Презентация на тему "Химические волокна" в формате powerpoint. Презентация на тему «Волокна Презентация на тему изготовление химических волокон

Волокнистый материал

Мононить – одиночная нить, которая потенциально может иметь бесконечную длину; получается в природных условиях, например, шелковая нить производится гусеницей шелкопряда или с помощью технических средств (фильер).

Волокно – гибкое и прочное тело, имеет длину в несколько сантиметров; химическое волокно получают измельчением (разрезанием) пучков многих мононитей

Природные волокна подразделяются на:

белковые волокна (животного происхождения): шерсть, например овечья, и шелк – волокно, вырабатываемое почти исключительно тутовым шелкопрядом;

целлюлозные волокна (растительного происхождения): хлопок, джут, лен, пенька, реже волокна других растений семейства крапивных;

силикатные волокна: асбест

Свойства. Полиамидные волокна – термопластичные полимеры. Характеризуются легкостью, высокой прочностью, выдерживают очень высокое растяжение, сжатие или изгиб. Воспламеняются с трудом. Имеют малую гигроскопичность; максимальная температура глажения 150°С. Атмосферостойкие, но (без специальных присадок) чувствительны к действию света .

Применение. В виде штапельного волокна (дедерон, перлон, найлон) используются для изготовления товаров широкого потребления, кордных нитей для шин и других резинотехнических изделий, в производстве фильтров, рыболовных сетей, канатов и др.

Свойства. Полиакрилонитрильные волокна нетермопластичны. Не разрушаются при кипячении в воде, устойчивы к глажению до 150°С, чрезвычайно стойки к воздействиям атмосферной среды, свету и различным растворителям. Воспламеняются с трудом.

Применение. В виде штапельного волокна (орлон и др.) используются в производстве верхнего трикотажа, мехов, ковров, фильтровальных тканей, в смеси с хлопком – брезентов и др.

Полиэфирные волокна

Свойства. Полиэфирные волокна термопластичны, размягчаются при 240°С, плавятся при 260°С. Имеют низкую гигроскопичность и быструю высыхаемость. Очень прочные на разрыв, светоустойчивы. Хорошо сохраняют форму, ткани из этих волокон при температуре ниже 80°С не мнутся (при стирке нельзя кипятить).

Применение. В виде штапельного волокна (лавсан, дакрон) используются в производстве верхней одежды, тюля, ковров, технического сукна, фильтровальных тканей, в виде нити – в производстве шинного корда, тканей для конвейерных лент, пожарных рукавов и т. п.

Слайд 2

Волокна- тонкая непряденая нить растительного, животного или минерального происхождения. Определение

Слайд 3

Волокна Природные Химические Органические Неорганические Шелк, хлопок, шерсть Минеральные Синтетические Искусственные

Слайд 4

Капрон

Капрон - это синтетическое полиамидное волокно. Это вещество стало продуктом реакции поликонденсации при нагревании аминокапроновой кислоты под давлением. Благодаря основному составляющему компоненту - аминокапроновой кислоте - полученное новое вещество назвали капроном.

Слайд 5

Формула и внешний вид

Капрон или капроновое волокно- бело-прозрачное, блестящее, очень прочное, гладкое вещество. Капрон (или полиамид-6) – синтетическое полиамидное волокно. Мономеры: капролактам

Слайд 6

Свойства

Наряду с высокой прочностью капроновые волокна характеризуются устойчивостью к истиранию При нагревании его прочность снижается. Легко размягчается, из расплавленного кусочка капрона можно вытянуть нить. При горении плавится, образуя темный блестящим шарик, горит с неприятным запахом

Слайд 7

Капроновые колготки Пластмассовые шестерни Рыболовные сети из капроновых нитей Каркас для автопокрышки из кордной ткани Шины с кордом из капрона Применение

Слайд 8

Хлопок Хлопок (хлопчатобумажная ткань) - Волокно растительного происхождения, покрывающее семена хлопчатника.

Слайд 9

Внешний вид

Хлопок представляет собой тонкие, короткие, мягкие пушистые волокна. Волокно несколько скручено вокруг своей оси.

Слайд 10

Свойства

Достаточная прочность. Высокая теплостойкость: выдерживает нагревание до 150°C в сухой атмосфере. При 245°C волокно буреет и загорается. Горит очень легко, сгорает полностью, пламя желтое, пепел серый, запах жженой бумаги.

