Ацетатне волокно. Виробництво ацетатного волокна

У всі часи текстильна промисловість була однією з найважливіших галузей народного господарства в нашій країні, так як давала державі величезна кількість так необхідної йому тканини, яка постійно була потрібна не тільки для виробництва одягу, але навіть використовувалася у виробництві озброєння.

Відео: Ацетатне волокно

А тому чи не з перших днів існування СРСР перед хіміками була поставлена задача отримання штучних тканин, так як натуральних матеріалів гостро не вистачало. В результаті було створено ацетатное волокно.

Що це таке?

Заради справедливості слід відзначити, що так називають не якийсь один певний вид тканини, а відразу кілька типів штучних волокон. У всіх випадках роблять їх з ацетилцелюлози. Найбільш часто зустрічається волокно з триацетилцеллюлоза, а також звичайне ацетатное волокно, вироблене з вторинної ацетилцелюлози.

Важливі якості штучних волокон

Гігроскопічність таких тканин не перевищує 3,5%. Волокно практично не вбирає вологу, не набухає і не дає опади навіть після багаторазового циклу намочування / сушка. У порівнянні з натуральними тканинами, штучні набагато менше піддаються впливу мікроорганізмів, світла і тепла. Крім того, до них абсолютно байдужа моль. Тканини ці здатні без втрати своїх якостей, стійкі до температури аж до 100 градусів за Цельсієм.

Речі, зроблені з ацетатних волокон, дуже приємні на вигляд, відмінно стираються і швидко просихають. Крім того, при їх пранні потрібно додавати набагато менше миючих засобів, так як бруд легко вимивається з волокон даного типу.

Відзначимо, що слабкі кислоти і луги не діють на ацетатное волокно настільки згубно, як у випадку з натуральними тканинами, але в результаті воно обмилюється і втрачає велику частину своїх корисних якостей. Концентровані ж неорганічні кислоти відразу його руйнують.

Мікроскопічна будова волокна

Якщо подивитися на таку тканину в мікроскоп, то можна побачити сотні поздовжніх канавок на поверхні волокна. Через це окремі нитки погано зчіплюються між собою, а тканину в цілому досить пружна і погано мнеться. Блиск їх ріднить за зовнішнім виглядом з натуральним шовком, та й по товщині окремі волокна досить схожі з ниткою, яку видають личинки тутових шовкопрядів. Якщо перед виробником стоїть завдання отримання тканини, в якій нитки будуть надійно зчеплені один з одним, то на поверхні волокон робляться Н-образні поперечні надрізи.

Крім підвищеної міцності, таке полотно характеризується дуже красивим іскристим блиском, а тому його часто використовують в оформлювальних цілях.

Недоліки ацетатних тканин

На жаль, не все так добре: ці різновиди штучних матеріалів дуже погано опираються стирання, дуже легко набирають статична електрика, погано фарбуються стандартними фарбами, які зазвичай використовуються в текстильній промисловості. Гладити їх слід, не підвищуючи температуру праски понад 115 °, так як інакше можлива термічна деформація.

Інші негативні якості

З огляду на дуже високу здатність ацетатного волокна до накопичення статичного заряду, з нього досить важко виготовляти тканини. Якщо при прасуванні хоч трохи переборщити з температурою праски, то на поверхні тканини з`являються глибокі дефекти, які вже неможливо усунути. Горить ацетатное волокно яскравим жовтим кольором. Досить легко гаситься, після чого довго тліє, виділяючи в навколишнє повітря велику кількість щільного диму зі специфічним запахом.

виробництво

Як ви вже могли зрозуміти, ацетатное волокно отримують з целюлози. Звичайно, краще використовувати бавовняну, але при її нестачі або відсутності цілком можна використовувати високоякісну деревну. Після вироблення і очищення її обробляють оцтовим ангідридом. В якості каталізатора реакції використовують сірчану кислоту, а для розчинення вийшла ацетилцелюлози додається кислота оцтова.

У присутності невеликої кількості води волокна починають обмилюють, в результаті чого отримують диацетилцеллюлоза. До отриманої субстанції додається суміш ацетону і води (95: 1). Все, прядильна суміш готова. Її фільтрують, очищаючи від надлишку грубих механічних домішок, після чого відправляють в прядильную машину. Отримання ацетатного волокна відбувається в повітряному середовищі (сухий метод).

