Способы получения ацетатного волокна

Что значит ацетатное волокно, описание шелка и краткая характеристика ткани

Искусственные ацетатные волокна — это одна из разновидностей ненатуральных нитей, которые получают из ацетилцеллюлозы. Это успешный симбиоз природного материала и химических реагентов, в отличие от синтетики из химических компоновок на основе натуральной древесины. В эту ткань были влюблены все модницы середины 20 и в настоящее время создаются модифицированные востребованные виды.

История получения ацетатного волокна

Что же такое ацетат? Во втором десятилетии 20 века из ацетилцеллюлозы было освоено изготовление ацетатного шелка. Позднее обнаружили метод получения материала большей прочности из очищенной древесной целлюлозы и хлопкового пуха.

Ацетатное волокно

Для справки: ацетаты — эфиры и соли уксусной кислоты, встречаются в природе и являются обычными компонентами клеток организма. Самое широкое распространение получили: в медицине для изготовления синтетического ретинола (витамина А) и токоферола (витамина Е); в пищевой промышленности (консервант); в текстильном производстве, ацетат это ткань или нити из ацетилцеллюлозы.

Впервые, изящные сияющие волокна, стали выпускать на фабрике братьев Дрейфусов, Англия. Отделка производилась солями уксусной кислоты, и предназначались они для покрытий фюзеляжей и крыльев самолетов. Благодаря высокой гидрофобности применялись как изоляционные материалы. В 1918 г. в этой компании усовершенствовали технику и начали получать нити в виде блистающего синтетического шелка.

Интересно знать! Не натуральный шелк не относится к синтетике. К примеру, акрил и ацетат — совершенно разные материалы. Полиакрилнитрил — чистая синтетика, производится из химической смеси ацетилена и синильной кислоты. Ацетат вырабатывается из натурального сырья, хотя и искусственным путем.

На основе данной находки мгновенно начались разнообразные исследования. Вопрос: что это такое — ацетат? заинтересовал многие предприятия. Нити стали использовать в различных сферах: для создания изолирующих материалов; водонепроницаемых напылений; дополнять к натуральному шелку для увеличения износостойкости и в последствии стали создавать полноценные ацетатные ткани, максимально идентичные натуральному шелку.

Процесс изготовления

Что это такое — ацетатный шелк? Для получения ацетилцеллюлозы (первичного ацетата) применяется 98% клетчатки. Ее производят при температуре 15 С методом замещения атомов водорода. Для этого используется уксусная и серная кислоты. Химическая формула — [C6H7O2(OH)3-x(OCH3)x]n. Первоначальный состав предназначается для извлечения волокон.

По этому способу получают ацетатный шелк:

• ацетилцеллюлозу подвергают частичному омылению, с прибавлением воды, при котором фрагменты ацетильных групп отщепляются;
• серную кислоту применяют в качестве ускорителя реакций;
• полученную диацетилцеллюлозу называют — вторичный ацетат (включает 52–56% связанной этановой кислоты). Он имеет волокнистую структуру и выпадает из состава в форме порошка или хлопьев белого цвета;
• вторичный ацетат проходит отжимку, промывку в воде, стабилизирование (кипячение с серной кислотой) и сушку.

Дополнительная информация! Триацетат — это один из видов ацетатного волокна, который производится в растворе спирта и метиленхлорида. Имеет высокие термостойкие свойства и может выдерживать температуру до 180 °С.

Ацетилцеллюлоза растворяется в ацетоне и спирте (85: 15). На выходе — это густой состав из которого, после удаления пузырьков воздуха и трехкратной промывки формуются волокна. Они застывают при испарении растворителя и применяются для формирования материи. Модифицирующие присадки, увеличивающие качество нити.

Как происходит формовка

Сухим методом, в шахте происходит прядение:

• В прядильную машину с горячим воздухом (600 — 700 С) продавливают ацетилцеллюлозу, формовка происходит со скоростью — 300–350 м/мин.
• Чтобы придать извитость нитям их пропускают через гофрировочный электростанок.
• На выходе из шахты волокна замасливают особым составом для предотвращения электризуемости и наматывают в бобину.

Прядение ацетатного волокна

Полученные нити не требуют ни сушки, ни дополнительной отделки. Сразу после крутки и перемотки они напрямую поступают в текстильную переработку. Волокно применяют, как самостоятельный материал, так и в комбинации с другими текстильными нитями (шерстью, шелком). Схема получения ацетатного жгута для табака близка к производству нитей особенностью процесса является то, что получают жгут по толщине одной сигареты.

