1. Химиялық технологияның негізгі ұғымдары мен анықтамалары: химиялық технология, шикізат, реагент, мақсатты өнім, жанама өнімдер, қосымша материалдар, қалдықтар
Химиялық талшықтар өндірісі. Талшықтардың медицинада қолданылуы
жүктеу/скачать 1,26 Mb.
|
охт ждд
| 26. Химиялық талшықтар өндірісі. Талшықтардың медицинада қолданылуы. Талшық–ұзын,жұқа және жіп секілді материал. Талшықтар майысқақ болғандықтан, оларды иірілген жіпке айналдырып, маталар жасауға болады. Шығу тегіне байланысты талшық табиғи, химиялық болып екігебөлінеді.Табиғи талшық: органикалық және бейорганикалық болып бөлінеді. Органикалық талшыққа өсімдіктен алынатын (мақта, сығыр, кендір кенеп және т.б.) талшықтар, ал бейорганикалық табиғи талшыққа асбест жатады. Табиғи талшықтың өзіндік құны жоғары және механикалық, химиялық қасиеттері төмен. Химиялық талшықтар жасанды және синтетикалық болып бөлінеді. Табиғи полимерлерді қайта өңдеп талшықтарды жасанды талшықтар, ал синтетикалық полимерлерден алынғандарын синтетикалық талшықтар деп атайды. Жасанды талшықтар алу үшін табиғи полимер ретінде целлюлоза немесе мақтаны жинап алғаннан кейін қалатын мақта мамығы қолданылады. Полимерді балқыту немесе еріту арқылы алуға болады. Бірақ полимерді балқытуға болмайды, өйткені ол қыздырғанда ыдырайды. Демек, оны еріту мүмкіншіліктерін қарастыру керек. Еріту үшін целлюлозаны химиялық әдістермен өңдеу керек. Химиялық талшықтары өңдіру технологиясы: балқыған немесе ерітінді күйіндегі иіретін полимерді дайындау; талшықты формаға келтіру (иіру); өңдеу (әшекейлеу) сияқты үш сатыдан тұрады. Концентрациясы 7-25%-ды, тұтқырлығы керекті мөлшердегі иірілетін ерітінді полимерді еріткішке ерітіп дайындайды. Вискоз талшығын өндіру. Вискоза талшығы – бұл гидратцеллюлозадан алынған жасанды химиялық талшық, яғни целлюлозаның (С6Н10О5)n құрылыстық модификациясы. Гидрат-целлюлоза табиғи целлюлозадан жоғары гигроскопиялық, сорғыш қасиетімен және гидролиз, этерификация, тотығу реакцияларына оңай ұшырайтындығымен ерекшеленеді. Вискоза талшығындағы гидратцеллюлозаның орташа полимерлену дәрежесі 300 ден 600-ге дейін өзгереді, бұған 49000-98000 молекуларлық масса сәйкес келеді. Вискоз талшығын алу үшін шикізат ретінде полимерлену дәрежесі 800-1000, құрамында 95-98% жоғары молекулалық талшық түзгіш фракция болатын, ағаш целлюлозасы қолданылады.
1. Вискозаны алу. Вискоза (латынша viscosus – жабысқыш) деп натрий гидроксидінің сұйытылған ерітіндісіндегі целлюлоза ксантогенатының натрий тұзының концентрлі ерітіндісін атайды. а) Бастапқы целлюлозаны 20% натрий гидроксидімен 45-600C температурада 5-115 минут аралығында өңдейді (мерсерзациялайды). Соның нәтижесінде жаңа химиялық қосынды – сілтілік целллюлоза (алкалицеллюлоза) түзіледі. Сонымен қатар целлюлоза алкоголяты түзіледі: Мерсеризация кезінде (а) және (б) реакциясымен бірге целлюлозаның ісінуі және гемицеллюлозаның еруі де жүреді. ә) Суспензияны сығу ісінген сілтілік целлюлоза жапырақтарын сығып, натрий гидроксидінің артық мөлшерінен босатады. Натрий гидроксиді регенерацияланып, өндіріс цикліне қосылады. б) Сығылған сілті целлюлозаны ұсату. в) Тотықтырып айыруда ұсатылған борпылдақ массаны 600С температурада үш сағат ұстайды (жетілу, пісу алдындағы үрдіс). Осы жағдайда ауа құрамындағы оттек пен целлюлоза тотығып, полимеризациялау дәрежесі 400600-ге дейін төмендейді. Целлюлозаның деполимеризациялануы кейінгі иірілетін ерітіндінің тұтқырлығын жөнге келтіруге жағдай туғызады. г) Ксантогендеуде “жетілдіру алдындағы” үрдістен кейін 25-300С температурада 2-3 сағат сілтілік целлюлозаны араластырғышта күкіртті көміртекпенен өңдейді. Соның нәтижесінде қызғылт-сары түсті ксантогенделген целлюлоза түзіледі. Ксантогенделген целлюлозаның бастапқы және сілтілік целлюлозадан ерекшелігі 4-7%-ды n NaOH ерітіндісінде жақсы ериді, (қызғылтсары түсті) сусымалы зат. Тұтқырлы ксантогелденген целлюлозаның сілтідегі ерітіндісі вискоза деп аталынады. 