Доповідь, Хімічні волокна і пластмаси.

27.09.2015

результати пошуку

доповідь Хімічні волокна і пластмаси

Тип роботи: доповідь. Додано: 05.09.2012. Зданий: 2011. Унікальність по antiplagiat.ru: удосконалювалися процеси отримання штучних волокон на основі природних полімерів з їх розчинів мокрим методом формування. Розвивалося виробництво віскозних волокон. Певний розвиток отримали процеси сухого формування ацетатних волокон. Однак домінуючу роль у виготовленні текстильних виробів відігравали природні волокна, хімічні розглядаються тільки як доповнення до природних волокон. Вироби з хімічних волокон виготовлялися в дуже невеликих кількостях.

На другому етапі — 1940-70-ті роки — розвивалися процеси синтезу волокнообразующих мономерів, полімерів і технології одержання волокон з розплавів синтетичних полімерів. Одночасно зберігалася і вдосконалювалося виробництво волокон мокрим методом формування. Виробництво хімічних волокон розвивалося в промислово розвинених країнах. У цей період створені основні види хімічних волокон, які можна назвати «традиційними» або «класичними». Хімічні волокна розглядалися як доповнюючі і лише частково замінюють природні волокна. Починали розвиватися процеси модифікування волокон.

На третьому етапі — 1970-90-ті роки — випуск хімічних волокон істотно зріс. Широко розвинулися методи їх модифікування для поліпшення споживчих властивостей. Хімічні волокна придбали самостійне значення для самих різних видів виробів та областей застосування. Крім того, вони широко використовуються в сумішах з природними волокнами. У цей же період у промислово розвинених країнах створені «волокна третього покоління» з принципово новими специфічними властивостями: надміцні і сверхвысокомодульные, термостійкі та важкогорючі, хемостойкие, еластомірні та ін

На четвертому етапі — з 1990-х років по теперішній час — йде сучасний етап розвитку виробництва хімічних волокон, поява нових способів модифікування, створення нових видів багатотоннажних волокон: «волокон майбутнього» або «волокон четвертого покоління». У їх числі нові волокна на основі відтвореного рослинної сировини (лиоцелл, полилактидные), нові мономери і полімери, отримані шляхом біохімічного синтезу і волокна на їх основі. Проводяться дослідження щодо застосування нових принципів отримання полімерів і волокон, заснованих на методах генної інженерії і біоміметікі.

Класифікація хімічних волокон

У Росії прийнята наступна класифікація хімічних волокон залежно від виду вихідної сировини:

штучне волокно (з природних полімерів): гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные, білкові

синтетичне волокно (з синтетичних полімерів): карбоцепні, гетероцепні

Іноді до хімічних волокон відносять мінеральні волокна, одержувані з неорганічних сполук (скляні, металеві, базальтові, кварцові).

Штучні волокна

Гидратцеллюлозные

Віскозні, лиоцелл

Мідно-аміачні

Ацетилцеллюлозные

Зеиновые

Синтетичні волокна

Карбоцепні (містять в ланцюзі макромолекули тільки атоми вуглецю):

Полиакрилонитрильные (нітрон, орлон, акрилан, кашмилон, куртель, дралон, вольпрюла)

Полівінілхлоридні (хлорин, саран, виньон, ровиль, тевирон)

Поливинилспиртовые (винол, мтилан, винилон, куралон, виналон)

Поліетиленові (спектру, дайнема, текмилон)

Поліпропіленові (геркулон, ульстрен, знайдений, мераклон)

Гетероцепні (містять в ланцюзі макромолекули крім атомів вуглецю атоми інших елементів):

Поліефірні (лавсан, терилен, дакрон, тетерон, елана, тергаль, тесил)

Поліамідні (капрон, найлон-6, перлон, дедерон, амилан, анід, найлон-6,6, родіа-найлон, ниплон, номекс)

Поліуретанові (спандекс, лайкра, вайрин, еспа, неолан, спанцель, ворин)

Виробництво. Для виробництва В. х. з великої кількості існуючих полімерів застосовують лише ті, які складаються з гнучких і довгих макромолекул, лінійних або слаборазветвленных, мають досить високу молекулярну масу і мають здатність плавитися без розкладання або розчинятися в доступних розчинниках. Такі полімери прийнято називати волокнообразующими. Процес складається з наступних операцій: 1) приготування прядильних розчинів або розплавів; 2) формування волокна; 3) обробки сформованного волокна.

