2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31
Le fibre sintetiche iniziarono a essere prodotte industrialmente nel 1938. Al momento, ce ne sono già diverse dozzine. Tutti loro hanno in comune che il materiale di partenza sono composti a basso peso molecolare che vengono convertiti in polimeri attraverso la sintesi chimica. Dissolvendo o fondendo i polimeri risultanti, viene preparata una soluzione di filatura o filatura. Sono modellati da m alta o fusi e quindi finiti.
Varietà
A seconda delle caratteristiche che caratterizzano la struttura delle macromolecole, le fibre sintetiche sono solitamente suddivise in eterocatena e carbocatena. I primi includono quelli ottenuti dai polimeri, nelle cui macromolecole, oltre al carbonio, ci sono altri elementi: azoto, zolfo, ossigeno e altri. Questi includono poliestere, poliuretano, poliammide epoliurea. Le fibre sintetiche a catena di carbonio sono caratterizzate dal fatto che la loro catena principale è costituita da atomi di carbonio. Questo gruppo comprende cloruro di polivinile, poliacrilonitrile, poliolefina, alcol polivinilico e contenenti fluoro.
I polimeri che servono come base per ottenere fibre a eterocatena sono ottenuti per policondensazione e il prodotto è modellato da fusi. Le carbochain sono ottenute per polimerizzazione a catena e la formazione avviene solitamente da soluzioni, in rari casi da fusi. Puoi prendere in considerazione una fibra sintetica di poliammide, chiamata siblon.
Crea e usa
Una parola come siblon risulta essere del tutto sconosciuta a molti, ma in precedenza sulle etichette di abbigliamento si poteva vedere l'abbreviazione VVM, sotto la quale era nascosta una fibra di viscosa ad alto modulo. A quel tempo, ai produttori sembrava che un nome del genere sarebbe sembrato più carino di siblon, che potrebbe essere associato a nylon e nylon. Questo tipo di fibra sintetica è ricavata da un albero di Natale, non importa quanto sia favoloso.
Caratteristiche
Siblon è apparso nei primi anni '70 del secolo scorso. È una viscosa migliorata. Nella prima fase, la cellulosa si ottiene dal legno, viene isolata nella sua forma pura. La sua maggiore quantità si trova nel cotone - circa il 98%, ma dalle fibre di cotone si ottengono fili eccellenti anche senza di essa. Pertanto, per la produzione di cellulosail legno è più spesso usato, in particolare le conifere, dove ne contiene il 40-50%, e il resto sono componenti non necessari. Devono essere sm altiti durante la produzione delle fibre sintetiche.
Processo di creazione
Le fibre sintetiche vengono prodotte in più fasi. Nella prima fase viene eseguito il processo di cottura, durante il quale tutte le sostanze in eccesso vengono trasferite dai trucioli di legno nella soluzione e le lunghe catene polimeriche vengono scomposte in frammenti separati. Naturalmente qui non basta solo l'acqua calda, vengono aggiunti vari reagenti: natron e altri. Solo la macerazione con l'aggiunta di solfati dà come risultato una pasta adatta alla produzione di siblon, in quanto trattiene meno impurità.
Quando la polpa è già digerita, viene avviata al candeggio, all'essiccazione e alla pressatura, quindi spostata dove serve: questa è la produzione di carta, cellophan, cartone e fibre, ovvero la produzione principale. Cosa le succede dopo?
Post-elaborazione
Se vuoi ottenere fibre sintetiche e naturali, devi prima preparare una soluzione di filatura. La cellulosa è un solido che non è facile da sciogliere. Pertanto, viene solitamente convertito in un estere di acido ditiocarbonico solubile in acqua. Il processo di trasformazione in questa sostanza è piuttosto lungo. In primo luogo, la cellulosa viene trattata con alcali caldi, seguita da spremitura e, allo stesso tempo,oggetti non necessari. Dopo la spremitura, la massa viene frantumata e quindi posta in apposite camere, dove inizia la pre-maturazione: le molecole di cellulosa sono quasi dimezzate a causa della degradazione ossidativa. Successivamente, la cellulosa alcalina reagisce con il disolfuro di carbonio, che consente di ottenere lo xantato. Questa è una massa simile a un impasto di colore arancione, un estere dell'acido ditiocarbonico e il materiale di partenza. Questa soluzione è stata chiamata "viscosa" per la sua viscosità.
Seguita dalla filtrazione per rimuovere le ultime impurità. L'aria disciolta viene rilasciata facendo "bollire" l'etere nel vuoto. Tutte queste operazioni portano al fatto che lo xantato diventa come il miele giovane: giallo e viscoso. A questo punto la soluzione di filatura è completamente pronta.
Come ottenere fibre
La soluzione viene pressata attraverso le filiere. Le fibre sintetiche artificiali non vengono solo filate in modo tradizionale. Questa operazione è difficile da confrontare con un semplice tessuto, sarebbe più corretto dire che si tratta di un processo chimico che permette a milioni di flussi di viscosa liquida di diventare fibre solide. Sul territorio della Russia, dalla cellulosa si ottengono viscosa e siblon. Il secondo tipo di fibra è una volta e mezzo più resistente del primo, è caratterizzato da una maggiore resistenza agli alcali, i tessuti che ne derivano sono igroscopici, meno restringenti e increspati. E le differenze nei processi produttivi di viscosa e siblon si manifestano nel momento in cui le fibre sintetiche appena "nate" sono nel bagno di precipitazione dopo le filiere.
La chimica per aiutare
Per ottenere la viscosa, si versa acido solforico nel bagno. È progettato per decomporre l'etere, ottenendo fibre di pura cellulosa. Se è necessario ottenere un siblon, al bagno viene aggiunto solfato di zinco, che impedisce parzialmente l'idrolisi dell'etere, quindi i fili conterranno xantato residuo. E cosa dà? Le fibre vengono quindi allungate e modellate. Quando ci sono residui di xantato nelle fibre polimeriche, risulta allungare le catene di cellulosa polimerica lungo l'asse della fibra e non disporle in modo casuale, cosa tipica della viscosa ordinaria. Dopo la trafilatura, il fascio di fibre viene tagliato in spatole lunghe 2-10 millimetri. Dopo alcune altre procedure, le fibre vengono pressate in balle. Una tonnellata di legno è sufficiente per produrre 500 chilogrammi di polpa, da cui verranno prodotti 400 chilogrammi di fibra di siblon. La filatura della polpa dura circa due giorni.
Quali sono le prospettive per Siblon?
Negli anni '80, queste fibre sintetiche venivano usate come aggiunte al cotone per far filare meglio i fili e non spezzarli. Siblon è stato utilizzato per realizzare substrati per la pelle artificiale ed è stato anche utilizzato nella produzione di prodotti in amianto. A quel tempo, i tecnologi non erano interessati a creare qualcosa di nuovo, era necessaria quanta più fibra possibile per attuare il piano.
E in Occidente a quel tempo, le fibre di viscosa ad alto modulo venivano utilizzate per produrre tessuti economici e durevoli rispetto aicotone, ma allo stesso tempo assorbe bene l'umidità e respira. Ora la Russia non ha le sue regioni di cotone, quindi grandi speranze sono riposte su siblon. Solo che la richiesta non è ancora molto alta, dal momento che quasi nessuno compra tessuti e vestiti di produzione nazionale.
Fibre polimeriche
Di solito sono divisi in naturali, sintetici e artificiali. Naturali sono quelle fibre la cui formazione avviene in condizioni naturali. Di solito sono classificati in base alla loro origine, che ne determina la composizione chimica, in animali e piante. I primi sono costituiti da proteine, vale a dire carotene. È seta e lana. Questi ultimi sono costituiti da cellulosa, lignina ed emicellulosa.
Le fibre sintetiche artificiali sono ottenute dalla lavorazione chimica di polimeri che esistono in natura. Questi includono fibre di acetato, viscosa, alginato e proteine. La materia prima per la loro produzione è pasta di legno solfato o solfito. Le fibre sintetiche sono prodotte sotto forma di fili tessili e di cordoncino, nonché sotto forma di fibra in fiocco, che viene lavorata insieme ad altre fibre nella produzione di vari tessuti.
La fibra sintetica di poliammide è ottenuta da polimeri derivati artificialmente. Come materia prima in questo processo, vengono utilizzate fibre polimeriche, formate da macromolecole flessibili di struttura leggermente ramificata o lineare, che hanno una massa significativa - più di 15.000 atomiunità di massa, nonché una distribuzione del peso molecolare molto ristretta. A seconda della tipologia, le fibre sintetiche possono avere un elevato grado di resistenza, un valore significativo in relazione all'allungamento, elasticità, resistenza a carichi multipli, basse deformazioni residue e rapido recupero dopo la rimozione del carico. Ecco perché, oltre ad essere utilizzati nei tessuti, sono stati utilizzati come elementi di rinforzo durante la produzione di compositi, e tutto ciò ha permesso di realizzare le proprietà speciali delle fibre sintetiche.
Conclusione
Negli ultimi anni, si può osservare un aumento molto costante del numero di progressi nello sviluppo di nuove fibre polimeriche, in particolare, para-aramide, polietilene, struttura combinata core-shell resistente al calore, polimeri eterociclici, che includono varie particelle, come argento o altri metalli. Ora il nylon non è più il massimo dell'ingegneria, poiché ora c'è un numero enorme di nuove fibre.
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