Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Тоқыма талшықтары мен жіптердің топтастырылуы. Олардың қасиеттерінің негізгі сипаттамасы




Тоқыма талшықтарының топтастырылуы. Тоқыма талшықтарын тегіне қарай алынуына және химиялық құрамына қарай топтастырады. Алынуына қарай барлық талшықтар табиғи және химиялық болып бөлінеді.

Табиғи талшықтарға өсімдік тектес, жануар тектес және минералды талшықтар жатады, олар табиғатта адамның қатысынсыз түзіледі. Өсімдік тектес табиғи талшықтар целлюлозадан тұрады: оларды өсімдіктердің ұрық беттерінен (мақта) және жемістерінен (койр), сабақтарынан (зығыр, рами, пенька, джут және т.б) және жапырақтарынан (абака, маниль пенькасы, сизаль) алады. Жануар тектес табиғи талшықтарды түрлі жануарлардың жүндерінен алады, олар белок-кератиннен тұрады, жібектен ол фибрионнан тұрады.

Химиялық талшықтарға зауыттарда органикалық табиғи немесе синтетикалық полимерлерден немесе бейорганикалық заттардан қалыптау жолы арқылы алынатын талшықтарды жатады. Жасанды талшықтарды дайын күйінде кездесетін жоғарғы молекулалық қосылыстардан (целлюлоза, белок) алады. Синтетикалық талшықтар төменгі молекулалық қосылыстарды синтездеу арқылы алынатын жоғары молекулалық қосылыстардан өндіріледі. Олар гетеротізбекті және карботізбекті талшықтар болып бөлінеді. Гетеротізбекті талшықтар негізгі молекулалық тізбекте көміртегі атомынан басқа элемент атомдары болған полимерлерден түзіледі. Карботізбекті талшықтар негізгі молекулалық тізбекте көміртегі атомынан басқа элемент атомдары болмайтын полимерлерден түзіледі.

Тоқыма талшықтары өндірісінің дамуы.Ежелгі уақыттан ХІХ ғасырдың соңына дейін тоқыма материалдарының өндірісінің негізгі шикізаты болып өсімдік тектес немесе жануар тектес табиғи талшықтар табылды. Химия ғылымы саласындағы ХІХ ғ және ХХғ үлкен жетістіктер өнеркәсіптік және өндірістік химиялық талшықтар алуға қажетті шарттарды жасап берді.

Табиғи жібек тектес жасанды талшық алу идеясы ХVII-XVIII ғғ айтылғанымен, бұл ойлардың практика жүзінде іске асырылуы тек қана ХІХ ғасырдың ортасына таман болды. Ең алғаш рет целлюлоза нитратынан жасанды талшық (нитрожібек) 1883жылы алынды. Осыдан кейін біраз уақыттан кейін целлюлоза талшықтарының өзге де түрлері: медаммиакты, вискозды және ацеттатты пайда бола бастады. ХХ ғасырдың 30-жылдарының ортасында химиялық талшықтар өндірісінде қарқынды қозғалыста алғашқы синтетикалық (полиамидті) талшықтар алу пайда болды, бұл – берілген қасиетте талшықтарды алудың жаңа кезеңінің бастамасы еді. Осыдан бастап әлемдік химиялық талшықтар өндірісі үздіксіз және жылдам дамып келеді. Егер 1913жылы әлемде 11,8 мың тонна химиялық талшықтар немесе тоқыма шикізатының 0,2% құраса, үшінші мыңжылдык басталуы қарсаңында 31,3 млн тоннаға, яғни жалпы көлемде 54,2% құрады. Болжауларға сүйенсек ендігі уақытта химиялық талшықтар мен жіптердің үлесі 62% жоғарылайды. Тоқыма талшықтарының ылдық орташа өсуі соңғы 20 жылда 2,5% құрады, бұл өсу негізінен химиялық талшықтар есебінен болып отыр. Бұл біріншіден химиялық талшықтар өндірісінің шикізаты қол жетімді және арзан, жеткілікті көлемде бар: көмірден, мұнайдан және табиғи газдан алынады. Екіншіден, бастапқы кезде табиғи талшықтарды орнына ойлап табылған химиялық талшықтар арнайы қасиеттерге: жоғары беріктілік, серпімділік, тозуға төзімділік, жылуға тұрақтылық, майысқақты және т.б ие болды. Сонымен қатар заманауи технологтар алдын-ала берілген қасиеттерге сай талшықтар мен жіптер алуға мүмкіндік жасап отыр, бұл тоқыма талшықтарын негізінен техникалық тағайындалған бұйымдарда қолдануға мүмкіндік береді.