Приготування прядильних розчинів (розплавів) починають з перекладу вихідного полімеру у в’язкотекучий стан (розчин або розплав). Потім розчин (розплав) очищають від механічних домішок і бульбашок повітря і вводять в нього різні добавки для термо — або світлостабілізації волокон, їх матировки і т. п. Підготовлений таким чином розчин або розплав подається на прядильну машину для формування волокон.

Формование волокон полягає в продавлюванні прядильного розчину (розплаву) через дрібні отвори фільєри у середу, викликає затвердіння полімеру у вигляді тонких волокон. Залежно від призначення і товщини формуемого волокна кількість отворів в фильере і їх діаметр можуть бути різними. При формуванні В. х. з розплаву полімеру (наприклад, поліамідних волокон) середовищем, що викликає затвердіння полімеру, служить холодне повітря. Якщо формування проводять з розчину полімеру в леткій розчиннику (наприклад, для ацетатних волокон), такий середовищем є гаряче повітря, в якому розчинник випаровується (так званий «сухий» спосіб формування). При формуванні волокна із розчину полімеру в нелеткому розчиннику (наприклад, віскозного волокна) нитки тверднуть, потрапляючи після фільєри у спеціальний розчин, що містить різні реагенти, так звану осадительную ванну («мокрий» спосіб формування). Швидкість формування залежить від товщини та призначення волокон, а також від методу формування. При формуванні з розплаву швидкість досягає 600-1200 м/хв, з розчину «сухого» способом — 300-600 м/хв, «мокрому» способом — 30-130 м/хв. Прядильний розчин (розплав) у процесі перетворення цівок в’язкої рідини в тонкі волокна одночасно витягується (фильерная витяжка). У деяких випадках волокно додатково витягується безпосередньо після виходу з прядильної машини (пластификационная витяжка), що призводить до збільшення міцності В. х. і поліпшення їх властивостей текстильних.

Обробка В. х. полягає в обробці свежесформованных волокон різними реагентами. Характер оздоблювальних операцій залежить від умов формування і виду волокна. При цьому з волокон видаляються низькомолекулярні сполуки (наприклад, з поліамідних волокон), розчинники (наприклад, з полиакрилонитрильных волокон), відмиваються кислоти, солі та інші речовини, захоплюємося волокнами з осаджувальної ванни (наприклад, віскозними волокнами). Для надання волокнам таких властивостей, як м’якість, підвищене ковзання, поверхнева склеюваність одиночних волокон та ін. після їх промивання і очищення піддають авиважной обробці або замаслюванню. Потім волокна сушать на сушильних роликах, циліндрах або в сушильних камерах. Після обробки і сушки деякі В. х. піддають додатковій тепловій обробці — термофіксації (зазвичай в натягнутому стані при 100-180°С), в результаті якої стабілізується форма пряжі, а також знижується подальша усадка як самих волокон, так і виробів з них під час сухих і мокрих обробок при підвищених температурах.

Світове виробництво В. х. розвивається швидкими темпами. Це пояснюється, в першу чергу, економічними причинами (менші витрати праці і капітальних вкладень) і високою якістю В. х. порівняно з природними волокнами. У 1968 світове виробництво В. х. досягала 36% (7,287 млн. т) від обсягу виробництва всіх видів волокон.

В. х. у різних галузях значною мірою витісняють натуральний шовк, льон і навіть шерсть. Передбачається, що до 1980 виробництво В. х. досягне 9 млн. т, а в 2000 — 20 млн. т на рік і зрівняється з обсягом виробництва природних волокон. В СРСР у 1966 р. було випущено близько 467 тис. т, а в 1970 623 тис. т.