2. Формаға келтіру. Вискоза өндіретін зауыттарда мерсеризациялау, ксантогендеу және ксантогенденген целлюлозаны еріту вискоза аппаратында (ВА) іске асады. Иірілетін ерітінді формалау алдында 14-170С температурада16-20 сағат ұсталынады. Иіргіш машинада иірілетін ерітіндінің құрамы: 6-9% целлюлозадан; 6-7% NaOH-нен; 2,2-2,3% күкірттен және 82-83% судан тұрады. Иіру үрдісі арнаулы Бобин машиналарында жүзеге асады. а) Тұндырғыш ваннада электролиттердің әсерінен ксантогендеген целлюлоза ыдырап, регенерацияланған целлюлозаға талшықтанады. ә) Жаңа формаға келтірілген талшығының аздап дегидратациялануы. Бұдан әрі қарай вискоз талшықтары – центрифуга немесе бобин (білік) жәрдемімен созылып және тиісті түрде жиналады. Вискоз кәсіпорындарында көптеген жібек және штапель кездемелер, маталар және арқан есетін, жұқа целофан жасайтын жасанды қаракөл алатын материалдар өндіріледі. Вискоз талшықтары органикалық еріткіштерге және 100-1200С температураға дейін жылуға төзімді. Негізгі кемшілігі – сілтілерде және дымқыл күйінде беріктігін 40-50%-ға төмендетеді. Капрон талшығы – бұл поли-Е-капроамидтан түзілген гетеротізбекті талшық. Ол полиамидті химиялық талшық тобына жатады. Капрон әрбір елде әртүрлі атаумен шығады. Мысалы, ГФР-да перлон, Чехияда силон, АҚШ-та нейлон-6, Жапонияда амилан деген саудалық атаумен шығады. Поликапроамид негізінен өндірістің әртүрлі саласында қолданылатын капрон алу үшін қолданылады. Балқыған күйінде, формалау арқылы полиамид шайырынан (поликапроамид) капрон талшығын алады. Бастапқы шайырдың тұйық тізбекті капролактан мономерін (лактан Е аминокапрон қышқылы) термиялық полимеризациялау әдісімен өндіреді. Тұйықтың ашылуына және ұзын макромолекуланың түзілуіне, оның полимеризациялануына су, қышқыл және тұз ерітінділерінің болуы жағдай жасайды. Капрлактанның полимерлену үрдісі сатылы механизммен жүреді. Капрон және басқа полиамид талшықтары берік, мықты, иілгіш, эластикалық қасиеттері жоғары және сілтілерге көмірсутектерге, спирттерге, кетондарға, микроорганизмдерге төзімді, әрі көгермейді. Капроннан жоғары сапалы электризоляция, арқан, парашют, техникалық маталар және машинаның бөлшектерін (подшипник, тісті дөңгелек және т.б.) дайындайды. Медициналық талшықтар қазіргі уақытта кең ассортиментте таралған. Медициналық талшықтарға келесілер жатады: Антимикробты (бактерицидті); Гемостатикалық; тігісті; Анестезиялық; Радиоактивті және қабынуға қарсы талшықтар. Медициналық талшықтарды алу үшін көбінесе полимерлер жарамды, өйткені олардың құрамында реакцияға қабілетті топтар болады. Мысалы целлюлоза немесе ПВС, олардың гидроксильді топтары жеңіл дәрілік препараттар немесе биологиялық активті атомдарға және топтарға байланыстырылады. Гидратцеллюлозды талшықтардың гидроксильді топтарының анықталған сандары СООН, топтарына дейін тотығып содан соң Аg немесе Нg тұздардың сулы ерітіндісімен өңделгеннен кейін бактерицидті болады. Медицинада көп қолданылатындар: Целлюлозаның боялған (сабындалған) ацеттатарынан алынған тігістік жіптер; Беріктігі жоғары жіптер және ПЭТ талшықтарынан алынған протезді материалдар. жүктеу/скачать 1,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|