Вискоза талшықтары

Вискоза талшықтары

Вискозды талшықтар - өнеркәсіптерде өндіру арқылы алынатын химиялық талшықтардың алғашқы түрлерінің бірі. 1891ж ағылшын ізденушілері Кросс, Бивен және Бидль целлюлозаның әртүрлі өнімдеріне түрлі қоспаларды қосу арқылы, дәлдеп айтқанда, сұр көміртегімен концентрленген ерітіндісімен қосылған целлюлозаны әрекеттестіру арқылы целлюлоза ксантогнаты алынған. 1893 жылы осы ізденістер бойынша потент алынған (германиялық патент, 70999), бұл патент целлюлозаның ксантогенаты ерітіндісінен вискозды талшық алу туралық қорғалды. Бірақ 1905 жылы Мюллер талшықтың алынуын салыстырмалы түрде, барынша жеңілдеу жолын қарастырды.

1910 жылы басы мен 1912 жылдардан бері вискозды тоқыма жіптердің өнер кәсіптік өндірісі бір қатар елдерде өндіріліп келеді. Атап айтқанда Германияда, Францияда, Бельгияда, Австрияда, Ресейде екінші дүние жүзілік соғыс кезеңіндегі тоқыма талшықтарының шикізатының жетіспеушіліктері салдарынан, вискозды талшықтар өндірісі дами бастады. Ал шынында бұл талшық өте төмен механикалық қосылыстардың көмек алынған болатын, сондықтанда, олар табиғи талшықтың орнын қазіргі кездегідей баса алмады. Сол себептен, екінші дүние жүзілік соғыстан кейін бұл өндіріс тоқталады.

Соңғы онжылдықта, вискозды талшықтарды өндіру химиямен технологияның дамуына жеткен жетістіктердің нәтижесінде сапалы түрде алына бастады. 30 жыл соңына қарай мақта талшығынан мықтырақ, экономикалық техникалық тұрғыдан тиімдірек вискозды корджіптері шыға бастады. Бұл жіптің өндірілуі екінші дүниежүзілік соғыс жылдары қарқынды дамыды. Соның ішінде АҚШ та өте жақсы дамып, машина және авиацияда қолданылатын дөңгелектерге мақтаның орнына қолданылды.

1970 жылы кордті жіп өндірісі 400 мың тоннаға жетіп, ол бүкіл вискозды талшықтар өндірісінің 15% құрады. Бірақ соңғы жылдары жоғары корд жіптерін синтетикалық корд жіптері өндірістен ығыстырып шығаруда. Мысалы АҚШ та вискозды корд жіптері өндірісте шығарылуы толығы мен тоқтатылған. Келесі кезеңдерде 50 ші жылдардан бастап қазіргі уақытқа дейін вискозаны өндіру техникасымен технологиясы дамып, өндірісте кеңінен қолдануда. Мерсерлеу, сілтілі целлюлозаны ксантоге- нирлеу және сығу процесстерін эффективті түрде жүргізеді. Олардың беріктігі мақтадан және қарапайым вискоза қордынан 1, 5 есе берік, сонымен қатар жоғары өнімді машиналармен аппараттар жасалған.

Вискоза талшығының даму кезендері.

1891 жылы - целлюлоза ксантогенатын синтездеу.

1893 жылы - целлюлоза ксантогенаты ерітіндісін алу.

1898 жылы - екі ванналы әдіспен вискоза талшығын алу.

1905 жылы - бір ванналы әдіспен тұндыру ваннасында үш компанентгі вискоза талшығын қалыптау.

1916 жылы - штапельді вискоза талшығының өндірісі.

1930 - 1934 жылы - бабинада жіптерді өндеу әдісінің табылуы.

1930-1935 жылы - жоғары беріктіктегі тоқма жібін концентрленген күкірт қышқылында қалыптау арқылы алу.

1932 -1935 жылы - талшықты куличте өңдеу әдісінің пайда болуы. 1936 - 1940 жылы - штапельді талшықтың әртүрлі типтерін алу.

1936 - 1940 жылы - үздіксіз қалыптау арқылы тоқыма жібін алу әдісінің пайда болуы.

1946 - 1950 жылы - вискозаны бір аппаратта алу.

1950 - 1960 жылы - берік штапельді талшық алудың жаңа әдісінің пайда болуы.

1952 - 1954 жылы - жоғары беріктіктегі корд жібіналу (45 - 50 текс) .

1960 - 1965 жылы - беріктігі жоғары вискоз жібін тұндыру ваннасында формальдегид қосу арқылы алу.

1965 - 1972 жылы - вискоза талшығын химиялық модифицирлеу, жаңа қасиетгері бар талшық алу.

8. 1 кесте. Вискоза талшығының әлемдік өндірісінің өсу динамикасы.

