Оқулық Қазақстан Республикасы Білім және гылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011

Науаның ішінде полимердің химиялық құрамы келесідей өзгереді: 
5
 
[
С
ҒР'-
0С
]+Н£
0
4
 ^ 
+п
С5
+пКат0
4
 
I 
$N<2 
Алынған 
гидратцеллюлоза 
табиғи 
целлюлозаға 
қарағанда 
молекулярлық  массасы  жағынан  кемдеу  болады,  бұл  өзгеріс  вискоза 
талшығына  әсерін  тигізеді,  яғни  вискоза  талшығы  мақта  талшығына 
қарағанда  кейбір  қасиеттері  жағынан  өзгеше  келеді.  Мысалы,  қалыпты 
ылғалдылығы  13%  дейін  жетеді.  Құрамын  өзгерткен  полимер  гидрат- 
целлюлоза қатты полимер құрамына жатады, сондықтан талшықтар қатты 
түрге айналады. Вискоза талшықтарын өңдеу процесі: талшықты жуу, судан 
Н
2
О  өткізіледі,  жуу  нәтижесінде  талшықтардың  бойындағы  Н
2
§0
4
  (күкірт 
қышқылы) 
қалдығы 
кетіріледі; 
десульфурация, 
бұл 
про- 
цесс 
талшықтардың  бойындағы  күкіртті  кетіруге  арналады,  өйткені  күкірт 
қалдықтар сарғыш рең береді; ағарту, натрий гипохлориді мен жасалынады, 
талшықтарды  әлсіз  күкірт  немесе  НСІ  ерітіндісінде  өңдеу,  хлорид 
қалдықтарын талшық бойынан кетіру. 
1.2.8.
 
Жасанды талшықтар 
Гидратцеллюлозды талшықтар (һугігаіегі сеііиіояе ІіЬгея). Ги- 
дратцеллюлозды 
жасанды 
талшықтар 
өндірісіне 
шикізат 
ретінде 
шыршаның,  қарағайдың,  самырсынның,  шамшаттың,  мақта  мамығынан 
алынатын құрамында 90-98% а-целлюлозасы бар табиғи целлюлоза қызмет 
етеді.  Жіптерді  қалыптастыру  құрамында  күкіртті  қышқыл  және  басқа 
реагенттері  бар,  бір  немесе  екі  былаулы  тәсілмен  тұнба  былауында  табиғи 
целлюлозаның  сілтілі  (вискозды  талшықтар)  немесе  мысты-аммиакты 
(мысты-аммиакты 
талшықтар) 
ерітіндіндісінде 
іске 
асырылады. 
Талшықтарды  қалыптастыру  кезінде  целлюлозаның  ерітіндісі  бұзылады, 
гидратцеллюлозаның  макромолеулалары  пайда  болады  және  өседі. 
Химиялық  құрамы  бойынша  гидратцеллюлоза  табиғи  целлюлозаға  ұқсас, 
бірақ  физикалық құрылымы  бойынша  табиғи целлюлозаға қарағанда (300-
800  тұрады),  гидратцеллюлозаның  полимеризациялау  деңгейі  аз  болады, 
макромолекулаларындағы  звеноларының  орналасуы  өзгеше,  молекула  үсті 
құрылымындағы  макромолекулаларының  орналасуы  және  бағытталуы, 
қаптау  формасы  ерекше  болады.  Гидратцеллюлозды  талшықтардың 
криссталдану  деңгейі  40-50  %.  Гидратцеллюлозды  талшықтардың 
қасиеттерінің 
табиғи 
целлюлозды 
талшықтардың 
қасиеттерінен 
айырмашылығы, ол борпылдақ, қалыптаспаған құрылымды болады. 
48 

