Polüesterkiud. Polüesterkiu tootmine

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Keemia tootmine on üks peamisi inimkasu allikaid. Lõppude lõpuks on peaaegu kõik, alates majapidamistarvetest kuni riieteni, valmistatud ja valmistatud selle teaduse põhjal.

Eriline roll on omistatud erinevatele keemilistele kiududele, mida kasutatakse paljudes teaduse, tehnoloogia ja tööstuse harudes.

Keemiliste kiudude klassifikatsioon

Kõik keemilised kiud võib jagada kahte suurde rühma.

1. Kunstlikud – need põhinevad looduslikul polümeeril, kuid niitide endi töötlemine ja moodustamine toimub füüsikaliste ja keemiliste meetodite osalusel.
2. Sünteetilised - kiud, mis tekivad otse labori (tööstuslikes) tingimustes. Need on ehitatud tavaliste madala molekulmassiga ühendite baasil, mis on polümerisatsioonireaktsioonide tulemusena muudetud makromolekulideks.

Ka tehis- ja sünteetilistel kiududel on omakorda oma klassifikatsioon ja näited. Kaaluge seda sünteetiliste proovide puhul.

Need võib jagada kahte suurde rühma. See põhineb süsinikuahela struktuuril ja sidemete moodustumisel.

1. Sünteetilinesüsinikahela kiud. Peaahel on ehitatud rangelt süsinikuaatomitest, mis on omavahel ühendatud tavapäraste sigma-tüüpi sidemetega. Sellele rühmale võib omistada üsna suure hulga proove. Näiteks polüakrüülnitriil, polüetüleen, polüvinüülkloriid, polüpropüleen, polüvinüülalkohol.
2. Sünteetilised heteroahelalised kiud. Need erinevad süsiniku makroahelatesse kuuluvate heteroaatomite poolest - lämmastik, väävel, fosfor ja teised. Sellesse rühma kuuluvad sellised kiud: polüester, polüuretaan, polüamiid.

Kui me räägime rakendusest konkreetselt tekstiilitööstuses, siis kirjeldatud esindajate tähendus varieerub. Seega on kunstkiud palju paremini kasutatavad riiete, voodipesu, käterätikute ja muude kodutekstiili õmblemisel. Kuigi on ka erandeid, kui selline lõuend leiab rakendust tehnoloogias.

Sünteetilised keemilised kiud, vastupidi, on ehituses, tehnoloogias, tööstuses palju olulisemad kui igapäevaelus. Vaatame lähem alt polüesterniite, nendest valmistatud kangaid ja rakendusi.

Polüesterkiud: üldised omadused

Keemilisest vaatenurgast on see toode tereftaalhappe vastastikmõju tulemus C₈H₆O 4ja etüleenglükool, kahehüdroksüülne alkohol C₂H₆O₂. Keerulise polümerisatsioonireaktsiooni tulemusena tekivad läbipaistvad või valged kristallid, millel on oluline omadus - viskoossus. Selleks soojendage neid. Just sellel omadusel toodetakse kiudusid otse sellestained.

Selliste materjalide sulamistemperatuur on üle 260 0C. See muudab nende kasutamise tehnilistel eesmärkidel väga mugavaks. Sellistel kiududel on mitmeid eriomadusi.

1. Polüestersünteetilised niidid taluvad hapete ja leeliste lahuseid.
2. Vees, orgaanilistes lahustites täielikult lahustumatu.
3. Need on dielektrikud, st praktiliselt ei juhi elektrit.
4. Nendest valmistatud tooted on tugevad, väga kulumiskindlad ja töökindlad.

Olles täiesti sünteetilised, on need lõngad tehniliste ja tekstiiliomaduste poolest paremad kui paljud tehiskiud.

Tootmismeetod

Eelmise kirjelduse kohaselt peaks polüestri tootmine põhinema tereftaalhappel. Kuid selle füüsikalised omadused on mõnevõrra ebamugavad harmooniliseks ja kiireks polümerisatsioonireaktsiooniks etüleenglükooliga, seetõttu ei kasutata seda puhtal kujul, vaid estrina. Selle nimi on sama happe dimetüültereftaalester, lühendatult DMT.

