Химиялық талшықтардың классификациясы

Жоспар
Кіріспе

КІРІСПЕ
1. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚТАРДЫҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ
2. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚТАР ӨНДІРІСІНІҢ ЖАЛПЫ СҰРАҚТАРЫ
3. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН МОДИФИКАЦИЯЛАУДЫҢ НЕГІЗГІ ҰСТАНЫМДАРЫ
4. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚТЫҢ ТҮРЛЕРІ МЕН САПАСЫ

Жоғарғы сапалы синтетикалық талшықтарды ескергендегі техникалық сипаттамасы берілген полимерлердің шығарылым көлемін ұлғайту еліміздің ұзақ уақытқа берілген әлеуметтік және экономикалық дамуындағы негізгі мәселелердің қатарына жатады. Синтетикалық маталарды өндірудің негізі жұмсалатын шикізаттың арзан болуына, мата шығының кемшілігіне еңбек және энергетика ресурстарының дәл сондай табиғи ата өндіру шығынынан кем болуына, оларды өңдеудің технологиясының қарапайымдылығына байланысты. Табиғи және химиялық шикізаттар негізіндегі тоқыма талшықтары өндірісінің көлемі техникалық жағынан бағалы түрлі полимер маталары өндірісінен асып түседі. Табиғи, жасанды және синтетикалық талшыұар текстильді маталарды жасаудың және тұрмыстық пен техникалық бағытта тағайындалған бұйымдарды жасаудың негізі болып табылады.
2001 жылы әлемде талшықтарды өндәрудің жалпы көлемі 60 млн. тоннадан астам болды. Текстиль талшықтары негізгі түрлерінің өндіріс өсімінің динамикасы (млн. тонна) 1-кестеде көрсетілген.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚТАРДЫҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

КІРІСПЕ
Жоғарғы сапалы синтетикалық талшықтарды ескергендегі техникалық сипаттамасы
берілген полимерлердің шығарылым көлемін ұлғайту еліміздің ұзақ уақытқа
берілген әлеуметтік және экономикалық дамуындағы негізгі мәселелердің
қатарына жатады. Синтетикалық маталарды өндірудің негізі жұмсалатын
шикізаттың арзан болуына, мата шығының кемшілігіне еңбек және энергетика
ресурстарының дәл сондай табиғи ата өндіру шығынынан кем болуына, оларды
өңдеудің технологиясының қарапайымдылығына байланысты. Табиғи және химиялық
шикізаттар негізіндегі тоқыма талшықтары өндірісінің көлемі техникалық
жағынан бағалы түрлі полимер маталары өндірісінен асып түседі. Табиғи,
жасанды және синтетикалық талшыұар текстильді маталарды жасаудың және
тұрмыстық пен техникалық бағытта тағайындалған бұйымдарды жасаудың негізі
болып табылады.
2001 жылы әлемде талшықтарды өндәрудің жалпы көлемі 60 млн. тоннадан астам
болды. Текстиль талшықтары негізгі түрлерінің өндіріс өсімінің динамикасы
(млн. тонна) 1-кестеде көрсетілген.
1-кесте
Жыл
Талшық 1900 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2001 Жасанды 0,001
1,7 2,6 3,6 3,6 3,1 2,8 2,8 Синтетикалық 0 0,07 0,7 4,8 10,6
15,4 30,3 30,1 Мақта 3,2 6,6 10,1 12,0 13,8 19,0 18,9 21,2
Жүн 0,7 1,1 1,5 1,6 1,6 1,9 1,4 1,3 Барлығы 3,9 9,4 14,9
22,0 29,6 39,4 53,4 55,4
2001 жылы 33 млн. тонна өндірілген химиялық талшықтардың құрамындағы
полиэфирлі және полипропиленді талшықтар 60% және 18% –ға жуығын құрайды.
Бұл олардың функционалдық қасиеттерінің ерекшелігімен, шикізаттың
қолжетімділігімен, заманауи технологияларымен, экономика және экология
өндірісімен талаптандырылған.