Химиялық талшықтар классында әр топтардың даму қарқыны мен өндіріс көлемі әртүрлі (1.1 кесте). Жасанды және синтетикалық талшықтардың шығарылуының шекті салмағы синтетикалық топтардың ұлғаюы жағына қарай күрт өзгерді (91,4%). Жасанды талшықтарға қарағанда синтетикалық талшықтар өндірісінің өзіндік жетістіктері бар – олардың өндірісінде шикізат арзан және қолжетімді, және олар әртүрлі бағалы қасиеттерге ие. Тоқыма талшықтарының ішінде ең бірінші болып: полэфирлі талшықтар тұр, олардың шығарылымы 2000 жылы 18,9 млн т жетті, яғни химиялық талшықтар өндірісі көлемінің 60% құраса, табиғи және химиялық талшықтар өндірісінің 32% құрады.

Полиамидті талшықтар (синтетикалық талшықтарды ең әйгілі және тарихи бірінші түрі болып саналады) өндірісінің даму қарқыны полиэфир талшықтарына қарағанда төмен және жіптер шығару есебінен өсу байқалады. Соңғы жылдары практика жүзінде полиакрилонитрил талшықтар өндірісі бірқалыпты деңгейде қалып отыр. Тез дамып жатқан өндіріске полипропиленді талшықтар және жіптер өндірісін жатқызуға болады, себебі оладың шикізаты арзан және энерго сыйымдылығы аз болғандықтан. Негізінен олар техникалық мақсатта қолданылады, бірақта болашақта тұрмыстық тоқыма материалдарына қолдануды кеңейту жасалынып жатыр.

Целлюлоза талшықтар өндірісі синтетикалық талшықтарға қарағанда көзге көрінетін жетістіктеріне қарамай (қайта қамтылған шикізат базасы, жоғары гигиеналық қасиеттері) өсу қарқыны байқалмайды. Оның өндірісінің заманауи технологиясының ең маңызды кемшілігі – қосымша шығын кететін қоршаған ортаны қорғауға байланысты мәселелер.

2000 жылы әлемдік табиғи талшықтар өндірісінде мақтаның үлесі 26,5 млн т, яғни 74,2%, 7,2 жүн және жібекті, ал қалған үлесті – лубянды талшықтар құрады. Бірақта табиғи талшықтар өндірісінің көлемі төменде келеді, себебі үлкен пайда түсіретін егіс алқаптарының тарылуы және оларды алу кезіндегі еңбек сыйымдылығының жоғарылығы.

Мақта-мата өндірісінде соңғы жылдары таза мақтадан басқа химиялық талшықтар көп қолданылады. Келекшекте саланың химияландыру үрдісі өсе түсетіні анық, сол себепті мақта-мата өндірісінде химиялық талшықтардың үлесі арта береді.

Табиғи талшықтарға қарағанда химиялық талшықтар көп қасиеттері бойынша біркелкі болады, ал кейбір қасиеттерін, мысалы, ұзындығын, сызықтық тығыздығын, беріктігін реттеуге мүмкіндік бар. Сонымен қатар химиялық талшықтарды өндіру климаттық жағдайларға байланысты емес. Жекелеген талшықтарды өндіру өнімділігі өте жоғары, шикізат қорлары жеткілікті, әрі арзан және табиғи талшықтармен салыстырғанда оларды өндіру көлемі егістікке тәуелді емес.

Жасанды талшықтар алу мүмкіндігін бірінші болып XVI ғасырда ағылшын Р. Гук айтқан еді, бірақ өнеркәсіпте жасанды жібек XIX ғасырда ғана алына бастады.

Целлюлозалық талшықтардың ішінде ең бірінші нитратты жібек (1890 ж), кейін – мыс-амиакты және визкозалы жібектер алынады. Визкозды жібек шығару жөніндегі бірінші зауыт Ресейде 19,9 жылы Мәскеу облысындағы Мытищи қаласында салынды.

Химиялық талшықтарды үздіксіз қарапйым жіптер, кейіннен талшықтарды штапельдік түрде өндіреді. Штапельді талшықтарды, үздіксіз жіптерді өндіргенде қысқа бөліктерге кесіп шығарады. Қазіргі уақытта химиялық талшықтардың басым бөлігі штапель түрінде өндіріледі. Соған байланысты өндіріс үнемділігі жоғары, штапельдер әртүрлі қалдықтар мен қоспалар дайындауға тиімді.

Химиялық талшықтар жасанда және синтетикалық полимерлерден зауытта өндіріледі. Жасанда полимерлер табиғи полимерлік заттардан химиялық жолмен алынады. Оларға табиғи целлюлоза жатады. Жоғары сапалы ағаш целлюлозасынан немесе тазартылған мақта целлюлозасынан жасанда талшықтар (визкозалық, мысты аммиак, полинозды) алынады.

Химиялық талшықтарды өндірудің жалпы принциптері бойынша сұйық немес балқыған полимерді фильералар арқылы өткізеді, химиялық немесе физикалық әдіспен қатты түрге айналдырылады.

 

 

Химиялық жіптерді және штапельденген талшықтарды қалыптастыру сұлбасы

 

Иіретін ерітінді және балқыма

Ағызуға қысып топтау
Фильтрлеу
Үздіксіз ағындардың ағын шығуы
Ағындардың қарапайым жіптерге қатаюы
Барлық жіптерді жалпы шираққа біріктіру
Жіптерді бір собыққа орау
Ширақты кесу
Штапельді талшық
Ширату
Ширатылған құрама жіп

Химиялық талшықтар өндірісінің толық циклі келесі кезеңдерге бөлінеді:

- шикізатты алу және алдын-ала дйындау;

- иіру ерітіндісін немесе балқымасын алу;

- талшықтарды қалыптасытыру;

- өңдеу (қоспаларды ажырату, майлау);

- текстильдік өңдеу (созу, кесу, ширату, орау).

Химиялық талшықөтарды қалыптастыру төмендегідей тәсілдермен орындалады:

- полимерлер ерітіндісінен ылғалды тәсілмен;

- полимерлер ерітіндісінен құрғақ тәсілмен;

- полимерлер балқымасынан;

- жібітілген полимерден.

Бірінші тәсілмен вискозалық, мысты аммиак талшықтарын қалыптасытырады. Вискоза ерітіндісі фильтр арқылы насоспен иіру машинасына беріледі. Ары қарай ерітінді фильтрдің тесіктерінен басып шығарылып,күкіртқышқылының және тұздардың ерітіндісі құйылған тұндырғыш науаға келіп түседі. Науада күкірт қышқылының әсерінен вискоза ерітіндісі целлюлозаның гидратына айналады да, жіңішке иілігіш жіптер пайда болады. Жіптер білікшелерден өтіп, бобинаға оралады. Құрғақ тәсіл ацетат талшықтарын қалыптасытыруға қолданылады. Фильтрден шыққан ерітіндінің ағындары ыстық ауаның әсерінен қатаяды. Жіптер шахтада қалыптасып, роилкпен майланып бобинаға оралады.

 

 

4-сурет. химиялық талшықтарды қалыптастыру тәсілдері

Балқымадан қалыптастыру синтетикалық талшықтар үшін жиі қолданылады. Капрон жіптерін капролактамнан (полиамидтен) қалыптастыру үшін оның ұнтақтарын бункерден ыстық балқыту торына түсіреді. Ыстық балқыма фильтр арқылы фильтрге қысыммен жіберіліп, оның тесіктерінен өткізіледі. Ағындар камерада ауамен салқындату арқылы қатаяды. Содан соң буландыру шахтасынан өтіп, білікшелерден майланады да, бобинаға оралады. Штапельді талшықтар өндіргенде фильтр бірнеше мың тесіктерден тұрады: 1200-5000 немесе 12000-15000, ал үздіксіз жіптер өндіргенде олардың саны 100-200-ге жетеді.

Мақтаны талшықтармен араластыруға химиялық талшықтарды қысқа штапельдер түрінде қолдану қолоайлы. Аралас жіптерден тоқылған мата, трикотаж бұйымдарының тұтыну қасиеттері жоғары болады. Құрама жіптер көбінесе фасонды немесе текстурленген жіптер түрінде жиі қолданылады. Оларды мақта жібімен ширатып немесе матаның бір жіп жүйесінде қолданады.

Қазіргі уақытта мақта-мата өндірісінде химиялық талшықтардың модификацияланған түрлері – полинозды, жоғары модульді вискоза талшықтары (ВВМ) қолданылады.

Төменгі 1-кестеде химиялық талшықтардың физика-менаикалық қасиеттері орташа талшықты және жіңішке талшықты матамен салыстырмалы түрде көрсетілген.

Мақта-мата өндірісінде жасанды талшықтардан жиі қолданылатыны вискозалық талшықтар. Вискозалық талшықтар ағаш целлюлозасыннан алынады. Ағаш целлюлозасы ағаш өңдеу зауыттардан үлкен картон қалпында түседі.

Картон алдын-ала кептіріледі, оның ылғалдылығы 6-8% болуы керек. Кептірілген картон үгітіледі және қоспасы 18% натрий сілтісінде NaOH өңделеді. Осындай өңделген ағаш целлюлозасы сілтілік целлюлозаға айналады. Кейін оның құрамынан артық сұйық сілті сығылады, одан кейін температурасы 25-300С шамасында 12-24 сағат бос сақталады. Осындай уақыт ішінде сілтілік целлюлоза ауадағы оттегімен қосылып, тотығады.

 

1-кесте

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.01 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал