Способы получения синтетических материалов

Способ получения синтетических волокон

Синтетические волокна проникли в жизнь людей по всему миру и вторглись во все сферы человеческой деятельности. Принимая во внимание значительную роль, которую играют прорывы в области химического машиностроения, важность изучения производства синтетических волокон становится самоочевидной. Не случайно интерес к этому вопросу растет, потому что профессиональные физики искренне заинтересованы в развитии и совершенствовании производственного процесса, который они воспринимают как свою цель.

Волокно вообще — это очень тонкая нить из любого материала. Он может быть охарактеризован своей большой длиной, по сравнению с которой его ширина почти ничтожна, так как он по меньшей мере в сто раз меньше. Волокна самые малые составные элементы всех тканей которые видимы. Волокна естественным образом присутствуют в любом виде органического вещества (например, в растениях или животных).

Производство

Производство волокон — это очень широко распространенная промышленная деятельность, и очень часто она имеет дело с натуральными волокнами, такими как шелк, хлопок, шерсть, волосы. Но, на самом деле, волокна также могут быть искусственно изготовлены. в зависимости от специфического типа процесса производства волокна, по мере того как несколько волокон продифференцированы. Один из видов носит название регенерированных волокон, которые производятся с использованием натуральных материалов. Процесс производства регенерированных волокон включает в себя модификацию этих материалов, чтобы иметь возможность составить структуру волокна для них. Этот вид волокон можно также назвать целлюлозой, и эти волокна сделаны на основе целлюлозы, извлеченной из древесной массы или хлопка. Наиболее распространенными и широко известными регенерированными волокнами являются ацетат и вискоза.

Другой тип волокон инкапсулирует так называемые синтетические волокна, которые производятся исключительно из химических веществ. Одной из характерных особенностей синтетических волокон является их исключительная прочность. В этом отношении синтетические волокна занимают первое место по сравнению как с натуральными, так и с регенерированными волокнами. Синтетические волокна также очень термопластичны, что означает, что они подвержены размягчению и модификации под воздействием высоких температур. Таким образом, в процессе изготовления синтетических волокон им можно приписать желаемые характеристики, например, складки или складки. Чтобы назвать несколько из наиболее распространенных синтетических волокон, они являются нейлон, полиэстер, олефин и акрил.

Значимость

Производство синтетических волокон является очень значимой сферой промышленности во всем мире. Общая стоимость синтетических волокон, производимых во всем мире, несколько меньше, чем у натуральных волокон, главным образом тех, которые производятся из шерсти и хлопка. Несмотря на то, что натуральные волокна в последнее время приобрели огромную популярность у широкой публики, спрос на синтетические волокна по-прежнему остается весьма значительным. Причина неизменной привлекательности синтетических волокон заключается в том, что они могут содержать определенные специфические и оригинальные свойства, что невозможно при работе с натуральными волокнами.

Процесс производства волокна-это область постоянных исследований и инноваций, это область инженеров-химиков, которые в основном являются основными разработчиками и улучшителями операций, связанных с производством волокна. Это очень сложный процесс, который может быть подробно описан только на основе фундаментальных понятий химической инженерии. Положенный вкратце волокну формируя процесс многошаговый процесс который включает несколько различных деятельностей, как закручивать, опционный охлаждать, и окончательно переплетать, поддерживая неизменяемая скорость.

Рекомендуем к просмотру

• Как легко и просто сшить платье из шифона своими руками?

Очень актуально носить вещи из шифона , т.к. это очень легкая воздушная и нежная ткань. В основном шифон производят из натуральных волокон, с небольшим содержанием синтетики. Шифоновые платья все больше и больше можно встретить на проходящих по улице девушках. Причем они все разных оттенков, фасонов, но всегда смотрятся очень эффектно.

Как вывести жирное пятно с разных видов тканей?

Что делать, если на одежде появилось пятно от пищевого жира, например, майонеза или оливкового масла? В действительности способы удаления зависят от типа материалов. Поэтому если хотите вернуть своей вещи первоначальный вид, вот 5 полезных советов по удалению жирных пятен с шерсти , шелка , плюша, бархата и синтетических тканей.

