Serat sintetis. Serat poliamida sintetis

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Serat sintetis mulai diproduksi secara industri pada tahun 1938. Saat ini, sudah ada beberapa lusin dari mereka. Semuanya memiliki kesamaan bahwa bahan awal adalah senyawa dengan berat molekul rendah yang diubah menjadi polimer melalui sintesis kimia. Dengan melarutkan atau melelehkan polimer yang dihasilkan, larutan pemintalan atau pemintalan disiapkan. Mereka dicetak dari mortar atau meleleh dan kemudian selesai.

Varietas

Bergantung pada fitur yang mencirikan struktur makromolekul, serat sintetis biasanya dibagi menjadi heterochain dan carbochain. Yang pertama termasuk yang diperoleh dari polimer, di mana makromolekulnya, selain karbon, ada elemen lain - nitrogen, belerang, oksigen, dan lainnya. Ini termasuk poliester, poliuretan, poliamida danpoliurea. Serat sintetis rantai karbon dicirikan oleh fakta bahwa rantai utamanya terbuat dari atom karbon. Golongan ini meliputi polivinil klorida, poliakrilonitril, poliolefin, polivinil alkohol, dan yang mengandung fluor.

Polimer yang menjadi dasar untuk memperoleh serat heterochain diperoleh melalui polikondensasi, dan produk dicetak dari lelehan. Karborantai diperoleh dengan polimerisasi rantai, dan pembentukan biasanya terjadi dari larutan, dalam kasus yang jarang terjadi dari lelehan. Anda dapat mempertimbangkan satu serat poliamida sintetis, yang disebut siblon.

Buat dan gunakan

Kata seperti saudara kandung ternyata benar-benar asing bagi banyak orang, tetapi sebelumnya pada label pakaian orang dapat melihat singkatan VVM, di mana serat viscose modulus tinggi disembunyikan. Pada saat itu, tampaknya bagi pabrikan bahwa nama seperti itu akan terlihat lebih cantik daripada siblon, yang dapat dikaitkan dengan nilon dan nilon. Jenis serat sintetis ini terbuat dari pohon Natal, tidak peduli betapa indahnya tampilannya.

Fitur

Siblon muncul di awal 70-an abad terakhir. Ini adalah viscose yang ditingkatkan. Pada tahap pertama, selulosa diperoleh dari kayu, diisolasi dalam bentuk murni. Jumlah terbesarnya ditemukan dalam kapas - sekitar 98%, tetapi benang yang sangat baik diperoleh dari serat kapas bahkan tanpa itu. Oleh karena itu, untuk produksi selulosakayu lebih sering digunakan, khususnya jenis konifera, di mana mengandung 40-50%, dan sisanya adalah komponen yang tidak perlu. Mereka harus dibuang selama produksi serat sintetis.

Proses pembuatan

Serat sintetis diproduksi secara bertahap. Pada tahap pertama, proses memasak dilakukan, di mana semua zat berlebih ditransfer dari serpihan kayu ke dalam larutan, dan rantai polimer panjang dipecah menjadi fragmen terpisah. Secara alami, hanya air panas saja tidak cukup di sini, berbagai reagen ditambahkan: natron dan lainnya. Hanya pembuatan pulp dengan penambahan sulfat yang menghasilkan pulp yang cocok untuk produksi siblon, karena mempertahankan lebih sedikit kotoran.

Ketika pulp sudah dicerna, dikirim untuk pemutihan, pengeringan dan pengepresan, dan kemudian dipindahkan ke tempat yang dibutuhkan - ini adalah produksi kertas, plastik, karton dan serat, yaitu produksi utama. Apa yang terjadi padanya selanjutnya?

Pasca-pemrosesan

Jika Anda ingin mendapatkan serat sintetis dan alami, maka Anda harus terlebih dahulu menyiapkan solusi pemintalan. Selulosa merupakan padatan yang tidak mudah larut. Oleh karena itu, biasanya diubah menjadi ester asam ditiokarbonat yang larut dalam air. Proses transformasi menjadi zat ini cukup panjang. Pertama, selulosa diperlakukan dengan alkali panas, diikuti dengan pemerasan, dan pada saat yang sama,item yang tidak perlu. Setelah diperas, massa dihancurkan, dan kemudian ditempatkan di ruang khusus, di mana pra-pematangan dimulai - molekul selulosa hampir setengahnya karena degradasi oksidatif. Selanjutnya, selulosa alkali bereaksi dengan karbon disulfida, yang memungkinkan untuk memperoleh xantat. Ini adalah massa seperti adonan berwarna oranye, ester asam dithiocarbonic dan bahan awal. Larutan ini disebut "viskose" karena kekentalannya.

Diikuti dengan penyaringan untuk menghilangkan kotoran terakhir. Udara terlarut dilepaskan dengan "mendidih" eter dalam ruang hampa. Semua operasi ini mengarah pada fakta bahwa xanthate menjadi seperti madu muda - kuning dan kental. Pada titik ini, solusi pemintalan sudah benar-benar siap.