Микроскопическое строение волокна

Волокна имеют высокомолекулярное строение, на поверхности нитей есть мелкие продольные канавки. Для лучшего сцепления производятся квадратные или H-образные поперечные надрезы. Они обеспечивают прочные, растяжимые швы с хорошим застилом. Помимо высокой прочности, полотно характеризуется блестящим сиянием.

Микроскопическое строение ацетатных волокон

Основные свойства волокон

Что за материал — ацетат? Эти волокна устойчивы к воздействию хлора, уайт-спирита и высших спиртов. В низших спиртах они немного набухают и рушатся в минеральных щелочах.

Качество и физические показатели нити:

• плотность — 8,3-11,1 tex;
• прочность — 10-14 сН/ tex;
• удлинение — 20-40%;
• эластичность — 3-4 Гпа.

Важно! Ацетатное волокно полностью разрушается — при t 1400 С.

Искусственные шелковые нити не подвержены воздействию бактерий и насекомых, мало гигроскопичны и не мнутся, быстро изнашиваются и электризуются. Превосходят по эластичности медно—аммиачные и другие виды. Шнур сечением в 1 см² выдерживает нагрузку в 10 тонн. При термических обработках, изделия из ацетатного волокна могут образовывать ласы и заломы.

Некоторые сведения о цвете

Окрашивание ацетатных материй производится специальными дисперсными красителями, которые непригодны для многих других тканей:

Окрашивание ацетатных волокон

• Основные — с уксусной кислотой (1–2%). В процессе повышая постепенно температуру до 70. Общим минусом основных красителей считается плохая светоустойчивость.
• Дисперсные — с добавлением холодных растворов сульфата меди дают глубокие тона с оптимальной стабильностью к свету.
• Полиметиновые (катионные) — соли сильных оснований. Определенные полиметиновые красители являются промежуточными соединениями, нерастворимыми в воде, и могут применяться как пигменты для дисперсных. Дают яркие и чистые светостойкие окраски.

Эффекты окрашивания ацетатного шелка

Комбинирование этих методов дает возможность получать на изделиях различные колористические эффекты.

Область применения ацетатных тканей

Шелковая ткань из ацетатных волокон пользуется огромным спросом у покупателей и имеет широкую область применения:

• для производства легкой одежды — блузки, платья, нижнее белье, майки;
• для драпировки мебели, изготовления комплектов постельного белья, занавесок;
• для производства сигаретных фильтров;
• как изолирующий материал в электротехнике (свойства схожи с дивиниловым каучуком).

Обратите внимание! Сияющие и прочные ацетатные нити присутствуют в составе множества материалов (шерсти, габардина, бархата) заметно улучшая свойства изделий.

Особенности ухода

Сырье, произведенное из ацетатного волокна, обладает скользкой поверхностью. Такие ткани не мнутся, не собирают пыль и мало загрязняются. При соблюдении правил на этикетке, вещи прослужат длительное время.

Как ухаживать за ацетатным шелком

Стирка ацетатного шелка

Постирать ацетат возможно ручным способом либо на небольших оборотах в стиральной машинке:

• Ткани отжимаются вручную, нельзя выкручивать в центрифуге.
• Легкий раствор перекиси водорода придаст материи свежий вид.
• Моющие средства — мягкие, а краткий температурный режим стирки — не более 30° С.
• Разноцветные ткани не замачиваются.
• Возможна и химическая чистка.

Внимание! Ацетон или органические растворители, такие как «жидкость для снятия лака», скипидар, растворяют ацетатные ткани.

Сушка

Этот материал сохнет быстро на свежем воздухе и механическая сушка для одежды к нему не применима. Для того чтобы на ткани не возникли заломы следует хорошо расправлять.

Глажка

Разглаживание заломов выполняется при невысокой t° — до 160° C, с изнаночной стороны изделия, через марлю либо тканевую прокладку. Не рекомендуется тянуть волокна, они могут разорваться. При правильном уходе материал не нуждается в глажении.

Как гладить ацетатный шелк

Обратите внимание! При t° — выше 170° C, изменяется форма нити, при t° — 210° C наступает тепловой распад соединений.

Положительные качества

Ацетат один из немногих, содержит вискозу искусственных материалов природного происхождения.

