1-кесте Балтика және тмд мемлекеттерінде мақта талшықтарын өндіру және тұтыну, мың т


Химиялық талшықтардың негізгі физикалық және механикалық қасиеттері



жүктеу/скачать 2,84 Mb.
бет13/98
Дата21.10.2023
өлшемі2,84 Mb.
#120266
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   98
Байланысты:
Құтжанова

Химиялық талшықтардың негізгі физикалық және механикалық қасиеттері



Талшық

Ұзындығы, мм

Сызықтық тығыздығы, мтекс (нөмер)

Тығыздығы, г/см3

Салыстырмалы беріктігі, сН/текс

Үзілгендігі ұзаруы, %

Ылғалдылығы, %

Жасанды

Орташа талшықты мақта

28-34

200-182
(5000-5500)

1,50

24-27

7-8

8,0

Вискозалық

36-40

333-167
(3000-6000)

1,52

18-22

16-18

12,0

Ацетат

36-40

333 (3000)

1,33

10-12

25

6,0

Үшацетат

36-40

333 (3000)

1,30

10,-12

20-25

3,5

Мысты аммиак

36-40

666-333 (1500-3000)

1,52

11-13

20-30

12,4-13,0

Полиноз

36-40

167 және аз (6000 және көп)

1,52

30-40

7-12

12,0

Синтетикалық

Жіңішке талшықты мақта

36-40

143-133

1,52

35-36

7-8

8,0

Лавсан

36-40

333-167

1,38

38-40

42-50

0,5

Капрон

36-40

238

1,14

38-40

50-70

4,5

Нитрон

36-40

333-250

1Д7

20

40

1,5

Хлорин

36-40

250

1,47

15-16

30

0,5

Сақтау үрдісі кейде жетілу үрдісі деп аталады. Осы уақыттың ішінде алынған сілтілік целлюлоза қою қалпына келеді.
Сілтілік целлюлозаның арнаулы ерітіндісін дайындау үшін оны күкіртті көміртегі газымен өңдейді.
S
||
[C6H10O5 · NaOH]n ++ nCS2 → [C6H9O4 - OS]n + nH2O
|
SNa

Cілтілік целлюлоза Целлюлозаның ксантогенаты


Целлюлоза ретінде алынған целлюлозаның ксантогенаты визкоза талшығын алатын ерітіндісі болып табылады. Бұл ерітінді вискоза ерітіндісі деп аталады. Ерітіндінің құрамында 7,5% целлюлоза, 7,5% сілті, қалғаны су болып келеді.


Алынған вискоза ерітіндісі тазартудан өтеді, құрамындағы ауа көпіршектерінен арылады.
Ерітіндіні қысым күшімен аранулы түтікшелерден жіберіліп, фильтрадан сығылып өтеді. Фильтрден шыққан сұйық полимер ерітіндісінің ағыны арнаулы науаға келіп түседі. Науаның құрамында мынанадай ерітінділер бар: 1 литрде H2SO4 – 130 грамм, Na2CO4 – 260 гр, цинктың сульфаты – 14 грамм, температура 40-450С шамасында. Ваннаның ішінде полимердің химиялық құрамы былайша өзгереді:

S
||


[C6H9O4 - OS]n + H2SO4 → [C6H10H5]n + nNaHSO4
|
SNa

Алынған гидратцеллюлоза табиғи целлюлозаға қарағанда молекулалық массасы жағынан кемдеу болады, бұл өзгеріс вискоза талшығына әсірін тигізеді, яғни вискоза талшығы мақта талшығына қарағанда кейбір қасиеттері жағынан өзгеше келеді. Мысалы, қалыпты ылғалдылығы 13% дейін жетеді. Құрамын өзгеріткен полимер гидратцеллюлоза қатты полимер құрамына жатады, сондықтан талшықтар қатты түрге айналады. Вискоза талшықтарын өңдеу процесі:



  • талшықты жуу, судан Н2О өткізіледі, жуу нәтижесінде талшықтардың бойындағы күкірт қыщқылының қалдығы кетіріледі;

  • десульфурация, бұл процесс талшықтардың бойындағы күкіртті кетіруге арналады, өйткені күкірт қалдықтары сарғыш рең береді;

  • ағарту, натрий гипохлоритімен жасалады;

  • талшықтарды әлсіз күкірт немесе HCl ерітіндісінде өңдеу, хлорит қалдықтарын талшық бойынан кетіру;

  • талшықтарды сабын ерітіндісімен жуу, бұл процесс созылғыш қасиет береді;

  • кептіру, 50-600С;

  • талшықтарды ширату. Бұл операция тек қана вискозаның жібек жіптерін алған кезде жасалады.

Капрон талшығы поликапролактам полимерінен өңделеді. Бұл полимер циклді эксилонкапролактаннан полимеризация реакциясы арқылы алынады:

NH2(CH2)5 – CO → [- NH - (CH2)5 – CO - ]n


Поликапролактам талшық өндіру үшін арнаулы балқыту формасынан өтеді. Талшық өндіру технологиясы белгілі бір паритяны өңдеу арқылы жасалады немесе үздіксіз технологиямен өндіріледі. Балқыту процесі 215-2250С температурада өткізіледі. Алынған полимердің балқымасы тазарудан өтіп талшық өндіруге жұмсалады. Талшық пен жіптерді қалыптасыру 3 тәсілмен өткізіледі. Фильтрадан шыққан полимерлердің ыстық ағыны камераға немесе шахтаға жіберіледі. Онда температураның күрт төмендеуінің арқасында балқыма қатты түрге айналады. Өндірілген талшықтар мен жіптер жылы кезінде созу процесінен өтеді. Капрон талшықтардың ұзындығы 3-4 есе созылады, ал өте берік талшықтар үшін 10 есе ұзартылады. Беріктілігін жоғарылату, созу үшін алдын-ала 120-1250С қыздыроылады.