Вискозды  талшықтар  (уІ8С08а)  бір  мезетте  тартумен  бір  былаулы 
тәсілімен  алады,  бұл  талшықтың  құрылымының  біркелкі  болмауына  әсер 
етеді.  Вискозды  талшықтардың  қалыптасу  үдерісінің  уақыты:  ұзын 
макромолекулалары  өсетін,  ерітінді  ағымының  сыртқы  қабығында 
целлюлозаның  қалпына  келтіру  үдерісінің  бастапқы  кезеңінде  ғана 
жүргізіледі;  ішкі  қабығында  целлюлозаның  қайта  қалпына  келтірілуі 
ақырын  жүргізіледі,  сондықтан  макромолекулалары  қалыптаспаған  және 
өте  қысқа  болып  шығады.  Қалыптасу  мөлшеріне  қарай  талшық  көлемі 
азаяды, бұл үстіңгі қабатының деформациялануын туғызады және көлденеңі 
қатты  кесілген  формадан  тұрады.  Сыртқы  қабаты  ядромен  салыстырғанда 
макромолекулаларының  орналасуы  тығыз  және  бағытталған,  көлденең 
қимасының  бетінің  35-50  %  құрайды  және  талшықтың  мықты  бөлшегі 
болып  табылады.  Вискозды  талшықтардың  гигроскопиялық,  жарыққа 
төзімділік,  жұмсақтыққа  және  жууға  төзімділік  қасиеттері  жоғары.  Бірақ, 
олардың  кемшілігі,  бірқалыпты  емес,  жұмсақ  және  аз  реттелген 
құрылымына  байланысты.  Вискозды  талшықтар  ылғалдау  кезінде  қатты 
ісініп,  тоқыма  материалдардың  отыруын  жоғарылатады  (50%-ға  дейін), 
созылу кезіндегі беріктік шегін және қажалуға тұрақтылығын айтарлықтай 
жоғалтады.  Кемшіліктерін  азайту  үшін  вискозды  материалдардың  арнайы 
әрлеуі  қолданылады.  Вискозды  талшықтардың  химиялық  реагенттермен 
байланысы  табиғи  целлюлозды  талшықтармен  бірдей,  бірақ  борпылдақ 
құрылымына  және қол  жетімділігіне байланысты вискоза  талшықтарының 
тұрақтылығы  аз.  Бұл  талшықтарға  температураның,  сәулелі  ауа-райының 
және микроорганизмдердің әсері мақта мен зығыр әсеріне ұқсас. 
Жогары  модульді  вискозды  талшық  (тогіаі)  бұл  талшық  түрленген 
вискозды  тәсілмен  алынады.  Жіптер  жәй  жіптерге  қарағанда  аз 
жылдамдықта  созылады  және  термобелгілеумен қалыптасады, мұндай тәсіл 
жоғары  бағытталған  бір  тегіс,  тығыз  және  бір  салмақты  құрылым  алуға 
көмекте седі. Вискоза талшығынан қалыпты жағдайда мықтылығы 
1,6
 
есе көп болатын, ал ылғалды жағдайда - 2 есе жоғары жоғары, модульді 
сиблон вискозды  талшығы шығарылады. Сиблон қарапайым талшықтарға 
қарағанда аз деңгейде ісінеді, отырады және өзінің қасиеттері бойынша мақта 
талшығына ұқсас, бірақ соңғысына  ылғал кезінде мықтылығы,  сілтіде  еруі 
және  бүгуге  тұрақтылығы  төмендеу  келеді.  Сиблон  таза  күйінде,  орташа 
талшықты мақтаны мақта және синтетикалық талшықтарды алмастырғыш 
ретінде қолдануға болады. 
Вискозды 
талшықтардың  құрылымы.  Вискозды 
талшықтарды 
микроскоп  арқылы  қарағанда  бетінде  бойлық  штрихтер,  талшықтардың 
кесекөлденең  ені  қабырғалы  дұрыс  емес  формада  болып  келеді.  Мұндай 
құрылым  қалыптасу  үдерісінде  сыртқы  және  ішкі  талшықтар  қабатының 
бір мезгілде қатпағанын көрсетеді. Ішкі қабаты қата бастаған кезде қысылу 
жүретіндіктен  беткі  қабаты  қыжымдалады  және  талшықта  бойлық 
түйіршіктер пайда болады. 
49 