Вискоза талшықтары және одан алынатын бұйымдардың бір

қатар қасиеттерінің арқасында (гигроскопиялығы, жақсы

боялатындығы, электрлену қаситтерінің төменділігі, жоғары

гигиеналық) оларды халық шаруашылығында көптеген бұйымдар

жасауда кеңінен қолданылады. Вискоза халық шаруашылығында

кеңінен қолдану үшін оның әдістерін жаңартып, химиялық құрылымдық модифицирлеу әдістері қолданылуда. Бірақ вискоза талшықтарын өндіру біздің елде ары қарай даму үшін экологиялық таза, ахаба сулардың азаюы және ауаға шығарылатын газдардың көлемі аз болуы керек.

Вискоза талшығын өндіріу үшін негізгі шикізат болып целлюлоза, ал негізгі регент болып күйдіргіш натри күкіртті көміртек, күкірт қышқылы табылады. Сонымен қатар вискоза талшығын өндіру барысында электр энергиясы мен су көп мөлшерде қажет: бұл шарттарды зауыт құратын орынды таңдағанда есте тұту керек.

Вискоза талшығын өндіру барысында қолданылатын целлюлоза жоғарыда келтірілген техникалық талаптарға жауап берілуі қажет. Кордты жіп немесе вискозаны 1 аппаратта алу үшін 94 - 95 % а целлюлоза қолдану мақсатқа лайық.

Тездетілген иіру ерітінділерін алу кезінде полимерлеу дэрежесі төмендеу ағаш целлюлозасы қолданылады. Бұл целлюлоза иіру ерітіндісін алу кезінде қосымша қышқылды қажет етпейді. Оның үшін бастапқы целлюлозаның полимерлеу дәрежесі 800 - 100 дың орнында 550 - 600 болуы керек целлюлоза зауыттарға жапырақ күйінде келеді. Бұл қалпы онша жақсы материал деп атай алмаймыз. Целлюлозаны жапырақ күйінде әкелу оны өңдейтін аппарат қасиетгерімен жэне мерсерлеу процесіне байланысты.

Күйдіргіш натри. Оны целлюлозаны мерсерлеу және» ксантогенатты еріту барыснда қолданылады да оның құрамында минимал көлемде тұз болуы керек. Әсіресе соданың қажеті керегі жоқ. Мысалы: ерітіндіде 5% натрий корбанатыболса вискоза 10 есе баяу фильтрленеді. Күйдіргіш натр диафрагментті әдіспен өндіріледі. Бұл затта түздар аз кездеседі. Соның ішінде №С1, жэне 10-15 есекем болады. Осының арқасында вискозаның қасиеттері айтарлықтай жақсарып, оны өңдеу жеңілдейді. Күйдіргіш натр құрамындағы қоспалардыңең кері әсер етуші гидраттармен темір ерітінділері. Бұл заттар ерте жетілу жылдамдығын раттырып, фильтрлеу процесін нашарлатады. Сондықтан күйдіргіш натрда темірдің көлемі минимал болуы қажет. Вискоз талшығын алу үшін қатты NaOH және концентрленген күйдіргіш натриді қолданады.

Күкірт қышқылы. Вискозды өндіруде қолданылатын күкірт кышқылы қарамында азот оксидінің ізіде болмауы керек.

Вискозды талшықтар ірі өндірістік масштабтарда өндірілетін ең алғашқы химиялық талшықтардың бірі болып табылады. Вискозды талшықты шетелдерде XX ғасырда өндіре бастады 973 жылы вискозды талшықты және жіпті шығарудың максимальды деңгейі 3233 мың теңгені құрады. Бірақ 1975 жылы капиталистік елдердің экономикалық крезиске ұшырауына байланысты олардың өндірілуі 500 мың теңгеге дейін төмендеді.

Жұрмыстың белгідегі текстильді бұйымдарды шығаруда вискозды талшықтар негізгі орын алады, өйткені вискозды талшықтар өте жоғары гигиеналық тазалыққа және тұтынушылық сипатқа ие. Шамамен вискозды талшықтың 72% көлемге жуық мөлшері талшық үлесіне, 16% текстильдік жіп және қалған 12 % нгізінен корт өндірісінде қолданылатын техникалық жіп түрінде шығарылады. Вискозды техникалық жіптің аз көлемде өндіріледі синтетикалық техникалық жіптің өндірілуімен сәйкес келмейді, өйткені синтетикалық техникалық жіптің беріктілігі жоғары болады және вискозды талшықтарды біртіндеп ысырады. Сондықтан вискозды техникалық жіптің шығарылуы жылдан жылға төмендеуде.

Біздің еліміздің вискозды талшықтар шығару өндірісі дамуда және шығарылған жіптер мен талшықтар сапасы үнемі жақсарып отыруда.

Вискозды талшықтарды өндіру әдісі аралық өнім (целлюлоза ксантогенаты) алуға, оны сілті ерітіндісінде ерітуге (тоқыма ерітіндісін даярлауға - вискоздарды) және қалыптандыруда өнімнің ыдырауыыа (целюлозаның регенерациялануы) негізделген.