Seetõttu koosneb polüesterkiu tootmine mitmest järjestikusest keemilisest etapist:

• eetrite ja paraksüleeni segu oksüdeerimine, st lähteainete valmistamine;
• esterdamine, st DMT estri saamine;
• saadud toote destilleerimine ja puhastamine;
• DMT ümberkristallimine puhta tooraine saamiseks.

Selle skeemi järgi valmistatud aine on valmis sisenema järgmisse muundustsüklisse, mille tulemuseks on polüester (polüester). See toimub kahes põhietapis.

1. Saadud DMT ümberesterdamine etüleenglükooliga. Tulemuseks on diglükool ja madala molekulmassiga polüestrid.
2. Esimeses etapis saadud toodete polükondensatsioon omavahel. Tulemuseks on viskoosne polüetüleentereftalaat.

Nüüd on tehniline pool. Aine juhitakse otsekui pigistades läbi spetsiaalsete väikeste stantside ja seeläbi saadakse kiud. Jahtumisel need kristalliseeruvad. Edasine töötlemine koosneb venitamisest, puhastamisest ja värvimisest.

Materjalide nimed

Sarnaseid kiude toodetakse ja kasutatakse erinevates riikides. Polüester sünteetilised niidid said igas osariigis oma nime, seega on neil palju sünonüüme. Mõelge, mis need on.

1. Venemaal – polüester, polüester, lavsaan.
2. Ameerikas – Dacron.
3. UK – terüleen.
4. Jaapan – tetheron.
5. Prantsusmaa – Tergal.

Kuid kuidas te neid nimetate, jäävad omadused ja ulatus samuti samaks.

Materjal polüester: omadused

Lavsani peamised positiivsed küljed hõlmavad järgmisi omadusi:

• halb korts;
• süttivus;
• valguskindlus;
• kulumiskindel;
• tugevus ja pehmus, siledus;
• vastupidavus tegevuseleenamik orgaanilisi lahusteid, aga ka happeid ja leeliseid;
• hõõrdumise puudumine;
• kangas ei toeta elusate mikroorganismide (seened, lestad, bakterid jne) arengut;
• löögikindlus;
• venituskindlus.

Muidugi ei saa selline positiivsete omaduste kogum märkamata jääda. Seetõttu on polüestertoodete kasutusvaldkonnad väga laiad, hõlmates enamikku rahvamajanduse sektoreid.

Samas on ka puudusi. Need peaksid sisaldama järgmisi punkte:

• on raskesti värvitav, nii et sellistes kangastes ei leidu mahlaseid ja erksaid värve;
• on tugev alt elektrifitseeritud, kuna dielektrikud ise;
• Kui võtta ehtne polüester, mida pole spetsiaalsete meetoditega töödeldud, on see üsna sitke materjal.

Kõik loetletud puudused on kergesti kõrvaldatavad, lisades kiu tootmisprotsessis teatud aineid. Seetõttu pole neil erilist tähtsust.

Õõneskiud

Seda tüüpi polüesterniit on ehituses ja inseneritöös väga oluline ning seda kasutatakse seal. Kuigi on ka erandeid. Näiteks nagu holofiber, mis on leidnud endale kodu tekstiilitööstuses.

Õõneskiude kasutatakse:

• klaaskiud;
• ehitusmaterjalid;
• soojust isoleerivad asjad;
• raadiotooted.

Neid kasutatakse ka reoveepuhastusfiltritena. Hollofiber on oma omaduste tõttu juba pikka aega olnudtekstiilitööstusest välja tõrjutud looduslikud suled ja udusuled. Sellest on saanud patjade, tekkide, ülerõivaste ja muude asjade peamine täidis.

Pall-silikoonitud kiud

See on põhitoode kõige pehmema, keskkonnasõbralikuma ja allergiavaba voodipesu valmistamiseks. Just neid kiude kasutatakse tekkide ja patjade täiteainetena.

