раствор, подвергается гидролизу и вновь образуется целлюлоза, но уже в виде длинных волоконец. Волоконца от одной фильеры соединяются в одну нить каким-либо способом. Для получения штапельного волокна нити разрезают на части небольшой длины.

    К недостаткам вискозного волокна относятся:
    • лёгкая сминаемость,

    • значительная потеря прочности в мокром состоянии,

    • недостаточная устойчивость к истиранию.

    Эти недостатки в той или иной степени могут быть устранены последующими модификациями и обработкой

    К недостаткам следует отнести:
    • повышенную фибриллизацию волокон, которая удаляется в основном формальдегидными агентами, что не всегда соответствует санитарно-гигиеническим нормам, с другой стороны, снижение фибриллизации механическим путем или с помощью энзимной обработки повышает себестоимость волокон;
    • дороговизну лицензий;

    • высокую стоимость готового волокна.



    Сиблон

    Сиблон — вискозное высокомодульное волокно (ВВМ), усовершенствованная вискоза. Сиблон был изобретён в 1970-х годах. Вырабатывается из целлюлозы, получаемой из древесины хвойных пород. Сиблон, по сравнению с вискозой, примерно в полтора раза прочнее, он более гигроскопичный и устойчивый к щелочам, ткани из сиблона меньше садятся

    и мнутся.

    Применение

    ВВ имеют хороший внешний вид, легко окрашиваются, обладают лучшими по сравнению с синтетическими волокнами гигиеническими качествами, отличаются достаточно высокими прочностными и усталостными характеристиками, относительно дешевы. Вследствие этого ВВ широко используются для производства текстильных тканей народного потребления и широкого ассортимента технических изделий. Вискозная пленка (целлофан) обладает высокой паро- и влагопроницаемостью, устойчива к действию жиров и масел, вследствие чего используется в качестве упаковочного материала.




    написать администратору сайта