Слайд 11

Слайд 12

Шерсть - это собранный для переработки волосяной покров животных (овец, коз, верблюдов и др.) Способы получения: Шерсть от животных получают при помощи стрижки, реже - вычёсыванием. Применение: Из шерсти вырабатывают пряжу, ткани, трикотаж, валяльно-войлочные изделия и др. Шерсть

Слайд 13

Физические свойства и внешний вид: Шероховатая, волокна упругие. Действия реагентов: Растворяется в щелочах. Характер горения, плавления: Плохо горит, образуя плотный спекшийся шарик. Запах при горении, плавлении: Жженого пера.

Слайд 14

Термостойкость шерсти невысокая: предельная температура сушки 60-70° С; при температуре 100-105° С шерсть теряет влагу, волокно становится жестким и ломким, а при 120° С шерсть желтеет и начинает разлагаться. Шерсть обладает низкой теплопроводностью, поэтому шерстяные ткани отличаются высокими теплозащитными свойствами. Щёлочь, особенно едкий натр, разрушает волокно шерсти, и изделие становится рыхлым (расползается), поэтому изделия из шерсти рекомендуется стирать нейтральным мылом или специальными синтетическими моющими средствами.

Слайд 15

Шерсть упруга, эластична, прочна, обладает извитостью волокна (чем тоньше шерсть, тем она более извита). Благодаря хорошей упругости шерстяные изделия не сминаются и долго сохраняют хороший внешний вид. Коэффициент теплопроводности у шерсти ниже, чем у многих текстильных волокон. Именно поэтому шерстяная постель является наиболее теплой. Основное вещество, из которого состоит шерсть: кератин - относится к группе белковых (протеиновых) веществ.

Cлайд 1

Cлайд 2

Текстильные волокна Для нужд человека используется большое количество различных волокон, как натуральных (среди которых 50% составляет хлопок, значительную долю –лен и шерсть), так и химических (примерно 20%) - по данным на 1988 год. Сейчас эта пропорция значительно изменилась в сторону химических волокон

Cлайд 3

Классификация текстильных волокон Химические волокна – волокна созданные человеком в промышленных условиях К искусственным волокнам относятся гидратцеллюлозные (вискозные, медно- аммиачные) и ацетилцеллюлозные (диацетатные и триацетатные)

Cлайд 4

Характеристика химических волокон К синтетическим волокнам относятся: Полиамидные – капрон, анид, энант - отличаются высокой прочностью при растяжении, стойки к истиранию, многократному изгибу химически – и морозоустойчивые Полиэфирные – лавсан - прочность ниже. Разрушается под воздействием на него кислот. Волокно является термостойким. Обладает низкой теплопроводностью и большой упругостью, что позволяет получать из него изделия хорошо сохраняющие форму, имеют малую усадку Полиакрилонитрильные – нитрон- по внешнему виду напоминает шерсть. Обладает высокой прочностью. Изделия после стирки хорошо сохраняют форму. Не требуют глажения Поливинилхлоридные –хлорин –характерна высокая химостойкость, негорючесть, невоспламеняемость и высокие электроизоляционные свойства, обладает способностью накапливать электростатические заряды, поэтому его используют для изготовления лечебного белья Поливинилспиртовые – мтилан – обладает антимикробными свойствами и используется в медицине в качестве нитей для временного скрепления хирургических швов О химической стороне вопроса вы будете говорить на уроках химии

Cлайд 5

Сырье для производства химических волокон Искусственные волокна – сырьем служит целлюлоза получаемая из древесины ели и отходов переработки хлопка

Cлайд 6

Сырье для производства химических волокон Синтетические волокна –для производства волокон используются газы и продукты переработки каменного угля и нефти

Cлайд 7

Производство химических волокон Основные этапы: Прядильный раствор Формование волокна Отделка волокна

Cлайд 8

Прядильный раствор Прядильный раствор получают путем растворения целлюлозы в растворе едкого натра (вискоза) Прядильный раствор должен иметь определенную вязкость, постоянные свойства во время формования волокна, быть технологичным

Cлайд 9

Формование волокна Схема формования волокна и внешний вид фильеры Прядильный раствор продавливают через фильеру -цилиндр из нержавеющей стали, в донышке которого имеются отверстия диаметром 0,06-0,08 мм, в ванну с водным раствором серной кислоты и ее солей. Количество отверстий в фильере определяется толщиной нити, например для получения нити толщиной от 11,1 текс (№90) до 22,2 текс (№45) должно быть от20 до 120 отверстий После продавливания через фильеры волокно подвергается вытяжке и тепловой обработке в горячей ванне или паром. Вытягивание волокна на пути от ванны до приемного механизма – необходимое условие получения нити с определенными свойствами