Изделия из ацетатного шелка

Его характерными чертами являются:

• поверхность сверкающая, ровная, нежная, приятная на ощупь;
• водоотталкивающая структура и невысокая теплопроводность;
• стабильность к влиянию бактерий, плесени и солнечному излучению;
• устойчивость — изделия не дают усадку, эластичны и удерживают конфигурацию;
• не утрачивает прочность в мокром состоянии;
• хорошо поддается чистке и моментально сохнет.

Обратите внимание! Легкий и тончайший материал имеет множество положительных характеристик: просто окрашивается, изящно драпируется, что представляет большое поле для деятельности художников, дизайнеров и модельеров.

Как отличить ацетат от других тканей

Чтобы не путать искусственные ацетатные волокна и синтетические нити (капрон) можно воспользоваться нехитрыми методами. По внешнему виду ацетат практически неотличим от природного.

Изделия из ацетатного шелка

Установить происхождение материи возможно такими способами:

• Поджечь — ненатуральные модификации будут создавать неприятный кисловатый запах и скатываться в шарик. Природные материалы при горении имеют запах горелых волос и быстро превращаются в пепел.
• Приложить к коже — ацетатные ткани будут отдавать холодком, а натуральные быстро нагреются.
• Пощупать — искусственный шелк шершавей и не такой упругий и легкий как натуральный, а капрон имеет еще более жесткое сцепление нитей.

Сжать в руке ацетатный шелк

• Помять, сжать — настоящий шелк выровняется без следов, ацетатный немного помнется, капрон издает характерный треск.
• Капельные пробы — синтезируемые полимеры (капрон), растворяются кислотой, искусственный шелк — ацетоном.

Прогрессивный мир текстиля не может обойтись без химии. Шелковые изделия из ацетатного волокна выгодно отличаются от других низкой ценой, разнообразием и красотой. Они имеют превосходные эксплуатационные свойства и интересно подчеркивают любой дизайн и стройность фигуры.

Источник

Способы получения ацетатного волокна

Ацетатные волокна — искусственные волокна, получают из ацетилцеллюлозы. В зависимости от типа исходного сырья различают триацетатное волокно ( триацетилцеллюлоза) и продуктов его частичного омыления (собственно ацетатное волокно).

Впервые на мировом рынке ацетатное волокно появилось в 1921 году, как результат трудов американских ученых и технологов под руководством Дрейфуса.

Производство ацетатного волокна

Сырьем для получения ацетатного волокна служат остатки хлопкового пуха или облагороженной древесной целлюлозы.

Целлюлозу обрабатывают уксусным ангидритом и уксусной кислотой: получают рыхлые хлопья первичного ацетата.( название «ацетат» происходит от слова «уксус» — по латыни «ацетум»), от этого произошло и название «ацетатное»).

Полученный первичный ацетат (триацетилцеллюлоза, ацетилцеллюлоза) омыляют в присутствии уксусной и серной кислот с добавлением небольшого количества воды. Полученные белые хлопья отжимают, обрабатывают в смеси ацетона и спирта и получают прядильный раствор. После фильтрации и удаления воздуха раствор поступает в прядильную машину. Формование ведут по сухому способу.

Особенности этого способа заключаются в том, что при этом не происходит никаких химических процессов. Прядильный раствор продавливается через фильеру и в виде тонких струек попадает в шахту с паровоздушной смесью. Под действием температуры ацетон испаряется из струек раствора, и они затвердевают, превращаясь в нити. Затем нити проходят охладительную камеру, замасливаются и наматываются на бобину.

Из этих блестящих нитей и ткут ацетатное полотно.

Характеристика

Ацетатное волокно более тонкое по сравнению с вискозным, поэтому блеск его более приятный и напоминает блеск натурального шелка.

Ацетатное волокно легкое, тонкое, блестящее, но при температуре выше 85 0 С теряет блеск. Не подвержено действиям плесени, сильно осыпается, мало сминается, обладает способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Имеет меньшую гигроскопичность, теплостойкость, прочность на разрыв, стойкость к истиранию, меньше набухает в воде и меньше теряет прочность в мокром состоянии. Вследствие большей упругости ацетатных волокон изделия из них хорошо сохраняют форму и удобны в носке.

Сравнительно высокая электризуемость ацетатного волокна затрудняет изготовление из него тканей. Изделия из ацетатного волокна при тепловых обработках способны образовывать трудноудалимые заломы и ласы.

