Реферат. По Химии. «искусственные волокна. История вещи». Выполнила. 5. Представители химических волокон, их характеристика и использование..
- План реферата. Введение 1. Искусственные волокна. 2. Ксантонгенат целлюлозы 3. Синтетические волокна. Введение. Некоторые.
- Реферат: Химические волокна. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ. Реферат. По органической химии. Тема: Химические волокна..
Реферат: Синтетические волокна - Best. Referat. ru. Последние разработки в области химии синтетических волокон. Последние достижения химической технологии позволяют надеяться на получение полых химических волокон в самом ближайшем будущем. Такая технология уже осваивается для использования новых материалов в мембранных технологиях. Голландская химическая компания «DCM» в начале 8. При испытаниях его прочность на разрыв оказалась раз в 1.
В 1. 98. 5 году, согласно сообщению авторитетного журнала «Design News», была разработана технология выпуска сверхпрочного волокна, получившего название «Спектр - 9. Оно формируется из желеобразного высокомолекулярного полиэтилена с помощью центрифуг. Кроме высокой степени прочности, это волокно обладает высокой абразивной стойкостью, влагонепроницаемостью, лёгкостью. Поэтому из него можно сделать и ракетные корпусы, и сосуды высокого давления, и искусственные суставы, и паруса… Метод получения сверхпрочных синтетических волокон значительной длины из карбида кремния разработал японский химик Сейси Ядзима.
Эти волокна прочнее лучших сортов стали в 1,5 раза. Причём прочность материала не теряется даже при длительном нагревании до +1. С. В 1. 98. 3 году в мировой прессе появились сообщения о создании синтетической ткани, которая оставалась термостойкой при нагревании до + 1. С. Ранее был известен синтетический органический материал, выдерживающий температуру до 1.
Он был получен ещё в начале 6. Молекула его состояла из атомов углерода, водорода, кислорода и азота. В то же время плутон обладал малой прочностью, уступала капрону в 9- 1. Самое термостойкое волокно вырабатывается сегодня в промышленности под торговым названием кевлар. Полиэфирные волокна типа лавсан имеют высокие показатели по светло - , плесене - и атмосферостойкости.
К тому же этот синтетический материал обладает отличным показателем стойкости и не реагирует на органические растворители. Лавсану принадлежит ещё один рекорд. Его удельное электрическое сопротивление от 1. Ом·м, выше которого нет у всех других веществ. Именно эти показатели и «виновны» в том, что мировое производство волокон превысило 6 млн.
Химические волокна (искусственные и синтетические). Некоторые высокомолекулярные соединения могут быть использованы для получения химических волокон.. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ. РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. РЕФЕРАТ. ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ. Тема: Химические волокна. Выполнил: Уч-ся . Название: Волокна 2 Раздел: Рефераты по химии Тип: реферат Добавлен 04:57:58 07 июля 2011 Похожие работы Просмотров: 1398 Комментариев: 3 Оценило: 1 человек Средний балл..
Повышенной атмосферостойкостью и наибольшей устойчивостью к действию сильных кислот обладают полиакрилонитрильные волокна. Они широко применяются в производстве ковров, мехов, брезентов, обивочных и фильтровальных материалов. По плесенестойкости нет равных поликапроамидному волокну. А поливинилспиртовое и поливинилхлоридное волокна, нашедшие достаточное распространение в практике, отличаются от других синтетических материалов тем, что абсолютно не поддаются никаким разрушительным действиям микроорганизмов.
Совместными усилиями специалистов из Московского НИИ автотракторных материалов, Ивановского завода «Искож» и Ивановского НИИ плёночных материалов в середине 8. Теза- М». Это – синтетическая ткань, помещённая между слоями поливинилхлоридной плёнки.
Самое главное, что этот материал не боится ни огня, ни воды, ни сильных морозов. Из него не шьют, а сваривают различные изделия, в первую очередь тенты для грузовых машин «Кам. АЗ». Наибольшим сопротивлением ударным нагрузкам и предельно низкой гигроскопичностью обладают полиамидные волокна.
Ценность их повышается ввиду одновременно высокой прочности, эластичности и износостойкости. А полиундеканамидное волокно из этого класса полимеров имеет один из лучших показателей по электроизоляционности. Французскими исследователями во главе с Ж.- М. Леном в середине 8. Толщина этих тончайших проводников электрического тока в диаметре намного тоньше человеческого волоса.
