Włókno octanowe. Produkcja włókna octanowego

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Przemysł włókienniczy był przez cały czas jednym z najważniejszych sektorów gospodarki narodowej w naszym kraju, dostarczając państwu ogromną ilość tak potrzebnego materiału, który był stale potrzebny nie tylko do produkcja odzieży, ale nawet wykorzystywana do produkcji broni.

I dlatego prawie od pierwszych dni istnienia ZSRR chemikom powierzono zadanie pozyskiwania sztucznych tkanek, ponieważ dotkliwie brakowało surowców naturalnych. W rezultacie powstało włókno acetatowe.

Co to jest?

Aby być uczciwym, należy zauważyć, że nie jest to nazwa jednego konkretnego rodzaju tkaniny, ale kilka rodzajów włókien sztucznych jednocześnie. We wszystkich przypadkach są wykonane z octanu celulozy. Najczęściej spotykane jest włókno triacetylocelulozowe, podobnie jak konwencjonalne włókno acetatowe wykonane z przetworzonego octanu celulozy.

Ważne właściwości włókien sztucznych

Higroskopijność takich tkanin nie przekracza 3,5%. Włókno praktycznie nie wchłania wilgoci, nie pęcznieje inie zwisa nawet po wielokrotnych cyklach namaczania/suszenia. W porównaniu z tkaninami naturalnymi, tkaniny sztuczne są znacznie mniej narażone na działanie mikroorganizmów, światła i ciepła. Ponadto ćmy są im całkowicie obojętne. Tkaniny te są w stanie wytrzymać nagrzewanie do 100 stopni Celsjusza bez utraty swoich właściwości.

Rzeczy wykonane z włókien acetatowych są bardzo przyjemne dla oka, dobrze się prają i szybko schną. Ponadto do ich prania potrzeba znacznie mniej detergentu, ponieważ brud jest łatwo wypłukiwany z tego typu włókien.

Należy pamiętać, że słabe kwasy i zasady nie działają na włókno acetatowe tak szkodliwie, jak w przypadku tkanin naturalnych, ale w rezultacie są one zmydlone i tracą większość swoich użytecznych właściwości. Stężone kwasy nieorganiczne niszczą go natychmiast.

Mikroskopowa struktura włókien

Jeśli spojrzysz na taką tkankę przez mikroskop, zobaczysz setki podłużnych rowków na powierzchni włókna. Z tego powodu poszczególne nici nie przylegają dobrze do siebie, a tkanina jako całość jest dość elastyczna i nie marszczy się dobrze. Ich blask upodabnia je do naturalnego jedwabiu, a pod względem grubości poszczególne włókna są bardzo podobne do nici, którą wydzielają larwy jedwabników. Jeżeli przed producentem stoi zadanie uzyskania tkaniny, w której nici będą ze sobą bezpiecznie połączone, wówczas na powierzchni włókien wykonuje się poprzeczne nacięcia w kształcie litery H.

Oprócz zwiększonej wytrzymałości płótno to charakteryzuje się bardzo pięknymlśniący blask, dlatego jest często używany do celów dekoracyjnych.

Wady tkanin acetatowych

Niestety nie wszystko jest takie dobre: tego rodzaju sztuczne materiały są bardzo słabo odporne na ścieranie, bardzo łatwo zbierają elektryczność statyczną i nie plamią dobrze standardowymi farbami, które są powszechnie stosowane w przemyśle tekstylnym. Należy je prasować bez podnoszenia temperatury żelazka powyżej 115 °, w przeciwnym razie możliwe jest odkształcenie termiczne.

Inne negatywne cechy

Biorąc pod uwagę bardzo wysoką zdolność włókien acetatowych do gromadzenia ładunków elektrostatycznych, produkcja z nich tkanin jest dość trudna. Jeśli podczas prasowania, nawet trochę za dużo z temperaturą żelazka, na powierzchni tkaniny pojawią się głębokie defekty, których nie da się już wyeliminować. Włókno octanowe pali się na jasnożółto. Dość łatwo gasi, po czym tli się przez długi czas, uwalniając do otaczającego powietrza dużą ilość gęstego dymu o specyficznym zapachu.

Produkcja

Jak można się domyślić, włókno octanowe pozyskiwane jest z celulozy. Oczywiście lepiej jest używać bawełny, ale jeśli jest jej niedobór lub jej brak, całkiem możliwe jest użycie wysokiej jakości drewna. Po rozwinięciu i oczyszczeniu jest traktowany bezwodnikiem octowym. Kwas siarkowy jest używany jako katalizator reakcji, a kwas octowy jest dodawany w celu rozpuszczenia powstałego octanu celulozy.

W obecności niewielkiej ilości wody włókna zaczynają się zmydlać, co powodujediacetyloceluloza. Do powstałej substancji dodaje się mieszaninę acetonu i wody (95:1). Wszystko, mieszanka przędzalnicza jest gotowa. Jest filtrowany, oczyszczany z nadmiaru grubych zanieczyszczeń mechanicznych, a następnie przesyłany do przędzarki. Włókno octanowe jest produkowane na powietrzu (metoda sucha).