Бархат в интерьере

Выберите бархатный диван или обтяните старую мебель этой тканью , чтобы мгновенно добавить нотку роскоши пространству. Отличным решением будет ткань яркого цвета. Сочетайте бархатный диван с мягкими деревянными акцентами, чтобы сохранить баланс в пространстве.

Какие платья носить этой осенью и зимой, чтобы выглядеть модно?

Лучшее, что может поднять настроение моднице в ненастный осенне-зимний период – новенькое платье в гардеробе. Подобный наряд всегда подчеркнет женственность, поднимет самооценку и придаст уверенности в себе в любое время года.

Источник

Способы получения синтетических материалов

Химические текстильные волокна нельзя найти в природе в готовом виде. Эти волокна получаются из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья они разделяются на искусственные и синтетические.

Химические волокна — волокна (нити), получаемые промышленными способами в заводских условиях.

Химические волокна

Современные способы формования нитей заключаются в продавливании исходных растворов или расплавов полимеров через тончайшие отверстия фильер. Несмотря на некоторые различия в получении химических волокон и нитей разных видов, общая схема их производства состоит из следующих основных этапов:

• Сырье для искусственных волокон получают путем выделения из веществ, образующихся в природе. Предварительная обработка — очистка от механических примесей, химическая обработка по превращению природного полимера в новое полимерное соединение.
• Сырье для синтетических волокон получают путем реакций синтеза полимеров из простых веществ (мономеров) на предприятиях химической промышленности. Предварительной обработки не требуется.

• Смешивание полимеров из различных партий;
• Фильтрация раствора;
• Обезвоздушивание раствора;
• Введение различных добавок.

• Продавливание прядильного раствора через отверстия фильер;
• Затвердевание вытекающих струек;
• Наматывание полученных нитей на приемные устройства.

• Вытягивание приводит к увеличению прочности и улучшению текстильных свойств нити;
• При т ермофиксации происходит частичная усадка нитей.

• Удаление примесей и загрязнений;
• Беление нитей или волокон;
• Поверхностная обработка (авиваж, аппретирование, замасливание);
• Сушка нитей после мокрого формования и обработки различными жидкостями;
• Текстильная переработка (с кручивание и фиксация крутки, п ерематывание, с ортировка).

Химические волокна получают из растворов или расплавов.

1. Ф ормирование волокна из раствора полимера. На сегодняшний день используются два метода промышленного ф ормирование волокна из раствора полимера :

• Сухой способ — тонкие струйки раствора затвердевают в волокна под действием циркулирующего теплого воздуха в обогреваемой шахте, и при этом растворитель улетучивается;
• Мокрый способ — струйки раствора полимера из фильеры затвердевают в волокна под действием различных химических веществ, содержащихся в осадительной ванне.

2. Формование волокна из расплава полимера — тонкие струйки расплава из отверстий фильеры охлаждаются потоком воздуха и затвердевают в специальной шахте.

Из растворов или расплавов полимеров формируют:

• моноволокна (одиночное волокно большой длины);
• комплексные (филаментные) нити — пучок из большого числа тонких и очень длинных волокон (от 3 до 200), соединённых посредством крутки, используются для выработки тканей и трикотажных изделий
• штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон от 30 до 200 мм) — жгуты, состоящие из очень большого количества элементарных нитей (сотни тысяч).

Благодаря новым технологиям в области производства химических волокон, производятся как «классические» волокна, так и их модифицированные виды с оптимизированными характеристиками. Модификация волокон может проводиться на любой стадии производства.

Рассмотрим более подробно Процессы, реакции, формулы получения химических волокон на следующей странице

На странице использованы материалы сайта «Искусство шить»

Источник

Технология. 5 класс

Конспект урока

Технология, 5 класс

Урок 10. Искусственные и синтетические материалы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Понятие «искусственный материал».
2. Понятие «синтетический материал».
3. Свойства искусственных и синтетических материалов.

Натуральные материалы – это материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе.

