Гетероцепные и карбоцепные волокна. Крашение льняных и хлопчатобумажных тканей. Оборудование для непрерывного и периодического крашения трикотажа и тканей (стр. 1 из 4)

Контрольная работа №1

Вариант №1

1. Сопоставьте по химическим и физико-химическим свойствам гетероцепные и карбоцепные волокна

Синтетические волокна получают из синтетических высокомолекулярных соединений. В зависимости от химического строения данные волокна разделяют на две группы: гетероцепные и карбоцепные.

К волокнам гетероцепным, состоящим из молекул, главные цепи которых включают атомы углерода, азота, кислорода и других элементов, относятся полиамидные, полиэфирные, полиуретановые и т. д. В настоящее время все эти волокна широко используются при изготовлении различных текстильных изделий как бытового, так и технического назначения.

К волокнам карбоцепным, состоящим из молекул, которые содержат в главной цепи только атомы углерода, относятся полиакрилонитрильные, полихлорвиниловые, полиэтиленовые и т. д. Карбоцепные волокна благодаря своим свойствам в настоящее время получили большое распространение при изготовлении технических изделий.

Полиамидные волокна - синтетические волокна, формуемые из расплавов или растворов полиамидов. К таким волокнам относятся капрон, анид, этант. Их поперечное сечение зависит от формы отверстия фильеры, через которую продавливаются полимеры. Обычно для производства полиамидных волокон используют линейные алифатические полиамиды с молекулярной массой от 15 000 до 30 000 (чаще всего поликапроамид и полигексаметиленадипинамид). С конца 60-х гг. 20 в. налажен выпуск полиамидных волокон из ароматических полиамидов, обладающих высокой термостойкостью. Технологический процесс получения полиамидных волокон включает три основных этапа: синтез полимера, формование волокна и его текстильную обработку. Полиамидные волокна характеризуются высокой прочностью при растяжении, отличной стойкостью к истиранию и ударным нагрузкам. Устойчивы к действию многих химических реагентов, хорошо противостоят биохимическим воздействиям, окрашиваются многими красителями.

Максимальная рабочая температура волокон из алифатических полиамидов 80—150°С, волокон из ароматических полиамидов — 350—600°С. Полиамидные волокна растворяются в концентрированных минеральных кислотах, феноле, крезоле, трихлорэтане, хлороформе и др. Полиамидные волокна малогигроскопичны, что является причиной их повышенной электризуемости. Они плохо устойчивы к термоокислительным воздействиям и действию света, особенно ультрафиолетовых лучей. Для устранения этих недостатков в полиамиды вводят различные стабилизаторы.

Полиамидные волокна отличаются высоким относительным разрывным усилием, стойки к истиранию, многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов.

Полиэфирные волокна - синтетические волокна, формуемые из расплава полиэтилентерефталата. К полиэфирным волокнам относится лавсан. В поперечном сечении волокно лавсана имеет форму круга Превосходят по термостойкости большинство натуральных и химических волокон: при 180°С они сохраняют прочность на 50%. Загораются полиэфирные волокна с трудом и гаснут после удаления источника огня; при контакте с искрой и электродугой не обугливаются. Полиэфирные волокна сравнительно атмосферостойки. Они растворяются в фенолах, частично (с разрушением) — в концентрированной серной и азотной кислотах; полностью разрушаются при кипячении в концентрированных щелочах. Обработка паром при 100°С из-за частичного гидролиза полимера вызывает снижение прочности волокна (0,12% за 1 ч). Полиэфирные волокна устойчивы к действию ацетона, четырёххлористого углерода, дихлорэтана и др. растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка.

Устойчивость к истиранию и сопротивление многократным изгибам полиэфирных волокон ниже, чем у полиамидных волокон, а ударная прочность выше. Прочность при растяжении полиэфирных волокон выше, чем у других типов химических волокон. Недостатки полиэфирных волокон - трудность крашения обычными методами, сильная электризуемость, склонность к пиллингу, жёсткость изделий — во многом устраняются химической модификацией полиэтилентерефталата, например диметилизофталатом, диметиладипинатом (эти соединения вводят в реакционную смесь на стадии синтеза полиэтилентерефталата).

