Применение.. 2. Синтетические волокна. Волокна. природные. химические

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Применение.

Каучуки нашли широкое применение:

· Обувь, ткань.

· Шины.

· Ленты, ремни, трубы.

· Строительные материалы.

· Электротехника, электроника.

· Строительные материалы.

2. Синтетические волокна

Когда перечисляют нужды людей, на втором месте после пищи упоминают одежду. Одежда защищает нас от холода зимой и от зноя летом, она нужна нам и весной и осенью, её мы пользуемся всю жизнь. Вот почему основная масса всех тканей, идет на одежду.

Кроме того, ткани используются при отделке помещений, для обивки салонов автомобилей, вагонов, самолетов и пароходов. Они нужны при производстве мебели, электроаппаратуры, всевозможных проводов и кабелей, и во многих других производствах.

Из прочных технических тканей делают брезенты, мешки, кули. Вместе с резиной мы видим их в покрышках автомобильных шин, в резиновой обуви, в плащах.

Из материи специальных сортов делают парашюты, аэростаты, палатки, надувные лодки и матрацы. А из тканей и сжатого воздуха строят большие склады, навесы, временные производственные помещения и зрелищные залы, например для цирковых представлений.

То есть современная промышленность использует волокна различного типа.

Волокна – природные или искусственные высокомолекулярные вещества, отличающиеся от других полимеров более высокой степенью упорядоченности молекул и, как следствие, особыми физическими свойствами, позволяющими использовать их для получения нитей.

1. Классификация волокон.

Волокна
природные		химические
растительного происхождения	животного происхождения	искусственные	синтетические

В зависимости от происхождения и способа получения волокна делятся на следующие группы:

а) Природные волокна растительного происхождения получают из соответствующих растений (лён, хлопок, конопля).

б) Природные волокна животного происхождения получают из различных животных: шерстяное волокно – из шерсти коз, овец, лам, кроликов и др.; шёлковое волокно – из коконов тутового шелкопряда (крепдешин, креп-жоржет и др. ) или дубового шелкопряда – (чесуча).

в) Искусственные волокна получают путем химической обработки природных полимеров, например целлюлозы, которую выделяют из древесины или хлопкового пуха (вискоза, ацетатное волокно, медноаммиачное).

г) Синтетические волокна в отличие от искусственных получают из синтетических полимеров (капрон, лавсан, нитрон, хлорин).

Искусственные волокна – продукты химическое переработки высокомолекулярных природных веществ (целлюлозы, природного каучука, белков).

Синтетические волокна – вырабатываемые из синтетических полимеров (полиамидного, полиэфирного, полиакрилонитрильного и поливинилхлоридного волокон).

Таблица. НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ ВОЛОКНА

Волокно. Химическая формула	Исходное вещество
Хлопковое (C₆H₁₀O₅)_n	Хлопок
Вискозное волокно (C₆H₁₀O₅)_n	Древесина Целлюлоза
Ацетатное триацетатное Ацетатное волокно	(C₆H₁₀O₅)_n– хлопковая или древесная целлюлоза и ангидрид уксусной кислоты
Нитрон (полиакрилонитрильное волокно) [-CH₂-CH-]_n │ CN	Акрилонитрил CH₂=CH │ CN
Лавсан, полиэтилентерефталат (полиэфирное волокно)	Этиленгликоль HO-CH₂CH₂-OH и двухосновной кислоты - терефталевой (1, 4-бензолдикарбоновой) HOOC-C₆H₄-COOH
Капрон (полиамидное волокно) [-NH-(CH₂)₅-CO-]_n	Капролактам

Получение важнейших синтетических волокон.

КАПРОН

Капрон [-NH-(CH₂)₅-CO-]_n – Это волокно относят к группе амидных волокон.

В промышленности его получают путем полимеризации производного

6-аминокапроновой кислоты – капролактама.

H₂N-(CH₂)₅-CO-OH + H₂N-(CH₂)₅-CO-OH + H₂N-(CH₂)₅-CO-OH →

6-аминокапроновая кислота

→ H₂N-(CH₂)₅-CO-OH + H₂N-(CH₂)₅-CO- … + nH₂O

Процесс ведется в присутствии воды, играющей роль активатора, при температуре 240-270° С и давлении 15-20 кгс/см² в атмосфере азота.

Достоинства:

1. Благодаря сильному межмолекулярному взаимодействию, обусловленному водородными связями между группами –CO-NH-, полиамиды представляют собой труднорастворимые высокоплавкие полимеры с температурой плавления 180-250°С.

2. Устойчивость к истиранию и деформации

3. Не впитывает влагу, поэтому не теряет прочности во влажном состоянии

4. Термоплатичен

Недостатки:

1. Малоустойчив к действию кислот

2. Малая теплостойкость тканей (нельзя гладить горячим утюгом)

Применение:

1. Полиамиды применяются прежде всего для получения синтетического волокна. Вследствие нерастворимости в обычных растворителях прядение ведется сухим методом из расплава с последующей вытяжкой. Хотя полиамидные волокна прочнее натурального шелка, трикотаж и ткани, изготовленные из них, значительно уступают по гигиеническим свойствам из-за недостаточной гигроскопичности полимера.

2. Изготовление одежды, искусственного меха, ковровых изделий, обивок.

3. Полиамиды используются для производства технических тканей, канатов, рыболовных сетей.

4. Шины с каркасом из полиамидного корда более долговечны.

5. Полиамиды перерабатываются в очень прочные конструкционные изделия методами литья под давлением, прессования, штамповки и выдувания.

ЛАВСАН

Волокно лавсан – продукт поликонденсации двухосновной терефталевой кислоты и этиленгликоля.

Лавсан (полиэтилентерефталат) - представитель полиэфиров:

Получают реакцией поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля:

HOOC-C₆H₄-COOH + HO-CH₂CH₂-OH + HOOC-C₆H₄-COOH + … →

→ HOOC-C₆H₄-CO – O-CH₂CH₂-O – OC-C₆H₄-CO – … + nH₂O

полимер-смола

Достоинства:

1. Прочность, износостойкость

2. Свето и термостойкость

3. Хороший диэлектрик

4. Устойчив к действию растворов кислот и щелочей средней концентрации

5. Высокая термостойкость (-70˚ до + 170˚ )

Недостатки:

1. Негигроскопичен (для производства одежды используют в смеси с другими волокнами)

Применяется лавсан в производстве:

1. волокон и нитей для изготовления трикотажа и тканей различных типов (тафта, жоржет, креп, пике, твид, атлас, кружево, тюль, плащевые и зонтичные полотна и т. п. );

2. пленок, бутылей, упаковочного материала, контейнеров и др.;

3. транспортёрных лент, приводных ремней, канатов, парусов, рыболовных сетей и тралов, бензо- и нефтестойких шлангов, электроизоляционных и фильтровальных материалов, щёток, застёжек " молния", струн ракеток и т. п.;

4. хирургических нитей и материалов для имплантации в сердечно-сосудистой системе (эндопротезы клапанов сердца и кровеносных сосудов), эндопротезирования связок и сухожилий.

Вопросы.

1. Капрон относят к группе амидных волокон.

- Как вы думаете, почему эта группа так называется?

2. Волокно лавсан относится к полиэфирным волокнам. Почему?

3. Перечислите достоинства и недостатки искусственных и синтетических

волокон.

4. Какие экологические проблемы возникают в отношении синтетических

волокон?

⇐ Предыдущая 12