Класифікація волокон

Волокна

природні хімічні

рослинного походження тваринного походження штучні синтетичні

бавовна, льон вовна, шовк віскозне капрон,найлон,

ацетатне нітрон, лавсан

мідноаміачне енант

.

Природні волокна. Рослинні волокна формуються на поверхні насіння (бавовна), у стеблах і листі (коноплі, льон). їхня основа – целюлоза. Тваринні волокна є білковими полімерами. Більшість вовни виробляють із шерсті овець. Шовк – це продукт виділення особливих залоз тутового шовкопряда.

Бавовна відзначається термічною стійкістю, хорошими механічними властивостями, вовна – еластичністю, а шовк – високою міцністю і характерним блиском.

Хімічні волокна виробляють з деяких полімерів лінійної будови. Їх спочатку розплавляють або розчиняють в органічних розчинниках, а потім розплав або розчин пропускають крізь дуже малі отвори. При цьому утворюються довгі й тонкі нитки.

Хімічні волокна поділяють на штучні і синтетичні.

Штучні волокна добувають переробкою природних полімерів, здебільшого целюлози. Вони мають низку переваг, які стосуються технології волокон і якості виробів із них.

Найважливішими штучними волокнами є віскозне й ацетатне. Основу першого складає целюлоза, а другого – її ацетатні естери.

Віскозне волокно виробляють так. Деревну целюлозу очищають, піддають обробці лугом, а потім карбон (ІV) сульфідом CS₂. Отримують лужний розчин ксантогенату целюлози, який пропускають крізь тонкі отвори в розбавлену сульфатну кислоту. При цьому знову утворюється целюлоза, але у вигляді ниток.

Перша стадія виробництва ацетатного волокна – реакція естерифікації, яка відбувається між целюлозою та оцтовим ангідридом у суміші оцтової та сульфатної кислот.

Розчин естеру целюлози в ацетоні або спирті пропускають крізь тонкі отвори при підвищеній температурі. Органічний розчинник випаровується й утворюється ацетатне волокно.

Синтетичні волокна переважають природні за міцністю, еластичністю, довговічністю. Вони мають і недоліки: малу гігроскопічність, здатність до електризації. Тому, виробляючи тканини, до синтетичних волокон добавляють природні волокна і речовини-антистатики.

Синтетичні волокна виробляють з органічних сполук, здійснюючи хімічні реакції. До волокон цього типу належать капрон, найлон, нітрон, лавсан, енант та інші.

Капрон, найлон і енант – поліамідні волокна.

Капрон [-HN-(CH₂)₅-CO-]_n добувають з полікапроаміду, який утворюється при реакції полімеризації капролактаму внаслідок розмикання циклу в молекулі мономера. Капролактам добувають у промисловості із 6-аміногексанової кислоти.

[-NH-(CH₂)₅-CO-]_n

полікапроамід (капрон)

Зовні капронове волокно нагадує натуральний шовк, але є набагато міцнішим. Його використовують для виготовлення канатів, рибальських сіток, тканин, трикотажних виробів.

Найлон є продуктом поліконденсації гексаметилендіаміну й адипінової кислоти:

nH₂N-(CH₂)₆-NH₂ + nНООС-(СН₂)₄-СООН →

гексаметилендіамін адипінова кислота

[-NH-(CH₂)₆ -NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n + 2H₂O

найлон

Чудові штучні хутра, трикотаж, декоративні тканини виготовляють з поліакрилонітрильного волокна – нітрону. Це волокно має значну термо- і світлостійкість, а також еластичність. Його добувають з поліакрилонітрилу – продукту полімеризації акрилонітрилу:

nСН₂ = СН → -CH₂-CH

׀ ׀

CN CN _n

акрилонітрил поліакрилонітрил (нітрон)

Лавсан [-О-СН₂-СН₂-О-СО-С₆Н₄-СО-] – поліестерне волокно – добувають реакцією поліконденсації між етиленгліколем і терефталевою кислотою (§ 36). За зовнішнім виглядом і властивостями воно нагадує вовну, проте є міцнішим, а вироби з нього не потребують прасування.

263. Хлоропреновий каучук є полімером 2-хлоро-1,3-бутадієну (хлоропрену). Запишіть відповідну схему полімеризації.

264. Назвіть відомі вам природні волокна. Якими типами сполук вони утворені? Де використовують ці волокна?

265.Які переваги мають синтетичні волокна порівняно з натуральними і в чому вони поступаються їм?

266. Волокно енант виробляють реакцією поліконденсації ω-аміноенантової кислоти H₂N-(CH₂)₆-COOH. Складіть схему реакції та обчисліть масу волокна, яку можна добути зі 100 кг вихідної сполук

Дата добавления: 2014-01-04