Полиуретановые волокна - спандекс, синтетические волокна, формуемые из растворов или расплавов полиуретанов или методом химического формования (полиуретан образуется из диизоцианата и диамина непосредственно в процессе волокнообразования). По механическим показателям полиуретановые волокна резко выделяются среди др. видов химических и натуральных волокон и во многом сходны с резиновыми нитями. Для них характерны высокое удлинение, низкий модуль упругости, способность к упругому восстановлению в исходное состояние за очень короткое время. При 120°С, особенно в растянутом состоянии, происходит значительная потеря прочности полиуретановых волокон. Поэтому чистку и крашение изделий из полиуретановых волокон проводят при температурах не выше 90°С. Под действием света полиуретановые волокна желтеют (этого в значительной степени можно избежать применением светостабилизаторов), а их механические свойства изменяются незначительно. Полиуретановые волокна довольно устойчивы к действию гидролитических агентов во время отделки, стирки, крашения; стойки в маслах, хлорсодержащих органических растворителях, кислотах, щелочах. Полиуретановые волокна перерабатывают в чистом виде или в смеси с натуральными или с др. видами химических волокон. Последние идут главным образом на оплётку полиуретановой нити, которая предохраняет стержневую нить от действия света. Для получения тканей используется пряжа, состоящая из 5—20% полиуретановых волокон и 80—95% нерастяжимых волокон.

К полиакрилонитрильным волокнам относится нитрон, по внешнему виду напоминающий шерсть. Поверхность волокна гладкая с гантелеобразным поперечным сечением. Нитрон отличается высоким относительным разрывным усилием, которое в мокром состоянии не меняется, и упругостью. Нитрон не повреждается молью и микроорганизмами, обладает высокой стойкостью к ядерным излучениям. По стойкости к истиранию нитрон уступает полиамидным и полиэфирным волокнам. Кроме того он характеризуется низкой гигроскопичностью, сильной электризуемостью, низкой теплопроводностью и высокой светостойкостью.

Поливинилхлоридные волокна - синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилхлорида, перхлорвиниловой смолы или сополимеров винилхлорида. Формование осуществляют по сухому или мокрому методу. К поливинилхлоридным волокнам относится хлорин, который по сравнению с другими синтетическими волокнами и хлопком характеризуется меньшими относительным разрывным усилием, упругостью, стойкостью к истиранию, гигроскопичностью, свето- и термостойкостью. Поливинилхлоридные волокна обладают высокой химической стойкостью, очень низкой тепло- и электропроводностью, негорючи, устойчивы к действию микроорганизмов. Для поливинилхлоридные волокна, не подвергнутых термофиксации, характерна высокая усадка (в кипящей воде до 55%).

Поливинилспиртовые волокна - синтетические волокна, формуемые из растворов поливинилового спирта главным образом по мокрому методу. Поливинилспиртовые волокна в зависимости от технологии производства могут иметь различные механические свойства. Как правило, они обладают высокой прочностью и устойчивостью к истиранию и изгибу. Может быть получено поливинилспиртовое волокно с наибольшей среди других синтетических волокон гигроскопичностью.

В группу поливинилспиртовых волокон входят винол и мтилан:

Винол отличается от всех синтетических волокон повышенной гигроскопичностью, для него характерны высокая стойкость к истиранию и низкая теплопроводность.

Мтилан обладает антимикробными свойствами.

Поливинилспиртовые волокна обладают отличной устойчивостью к действию света, микроорганизмов, пота, различных реагентов (кислот, щелочей, окислителей умеренных концентраций, малополярных растворителей, нефтепродуктов.

2. Каковы различия в технологии подготовки к крашению хлопчатобумажных и льняных тканей по непрерывному способу и что является причиной этих различий?

При очистке и подготовке к крашению хлопчатобумажные суровые ткани проходят нижеследующие операции.

При приемке суровых тканей проверяют их качество, комплектуют производственную партию для проведения последующих операций отделки.

Опаливание проводят с целью удаления с поверхности суровой ткани выступающих волоконец (суровье, которое идет на выработку начесных и ворсовых тканей, а также марля не опаливаются). Для опаливания применяют плитные, цилиндрические или газовые опаливающие машины.

Плитная (желобовая) машина имеет два медных или чугунных желоба 1 (рис.1). При работе машины эти желоба нагреваются до красного каления. Ткань 2 в виде непрерывной ленты, полученной сшиванием нескольких кусков, поступает на раскаленные желоба и проходит по ним со скоростью 2,5—3 м/сек. Чтобы потушить тлеющие волоконца, ткань пропускают через паровой искрогаситель или замачивают в ванне 3.

Рис. 1 Схема плитной опальной машины.

На цилиндрической машине опаливание производится с помощью вращающегося медного или чугунного цилиндра, нагретого до красного каления. Ткань, перемещаясь со скоростью 2,5—3 м/сек, в трех местах касается поверхности цилиндра, опаливается и далее поступает либо в паровой искрогаситель, либо замачивается в ванне.

В современных газовых машинах опаливание производится с помощью горелок с прикрытой камерой сгорания. На чугунном корпусе горелки 1 (рис.2) укреплены две части керамиковой насадки 2, выполненные из плиток огнеупора. При сгорании смеси газа и воздуха в камере 3 огнеупор насадки накаливается до температуры пламени, и выделяющееся тепло используется для опаливания ткани 4, перемещающейся со скоростью 2,5—3,5 м/сек. При этом одиночные волоконца, торчащие на поверхности и в структуре ткани, обгорают.