Ta metoda jest również dobra, ponieważ nie wymaga stosowania żadnych dodatkowych środków chemicznych. Gęstą i lepką wirującą masę po prostu przeciska się przez dyszę przędzalniczą z wieloma otworami, po czym wchodzi do komory parowo-powietrznej o temperaturze około 87 stopni Celsjusza. Ponieważ produkcja włókna acetatowego wymaga ogromnych ilości wody i celulozy, w pobliżu Bajkału znajduje się wiele fabryk.

Niektóre informacje o kolorze

Wysoka temperatura jest potrzebna do całkowitego odparowania acetonu z mieszaniny. Następnie powstałe nici są chłodzone, ich powierzchnia jest pokryta olejem, aby zapobiec tworzeniu się ładunku statycznego, a następnie nawijana na szpulkę. Na minutę formuje się do 600 metrów nici. Co więcej, nie wymaga prawie żadnej dalszej obróbki, z wyjątkiem skręcania w celu wytworzenia grubszych włókien.

Jak wygląda kolorowanie? W większości przypadków barwnik jest wprowadzany na etapie produkcji, dzięki czemu nić o pożądanym odcieniu jest już nawinięta na szpulkę. Powiedzieliśmy już, że włókno acetatowe jest bardzo słabo barwione standardowymi środkami, dlatego obecnie 90% tkanin jest wykonanych z nici wykonanych z mieszanek przędzalniczych o określonych właściwościach.

Dzisiajstworzono tysiące odmian specjalnych farb dyspersyjnych. Pozwalają uzyskać nie tylko kolorową tkaninę, ale prawdziwe arcydzieła o niesamowitym opalizującym kolorze. Wrażenie to powstaje dzięki temu, że farba nie przykleja się do powierzchni nici, jak to ma miejsce w przypadku tej samej tkaniny wiskozowej, ale jest częścią samej tkaniny.

W razie potrzeby stosuje się białe barwniki, w wyniku których powstają tkaniny o niemal nieskazitelnej śnieżnobiałej kolorystyce. Ponieważ włókno acetatowe jest bardzo odporne na promienie UV i bardzo łatwe do prania, trwałość takiej tkaniny jest wielokrotnie wyższa niż w przypadku bawełny czy innych tkanin naturalnych.

Jak działa formowanie

Najczęściej używany do produkcji matryc z około 200 otworami. Jeśli powstałą nić planuje się skręcić w grube włókna lub liny, mieszaninę przepuszcza się przez dysze przędzalnicze o ścianach falistych i karbowanych. Jeśli mówimy o włóknach staplowych z octanu, to ich produkcja praktycznie nie różni się od procesu opisanego powyżej.

Osobliwością jest to, że poszczególne nitki wychodzące z urządzenia formującego są natychmiast składane w wiązkę, która jest natychmiast cięta na kawałki o wymaganej długości. Dodatkowo włókna cięte mogą być produkowane w postaci wstęg, które następnie są cięte na kawałki o wymaganej długości.

Podstawowe właściwości włókien

Jakie są główne właściwości włókna acetatowego? Grubość produkowanych nici w każdym przypadkuwaha się od 11,1 tex X 25 do 16,7 tex X 25 (nr 90/25-60/25). W porównaniu z włóknami wiskozowymi o tej samej grubości, nici acetatowe mają nieco niższą wytrzymałość (o ok. 10-12%). Ale! Jeśli ta tkanina zmoknie (tak, ta bardzo higroskopijność 3,5%), to wskaźniki wytrzymałości natychmiast spadają o 40-45!

Wytrzymałość na rozciąganie (wydłużenie przy zerwaniu) wynosi około 27%, ale wydłużenie elastyczne jest znacznie wyższe niż w przypadku tkanin wiskozowych wielokrotnie wspomnianych powyżej. To z tego powodu "octany" marszczą się bardzo słabo, a rzeczy z nich wyglądają idealnie przez długi czas.

Ulepszona wersja

Wszystko powyższe może doprowadzić uważnego czytelnika do wniosku, że ten rodzaj tkaniny ma zbyt wiele wad. To stwierdzenie jest całkiem prawdziwe dla niedawnej przeszłości, ale dziś w jego produkcji prawie zawsze stosuje się dodatki modyfikujące, które nie mają żadnego chemicznego wpływu na włókno acetatowe. Wzór w tym przypadku wygląda tak: [C6H7O2(OH)3-x(OCOCH3)x].

Ponadto, obecnie coraz częściej stosuje się kierunkową obróbkę cieplną przędzalniczej masy: cząsteczki zaczynają tworzyć bardziej uporządkowane struktury. Dzięki temu tkanina acetatowa staje się znacznie mocniejsza i nie boi się już silnych upałów.

Dziś włókno Alon, produkowane jako tkanina staplowa, charakteryzuje się podobnymi właściwościami. Jest bardzo mocna i elastyczna, ma wysoką trwałość i piękny wygląd. Empirycznie został znalezionyże niewielka ilość pirofosforanu glinu dodana do masy przędzalniczej pozwala uzyskać włókno acetatowe, którego zastosowanie jest możliwe w każdym miejscu, gdzie istnieje zagrożenie pożarowe (np. kurtyny teatralne).