Miks neid kasutatakse? Selle põhjuseks on suurepärased tehnilised omadused.

1. Ära ima niiskust.
2. Elastne ja elastne.
3. Masinpestav, lihtne hooldada ja kasutada.
4. Lõhnata.
5. Ei põhjusta allergiat.
6. Mikroorganismide kasv on neis võimatu.

Kõik see annab kuulsilikoonkiust mööbli, voodipesu ja riiete täiteainena selge eelise looduslike looduslike "kolleegide" ees: udusulg, sulg.

Puuduseks on lühem kasutusiga võrreldes looduslike materjalidega. Selliste toodete maksumus on aga palju madalam.

staapelkiud

Polüesterkiudude hulgas on erilisel kohal selline sort nagu klambriniidid. See on nende sünteetilisest kiust valmistatud taim, mis toodab rohkem kui kõik teised. See on tingitud asjaolust, et selline toode läheb otse lõnga ja seejärel riiete, tekstiili jms õmblemise materjaliks.

Staapelkiudu nimetatakse sageli kiududeks, millest moodustubvilla või puuvilla harmooniline kombinatsioon polüestriga. See sümbioos võimaldab hankida järgmist tüüpi materjale:

• kostüüm;
• mantel;
• tulle;
• särk;
• kardin;
• maksa;
• tundis;
• vaip;
• karusnahk.

Ilmselt, milliseid tooteid saab sellistest komponentidest õmmelda ja valmistada.

Tehniline polüesterniit

Neid kiude kasutatakse järgmiste toodete valmistamiseks:

• kalavõrgud ja -traalid;
• köied ja köied;
• rafineeritud toodete voolikud;
• lõuend;
• konveier;
• turvarihmad ja veorihmad;
• rehvinöör;
• soojusisolatsiooni- ja filtrimaterjalid.

Eelpool käsitletud õõneskiud võib samuti olla seotud selliste keermetega.

Polüestermaterjalidest tooted

Milliseid tooteid saab veel polüestrist valmistada? Selliste materjalide kui täiteainete erilist tähtsust on juba eespool kirjeldatud. Tahan vaid lisada, et holofiber võimaldab saada kõige pehmema ja mugavama padja ning sooja ja kerge teki. Polüesterkiud tekstiiliäris on lihts alt asendamatu ja iga aastaga tõuseb selle väärtus järjest kõrgemale.

Kasutage lavsani ka järgmist tüüpi kangaste hankimiseks:

• taft;
• krepp;
• kudumid;
• crimplen;
• melan.

Neist valmistatakse riideid, tülli ja kardinaid, lavaatribuute jne.

Teine praktiline inimtegevus, milles polüestreid kasutatakse, on kirurgia. Meditsiin on kaalunud võimalust valmistada polüestrist tehisveresooni ja kirurgilisi õmblusi. See hõlbustab loomulikult paljusid elupäästeoperatsioone.

Arvustused toodete ja selle kiu kohta

Arvestades, et polüestril põhinevatel materjalidel on lisaks positiivsetele omadustele ka puudusi, ei ole kõik inimesed toodetega rahul. Rakenduste ehitamisel ei saa siin vaielda: lavsan on liider. Tekstiilist ja rõivastest rääkides on aga ka erinevusi. Polüesterkiud võtab pidev alt vastu ka negatiivseid arvamusi. Sedalaadi ülevaated põhinevad kanga enda puudustel – elektrifitseerimisel ja piiratud kasutusiga.

Enamik inimesi kipub siiski pidama polüestrit üheks meie aja mugavamaks, ilusamaks ja kvaliteetsemaks materjaliks. Seetõttu koguvad nendest materjalidest valmistatud rõivad, majapidamistarbed ja voodipesu ainult aastate jooksul populaarsust.

Kui vaadata arvustusi polüestripõhiste patjade ja tekkide kohta, on valdav enamus neist siiski positiivsed, mis on igati õigustatud ja õiglane.