Цей спосіб хороший також і тим, що не потрібно використання якихось додаткових хімікатів. Густа і тягуча прядильна маса просто продавлюється крізь фільєру з безліччю отворів, після чого надходить в паровоздушную камеру при температурі близько 87 градусів за Цельсієм. Так як виробництво ацетатного волокна вимагає величезної кількості води і целюлози, багато заводів є близько Байкалу.

Відео: № 153. Органічна хімія. Тема 22. Волокна. Частина 1. Класифікація волокон. ацетатне волокно

Деякі відомості про колір

Висока температура необхідна, щоб ацетон остаточно випарувався з суміші. Після цього отримані нитки охолоджують, покривають їх поверхню маслом для попередження утворення статичного заряду, після чого намотують на бобіну. За хвилину формується до 600 метрів нитки. Надалі вона не вимагає практично ніякої обробки, за винятком тільки скручування при виробництві більш товстих волокон.

Як же забарвлення? У більшості випадків барвник вводять на етапі виробництва, так що на бобіну накручується вже нитку необхідного відтінку. Ми вже говорили, що ацетатное волокно дуже погано фарбується стандартними засобами, а тому в даний час 90% тканин виробляються з ниток, виготовлених з прядильних сумішей з заданими властивостями.

У наш час створені тисячі різновидів спеціальних дисперсних фарб. Вони дозволяють отримувати не просто кольорову тканину, а справжні шедеври, які мають дивовижний переливчастий колір. Таке враження створюється за рахунок того, що фарба не прилипає до поверхні ниток, як у випадку з тим же віскозним полотном, а є частиною самого полотна.

Якщо потрібно, використовуються білі барвники, в результаті чого отримують тканини практично бездоганною білосніжною забарвлення. Так як ацетатное волокно дуже стійко до дії УФ-променів і дуже легко стирається, довговічність такого полотна в багато разів перевершує цей показник для бавовни або інший натуральної тканини.

Як відбувається формування

Найчастіше у виробництві застосовуються фільєри, що мають близько 200 отворів. Якщо одержувану нитка планується скручувати в товсті волокна або мотузки, суміш пропускається через фільєри з гофрованими і звитими стінками. Якщо говорити про штапельних ацетатних волокнах, то їх виробництво практично нічим не відрізняється від описаного нами вище процесу.

Особливість полягає в тому, що окремі нитки, що виходять з формуючого пристрою, тут же збирають в джгут, який відразу ж ріжеться на шматки необхідної довжини. Крім того, штапельні волокна можуть виготовлятися у вигляді стрічок, які в подальшому також розрізають на частини необхідної довжини.

Основні властивості волокон

Які основні властивості ацетатного волокна? Товщина вироблюваних ниток в будь-якому випадку становить від 11,1 текс X 25, до 16,7 текс X 25 (№ 90 / 25- 60/25). Якщо порівнювати з віскозними волокнами тієї ж товщини, то у ацетатних ниток міцність трохи нижче (приблизно на 10-12%). Але! Якщо ця тканина намокає (так, та сама гігроскопічність в 3,5%), то показники міцності знижуються відразу на 40-45!

Міцність на розрив (розривне подовження) дорівнює приблизно 27%, зате пружне подовження набагато перевищує таке для неодноразово згаданих вище віскози з позначкою. Саме через це «ацетати» дуже погано мнуть, а речі з них довгий час виглядають ідеально.

Відео: Як виробляють синтетичну нитку

модернізований варіант

Все вищесказане може наштовхнути уважного читача на думку, що у тканини такого типу занадто багато недоліків. Це твердження цілком справедливо для недавнього минулого, але сьогодні при її виробництві практично завжди використовуються добавки, які не роблять ніякого хімічного впливу на ацетатное волокно. Формула в цьому випадку виглядає так: [C6H7O2 (OH) 3-x (OCOCH3) x].

Крім того, сьогодні все частіше використовують спрямовану теплову обробку прядильної маси: молекули починають утворювати більш впорядковані структури. В результаті ацетатна тканина стає набагато міцніше, і вже не так боїться сильного нагріву.

На сьогоднішній день подібними якостями характеризується волокно «Алон», що проводиться за типом штапельного полотна. Воно дуже міцне і пружне, має високу довговічністю і красивим зовнішнім виглядом. Емпіричним шляхом було з`ясовано, що невелика кількість пірофосфату алюмінію, доданого в прядильную масу, дозволяє отримувати ацетатное волокно, застосування якого можливо в будь-якій сфері, де є небезпека загоряння (завіси для театрів, наприклад).