2001 жылы БҰҰ мемлекеттеріндегі химиялық талшықтар мен жіптер өндірісі
430 мың тоннаны, соның ішінде Ресей-162 мың тонна құрайды. Осылайша өндіріс
қарқыны өсе бастады, ағымдағы салаға инвестиция, даму, іскерліктегі өнер
кәсіптер реконструкциясы және жаңаларды құру жүзеге аса бастады.
Соңғы жылдары химиялық талшықтардың кемшіліктерін жою және олардың
құрамын өзгерту мақсатында химиялық модификация жүргізіліп отыр. Химиялық
талшықтар мен жіптердің қолдану аясын кеңейту мақсатында беріктігі,
созылымдылық қасиеті жоғарғы, термотұрақты, жану дәрежесі төмен, жарыққа
төзімді және өзге де арнайы қасиеттері бар талшықтар жаратылуда.

1. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚТАРДЫҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ
Химиялық талшықтар деп, жасанды және синтетикалық талшық құраушы
жоғарғымолекулалық қосылыстардан алынатын талшықтарды атайды. Химиялық
талшықтар оларды құрайтын полимерлер сияқты органикалық және бейорганикалық
болып топтастырылады. Органикалық талшықтар тобы жасанды және синтетикалық
деп топтастырылады.
Жасанды талшықтар деп, жасанды полимерлерден алынатын, яғни жоғарғы
молекулалы қосылыстардан табиғи шикізатты (ағаш және мақта целлюлозасы)
химиялық өңдеу жолымен алынатын талшықтарды атайды. Жасанды талшықтар
гидроцеллюлозды, эфироцеллюлозды және ақуызды болып топтастырылады.
Гидроцеллюлозды талшықтар гидрат целлюлозадан, яғни қайта тұңбаға
түскен целлюлозадан тұрады. Гидроцеллюлозды талшықтарға вискозды,
полинозды, медноаммиакты және фортиан жатады.
Эфироцеллюлозды талшықтарды целлюлоза ацетатынан – целлюлоза диацетаты
(ЦДА) және целлюлоза үшацетатынан (ЦҮА) өндіреді. Сәйкесінше диацетатты
және үшацитатты талшықтар болып топтастырылады.
Жасанды ақуызды талшықтарды сүттен (казеин), кукурузадан және соядан
(зеин) алынатын химиялық өңделген ақуыздардан өңдіреді. Сол себепті,
жасанды ақуызды талшықтарды казеинді және зеинді деп топтастырады. Мұнай
ақуызы негізінде микробиологиялық синтезделген ақуызды талшықтар дәрежелі
болып есептелінеді.
Синтетикалық талшықтарды синтетикалық полимерлерден өндіреді. Олар
өзін құрайтын полимерлерге байланысты карбошынжырлы және гетерошындырлы
талшықтар болып топтастырылады.
Карбошынжырлы талшықтарды карбошынжырлы полимерлерден – негізгі
шынжыры көміртегі байланысынан тұратын органикалық полимерлерден өндіреді.
Карбошынжырлы талшықтарға, мысалы полиолифенді талшықтар (полиэтиленді және
полипропиленді), поливинил – спиртті талшықтар (винол), полиакрилонитрилді
талшықтар (нитрон), галогеноқұраушы талшықтар (хлорин, фторлон, полифен).
Гетерошынжырлы талшықтарды гетрошынжырлы полимерлерден – негізгі
шынжыры көміртегі атомынан және өзге де атомдардан (оттегі және азот жиі
кездесетін) құралған органикалық полимерлерден өндіреді. Гетерошынжырлы
талшықтардың аңызды мүшесі – полиамидті талшықтар (капрон, анид, энант)
және полиэфирлі талшықтар (лавсан).
Бейорганикалық талшықтарды бейорганикалық заттардан – графит, шыны,
асбест, металл және өзге де заттардан алады. Бейорганикалық талшықтарға
көміртекті және графитті талшықтар, шыны талшықтар, асбестті талшықтар,
керамикалық талшықтар және т.б. жатады.
Химиялық талшықтар өндірісінде түрлі халық шаруашылығы салаларындағы
сұраныстарға сәйкес келетін қасиеттер кешеніне ие талшықтарды алуға
мүмкіндік беретін талшыққұраушы сополимерлер қолданылады.
Химиялық талшықтардың классификациясы 1-суретте көрсетілген.

2. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚТАР ӨНДІРІСІНІҢ ЖАЛПЫ СҰРАҚТАРЫ
Химиялық талшықтарды өндіру үрдісі келесі бөлімдерден тұрады:
1. Талшыққұраушы полимерді таңдау және дайындау.
2. Тоқыма ерітіндісін немесе балқымасын дайындау.
3. Талшықты пішіндеу.
4. Қорытынды өңдеу.

Талшыққұраушы полимерді таңдау және дайындау қажетті қасиетке ие талшықты
алуда маңызды рөл атқарады. Полимерлер келесі маңызды талаптарға сай болуы
тиіс:
1. Полимер оптималды молекулалық массаға ие болуы қажет. Егер полимерлің
молекулалық массасы төмен болса, талшықтың физика-механикалық
көрсеткіштерде төмен болады. Молекулалық массасы тым жоғарғы болған
жағдайда талшықты пішіндеу үрдісі күрделенеді, себебі тоқу балқымасы
немесе ерітіндісі жоғарғы тұтқырлық қасиетке ие, ал талшықты пішіндеу
температурасы әдетте полимерді деструкциялау температурасына жақын
болады. Сол себепті, талшықты пішіндеу үрдісі сәтті жүріп, нәтижесінде
берік және иілгіш талшық алынатын полимер өндіруге талпынады.
2. Полимер сызықты құрылымға ие болуы тиіс. Молекуланың созылымдылығы мен
сызықтығы талшыққұраушы полимердің маңызды ерекшелігі болып табылады.
Сызықты молекулалардың асиметриясын жоғарғы дәрежесі мен полимердің
стереожүйелігі молекулааралық әсерлесу мен қалыптасатын талшықтың
беріктігінің жоғарғы дәрежесін қамтамасыз етеді.
3. Полимер тоқыма балқымасы немесе ерітіндісін түзуге қабілетті болуы
тиіс.Басқаша айтқанда, полимер не жайылмай балқуы (тұтқыраққыш
жағдайға өтуі) тиіс, немесе техникалық жағдайда ыңғайлы және әлдеқайда
арзан, қолжетімді ерітінділерде еруі тиіс.
4. Полимер арзан және қолжетімді болуы тиіс. Біздің елімізде химиялық
талшықтардың кез-келген түрін өндіруге қажетті шикізат базасы кең
қолданыста: жасандыларға – ағаш целлюлозасы, синтетикалықтар үшін –
мұнай мен газ.
Бастапқы шикізат (талшыққұраушы полимер) түсігімен қатар алғашқы шикізат –
талшыққұраушы полимер алынатын зат түсінігі де қолданылып келеді. Мұндағы
полиэтиленді алудағы алғашқы шикізат этилен болып табылады. Полиэтилен
полиэтиленді талшық өндірісінде бастапқы шикізат болып келеді.
Талшыққұрпаушы полимерлерді өндіру мен олардан химиялық талшық пішіндеу
химиялық өнеркәсіптермен қамтамасыз етеді.
Тоқыма ерітіндісін немесе балқымасын дайындау бірінші кезекте полимер
қасиетіне байланысты. Егер полимер жайылмай балқитын болса, ендеше талшықты
пайда болған балқымадан пішімдейді. Егер полимер балқымасы немесе пайда
болған балқыманы пайдалану технологиялық тұрғыда ыңғайсыз болса, ендеше
қолжетімді технологиялық тұрғыдан тиімді еріткіш қолданылады. Кей жағдайда
еру дәрежесіне қол жеткізу үшін полиер химиялық өзгеріске ұшырайды.
Осылайша целлюлоза жайылусыз балқымайды, ал ерітінді ретінде оған 70 %–дық
күкірт қышқылы ерітіндісі қолданылады. Бұл еріткіш қолдануға тиімсіз.Сол
себепті, визкозды және полинозды талшықтарды алуда тазартылған целлюлозаны
(ол α-целлюлозасы деп аталады) 6 %–дық натрий ерітіндісінде еритін
целлюлоа ксантогенатына айналдырады. Еру үрдісі араластыру кезінде жүреді
және кей жағдайда суытуды қажет етеді.
Кейін тоқыма ерітіндісін механикалық қоспалар мен полимердің ерімейтін
бөлшектерін жою үшін фильтрацияға жібереді. Фильтрациядан кейін ерітінді
вакуум қысымымен немесе қарапайым атмосфералық қысымымен ауасыздандырылады,
себебі ауа бөлшектері мата жібінің үзілуіне әкеп соқтыруы мүмкін.
Химиялық талшықтан жіпті алу үрдісі талшықты пішіндеу деп аталады.
Мұны фильера деп аталатын талшыққұраушының көмегімен жүзеге асырады.
Фильера тоқыма ерітіндісі сығылатын саңылаулары бар қақпақша пішіндес
болады. Фильераның көмегімен тоқыма ерітіндісінің жалпы ағыны ағыстарға
бөлінеді, бұл ағыстар кейінірек қатып талшыққа айналады. Фильтрдағы жалпы
саңылаулар саны бірнеше данадан бірнеше мыңға жетеді.
Химиялық талшықтарды пішіндеудің екі әдісі кеңінен қолданылып келеді:
дымқыл және құрғақ. Пішіндеудің құрғақ әдісінде тоқыма ерітіндісінің ағысы
ыстық немесе суық ауасы бар шахтаға жіберіледі: ерітіндіден пішіндеу
кезінде жоғары температурада ағыстардағы еріткіштер буланып кетеді,
балқымадан пішіндеу кезінде суық ауаның әсерінен полимер ағыстары қатып
қалады. Пішіндеудің дымқыл әдісінде тоқыма ерітіндісінің немесе
балқымасының ағысы тұнба ваннасына түседі, мұнда құрамы анықталған суық
судың әсер етуінің нәтижесінде олардың ыдырауы жүреді.
2-суретте химиялық талшықты пішіндеу үрдісін жабдықтау көрсетілген,
мұнда мөлшерлегіш (тоқыма) насос (1) жекелеген фильера үшін (3),
механикалық қоспалардан ерітіндіні немесе балқытпаны тазарту фильтрі(2),
шахта немесе тұндырғыш ванна (4) және жаңапішінделген талшықты қабылдау
құрылғысы (ролик немесе бобина) бар.