Пластма?сси (пласти?історичні ма?сси) або пла?стіки — органічні матеріали, основою яких є синтетичні або природні високомолекулярні сполуки (полімери). Виключно широке застосування отримали пластмаси на основі синтетичних полімерів.

Назву «пластмаси» означає, що ці матеріали під дією нагрівання і тиску здатні формуватися і зберігати після охолодження або затвердіння задану форму. Процес формування супроводжується переходом пластично деформованого (в’язкотекучого) стану в склоподібне.

Перша пластмаса була отримана англійським металургом і винахідником Олександром Парксом в 1855 році [1]. Паркс назвав її паркезин (пізніше набула поширення інша назва — целулоїд). Паркезин був вперше представлений на Великій Міжнародній виставці в Лондоні в 1862 році. Розвиток пластмас почалося з використання природних пластичних матеріалів (наприклад, жувальної гумки, шелаку), потім продовжилося з використанням хімічно модифікованих природних матеріалів (таких, як гума, нітроцелюлоза, колаген, галалит) і, нарешті, прийшов до повністю синтетичним молекул (бакеліт, епоксидна смола, полівінілхлорид, поліетилен та інші).

Паркезин був торговою маркою першого штучного пластику і був зроблений з целюлози, обробленої азотною кислотою і розчинником. Паркезин часто називали штучної слонової кісткою. У 1866 році Паркс створив фірму Parkesine Company для масового виробництва матеріалу. Однак, в 1868 році компанія збанкрутувала з-за поганої якості продукції, так як Паркс намагався скоротити витрати на виробництво. Наступником паркезина став ксилонит (інша назва того ж матеріалу), вироблений компанією Даніеля Спилла, колишнього співробітника Паркса, і целулоїд, вироблений Джоном Веслі Хайатом.

Типи пластмас

У залежності від природи полімеру і характеру його переходу з в’язкотекучого в склоподібне стан при формуванні виробів з пластмаси поділяють на:

Термопласти (термопластичні пластмаси) — при нагріванні розплавляються, а при охолодженні повертаються в початковий стан.

Реактопласти (термореактивні пластмаси) — відрізняються більш високими робочими температурами, але при нагріванні руйнуються і при подальшому охолодженні не відновлюють своїх початкових властивостей.

Також газонаповнені пластмаси — спінені пластичні маси, що володіють малою щільністю.

Застосування пластмас.

Близько двох третин всього світового виробництва пластмас складають масові продукти: поліетилен, полівінілхлорид і полістирол. Основні області їх застосування – це будівництво, упаковка, машинобудування, електротехніка, транспорт. Причиною їх широкого розповсюдження служать головним чином, відносно низька ціна і легкість переробки і лише в другу чергу властивості, які багато в чому поступаються властивостям більш дорогих спеціальних речовин. У що залишилася третини переважають поліефірні смоли, поліуретан, полівінілацетат, амінопласти, фенопластові, поліакрилату і полиметакрилаты. Так звані спеціальні пластмаси, наприклад, полиформальдегид, полікарбонати, фторполімери, силікони, поліаміди та епоксидні смоли, всі разом складають близько 2%.

В даний час пластмаси набули найширшого поширення. Причиною такого поширення є їх низька ціна і легкість переробки, а також властивості, які в деяких випадках унікальні. Пластмаси застосовують в електротехніці, авіабудуванні, ракетній і космічній техніці, машинобудуванні, виробництві меблів, легкої і харчової промисловості, у медицині й будівництві, – загалом, пластмаси використовуються практично у всіх галузях народного господарства. Мабуть, єдина область, де використання пластмас поки обмежена – це техніка високих температур. Але незабаром вони проникнуть і сюди: вже отримані пластмаси, витримують температури 2000-2500°C. Розвиток хімічних технологій, що допомагають створювати речовини із заданими властивостями, дозволяє сказати, що пластмаси один з найважливіших матеріалів майбутнього.

Короткий опис статті: виробництво пластмас доповідь Хімічні волокна і пластмаси доповідь з — Хімічні волокна і пластмаси.

Джерело: доповідь — Хімічні волокна і пластмаси.

Також ви можете прочитати