Шикізаттар мен материалдар.

Вискозды талшықтар өндірісінде шикізаттар мен материлдардың өте көп түрлері қолданылады. 1 т өнімнің шығарылуына 3, 2 - 3, 6 т шамасында шикізат және материалдар және шамамен 300-450- м ³ су жұмсалады.

Шикізаттың негізгі түрі целлюлоза, қосалқы материалға өткір натр, күкіртті көміртегі, күкірт қышқылы және мырыш сульфаты. Сонымен бірге аз мөлшерде фильтрлеуші материалдар, беттік - активті заттар, модификаторлар, титан диоксиді және бояғыштар жұмсалады. Вискозды өндірістің материал шығымдарын сипаттау үшін төменде негізгі шикізаттар мен материалдардың негізгі түрлері келтірілген (1 т дайын талшық өніміне тонна көлемінде есптелген) :

Целлюлоза

Целлюлоза кең тараған табиғи полимерлердің бірі болып табылады. Жыл сайын табиғатта 100 млрд. т шамасында целлюлозалар синтезделеді. Олар барлық бір жылдық және екі жылдық өсімдіктер құрамында болады. Вискозды талшықтар өндірісі үшін негізінен қылқан жапырақты (шырша, қайын) ағаштардан бөлінген целлюлозалар қолданылады.

Целлюлозаның құрамы және қасиеті. Целлюлоза негізінен полисахарид, элементарлы тобы С ₆ * Н ₁₀ О ₅ глюкозаның қалдығы. Целлюлозаның құрылымын былай болады.

Целлюлозаның молекулалық массасы өсімдік шикізаттарынан бөліпалу және тазарту әдістеріне байланысты 6 млн аралығынан ары қарай ауытқиды (полимерлену дәрежесі 800-1100) вискозды талшықтар өндірісінде қолданылатын техникалық ағаш целлюлозасы үшін басқа полимерлер сияқты целлюлоза молекулялы - полидисперсті өнім болып табылады.

Целлюлозаның құрылымдық түрлендірудегі екі түрі белгілі: табиғи және гидратцеллюлоза. Табиғи целлюлоза сілтілік өңдеудің, ерудің, одан әрі тұндырылудың, эфирлердің сабынсыз дамуының, механикалық әсердің (үгітудің) нәтижесінде гидрацеллюлозаға айналады. Табиғи целлюлозаға және гидрацеллюлоза әртүрлі физика химиялық қасиеттер бойынша (гиграскопиялық, өсірілуі, реакциялық қабілеттері және тағы басқалар) ерекшеленеді. Вискозды талшықтар гидратцеллюлозадан құралатын болғандықтан, олар гидратцеллюлозалы деп аталады.

Вискозды талшықтар өндірісі үшін алыну әдісіне байланысты сульфитті және сульфатты целлюлозалар қолданылады. Сульфатты целлюлозаның сапасы өте жоғары болады, бірақ ол сульфитті целлюлозадан 15-20% қымбат болады.

Текстильдік жіп және әдеттегі талшық өндірістері үшін құрамында 92-93% a-целлюлозасы бар сульфитті целлюлоза қолданылады; ал беріктігі жоғары техникалық жіп өндірісі үшін құрамында 96-97% а-целлюлозасы бар сульфатті целлюлоза қолданылады.

Целлюлозаның полимерлену дәрежесі. әдетте дайын талшықты целлюлозаның полимерлену дәрежесі 300-600 құрайды. Бірақ мұндайа-целлюлозасы жоғары целлюлозаны алу мүмкін емес. Сондықтан полимерлену дәрежесі 800 - 1100 целлюлозаны алып, талшық алуы қажетті көлемге дайын төмендету арқылы қолданады. Целлюлозаның полимерлену дәрежесінің ұлғаюы талшықтың қасиетіне жақсы әсер етеді. Бірақ мұндай вискоздың тұтқырлығы күрт жоғарлап, оның өндірілуі қиындайды.

Целлюлозаның реакциялык қабілеттілік оның технологиялық касиетін сипаттаушы көрсеткіштердің бірі. Реакциялық қабілеттілік төмен болған сайын сүзілуі жақсы вискозды алуға жұмсалатын күкіртті көміртек көп жұмсалады. Целлюлозаның реакциялық қабілеттілігі оның морфологиялық құрылымына, кристалдану дәрежесіне, фибрилл өлшеміне, ағаштардың бөліну жағдайларына байланысты болады.

Майлар мен шайырлар. Целлюлоза құрамында майлар мен шайырлардың болуы вискоздың мөлдірлігін төмендетіп сүзілуін нашарлатады. Бұл өз кезегінде сүзгіні толтырып, талшықты ластайды. Майлар мен шайырлар мәні сульфитті целлюлоза үшін 0, 28-ден, ал сульфатты целлюлоза үшін, 0, 07% аспауы қажет.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс