Контрольна робота № 1
Варіант № 1
1. Зіставте за хімічними та фізико-хімічними властивостями гетероцепні і карбоцепні волокна
Синтетичні волокна одержують з синтетичних високомолекулярних з'єднань. Залежно від хімічної будови дані волокна поділяють на дві групи: гетероцепні і карбоцепні.
До волокнам гетероцепних , що складається з молекул, головні ланцюги яких включають атоми вуглецю, азоту, кисню та інших елементів, відносяться поліамідні, поліефірні, поліуретанові і т. д. В даний час всі ці волокна широко використовуються при виготовленні різних текстильних виробів як побутового, так і технічного призначення.
До волокнам карбоцепні , що складається з молекул, які містять в головній ланцюга тільки атоми вуглецю, відносяться поліакрилонітрильні, поліхлорвінілові, поліетиленові і т. д. карбоцепні волокна завдяки своїм властивостям в даний час набули великого поширення при виготовленні технічних виробів.
Поліамідні волокна - синтетичні волокна, формовані з розплавів або розчинів поліамідів. До таких волокон належать капрон, анид, етант. Їх поперечний перетин залежить від форми отвору фільєри, через яку продавлюються полімери. Зазвичай для виробництва поліамідних волокон використовують лінійні аліфатичні поліаміди з молекулярною масою від 15 000 до 30 000 (найчастіше полікапроамід і полигексаметиленадипинамид). З кінця 60-х рр.. 20 в. налагоджений випуск поліамідних волокон з ароматичних поліамідів, що володіють високою термостійкістю. Технологічний процес отримання поліамідних волокон включає три основних етапи: синтез полімеру, формування волокна і його текстильну обробку. Поліамідні волокна характеризуються високою міцністю при розтягу, відмінною стійкістю до стирання і ударних навантажень. Стійкі до дії багатьох хімічних реагентів, добре протистоять біохімічним впливів, забарвлюються багатьма барвниками.
Максимальна робоча температура волокон з аліфатичних поліамідів 80-150 В° С, волокон з ароматичних поліамідів - 350-600 В° С. Поліамідні волокна розчиняються в концентрованих мінеральних кислотах, фенол, крезоли, трихлоретаном, хлороформі та ін Поліамідні волокна малогигроскопична, що є причиною їх підвищеної електрізуемості. Вони погано стійкі до термоокислювальна впливів і дії світла, особливо ультрафіолетових променів. Для усунення цих недоліків у поліаміди вводять різні стабілізатори.
Поліамідні волокна відрізняються високим відносним розривним зусиллям, стійкі до стирання, багатократного вигину, володіють високою хімічною стійкістю, морозостійкістю, стійкістю до дії мікроорганізмів.
Поліефірні волокна - Синтетичні волокна, формовані з розплаву поліетилентерефталату. До поліефірним волокнам відноситься лавсан. У поперечному перерізі волокно лавсану має форму кола Перевершують по термостійкості більшість натуральних і хімічних волокон: при 180 В° С вони зберігають міцність на 50%. Спалахують поліефірні волокна з працею і гаснуть після видалення джерела вогню; при контакті з іскрою і електродугою не обвуглюються. Поліефірні волокна порівняно атмосферостійкі. Вони розчиняються в фенолах, частково (з руйнуванням) - в концентрованої сірчаної та азотної кислоти; повністю руйнуються при кип'ятінні в концентрованих лугах. Обробка парою при 100 В° С через часткового гідролізу полімеру викликає зниження міцності волокна (0,12% за 1 ч). Поліефірні волокна стійкі до дії ацетону, чотирихлористого вуглецю, дихлоретан та ін розчинників, мікроорганізмів, молі, плісняви, килимового жучка.
Стійкість до стирання і опір багаторазовим вигинів поліефірних волокон нижча, ніж у поліамідних волокон, а ударна міцність вище. Міцність при розтягуванні поліефірних волокон вище, ніж у інших типів хімічних волокон. Недоліки поліефірних волокон - трудність фарбування звичайними методами, сильна електрізуемость, схильність до піллінгу, жорсткість виробів - багато в чому усуваються хімічною модифікацією поліетилентерефталату, наприклад діметілізофталатом, діметіладіпінатом (ці сполуки вводять в реакційну суміш на стадії синтезу поліетилентерефталату).
Поліуретанові волокна - спандекс, синтетичні волокна, формовані з розчинів або розплавів поліуретанів або методом хімічного формувань (Поліуретан утворюється з диизоцианата і диамина безпосередньо в процесі волокноутворення). За механічними показниками поліуретанові волокна різко виділяються серед ін видів хімічних і натуральних волокон і багато в чому подібні з гумовими нитками. Для них характерні висока подовження, низький модуль пружності, здатність до пружному відновленню в початковий стан за дуже короткий час. При 120 В° С, особливо в розтягнутому стані, відбувається значна втрата міцності поліуретанових волокон. Тому чистку і фарбування виробів з поліуретанових волокон проводять при температурах не вище 90 В° С. Під дією світла поліуретанові волокна жовтіють (цього в значній мірі можна уникнути застосуванням світлостабілізаторів), а їх механічні властивості змінюються незначно. Поліуретанові волокна досить стійкі до дії гідролітичних агентів під час обробки, прання, фарбування; стійки в оліях, хлорвмісних органічних розчинниках, кислотах, лугах. Поліуретанові волокна переробляють у чистому вигляді або в суміші з натуральними або з ін видами хімічних волокон. Останні йдуть головним чином на оплетку поліуретанової нитки, яка охороняє стрижневу нитку від дії світла. Для одержання тканин використовується пряжа, що складається з 5-20% поліуретанових волокон і 80-95% нерозтяжних волокон.
До поліакрилонітрильних волокнах відноситься нітрон, за зовнішнім виглядом нагадує шерсть. Поверхня волокна гладка з гантелеобразную поперечним перерізом. Нітрон відрізняється високим відносним розривним зусиллям, яке в мокрому стані не змінюється, і пружністю. Нітрон не пошкоджується міллю і мікроорганізмами, має високу стійкість до ядерних випромінювань. По стійкості до стирання нітрон поступається поліамідні і поліефірні волокна. Крім того він характеризується низькою гігроскопічністю, сильної електрізуемость, низькою теплопровідністю і високою світлостійкістю.
Полівінілхлоридні волокна - Синтетичні волокна, формовані з розчинів полівінілхлориду, перхлорвінілової смоли або сополімерів вінілхлориду. Формування здійснюють по сухому або мокрому методу. К полівінілхлоридним волокнах відноситься хлорин, який в порівнянні з іншими синтетичними волокнами і бавовною характеризується меншими відносним розривним зусиллям, пружністю, стійкістю до стирання, гігроскопічністю, світло-і термостійкість. Полівінілхлоридні волокна володіють високою хімічною стійкістю, дуже низькою тепло-і електропровідністю, негорючі, стійкі до дії мікроорганізмів. Для полівінілхлоридні волокна, не підданих термофіксації, характерна висока усадка (у киплячій воді до 55%).
Полівінілспіртовие волокна - Синтетичні волокна, формовані з розчинів полівінілового спирту головним чином по мокрому методу. Полівінілспіртовие волокна в залежності від технології виробництва можуть мати різні механічні властивості. Як правило, вони володіють високою міцністю і стійкістю до стирання і вигину. Може бути отримано полівінілспіртовое волокно з найбільшою серед інших синтетичних волокон гігроскопічністю.
В групу полівінілспіртових волокон входять винол і мтілан:
Вінол відрізняється від всіх синтетичних волокон підвищеною гігроскопічністю, для нього характерні висока стійкість до стирання і низька теплопровідність.
Мтілан має антимікробні властивості.
...