Талшықтың  қабырғалы  формасына  қарамастан  вискозды  талшықтар 
қатты жылтырмен қамтамасыз ететін, жақсы тегістері бар. ал маталардың - 
жіптерінің  сырғанақтығы,  жылжымалылығы  және  сетінегіштік  қасиеті 
жоғары. 
Вискозды  талшықтардың  химиялық  құрамы.  Вискозды  талшықтар, 
табиғи  целлюлозадан  молекулярлы  тізбектің  ұзындығының  және 
талшықтағы макромолекулалар бағытталуының аздығымен ерекшеленетін 
гидратцеллюлозаны көрсетеді. 
Вискозды  талшықтардың  қасиеттері.  Вискозды  талшықтар  жақсы 
гигроскопиялық -11%, жарыққа төзімділік болады. 
Қарапайым талшықтардың сызықтық тығыздығы 0,27-0,66 текс*, кесе - 
көлденең ені - 25 - 60 мкм құрайды. Құрамдас вискозды жіптердің жуандығы 
оларды  құрайтын  элементарлы  талшықтардың  саны  мен  жуандығына 
байланысты болады. 
Текс*-  Талшықтардың  жуандығын  өлшейтін  халық-аралық  өлшем 
бірлік. 
Полинозды талшықтар жоғары модульді вискозды талшықтар қатарына 
жатады.  Ол  жоғары  пластификационды  созатын  екі  бы-  лаулы  тәсілмен 
алынады, соның арқасында формасы дөңгелек болып келетін кесе-көлденең 
енінің 
қимасында 
талшықтар 
құрылымының 
біркелкілігі, 
макромолекулаларының  бағытталуы  және  (500-800)  целлюлозаның 
полимеризациялаудың  жоғарғы  деңгейі  қамтамасыз  етіледі.  Полинозды 
талшықтың молекулярлы жоғары құрылымы және кристалдығы мақтаның 
құрылымы  мен  кристалдығына  жақын  болады.  Полинозды  талшықтар 
өзінің қасиеттері бойынша жіңішке талшықты мақтаға ұқсас. Ол созылғанда 
мықтылыққа,  ылғалды,  созылғыштық,  серпімділік  және  отыру  қасиеттері 
төмен. 
Мыс-аммиакты  талшық  (сирго),  бұл  талшық  екі  былаулы  тәсілде 
қалыптасады: бірінші былауда ол целлюлозаны бөлшектеп қалпына келтіру 
арқылы  алғашқы  созылымын  алынады,  екінші  былауда  со-  зылым 
аяқталады. Мыс-аммиакты талшық бетінде бағытталмаған қабықты біртекі 
құрылымды  болып  келеді,  сондықтан  біртегіс  боялады.  Өзінің  физико-
химиялық  қасиеттері  бойынша  ол  элементарлы  вискоза  талшықтарына 
ұқсас, бірақ мықтылығы мен ұзару қасиеті төмендеу келеді. Мыс-аммиакты 
талшықтар  шектеулі  көлеммен  шығады  және  басты  түрде  трикотаж 
өндірісінде қолданылады. 
Вискозды  және  мыс-аммиакты  талшықтардың  өндірісі  экологиялық 
мәселелерге  байланысты,  өйткені  тазалауға  көп  шығындарды  қажет  ететін 
улы заттар бөлініп шығады, тағы судың көп мөлшері шығындалады. 
Вискозды талшықтардың альтернативі лиоцелл (^уосеіі, Тепсеіі) тобының 
целлюлозды  талшықтары  болып  табылады.  Бұл  талшықтарды  өндірудің 
ерекшелігі  целлюлоза  ерітіндісін  алу  үшін  целлюлозамен  химиялық 
байланысқа түспейтін және сүзуден кейін 
50 

қайта қолдануға жарайтын органикалық еріткіш қолданылады. Сондықтан 
өндірістің  экологиялық  таза  тұйық  циклы  құрылады.  ^уосеіі  талшықтары 
толығымен целлюлозадан тұрады. Мықтылығы полиэфирлі талшықтармен, 
гигроскопиялық  қасиеттері  бойынша  -  мақтамен  салыстыруға  болады, 
ылғалды  күйде  ісінуге  қабілетті,  аз  от-  ыратын,  жұмсақ  грифті  және 
жылтырлау 
болып 
келеді. 
Тепсеіі 
жіптері 
мата 
құрылымында 
қозғалғыштығымен және жоғары көлемділігімен ерекшеленеді. 
Ацетилцеллюлозды  талшықтар  (асеШе 
сеііиіояе  ІіЬгея).  Аце- 
тилцеллюлозды  талшықтарды  алу  үшін  негізгі  шикізат  ретінде  құрамында 
98%  а-целлюлозасы  бар  мақта  целлюлозасы  қолданылады.  Шикізатты 
алдын  ала  дайындау  үдерісінде  табиғи  целлюлозаны  аце-  тилдеу  жүргізеді, 
осының  нәтижесінде  целлюлозаның  қарапайым  зве-  ноларында  бөлшекті 
немесе гидроксильді топтары түгелдей ацетильді топтарға ауыстырылады: 
- [
С
6
Н
 
7 
0
 2 ( 
ОН
) 3-х (°
ОССН
3)
Х
1 
п
 > 
мұнда,  2,22<х<2,76-  ацетатты  талшық  (асеіаіе);  2,76<х<3-  үшацетатты 
талшықтар (Ігіасеіаіе). 
Үшацетатты  және  ацетатты  талшықтарды  құрғақ  әдіспен  бастапқы 
полимер  ерітіндісінен  қалыптастырады.  Целлюлозаның  құрамындағы 
гидроксильді  топтардың  санының  қысқаруы  ацетилцеллюлоза-  лы  және 
гидрат-целлюлозалы талшықтардың негізгі қасиеттерінің айырмашылығын 
көрсетеді. 
Ацетат  жіптерінің  құрамындағы  гидроксильді  топтарының  мөлшері  аз 
болғанымен,  үшацетатты  талшықтарға  қарағанда,  суөткізгіштігі  жоғары 
болғанымен,  ацетилцеллюлозды  талшықтардың  суөткізгіштік  қасиеті 
айтарлықтай  төмен. Үшацетатты  талшықтар  серпімділігі  жоғары, бұйымда 
форманы жақсы сақтайды, ылғалды және жылумен өңдегенде отырмайды. 
Ацетатты  және  үшацетатты  талшықтар  термопласты,  олар  140-150С 
температурада (ацетатты) және 180-190 С (үшацетатты) талшықтар жұмсара 
бастайды,  ал  230-290С  температурада  олар  жайылып  балқиды. 
Ацетицеллюлозды  талшықтар  микроорганизмдердің  әсеріне,  жарыққа 
төзімділігінің  жоғарылығымен  және  жақсы  диэлектрлік  қасиеттерімен 
сипатталады. 
Ақуызды химиялық талшықтар (агіійсіаі ргоіеіп ІіЬгея). 
Жасанды  ақуызды  талшықтардың  өндірісіне  бастапқы  полимер  ретінде 
казеин  (сүт  ақуызы)  және  зеин  (өсімдікті  ақуыз)  қолданылады.  Казеиннің 
және  зеиннің  макро-молекулаларының  табиғи  формасы  сфералы 
шиыршықталған 
глобула 
түрінде 
болады. 
Сондықтан 
мұндай 
полимерлерден  талшықтар  алғанда  глобулярлы  макромолекулалар  жіп 
секілді, сызықты түрге бұрылуға ұмтылады және осы форманы 
51 

тұрақты  сақтау  үшін  жағдай  жасайды.  Бір  былаулы  тәсілді  ерітіндіден 
қалыптастырғаннан  кейін,  алынған  жіпті  илеу  операциясына  жібереді, 
мұның  мәні  ақуыз  макромолекулалары  арасында  химиялық  көлденең 
байланыстарды  құру  болып  табылады.  Созылуы  және  гигроскопиялық 
көрсеткіштері  бойынша  казеинді  және  зеинді  талшықтар  табиғи  жүнге 
жақын. Қолмен сипаған кезде талшық жұмсақ, жылы, жақсы жылу бөлгіш. 
Бірақ талшықтардың мықтылығы, ылғалдығы төмен. 
Металл  жіптер  және  әйнек  талшығы.  Металл  жіптер  қызыл  мы-  стан, 
мыстың  никельмен  балқытпасынан  және  басқа  металдармен  не-  месе 
алюминий  таспа  жолағын  (фольга)  кесу  арқылы  сымды  біртіндеп  тарту 
(созу) жолымен алынады. Металл жіптерді өте жіңішке алтын және күмістен 
алынады. 
Металл жіптердің негізгі түрлері: дөңгеленген металл жіп; таспа түріндегі 
жазық  жіп,  спираль  түріндегі  жіп,  ширатылған  жіп,  иірім-  жібекті  немесе 
мақтамата  жібі,  алюнит-(люрекс)-алюминді,  күмісті  немесе  полиэфирлі 
үлпектен алынған түрлі-түсті жабындылармен қапталған жіптер. 
Металл  жіптерді  жылтыры  (қамқа)  көп  әдемі  маталар  шығару  үшін, 
кестелер,  ызба,  погон,  сонымен  қатар  айырмашылық  белгілерін  дайын- 
дауда қолданады. 
Әйнекті 
талшықтарды 
алғанда 
силикатты 
әйнектің 
шариктерін,талшықтарды  жасағанда  пеш  қолданылады.  Пештің  төменгі 
бөлігі  саны  көп  тесіктері  бар  пластиналы  пластинадан  тұрады.  Фильер 
тесіктерінен  ағатын  балқытылған  әйнек  ағымдары  тез  тартыла-  ды.  Ауада 
суытқанда  сыртқы  түрі  бойынша  жасанды  жібекке  ұқсайтын  монолитті 
немесе бос өте жіңішке әйнек жіптер (1-20 мкм) түзіледі. Бұл талшықтардың 
мықтылығы,  термотұрақтылығы,  жарық өткізгіштігі, электро-жылу  дыбыс 
өткізбейтін қасиеттері жоғары. Әйнек жіптер - әлсіз, қатты, көп ретті иілуге 
тұрақсыз.Әйнекті мақта 
1.28- суретте көрсетілген. 
 