2-сурет. Химиялық талшықты пішімдеу әдісі.
Қорытынды өңдеудің негізі жаңапішінделген талшықтарды созу, ағарту,
жуу (пішіндеудің дымқыл әдісінде), термоөңдеу(синтетикалық және ацетатты
талшықтар үшін), майлау және бұрмалаудан құралады.
Созу макромалекулалардың орнығуы есебінен талшықтың беріктігін
ұлғайтады. Ағарту ашық түстерге бояу мақсатында өндірілген талшықтардың түс
ашықтағының дәрежесін жоғарылату масатында орындалады. Жуу тұндыру
ваннасының компоненттерін талшық бетінен жою үшін орындалатын операция.
Термоөңдеу эксплуатация немесе бұйым жасау кезіндегі мата талшықтарының
отыруын алдын-алады. Үрдіс кезінде созылмаған жағдайдағы талшықтардың қысқа
мерімде жоғары температурада болуы қарастырылады, мұның нәтижесінде талшық
біртекті иілгіш қасиетке ие болады және ұзындығы бойынша қысқарады. Майлау
талшықтың келесі үрдістерде электрленуін және қажалуын алдын-алады.
Бұрмалау жіптің беріктігін жоғарылатады және дайындалған бұйымның сапасын
жақсартады.

3. ХИМИЯЛЫҚ ТАЛШЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН МОДИФИКАЦИЯЛАУДЫҢ НЕГІЗГІ ҰСТАНЫМДАРЫ
Өндірістік масштабта өндірілетін белгілі химиялық талшықтардың
модификациясы оларға жаңа, алдын-ала белгіленген қасиеттер береді. Осыған
байланысты талшықтардың сапасы жақсарып, қолдану аясы кеңейеді. Химиялық
талшықтардың қасиеттерін модификациялауда қолданылатын барлық әдістерді екі
топқа топтастыруға болады: бірінші топқа физикалық(құрылымдық) модификация
әдістері, екіншіге химиялық модификация әдістері жатады.
Талшықтардың физикалық модификациясы талшықты ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.