Длины молекулярной цепочки достаточно, чтобы ею пронизать весь двойной липидный слой мембраны. Подобные электронити на уровне молекулярного масштаба могут быть использованы в качестве элементов связи в микроэлектронике. Наибольшую растяжимость из всех распространённых синтетических материалов демонстрирует полиуретановое волокно. Относительное удлинение его составляет 5.
Поэтому оно незаменимо в производстве спортивной одежды, купальных, корсетных и других изделий. Японские специалисты в 1. Это достижение стало ответом прогрессивной научной мысли на создание в СССР и США нейтронной бомбы. А спецодежда и технические ткани, изготовленные из другого синтетического волокна, предельно устойчивы к действию гамма- излучения. Это поликарбонатное волокно. К ионизирующему излучению более всего устойчив поли–м- фениленизофталамид, который выпускают в промышленности под названием фенилон. Кроме того, этот материал – один из самых термически стойких.
Поэтому он находит применение в производстве особых высокопрочных пластмасс и термостойких волокон. Введение. Химические волокна, волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров. В зависимости от вида исходного сырья химические волокна подразделяются на синтетические (из синтетических полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Иногда к химическим волокнам относят так же волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые). Химические волокна выпускаются в промышленности в виде: 1) моноволокна (одиночное волокно большой длины); 2) штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон); 3)филаментных нитей (пучок, состоящий из большого числа тонких и очень длинных волокон, соединенных посредством крутки). Филаментные нити в зависимости от назначения разделяются на текстильные и технические, или кордные нити (более толстые нити повышенной прочности и крутки).
Историческая справка. Возможность получения химических волокон из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 1.
Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1. И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химических волокон. В 1. 89. 3 году освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1. 89. 3 году англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно- щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в промышленном масштабе в 1. В 1. 91. 8- 2. 0 годах разработан способ производства ацетатного волокна из раствора частично омыленной ацетилцеллюлозы в ацетоне, а в 1.
Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1. Германия). В 1. 94. США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1. Свойства. Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью (до.
Мн/кв. м(1. 20 кгс/кв. Физико- механические и физико- химические свойства химических волокон можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а так же путём модификации, как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера химические волокна, обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами (смотри таблицу №1). Химические волокна можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних.
Производство. Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна.
Приготовление прядильных растворов (расплавов). Этот процесс начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо - или светостабилизации волокон, их матировки и т. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон. Формование волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании химических волокон из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух.
Его формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в которомот толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава растворитель испаряется (так называемый «сухой» способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворе (например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, так называемую осадительную ванну («мокрый» способ формования). Скорость формования зависит скорость достигает 6. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины, (астификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств. Отделка химических волокон.
Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например, из полиамидных волокон), растворители (например, из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например, вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и других, их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию.
Реферат: Искусственные и синтетические волокна. Реферат по химии подготовил Сергей Голубев. Издавна для изготовления своей одежды человек пользовался природными волокнами, получаемыми из хлопка, льна, шерсти некоторых животных, из нитей, выпрядаемых гусеницей тутового шелкопряда. Вполне естественно, что эти источники оказались недостаточными, чтобы полностью удовлетворить все возрастающую потребность в тканях. Гусеница тутового шелкопряда выдавливает через узкий проток вязкую жидкость и вытягивает ее в тончайшую нить, затвердевающую на воздухе. Следовательно, чтобы полечить искусственное волокно подобно гусенице тутового шелкопряда, надо приготовить вязкую жидкость и из нее попытаться вытягивать нити.
С этой целью хлопок обработали азотной кислотой. При этом получалась нитроцеллюлоза, которая при растворении в смеси спирта с эфиром давала сиропообразную жидкость. Из этой жидкости палочками удавалось вытягивать нити. Но этот примитивный способ не мог, конечно, никого удовлетворить. Французский химик Шардоннэ решил далее провести подражание шелкопряду.
Он продавливал раствор нитроцеллюлозы в спирте и эфире через тонкие отверстия в подкисленную воду. После разбавления водой спиртоэфирного раствора получались шелковистые длинные нити чистой нитроцеллюлозы. Известно, как огнеопасна и взрывчата нитроцеллюлоза. В платье из такой ткани не согласилась бы нарядиться ни одна модница. Чтобы избежать этого недостатка, полученные нити подвергали денитрации. Первые образцы были, конечно, очень дороги, а между тем достижение, казалось, было невелико. Ведь искусственный шелк получался все- таки из волокнистого материала – хлопка.