Сурет 1.28- Әйнекті мақта 
Әйнек  талшықтарын  бояу  әйнекті  шариктерді  өндіру  кезінде 
балқытылған  әйнекке  металдарды  қосу  арқылы  жүргізіледі:  күлгін  түске  - 
марганец тұзы, күрең-қызылға, -алтын тұздарын қосу арқылы. 
52 

Әйнекті  талшықтарды  техникалық  мақсаттарға  және  сәндік  маталар-  дан 
көйлек, костюм, ұлттық киім жасағанда қолданады. 
1.2.9.
 
Синтетикалық талшықтар 
Капрон талшығы поликапролактан полимерінен өндіріледі. Бұл полимер 
циклді  эпсилонкапролактаннан  полимеризация  реакциясы  арқылы 
алынады: 
пКН
2
(Ш
2
)
5
-СО ^ ^Н-(СН
2
)
5
-СО
п
 
Поликапролактам  талшық  өндіру  үшін  арнайы  балқыту  формасы-  нан 
өтеді.  Талшық  өндіру  технологиясы  белгілі  бір  партияны  өңдеу  арқылы 
жасалынады немесе үздіксіз технологиямен өндіріледі. Балқыту процесі 215-
225
о
С температурада өткізіледі. Алынған полимердің балқымасы тазартудан 
өтіп  талшық  өндіруге  жұмсалады.  Талшық  пен  жіптерді  қалыптастыру  3 
тәсілмен  өткізіледі.  Филье-  радан  шыққан  полимердің  ыстық  ағыны 
камераға немесе шахтаға жіберіледі. Онда температураның күрт төмендеуінің 
арқасында  балқыма  қатты  түрге  айналынады.  Өндірілген  талшықтар  мен 
жіптер  жылы  кезінде  созу  процесінен  өтеді.  Капрон  талшықтардың 
ұзындығы  3-4  есе  созылады,  ал  өте  мықты  талшықтар  үшін  10  есе 
ұзартылады.  Мықтылығын  жоғарылату,  созу  үшін  алдын-ала  120-125 
о
С 
қыздырылады. 
Созылған талшықтар термофиксацияндан өтеді, яғни талшықтардың 
құрылымы  әбден  бекітілуі  керек.  Ол  үшін  талшықтарды  автоклавтардан 
өткізіп,  өте  жоғары  температурада  өңдейді,  ол  темпе-  ратура  балқу 
температурасынан  төмен  болады.  Термофиксациядан  өткен  талшықтар 
майлаудан өтеді, оның құрамында жіптерді немесе талшықтарды азайтатын 
қоспалар болады. 
Ерекшеліктері:  капрон  талшықтардың  қалыпты  ылғалдылығы  4%, 
өйткені оның құрамында гидрофильдік функционалдық топтар аз, ка- прон 
талшықтары  өте  жоғары  кристалиттік  талшықтар  қатарына  жа-  тады, 
беріктігі жағынан 1-ші орын алады, жоғары температуралык өңдеуге төзімді 
келеді,  капрон  талшықтары  ультрокүлгін  сәулелеріне  төзімсіз  келеді, 
тотығады, сондықтан тез сарғайып түрін өзгереді; әртүрлі микроорганизмге 
өте төзімді, капрон талшықтары құмырсқа және фенолда жақсы ериді. 
Капрон  талшықтары  таза  түрде,  сонымен  қатар  мақта,  жүн,  зығыр, 
жібек, ацетат талшықтармен араластырылып қолданылады. 
Полиэфирлі 
талшықтар 
(роіуеяіег 
ІіЬгея). 
Полиэфирлер 
макромолекулалардың  бөлек  звенолары  күрделі  эфирлі  топтармен  -  СО—
О— біріктірілген жоғары молекулярлы қосылыс. Белгілі полиэ- 
53 

фирлер  ішінен  синтетикалық  талшықтар  мен  жіптерді  алу  үшін  полиэ- 
тилентерефталат қолданылады: 
 
Полиэтилентерефталаттың  макромолекулалары  сызықты,  функци- 

жүктеу/скачать 6,36 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: