ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Искусственные волокна из "Применение красителей" К искусственным волокнам относят вискозное, медноаммиачное и ацетатные волокна. Основным сырьем для производства этих волокон служит высококачественная древесная целлюлоза. [c.21] При изготовлении вискозного и медноаммиачного волокон из природной целлюлозы получают растворимые производные, из растворов которых формуют волокна требуемой формы, длины, тонины и с нужными физико-механическими свойствами. При формовании таких волокон в осадительной ванне происходит регенерирование целлюлозы, образуются так называемые гидратцеллюлозные волокна. По относительной молекулярной массе, физической структуре, форме упаковки и расположению макромолекул, а также по ряду других особенностей строения волокна из регенерированной целлюлозы существенно отличаются от природных целлюлозных волокон — хлопка и льна. [c.21] В отличие от вискозного и медноаммиачного волокон ацетатные волокна построены не из целлюлозы, а из ее эфиров — ди- и триацетатов целлюлозы. При их производстве природную целлюлозу сначала превращают в соответствующие ацетаты и уже из этих продуктов формуют волокна. [c.21] Вискозное волокно. Для получения этого волокна древесную целлюлозу обрабатывают 18—20%-ным раствором гидроксида натрия. Получаемую при этом щелочную целлюлозу обрабатывают сероуглеродом и образовавшийся ксантогенат целлюлозы растворяют в разбавленном растворе щелочи. Раствор ксанто-гената целлюлозы — вискозу — после ряда операций (созревание, фильтрация, обезвоздущивание) продавливают через фильеры с большим числом отверстий очень малого диаметра в осадительную ванну, в которой находятся серная кислота, сульфаты натрия и цинка и вода. В осадительной ванне происходят нейтрализация щелочи с одновременным осаждением ксантогената целлюлозы и его разложение с выделением регенерированной целлюлозы (уравнение 12). [c.21] После формования вискозное волокно подвергается операциям отделки для удаления всех загрязнений и примесей, а также придания белизны, мягкости и эластичности. [c.22] В процессе превращения в вискозное волокно природная целлюлоза многократно подвергается воздействию концентрированных растворов различных реагентов. В результате этого происходит разрыв части глюкозидных связей и снижение молекулярной массы целлюлозы. Средняя степень полимеризации целлюлозы в вискозных волокнах составляет 300—800. Как и в природных целлюлозных волокнах макромолекулы целлюлозы в вискозном волокне образуют надмолекулярные комплексы, состоящие из микрофибрилл и фибрилл. Вдоль лент микрофибрилл чередуются участки с различной кристалличностью и плотностью упаковки макромолекул. Степень кристалличности обычных текстильных вискозных волокон составляет по рентгеноскопическим данным 40—50%. [c.22] По физико-химическим свойствам наиболее близки к хлопковому волокну полинозное волокно и высокомодульное вискозное волокно. Полинозное волокно характеризуется более высокой степенью полимеризации целлюлозы, чем вискозное волокно, повышенной ориентацией макромолекул целлюлозы и более однородной структурой. [c.22] Таким образом, медноаммиачное волокно называется так только по способу производства. На самом же деле оно, как и вискозное, состоит из регенерированной целлюлозы и относится к группе гидратцеллюлозных волокон. После формования волокно промывают для удаления кислоты и солей. [c.23] Медноаммиачное волокно характеризуется однородностью структуры и отсутствием поверхностной ориентированной оболочки, благодаря чему оно окрашивается более равномерно, чем вискозное волокно. По остальным показателям оно аналогично обычным вискозным волокнам. [c.23] Свойства гидратцеллюлозных волокон. Эти волокна обладают высокой гидрофильностью, их кондиционная влажность составляет 12—13°/о. В воде они быстро набухают, увеличиваясь в диаметре на 40—50%, а в длину-—на 2—5%. В капиллярах набухших гидратцеллюлозных волокон удерживается примерно в два раза большее количество воды, чем в набухших хлопковых волокнах. Набухание гидратцеллюлозных волокон способствует выравниванию их внутренней структуры. [c.23] Повышенная гигроскопичность и большая химическая активность гидратцеллюлозных волокон по сравнению с хлопковым волокном объясняются более низкой степенью кристалличности целлюлозы в гидратцеллюлозных волокнах. Вследствие этого, а также из-за меньшего размера макромолекул у гидратцеллюлозных волокон наблюдается большая потеря прочности при набухании в воде. В мокром состоянии прочность вискозного и медноаммиачного волокон снижается на 40—50%. [c.23] В сухом состоянии гидратцеллюлозные волокна пронизаны системой субмикроскопических пор с размерами менее 1 нм, которые практически недоступны для проникновения молекул красителей и других реагентов. При набухании в воде размеры пор возрастают до 3—7 нм, и гидратцеллюлозные волокна становятся восприимчивыми к красителям. Повышенная набухае-мость и более высокая доступная внутренняя поверхность в набухших гидратцеллюлозных волокнах по сравнению с хлопком обеспечивает им лучшую накрашиваемость. Однако в ряде случаев окраски получаются неравномерными (зебристость). Это обусловлено неоднородностью физической и химической структуры волокон, их различной тониной и плотностью. [c.23] атмосферные условия, микроорганизмы и повышенные температуры действуют на гидратцеллюлозные волокна так же, как и на волокна из природной целлюлозы. [c.24] Ацетатные волокна. Эти волокна производят из ацетатов целлюлозы, которые получают обработкой хлопковой или высококачественной древесной целлюлозы уксусным ангидридом АсгО в присутствии серной кислоты (катализатор). Конечным продуктом этой реакции всегда является триацетат целлюлозы. Если необходимо получить ацетаты целлюлозы с более низкой степенью этерификации с равномерным распределением ацетильных групп в макромолекуле, вначале синтезируют триацетат целлюлозы (первичный ацетат целлюлозы), а затем его частично омыляют до диацетата целлюлозы (вторичный ацетат целлюлозы) (уравнение 14). [c.24] При производстве ацетатных вслокон используют как триацетат, так и диацетат целлюлозы. Содержание связанной уксусной кислоты в первом равно 62,4%, во втором — 53,0— 56,5 /о степень полимеризации 250—300. Волокно, полученное из триацетата целлюлозы, называют триацетатным, а из диацетата целлюлозы — ацетатным. [c.24] Триацетатное волокно формуют из вязких растворов триацетата целлюлозы в дихлорметане, а ацетатное — из растворов, диацетата целлюлозы в ацетоне. При формовании струйки раствора, выдавливаемые из фильер, обогреваются горячим воздухом, растворитель испаряется и образуется соответствующее волокно. Обязательной стадией процесса производства триацетатного волокна является термообработка. Ее проводят при 220—240 °С в течение 50—60 с. В результате термообработки повышаются прочность и термостойкость волокна, увеличивается устойчивость его к усадке. [c.24] Ацетатное и триацетатное волокна в отличие от гидратцеллюлозных термопластичны. При 140—150 °С (для ацетатного волокна) и 180—190 °С (для триацетатного волокна) они начинают деформироваться, а при температурах соответственно 230 и 290 °С — плавиться с разложением. [c.24] В воде ацетатные волокна набухают слабее хлопкового и, особенно, гидратцеллюлозных волокон. При набухании в воде ацетатного волокна его поперечные размеры увеличиваются всего на 5—10%, а длина — на 0,1—0,3%, при этом оно погло-ш,ает в 3—4 раза меньше воды, чем вискозное. Триацетатное волокно в воде практически не набухает. В мокром состоянии прочность ацетатных волокон понижается на 30—40%, а триацетатных— на 15—20%. Меньшая потеря прочности в случае триацетатного волокна объясняется более низким содержанием гидроксильных групп. [c.25] Полярные растворители вызывают сильное набухание или даже растворение ацетатных волокон. Триацетатное волокно более стойко к действию растворителей в ацетоне оно сильно набухает, но не растворяется. Неполярные растворители (бензол, толуол, уайт-спирит) не действуют на ацетатные волокна. [c.25] Растворы ш,елочей при pH 9,5 вызывают омыление ацетатного волокна, усиливающееся при повышении температуры и концентрации щелочи. Триацетатное волокно, которое не набухает в водных растворах, более устойчиво к действию разбавленных растворов щелочей при невысоких температурах омыление происходит только на поверхности волокна, так что образуется очень тонкая пленка, состоящая из ацетатов целлюлозы с низкой степенью этерификации и гидратцеллюлозы. Это приводит к повышению гигроскопичности волокна, снижает его способность к электризации и увеличивает накрашиваемость. В горячих концентрированных растворах щелочей ацетатные волокна быстро омыляются и частично растворяются. [c.25] Вернуться к основной статье