Mendapatkan serat

Solusi ditekan melalui pemintal. Serat sintetis buatan tidak hanya dipintal dengan cara tradisional. Operasi ini sulit dibandingkan dengan tekstil sederhana, akan lebih tepat untuk mengatakan bahwa itu adalah proses kimia yang memungkinkan jutaan aliran viscose cair menjadi serat padat. Di wilayah Rusia, viscose dan siblon diperoleh dari selulosa. Jenis serat kedua satu setengah kali lebih kuat dari yang pertama, ditandai dengan ketahanan yang lebih besar terhadap alkali, kain yang dibuat darinya bersifat higroskopis, lebih sedikit susut dan kerutan. Dan perbedaan dalam proses produksi viscose dan siblon muncul pada saat serat sintetis yang baru "lahir" berada di bak pengendapan setelah pemintal.

Kimia untuk membantu

Untuk mendapatkan viscose, asam sulfat dituangkan ke dalam bak mandi. Ini dirancang untuk menguraikan eter, menghasilkan serat selulosa murni. Jika perlu untuk mendapatkan siblon, seng sulfat ditambahkan ke bak, yang sebagian mencegah hidrolisis eter, sehingga benang akan mengandung sisa xantat. Dan apa yang diberikannya? Serat kemudian diregangkan dan dibentuk. Ketika ada residu xanthate dalam serat polimer, ternyata rantai selulosa polimer meregangkan sepanjang sumbu serat, dan tidak mengaturnya secara acak, yang khas untuk viscose biasa. Setelah menggambar, seikat serat dipotong menjadi spatula sepanjang 2-10 milimeter. Setelah beberapa prosedur lagi, serat ditekan menjadi bal. Satu ton kayu cukup untuk menghasilkan 500 kilogram pulp, dari mana 400 kilogram serat siblon akan diproduksi. Pemintalan pulp memakan waktu sekitar dua hari.

Apa selanjutnya untuk Siblon?

Pada 1980-an, serat sintetis ini digunakan sebagai tambahan pada kapas untuk membuat benang dipintal lebih baik dan tidak putus. Siblon digunakan untuk membuat substrat untuk kulit buatan, dan juga digunakan dalam pembuatan produk asbes. Saat itu, para teknolog tidak tertarik untuk membuat sesuatu yang baru, serat sebanyak mungkin diperlukan untuk mengimplementasikan rencana tersebut.

Dan di Barat pada waktu itu, serat viscose modulus tinggi digunakan untuk menghasilkan kain yang murah dan tahan lama dibandingkan dengankapas, tetapi pada saat yang sama menyerap kelembaban dengan baik dan bernapas. Sekarang Rusia tidak memiliki daerah kapas sendiri, sehingga harapan besar disematkan pada saudara kandung. Hanya saja permintaannya belum terlalu tinggi, karena hampir tidak ada yang membeli kain dan pakaian produksi dalam negeri.

Serat polimer

Mereka biasanya dibagi menjadi alami, sintetis dan buatan. Alami adalah serat-serat itu, yang pembentukannya dilakukan dalam kondisi alami. Mereka biasanya diklasifikasikan menurut asalnya, yang menentukan komposisi kimianya, menjadi hewan dan tumbuhan. Yang pertama terdiri dari protein, yaitu karoten. Ini sutra dan wol. Yang terakhir ini terdiri dari selulosa, lignin dan hemiselulosa.

Serat sintetis buatan diperoleh dengan proses kimia dari polimer yang ada di alam. Ini termasuk asetat, viscose, alginat dan serat protein. Bahan baku untuk produksinya adalah pulp kayu sulfat atau sulfit. Serat buatan diproduksi dalam bentuk tekstil dan benang kabel, serta dalam bentuk serat stapel, yang diproses bersama dengan serat lainnya dalam produksi berbagai kain.

Serat poliamida sintetis diperoleh dari polimer turunan artifisial. Sebagai bahan baku dalam proses ini, serat polimer digunakan, dibentuk dari makromolekul fleksibel dengan struktur linier atau bercabang sedikit, yang memiliki massa signifikan - lebih dari 15.000 atom.satuan massa, serta distribusi berat molekul yang sangat sempit. Tergantung pada jenisnya, serat sintetis dapat memiliki tingkat kekuatan yang tinggi, nilai yang signifikan dalam kaitannya dengan pemanjangan, elastisitas, ketahanan terhadap banyak beban, deformasi sisa yang rendah, dan pemulihan yang cepat setelah pengangkatan beban. Itulah sebabnya, selain digunakan dalam tekstil, mereka digunakan sebagai elemen penguat selama pembuatan komposit, dan semua ini memungkinkan untuk membuat sifat khusus dari serat sintetis.

Kesimpulan

Dalam beberapa tahun terakhir, orang dapat mengamati peningkatan yang sangat stabil dalam jumlah kemajuan dalam pengembangan serat polimer baru, khususnya, para-aramid, polietilen, tahan panas, gabungan, struktur cangkang inti, polimer heterosiklik, yang mencakup berbagai partikel, seperti perak atau logam lainnya. Sekarang nilon bukan lagi puncak teknik, karena sekarang ada sejumlah besar serat baru.