Ацетатное волокно при 140 0 С разрушается, горит желтым пламенем, распространяя специфический кисловатый запах и образуя наплыв темного цвета. Если пламя погасить, волокно медленно тлеет с выделением струйки дыма.

Три­аце­тат­ное во­лок­но ха­рак­те­ри­зу­ет­ся более низ­кой гиг­ро­ско­пич­но­стью, но боль­шей эла­стич­но­стью и мень­шей сми­на­е­мо­стью, чем из­де­лия из аце­тат­но­го во­лок­на.

Аце­тат­ное во­лок­но рас­тво­ри­мо в аце­тоне, по­это­му чи­стить его этим рас­тво­ри­те­лем нельзя.

Изделия утюжат влажным по изнаночной стороне, чтобы не образовывались ласы, нельзя чистить ацетоном, можно растворить ткань.

Учебный фильм «Ацетатное волокно»

Применение

Ацетатные волокна используют для изготовления красивой верхней одежды, высококачественных подкладочных и плательных тканей, нижнего белья.

Материалы из ацетатного шелка хорошо отталкивают воду и быстро сохнут. Благодаря этим свойствам, они незаменимы для производства зонтов, занавесей в ванные комнаты, костюмов для купания.

Тончайший ацетатный шелк часто применяют для изготовления нарядных комплектов постельного белья, занавесей, драпировки мебели, создания сценических костюмов.

В настоящее время сочетании с другими нитями волокно используют с шелком, вискозой, шерстью и другими смесевыми тканями.

Триацетатное волокно (ацетилцеллюлоза)

Производство триацетатного волокна

Сырьем для получения триацетатного волокна, так же как и для ацетатного волокна, служит хлопковая или древесная целлюлоза. Волокно может быть получено по мокрому и сухому способам.

Триацетатную филаментную нить формуют по сухому способу из раствора триацетилцеллюлозы в смеси метиленхлорида и метилового спирта, аналогично формованию ацетатного волокна с последующей термообработкой при температуре.

Триацетатное штапельное волокно формуют по мокрому способу с применением фильер, из раствора триацетилцеллюлозы, в ацетилирующей смеси (из сиропа), исключая такие процессы, как высаживание триацетилцеллюлозы из раствора, промывку, сушку и растворение в смеси метиленхлорида и спирта. В результате общая продолжительность процесса сокращается почти вдвое.

Если в ацетилцеллюлозу добавить небольшое количество раствора пирофосфата алюминия, можно получить огнестойкое ацетатное волокно.

Характеристика

Триацетатное волокно обладают меньшей гигроскопичностью, меньшей потерей прочности при намокании, меньшей стойкостью к истиранию, меньшей усадочностью и несколько большей жесткостью, сильно осыпается. Но эти волокна более свето- и теплостойкие, более упругие. Изделия из этих волокон почти не требуют глажения. Им можно придавать стойкую складку, которая хорошо сохраняется в процессе носки и после стирки. При глажении горячим утюгом ласы не образуются.

Триацетатное волокно по сравнению с ацетатным волокном имеют несколько большую прочность на разрыв. Это волокно также обладает большой электризуемостью, которая затрудняет его переработку.

Триацетатное волокно обладает высокой стойкостью к действию микроорганизмов, особенно если его подвергнуть термообработке, так как с увеличением кристалличности уменьшается возможность проникновения микроорганизмов в волокна.

Окрашивается триацетатное волокно только дисперсными красителями при повышенной температуре под давлением. Прочность окраски у триацетатного волокна выше, чем у ацетатного, особенно к мокрым обработкам.

Горит триацетатное волокно примерно так же, как ацетатное.

Применение

Триацетатное волокно используют как в чистом виде, так и в сочетании с другими волокнами для изготовления блузочных, плательных, рубашечных, подкладочных, галстучных и костюмных тканей, нетканых материалов, а также для технических изделий (например, в качестве электроизоляционного материала).

Триацетат обладает характерным шелковистым отливом. Из ацетилцеллюлозы шьют шторы и занавески, используют как мебельную обивку.

Изделия из триацетатного волокна приятны на вид, обладают хорошим грифом, подобно натуральному шелку, мало загрязняемы, с хорошей мягкостью и драпируемостью, быстро сохнут.

Триацетилцеллюлоза (ацетилцеллюлоза) является ценным продуктом для изготовления негорючей кино- и фотопленки, магнитной ленты, пластмасс и ацетатного шелка.

Источник