Из хлопа легко получать нити и обычным прядением, правда, они не обладают шелковистым блеском. Вот если бы научиться готовить искусственные нити из целлюлозы, не идущей на прядение, например из той, что находится в древесине, и не применять при этом дорогую азотную кислоту.
Большим завоеванием химии было создание именно такого способа. Этот способ носит название вискозного и является в настоящее время одним из самых распространенных. Производство вискозного шелка заключается в следующем: Как известно, в древесине целлюлоза составляет примерно 5.
Чтобы выделить чистую целлюлозу, древесину превращают в щепу и варят в больших закрытых котлах, под давлением в несколько атмосфер, с раствором гидросульфита кальция Ca(HSO3. Варка продолжается около суток. При этом гидросульфит разрушает вещества, склеивающие волоконца клетчатки, и она, как химически наиболее устойчивая, выделяется в свободном виде. Целлюлозу смешивают с водой и образующуюся жидкую кашицу выливают постепенно на непрерывно движущуюся ленту. После удаления воды, высушивания и резки образуются листы так называемой сульфитной целлюлозы, напоминающей собой картон. Часть сульфитной целлюлозы идет на выделку бумаги, а часть – на производство вискозного шелка.
Из полученной целлюлозы нельзя непосредственно выпрясть нити, ее надо сперва перевести в раствор, чтобы затем по примеру нитратного шелка из вязкого раствора вытягивать нити. Целлюлоза не растворяется ни в воде, ни в обычно употребляемых органических растворителях.
Но оказалось, что если на целлюлозу подействовать сперва концентрированным раствором щелочи, а затем сероуглеродом CS2. Листы целлюлозы обрабатывали щелочью, затем их измельчают механическим способом, получившуюся хлопьевидную массу через некоторое время обрабатывают в особых аппаратах сероуглеродом.
Продукт реакции целлюлозы со щелочью и сероуглеродом приобретает оранжево- желтую окраску, и поэтому называется ксантогенатом (от греч. Ксантоганат представляет собой эфир целлюлозы. К ксантогенату приливают 4- процентный раствор гидроокиси натра. Образуется вязкий раствор – вискоза. Этот способ получил название вискозного.
Вискозу оставляют на несколько дней “созревать”, чтобы она стала пригодной для формирования волокна. Готовая вискоза поступает в цех прядения. Здесь на десятках машин из нее готовят шелковые нити.
Известны и другие искусственные волокна. С принципом получения одного из них легко познакомиться даже практически. Прильем к раствору медного купороса раствор гидроксида натрия. Получится голубой осадок гидроксида меди: Cu.
SO4. + 2. Na. OH = Cu(OH)2. SO4. Отфильтруем осадок и растворим его в крепко нашатырном спирте (водном растворе аммиака NH3. При этом образуется так называемое комплексное медно- аммиачное соединение, растворимое в воде, и жидкость принимает красивую темно- синюю окраску.
В этой жидкости растворим, при помешивании палочкой, комочек ваты (вата – это волокна хлопка). У нас получится медно- аммиачный раствор целлюлозы. Если теперь его вылить тонкой струей в раствор кислоты или щелочи, то комплексное соединение меди разложится, и целлюлоза выделится снова в виде хлопьев и нитей. Медно- аммиачный раствор целлюлозы мы можем выдавливать в осадительную ванну из какого- нибудь насосика, например медицинского шприца.
Тогда целлюлоза затвердевает в виде длинных нитей. Это будет уже довольно полным подражанием производственному процессу получения волокна. В промышленности для получения медно- аммиачного шелка используется хлопковое волокно – линт. Чтобы выделить целлюлозу из медно- аммиачного комплекса, раствор выдавливают через фильеры в теплую воду или раствор щелочи и образующиеся нити пропускают затем через раствор серной кислоты. Медно- аммиачный шелк называют паутиной с прочностью стали. Однако он тоньше паутины и тоньше натурального шелка и по прочности мало уступает последнему, а по красоте даже превосходит его. Особенной прочностью обладает ацетатное волокно.
По этому способу линт обрабатывают смесью уксусной кислоты CH3. COOH и уксусного ангидрида (CH3. O в присутствии небольшого количество серной кислоты. В результате реакции образуется сложный эфир – диацетилцеллюлоза или триацетилцеллюлоза. Если формулу целлюлозы изобразить в виде [C6. C6. , то формула диацетилцеллюлозы будет C6. C6. . Тот и другой сложный эфир целлюлозы используются для получения искусственного волокна.
