Материаловедение. Химические волокна

1.

Предмет: технология
Раздел: материаловедение
Тема урока: химические волокна
Класс: 6
Учитель технологии ГБОУ школа 1158 Москвы
Лопатина Л.А.

2.

К химическим относят
волокна, которые получают
путем химической
переработки различных
веществ. Их подразделяют
на искусственные и
синтетические

3.

К искусственным относят
волокна, получаемые путем
химической переработки
природных
высокомолекулярных веществ
(целлюлозы) , а также металлов
(алюнит, метанит, пластилекс) и
стекла (стекловолокно)

4.

Синтетические волокна
изготовляют из веществ,
которые вырабатывают путем
химического синтеза. Исходным
сырьем для них являются
нефть, газ и каменный уголь

5.

6.

ПОЛУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Первая стадия процесса производства
любого химического волокна заключается в
приготовлении прядильной массы
(формовочного раствора или расплава),
которую в зависимости от физикохимических свойств исходного полимера
получают растворением его в подходящем
растворителе или переводом его в
расплавленное состояние. В случае
необходимости добавляют красители

7.

Вторая стадия заключается в
формовании волокна. Для формования
раствор или расплав полимера с
помощью специального дозирующего
устройства подается в так называемую
фильеру. Фильера представляет собой
небольшой сосуд из прочного
теплостойкого и химически стойкого
материала с плоским дном, имеющим
большое число (до 25 тыс.) маленьких
отверстий, диаметр которых может
колебаться от 0,04 до 1,0 мм.

8.

ФИЛЬЕРА
1 – подача прядильного
раствора
2 – фильера
3 - пучок химических
волокон
1
2

9.

Если формирование волокна производится
из раствора полимера, то могут быть
применены два метода: сухое
формирование, когда тонкие струйки
поступают в обогреваемую шахту, где под
действием циркулирующего теплого воздуха
растворитель улетучивается, и струйки
затвердевают в волокна; мокрое
формирование, когда струйки раствора
полимера из фильеры попадают в так
называемую осадительную ванну, в которой
под действием различных содержащихся в
ней химических веществ струйки полимера
затвердевают в волокна

10.

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНА
Бабина
Пучок волокон
Осадительная ванна
Прядильный раствор
Фильера

11.

• более дешевое получение по сравнению с
натуральными
• мягкие, приятные на ощупь
• устойчивы к истиранию и светостойки
• обладают хорошей гигроскопичностью

12.

Самым большим недостатком этих волокон
является то, что при намокании они разбухают и
теряют свою прочность до 50 %, а также дают
повышенную усадку изготовленных из них изделий

13.

• Главное преимущество состоит в дешевизне их
производства
• Они имеют очень высокую прочность на
истирание, на разрыв, на изгиб, имеют малую
усадку
• Не гниют, имеют высокое противостояние
биохимическим воздействиям
• Некоторые из них имеют большую растяжимость
• Большинство волокон хорошо окрашиваются, не
выгорают и не выцветают

14.

• низкая гигроскопичность
• низкая температура стирки и глажения (для
смешанных материалов)
• высокая электризуемость

15.

РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА
Химические нити, получаемые в процессе
формования, представляют собой пучок из
нескольких, а иногда из нескольких десятков
отдельных нитей - так называемых элементарных
нитей диаметром 12 - 20 мкм (исключение
составляют только мононити, применяемые,
например, для изготовления тонких колготок).
Тонина таких нитей соизмерима с тониной
волокон хлопка или шерсти и существенно больше,
чем у наиболее тонких нитей природного
происхождения - натурального шелка

16.

Высокоскоростное формование привело к
появлению принципиально нового типа
"микроволокон" с диаметром элементарных нитей 6
- 9 мкм, то есть тоньше, чем у натурального шелка.
Применение микронитей позволяет
изготавливать ткани с высочайшей плотностью
переплетения и имеющих шелкоподобный вид,
красиво драпирующиеся, обладающие уникальным
комплексом свойств - непродуваемостью,
водоотталкивающими свойствами, легкостью
испарения влаги из пододежного пространства.
Такое сочетание свойств делает эти ткани
поистине незаменимым материалом для
спортивной одежды

17.

Одной из важнейших проблем производства
химических волокон является совершенствование
создания волокон и нитей, применяемых для
изготовления материалов, используемых в
экстремальных условиях и прежде всего при
высоких механических нагрузках и повышенной
температуре. Такие материалы определяют
развитие многих направлений современной
техники (изделия авиационной, космической и
электропромышленности, защитная
противобаллистическая и негорючая спецодежда и
др.)

18.

Так, высокопрочные волокна используют при
получении шинного корда, для защиты
оптиковолоконных кабелей, изготовления
пуленепробиваемой защитной одежды, в качестве
замены асбеста в тормозных колодках и др.,
термостойкие волокна - для армирования
связующих в композитах, применяемых в
авиастроении, изготовления спецодежды
(например, для пожарных), при создании
фильтрующих материалов для очистки горячих
газов