Производство искусственных волокон

К искусственным относятся волокна, вырабатываемые из целлюлозы и ее производных.

Вискозное волокно - одно из наиболее распространенных искусственных волокон. Для выработки вискозного волокна используют древесную целлюлозу и короткое хлопковое волокно. Краткая схема получения вискозного волокна состоит в следующем. Чистую целлюлозу об­рабатывают 18 % -ным раствором едкого натра при температуре 18-20 °С в течение 1ч - мерсеризуют. Образующаяся целлюлоза выдерживается в течение 12-14 ч при установленной температуре (процесс предсозревания). Созревшая целлюлоза обрабатывается сероуглеродом - образуется ксантогенат, который растворяют в разбавленном растворе едкого натра и получают вязкий продукт - вискозу, который фильтруют и выдерживают в течение 20-40 ч. Затем он поступает на прядильные машины и продавливается с помощью насосиков через фильеры (цилиндр из золота, платины, нержавеющей стали), на дне которых имеются отверстия различного диаметра (рис. 1.1).

 

Струйки вискозы через фильеры попадают в ванну с водяным раствором 4-5%-ной серной кислоты и сернокислых солей, где происходит осаждение (коагуляция) твердой части, а также омыление простого эфира до чистой целлюлозы. После продавливания через фильеры волокно подвергается вытяжке и тепловой обработке в горячей воде.

После формования вискозная нить отмывается от кислот и солей и подвергается отделке: удалению серы, отбелке, замасливанию, сушке, перемотке,

По химическому составу вискозное волокно представляет собой чистую целлюлозу. Степень полимеризации целлюлозы вискозного волокна равна 300-600.

Полинозное волокно - разновидность вискозного, для выработки которого используют ксантогенат с высокой степенью этерификации. Принцип получения этого волокна основан на образовании при формовании более однородной гидратцеллюлозы вследствие разложения ксантогената целлюлозы одновременно по всей толщине волокна. Такое волокно имеет более однородную и плотную структуру, а в результате - меньшую потерю прочности в мокром состоянии.

Сиблоновое волокно - модифицированное вискозное волокно. Для выработки его используют однородную по свойствам древесную целлюлозу со степенью полимеризации 500-600. Волокно сиблон формуется из вискозы, в состав которой входят модификаторы (полиэтиленгликоль и др.), что позволяет получить более однородный прядильный раствор.

Мтилон В - химически модифицированное вискозное волокно, представляет собой привитый сополимер целлюлозы (60-65 %) и акрилонитрила (35-40 %).

Кроме рассмотренных выше вискозных волокон, в настоящее время выпускаются бактерицидные волокна, полые вискозные волокна, масло и грязестойкие, которые получают в результате прививки к целлюлозе фторсодержащих полимеров, Медно-аммиачное волокно получают растворением целлюлозы в медно-аммиачном растворе. Образующийся вязкий раствор фильтруют и формируют, продавливая через фильеры в осадительную ванну с водой, а затем во второй ванне разлагают 2-3%-ным раствором серной кислоты. Полученное гидратцеллюлозное волокно вытягивают, промывают, замасливают и сушат.

Ацетатное волокно. Особенность ацетатного волокна заключается в том, что его получают из сложного уксусного эфира целлюлозы - ацетата целлюлозы. Ацетатное волокно вырабатывается двух видов: диацетатное (ацетатное) и триацетатное. Хлопковую или облагороженную древесную целлюлозу, содержащую не менее 0,7 % а-целлюлозы, обрабатывают смесью уксусной кислоты, уксусного ангидрида с использованием в качестве катализатора серной кислоты. В результате образуется триацетат целлюлозы, который растворяется в метиленхлориде со спиртом. Его используют для получения триацетатного волокна. При частичном омылении триацетата целлюлозы получают диацетат целлюлозы, который растворяется в ацетоне со спиртом, для получения ацетатного волокна.

Формование ацетатных волокон осуществляется из растворов сухим и мокрым способами. Выходящие из фильеры струйки раствора попадают в шахты, куда подается сухой подогретый воздух. Летучие растворители быстро испаряются и волокно затвердевает.