Cлайд 10

Отделка волокна Сформованные из одной фильеры нити соединяются в комплексные и подвергаются вытягиванию и термообработке. В результате этого нити становятся более прочными благодаря лучшей ориентации их макромолекул вдоль оси, но менее растяжимыми вследствие большей распрямляемости их макромалекул. После вытягивания нити подвергаются термофиксации, где молекулы приобретают более изогнутую форму при сохранении их ориентации. Отделка нитей проводится с целью удаления с их поверхности посторонних примесей и загрязнений и придания им некоторых свойств (белизны, мягкости, шелковистости, снятия электризуемости). После отделки нити перематываются в паковки и сортируются

Основным исходным материалом для получения текстильных изделий являются волокна. Их можно разделить на несколько групп. Натуральные волокна или природные волокна разделяются на текстильные волокна растительного (например, хлопок, лен, пенька), животного (шерсть, натуральный шелк) и минерального (асбест) происхождения, пригодные для изготовления пряжи. Химические волокна, получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров (синтетического волокна). Производство химических волокон обычно заключается в продавливании раствора или расплава полимера через отверстия фильеры в среду, которая вызывает затвердевание образовавшихся тонких волокон. Такой средой при формовании из расплавов служит холодный воздух, из растворов горячий воздух («сухой» способ) или специальный раствор - осадительная ванна («мокрый» способ). Выпускаются в виде мононити, штапельного волокна или пучка из множества тонких нитей, соединенных путем крутки.

Натуральные волокна растительного происхождения можно разделить на две группы: хлопковые или хлопчатобумажные и лубяные волокна.

Хлопком обычно называют волокна, покрывающие семена растения хлопчатника.
Лубяными называют волокна, содержащиеся в стеблях, листьях и оболочке плодов различных растений. Наиболее распространены следующие виды лубяных волокон: лён, пенька(волокно конопли),джут и др.

ХЛОПОК - волокна, покрывающие семена хлопчатника. При его созревании плоды (коробочки) раскрываются, и из них собирают хлопок-сырец (волокно с неотделенными семенами).В коробочке содержатся семена, покрытые целлюлозными волокнами, которые могут быть длинными или короткими. Поэтому хлопок называют длинноволокнистым или коротковолокнистым. От этого зависит качество выпускаемых из хлопка материалов. При переработке от семян отделяют хлопок-волокно (волокна длиной более 20 мм), пух (менее 20 мм) и подпушек (менее 5 мм). Из хлопка вырабатывают ткани, трикотаж, нити, вату и др. Пух и подпушек хлопка применяют в химической промышленности как сырье для изготовления искусственного волокна и нитей, пленки, лаков и т. п. Хлопок устойчив по отношению к щелочам, но разлагается под действием кислот.

ШЕРСТЬ – это волокна, получаемые при стрижке овец, коз, верблюдов и других животных. Качество шерсти зависит от толщины поперечного сечения и длины шерстяных волокон. Основную массу перерабатываемой в промышленности шерсти составляет овечья. Виды волокон шерсти: пух - наиболее ценное тонкое, мягкое извитое волокно; переходный волос, то есть более толстое, жесткое и менее извитое, чем пух; «мертвый волос» малопрочное и жесткое волокно. Из шерсти вырабатывают пряжу, ткани, трикотаж, валяльно-войлочные изделия и др.Шерсть чувствительна к действию щелочей, которые делают её хрупкой, а по отношению к кислотам, она наоборот, устойчива. По химическому составу шерсть представляет из себя белковое вещество. При горении шерсти выделяется характерный запах жженого пера.

ЛЕН - род одно- и многолетних трав и кустарников семейства льновых, прядильная и масличная культура. Возделывают в основном лен-долгунец в стеблях 20-28% волокна, и лен масличный, или лен-кудряш, в семенах 35-52% льняного масла. Льняные волокна получают из лубяного стебля льна. Это первое волокно, которое человек научился получать уже в каменном веке. Длинные льняные волокна состоят из целлюлозы. Лен – самое прочное натуральное волокно. Поэтому он используется в производстве прочных нитей, тканей для парусов, а ввиду хороших гигиенических свойств льняные ткани используют для изготовления белья.

ШЕЛК - натуральная текстильная нить животного происхождения; продукт, выделяемый железами гусениц шелкопрядов. При совместной размотке нескольких коконов получают шелк-сырец, из которого вырабатывают крученый шелк, применяемый для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток. Отходы перерабатывают в пряжу для технических и других тканей. По химическому составу шелк представляет из себя белковое вещество. Мягкие, блестящие, красивые на вид изделия из шелка обладают, однако, низкой износостойкостью и высокой себестоимостью.

