23. Штучні волокна загальні поняття. Віскозні волокна: отримання, види, різновиди, властивості та галузі застосування.

Вихідною сировиною для отримання штучних волокон є природні високомолекулярні сполуки (целюлоза, білки) і прості речовини – метали, їх сплави, скломаси. Майже 99% штучних волокон виробляють з целюлози, що = третині світового ви-ва хімічних волокон. Волокна з целюлози відповідають вимогам які до них ставить гігієна. Найбільш широко впроваджені у ви-во три способи отримання штучних волокон з целюлози, а саме: віскозний, ацетатний та мідно аміачний. Віскозні волокна. Вихідними сполуками для отримання є: целюлоза, дитіовуглецева (дитіокарбонатна) кислота і їдкий натр.

Процес ви-ва складається з трьох основних стадій: 1) отримання формувального (прядильного) розчину целюлози; 2) формування волокон та 3) обробки волокон. Після приймання та аналізу якості листки целюлози змішують, підсушують до однакової вологості та обробляють 18%-м розчином їдкого натру (мерсеризують). Далі листи подрібнюють і висипають у бункер для попереднього дозрівання. Лужну целюлозу обробляють дитіовуглецевою кислотою та отримують – ксантогенат целюлози. Він розчиняється в лугах при низьких температурах і дає в’язку масу – віскозу. Різні партії віскози змішують, суміш фільтрують, а для вилучення повітря – вакуумують. Після цього віскоза протягом 24 – 30 годин дозріває при температурі 14 – 16⁰С. Дозрілу віскозу назив формувальним або прядильним розчином. Його трубопроводом подають у центрифугальні або бобінні формувальні машини. З віскозопроводу з допомогою насосів віскозу продавлюють через фільтр, через скляну трубку до фільєри. Фільєра нагадує собою наперсток з отворами діаметром від 0,04 до 0,08 мм і кількістю від 24 і більше. У ванну подають розчин сірчаної кислоти і її цинкових та натрієвих солей. Під тиском з віскози формують тонкі волокна, які надходять у розчин осаджуваної ванни. Під дією хімічних чинників ксантогенат целюлози руйнується. Потім тонка цівочка віскози перетворюється на твердо фазне волокно. Процес коагуляції (отвердіння) волокон починається з поверхневих шарів і закінчується внутрішніми. Настасії формування і обробки волокон проводять їх витягування – фільєрне і пластифікацій не.

Безперервні довгі віскозні волокна назив комплексними. Їх формують на центрифугальних або бобін них машинах. Проводять й інші обробні операції: промивку, десульфурацію (вилучення залишків сірки), вибілювання, кислооку, повторну промивку, замаслювання, висушування, скручування та пере мотку. Штапельні волокна отримують розрізанням, розриванням або іншим способом розподілу комплексів елементарних ниток. Отримані вище волокна назив звичайними. Полінозні волокна формують з більш високомолекулярних ксантогенатів, що мають високий ступінь полімеризації. Для отримання викор доброякіснішу целюлозу, волокна формують у більш “мяких” умовах, при нижчих температурах розчинів осаджувальної ванни (25⁰С). Полінозні волокна мають фібрилярну структуру з більш високим ступенем кристалічності й орієнтації макромолекул целюлози повздовж осі волокна. Високо модульні віскозні волокна (ВВВ) отримали свою назву завдяки наявності високого початкового модуля (Початковий модуль або модулем пружності – навантаження, яке необхідно прикласти для розтягнення волокна на 1% його початкової довжини). Для отримання ВВВ викор доброякісну деревинну целюлозу. Орієнтацій не витягування проводять після зволожування в трубках при більш високих температурах (95⁰С) з подальшою термообробкою волокон. Вони мають більш великокристалеву структуру і рівномірну по всій площі поперечного перерізу волокна.

Асортимент. За хім. складом волокна: гідратцелюлозні звичайні, полінозні, ВВВ і високоміцні, хім. Модифіковані (сополімери, прищуплені, зшиті тощо) За ознаками внутрішньої структури: низько-, середньо- і високо орієнтованими, суцільними і трубчастими, аморфно-фібрилярними. За морфологічною будовою – безперервні, що виходять з однієї фільєри і склад з кількох поодиноких (елементарних) волокон. Такі нитки назив комплексними. За видами обробок – суровими, вибілені, блискучими, матованими, фарбованими в масі. Властивості. Довжина віскозних комплексних ниток практично необмежена. Залежить лише від форми та маси бобіни, а штабельованих волокон – відповідає довжині різання і коливається від 30 до 120 мм і більше, що залежить від їх призначення. Відносне розривне подовження коливається від 13 до 25%. Найб подовження мають звичайні штабельовані волокна, найм – високоміцні та полінозні. Після зволоження показники міцності волокон зменшуються, а ха-ки подовжень зростають. Віскозні волокна без спец обробки досить гідрофільні. У воді волокна набухають. При цьому збільшується площа поперечного перерізу і помітно зменшується довжина. Не стійкі до дії кислот, особливо неорганічних. У розчинах лугів вони інтенсивно набухають, а з підвищенням температури і при наявності кисню – гідролізуються. Розчиняються віскозні волокна в мідно аміачному розчині, кадоксені та ін розчинниках для целюлози. Волокна мають задовільну теплостійкість. Вони добре витримують нагрівання при температурі до 120⁰С, особливо за наявності в їх складі вологи.