Созылған талшықтар термофиксациядан өтеді, яғни талшықтардың құрылымы әбден бекітілуі керек. Ол үшін талшықтар автоклавтардан өтіп, өте жоғары температурада өңделеді. Ол температура балқу температурасынан төмен болады. Термофикациядан өткен талшықтар майлаудан өтеді. Оның құрамында жіптердің немесе талшықтардың электрленуін азайтатын қоспалар болады.
Ерекшеліктері:

  • капрон талшықтардың қалыпты ылғалдылығы 4%, өйткені оның құрамында гидрофильдік функционалдық топтар аз;

  • капрон талшықтары өте жоғары кристалитті талшықтар қатарына жатады;

  • беріктігі жағынан 1-ші орын алады;

  • жоғары температуралық өңдеуге төзімді келеді;

  • капрон талшықтары ультракүлгін сәулелеріне төзімсіз келеді, тотығады, сондықтан тез сарғайып түрін өзгертеді;

  • әртүрлі микроорганизмге өте төзімді;

  • капрон талшықтары құмырсқа қышқылында және фенолда жақсы ериді. Капрон талшықтары таза түрде қолданылады, Көбіне жүн талшықтармен, ацетат талшықтармен қалыптасады. Техникада өте берік бұйымдар жасауға қолданылады.

Лавсан талшықтары полиэтилен терефталанттан өндіріледі. Бұл полимер терефтал қышқылы мен диэтиленгликольдің поликонденсация реакциясы арқылы алынады:

Терефтал қышқылы




HOOC COOH + (CH2 – OH)2→[ - OC - - CO – (CH2)2-]n+nH2O

Бақылау процесі 250-2550С шамасында өткізіледі. Қалыптасытыру технологиясы капрон технологиясына ұқссас келеді:



  • лавсан гидрофобтық талшықтар қатарына жатады. Қалыпты ылғалдылығы 0,4%;

  • лавсан талшықтары өте берік, екінші орында тұрады;

  • лавсан талшықтары жоғары кристалитті талшықтар қатарына жатады;

  • полиэфир (ПЭ) талшықтары ультрафиолетті сәулелерге төзімді;

  • ПЭ талшықтары қатты болады, сондықтан таза күйінде аз қолданылады, көбінесе жұн талшықтарымен қосылады;

  • ПЭ лавсан талшықтары қатты электрленеді;

  • Микроорганизмге төзімді келеді.

Полиакрилнитрил (ПАН) – карбоцептік талшықтар қатарына жатады. Шикізат ретінде ПАН полимері қолданылады, ал ол полимер акрил-нитрилден полимеризация арқылы синтезделеді.

Полимеризация


nCH2 = CH → [CH2 - CH]n
| |
C = N C = N
Акрилнитрил ПАН полимері

ПАН талшықтары 2 топқа бөлінеді:



  • талшықтардың құрамында ПАН-нан басқа сополимер енгізіледі, оның өлшемі 15 % дейін;

  • ПАН басқа 15 % көп сополимер қолданылады.

ПАН полимері фильтрациядан және вакуумнан өткеннен кейін талшықтар қалыптастыру процесіне жіберіледі. Бұл қалыптасытыру процесі «құрғақ» және «сұйық» тәсілмен енгізіледі.
«Құрғақ» тәсіл арқылы сапалы кешенді жіптер, ал «сұйық» тәсілмен элементарлық жәптер және штапельдік жіптер алынады. «Құрғақ» тәсіл арқылы ацетат талшықтарын қалыптастыру кезінде фильтрдан өткен ерітінді шахтаға келіп түседі, мұнда ауаның температурасын 1650С көтеру керек. Өйткені ДМФ қайнау температурасы 1530С. Осындай тәсілмен қалыптасытырылған талшықтар 8-12 есе созылады. Созылғаннан кейін талшықтар термофиксация арнайы автоклавтарда болады, оның ішіндегі температурасы 1950С дейін жетеді. Термофиксациядан өткен талшықтар майланады, электр өткізгіштік қасиеті төмендейді.
ПАН қасиеттік ерекшеліктері:
-ПАН синтетикалық талшықтар сияқты гигроскопиялық жағынан төмен. Олардың қалыпты ылғалдылығы 3% болады;
-ПАН талшықтары әртүрлі деформацияның арқасында өзінің формасын өзгертуі мүмкін, көбінесе мұндай қасиет су күйінде кездеседі;
-ПАН талшықтары әртүрлі микроорганизмтерге төзімді келеді;
-ПАН талшықтары термопласттық талшықтар қатарына жатады.
1950С дейін химиялық құрамын өзгертпейді. ПАН талшықтары таза түрінде және әртүрлі талшықтармен қосылып пайдаланылады. Таза түрінде сополимермен келтірілген талшықтар қолданылады. Химиялық модификация арқылы ПАН қасиетін жақсартуға болады. Ол үшін негізгі полимерге әртүрлі сополимерлер, мысалы, метилметакрилат және себоцин қышқылы қолданылады.



жүктеу/скачать 2,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   98



©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет
Lessons
Curriculum vitae
Documents