Химические волокна получают из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров синтетического волокна). Полимеры (от поли... и греч. meros доля, часть), вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. По происхождению полимеры делят на природные, или биополимеры (например, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук), и синтетические (например, полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы), получаемые методами полимеризации и поликонденсации. По форме молекул различают линейные , разветвленные и с етчатые полимеры, по природе органические , элементоорганические , неорганические полимеры. Для линейных и разветвленных полимеров характерен комплекс специфических свойств, например, способность образовывать анизотропные волокна и пленки, а также существовать в высокоэластичном состоянии. Полимеры основа пластмасс, химических волокон, резины, лакокрасочных материалов, клеев, ионитов. Из биополимеров построены клетки всех живых организмов.

С годами природные волокна перестали в полной мере удовлетворять человека, поэтому учёные всего мира трудились над тем, чтобы найти им замену. Более трёхсот лет назад (в 1655 году) выдающийся английский физик Роберт Гук опубликовал трактат, в котором было такое высказывание:” Возможно, по – видимому, найти пути искусственно получить клейкую массу, аналогично тому, как она образуется у шелковичного червя… Если такая масса будет найдена, то по-видимому, более лёгкой задачей будет найти путь вытягивания этой массы в тонкие нити…” Но только в 1884 году ученику Луи Пастера французскому изобретателю Илэру де Шардоннэ удалось получить искусственные волокна. Самые распространённые виды искусственных волокон получают путём переработки целлюлозы. Шардоннэ впервые решил перевести с помощью растворителя целлюлозу в раствор и из этого раствора получить новоё волокно. Для этого он продавливал полученною жидкую массу через тонкие отверстия. Для получения волокон раствор или расплав полимера продавливают через тончайшие отверстия прядильной фильеры. Из полученных волокон прядут нити, идущие на изготовление текстильных изделий.

При обработке отходов древесины и опилок выделяется целлюлоза. В процессе получения вискозного волокна целлюлозу обрабатывают реактивами (NaOH и CS2). Вискозное волокно - искусственное волокно, формуемое из вискозы; состоит из гидратцеллюлозы. Легко окрашивается, гигроскопично; недостатки: большая потеря прочности в мокром состоянии, легкая сминаемость, низкая износостойкость устраняются модифицированием вискозного волокна. Благодаря доступности сырья и низкой стоимости реагентов производство вискозного волокна высокоэкономично. Применяется (иногда в смеси с другими волокнами) для выработки одежных тканей, трикотажа, корда. В процессе получения ацетатных волокон целлюлозу обрабатывают ангидридом уксусной кислоты, полученный ацетат целлюлозы растворяется в ацетоне и продавливается через фильеры.

Ацетатные волокна - искусственные волокна, формуемые из растворов триацетата целлюлозы (триацетатное волокно) и продукта его частичного омыления (собственно ацетатные волокна). Мягкие, эластичные, мало сминаются, пропускают ультрафиолетовые лучи; недостатки : невысокая прочность, низкая термо- и износостойкость, значительная электризуемость. Применяются главным образом в производстве изделий народного потребления, например, белья. Мировое производство около 610 тыс. т.

Полиамидное волокно - синтетическое волокно, формуемое из расплавов или растворов полиамидов. Прочно, эластично, устойчиво к истиранию, многократному изгибу и действию многих химических реагентов; недостатки: малая гигроскопичность, повышенная электризуемость, невысокая термо- и светостойкость. Применяется в производстве тканей, трикотажа, шинного корда, фильтровальных материалов и др. Основные торговые названия: из поликапроамида капрон, нейлон-6, перлон, дедерон, амилан, стилон; из полигексаметиленадипинамида анид, нейлон-6,6, родианайлон, ниплон.

Полиэфирное волокно -синтетическое волокно, формуемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных. Достоинства незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки: трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость устраняется химическим модифицированием. Применяется, например, в производстве различных тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин. Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил.

Полиакрилонитрильное волокно (акриловое волокно) - синтетическое волокно, формуемое из растворов полиакрилонитрила или его производных. По многим свойствам близко к шерсти, устойчиво к свету и другим атмосферным агентам, кислотам, слабым щелочам, органическим растворителям. Из полиакрилонитрильного волокна изготовляют верхний и бельевой трикотаж, ковры, ткани. Основные торговые названия: нитрон, орлон, акрилан, кашмилон, куртель, дралон, вольпрюла.