Сырьём — это природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке.

Натуральное сырьём – это все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав.

Искусственные материалы — это материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе.

Материалы, получаемые в процессе создания или построения сложных молекул из более простых, называются синтетическими, а сам процесс – синтезом.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / [В.М. Казакевич, Г.В. Пичугина, Г.Ю. Семенова и др.]; под ред. В.М. Казакевича. — М.: Просвещение, 2017.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Все предметы, окружающие нас, изготавливаются из материалов. Материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе, называются натуральными.

Природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке, называются сырьём.

Например, сырьём лесоперерабатывающей промышленности являются брёвна, полученные из спиленных деревьев. Сырьё для производства шерстяной пряжи является шерсть, состриженная с животных.

Все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав, называются натуральным сырьём.

На ранних этапах человеческого существования люди использовали крайне ограниченное число материалов. Это были материалы, имеющиеся в природе — камни, дерево, глина, шкуры животных.

Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты. Это были такие новые материалы, как керамика и различные металлы.

Было обнаружено, что свойства материалов могут изменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций.

Материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе, называются искусственными материалами.

Для получения искусственных материалов природные компоненты подвергают технологической обработке.

При производстве стекла – происходит нагрев кварцевого песка до состояния плавления.

При производстве кирпича происходит обжиг заготовки из специальной глиняной смеси;

При производстве древесно-стружечные или древесноволокнистые плиты происходит прессование щепы или стружки деревьев.

При производстве искусственного шёлка происходит растворение целлюлозы в специальном растворе, после чего из полученного вещества формируют нити.

Со временем учёные поняли, что существует соответствие между структурными элементами, составляющими материал, и им самим. Эти знания стали доступными примерно 100 лет назад, и в значительной степени были обусловлены тем, что люди научились оценивать характеристики материала.

Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с весьма специфическими свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности современного общества.

Производство материалов, которые делают наше существование более комфортным, связаны с тем, что становятся доступным всё новые и новые технологии.

На уроках химии вы узнаете, что все вещества состоят из атомов и молекул. С помощью химических реакций их можно перестраивать. Изменение порядка приводит к образованию нового вещества. Такие реакции называются синтезом, а получаемые материалы синтетическими.

Синтез в химии – это процесс создания или построения сложных молекул из более простых.

Сырьём для производства этих материалов являются нефтепродукты, уголь, газ.

Часто материалы полученные искусственным или синтетическим путём обобщают и называют химическими.

Современные технологии производства синтетических материалов коснулись всех сфер жизнедеятельности человека. Вы встречаетесь с этой продукцией ежедневно и повсеместно.

Полиэтилен, синтетический материал, из которого изготавливают плёнку, бутылки, крышки.

Органическое стекло. Из него изготавливают небьющееся прозрачные экраны, художественно-декоративные изделия.

Полистирол используют для изготовления одноразовой посуды.

Но лучшим примером производства синтетических материалов может служить текстильная промышленность. Синтетические ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря химическим реакциям.

Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для использования в экстремальных ситуациях.

Производство синтетического волокна аналогично процессу получения искусственного: получение прядильного раствора, формирование волокон, отделка. Искусственное волокно за счёт того, что получается из природного материала имеет более высокую стоимость, поэтому оно менее популярно, чем синтетическое.

Синтетические материалы имеют ряд преимуществ. В отличие от природных материалов, синтетическая ткань обладает незначительным весом. Одежда из такого материала менее подвержена износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Практически все синтетические материалы не впитывают в себя много влаги, и сушка не занимает много времени. Низкая цена материала за счёт невысокой стоимости исходного продукта.

Производство синтетических материалов постоянно развивается. Учёные-химики постоянно синтезируют новые виды волокон с заданными свойствами. Некоторые материалы, полученные на основе этих волокон, в несколько раз превосходят прочность стали.

Таким волокном, например, является кевлар. Из него делают лёгкие прочные надувные лодки и бронежилеты.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 4. Выделите зелёным цветом минеральное сырьё (материалы), синим цветом – продукцию химического производства.

Источник