С этой целью первый из них растворяют в смеси этилового спирта и ацетона, а второй – в смеси спирта и хлористого метилена. Полученный в том или другом случае вязкий раствор выдавливают через фильеру в шахту, в которой проходит нагретый воздух. По испарении растворителя образуются нити шелка. Этот способ называется сухим формированием волокна в отличие от предыдущего способа – мокрого формирования. Все рассмотренные ранее волокна состоят, в конечном счете, из целлюлозы, хотя она в процессе переработки подвергалась ряду превращений. Ацетатное же волокно от них существенно отличается тем, что является сложным эфиром целлюлозы.
Оно не набухает в воде и меньше других теряет прочность во влажном состоянии. Пока ацетатное волокно обходится дороже вискозного, так как на производство его идут такие ценные вещества, как уксусный ангидрид, ацетон и т. Кроме искусственного волокна, из ацетилцеллюлозы готовят негорючую пленку, лаки, целлон.
Можно легко и безошибочно отличить хлопчатобумажную ткань от шерстяной. Для этого стоит лишь взять от образцов по небольшой ниточке и поджечь их. Если нить хлопчатобумажная ощущается запах горелой бумаги; если нить шерстяная, мы почувствуем запах паленого. Это происходит потому, что шерсть белкового характера, а белки при нагревании образуют летучие азотосодержащие вещества с характерным запахом. Можно ли подобным способом отличить нить искусственного волокна от хлопчатобумажной или от нити натурального шелка? Вспомним, что искусственное волокно состоит в основном из целлюлозы; очевидно, оно при горении не будет давать запаха жженых волос, и по этому признаку его не отличить от хлопчатобумажной нити. Но его, оказывается, можно легко отличить от натурального шелка, ведь натуральный шелк – это белок, и он, следовательно, подобно шерсти, при поджигании будет издавать характерный запах.
Наш век часто называют веком синтетической химии. Очень много новых веществ получила химия с помощью синтеза. Научилась она получать и синтетические волокна, т.
Одними из первых синтетических волокон стали известны нейлон, анид и капрон. Вещества, образующие эти волокна, по своему строению до некоторой степени сходны с белковыми веществами шелка. Молекулы всех волоком имеют линейное строение и состоят из повторяющихся звеньев. Такими звеньями в молекулах целлюлозы будут остатки молекул глюкозы. В молекулах белка натурального шелка, шерсти звеньями являются остатки аминокислот: H O OH2.
N–CH–C ; –N–CH– C– OHRRСтроение молекулы белкового вещества шелка может быть выражено схемой: H O H O H O …. N–CH–C–N–CH– C–N–CH– C–… RRRГруппы атомов –CO–NH–, соединяющие остатки аминокислот в таких молекулах, называются амидными группами, а связи между атомами углерода и азота в них – амидными связями. В молекулах, образующих нейлон и капрон, также имеются амидные связи между повторяющимися группами атомов, но эти повторяющиеся группы атомов – звенья – отличаются от тех, которые образуют молекулу природного белка. Нейлон готовят из довольно простых органических веществ – адиптиновой кислоты HOOC – (CH2. COOH и гексаметилендиамина H2. При нагревании совместно адиптиновой кислоты и гексаметилендиамина образуется вязкая смола. Молекулы исходных веществ, взаимодействуя друг с другом, образуют нитевидные молекулы нового вещества.
Эта реакция происходит из- за того, что от конца одной молекулы отрывается гидроксильная группа. А от конца другой молекулы – из аминогруппы – атом водорода. Группа OH и атом водорода образуют молекулу воды H2. O, а остатки молекул органических веществ за счет освободившихся валентностей соединяются друг с другом в длинные цепи. Упрощенно этот процесс можно изобразить следующей схемой: HO OH H H C–(CH2.
N + O O H H HO OH C–(CH2. C + … O OHO C–(CH2. O ; O O H H O OТак соединяется в цепь примерно по сотне остатков молекул гексаметилендиамина и адиптиновой кислоты.
Нагретую вязкую смолу продавливают через тонкие отверстия фильеры. Охлаждаемая воздухом струя затвердевает, образуя волокно. Скорость образования волокон здесь очень большая – 1.