Полиэфирные волокна

Нормативные ссылки

ГОСТ 3279-76 классификация хлопкового волокна

ГОСТ 1119-80 пряжа для основы ткани

ГОСТ 6904-83 крученая пряжа

ГОСТ 17-351-85 пряжа для швейных ниток

ГОСТ 9092-81 пряжа для трикотажного производства

ГОСТ 5159-78 хлопкобумажные отходы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определения

Волокно - гибкое тело, поперечные размеры которого очень малы по сравнению с его длиной.

Хлопок — волокно, покрывающее семена хлопчатника — растения, разводимого в районах с теплым климатом;

Пряжа - гибкое и прочное тело (нить), состоящее из совокупности предварительно ориентированных волокон, соединенных скручиванием или склеиванием.

Растяжимостью пряжи - свойство несколько увеличивать свою длину под действием растягивающей нагрузки. Мерой растяжимости является величина удлинения пряжи при разрыве, выраженная в процентах от первоначальной длины.

Пальтовая ткань – это традиционная хлопчатобумажная ткань, имеющая полотняное переплетение, вырабатываемая из кардной пряжи средней толщины.

          Полиэфиры или полиэстеры — высокомолекулярные соединения, получаемые поликонденсацией многоосновных кислот или их альдегидов с многоатомными спиртами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначения и сокращения

таб.- таблица

др. – другие

т.е. – то есть

ЛС – лентосоединительная машина

     Т.д – так  далее

     Текс – единица  измерения линейной плотности  пряжи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение

1. Литературный обзор
2. Классификация волокон

2. 1 Полиэфирное волокно и его виды

2.2 Свойства полиэфирного волокна

3. Общая характеристика химико-технологического процесса

     4. Технологические стадии процесса получения полиэфирного волокна

     4.1 Синтез дигликолевого эфиратерефталевой кислоты

     4.2 Синтез полиэтилентерефталата

     5. Основные правила техники безопасности

     6. Заключение

      Список использованной литературы

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

        Цель курсовой работы – строение, свойства, технология производства полиэфирных волокон.

      Использование химических волокон в сырьевой базе текстильной промышленности является одним из важнейших направлений технического прогресса отрасли . Актуальность этого направления также определяет мировая тенденция увеличения и расширения использования химических волокон и нитей в товарах народного потребления. Доля товаров народного потребления с использованием химических волокон в мире в настоящее время составляет 60% от общего объема потребления.

     Основным фактором опережающего темпа роста производства химических волокон является увеличение численности народонаселения земного шара и растущие в связи с этим потребности в текстильных (одежных) материалах. Объем выпуска натуральных волокон, в основном растительного происхождения (хлопок, лен и др.) ограничивается конкуренцией со стороны продовольственных культур, в особенности, если их выращивание дает большую прибыль, чем натуральные волокна.

       Вторым важным определяющим фактором является то, что улучшение эксплуатационных свойств химических волокон наряду с созданием новых видов волокон позволяет значительно расширить области их применения как для бытовых, так и для технических целей.

       Лидирующее положение среди химических волокон и нитей занимают полиэфирные - 69% от общего объема производства химических волокон и нитей.

     Для промышленных целей наиболее важным свойством полиэфирных волокон является их устойчивость к кислотам и щелочам, высоким температурам и влаге, к действию микроорганизмов и многократным изгибам и трению.

   Вложение до 15% полиэфирного волокна к хлопку позволяет значительно улучшить потребительские свойства тканей за счет повышения стойкости к истиранию в 1,5 раза и износоустойчивости в 1,5-2 раза, снижения усадки тканей в 1,4 раза и увеличения несминаемости тканей и трикотажных полотен в 1,5 раза. При этом сохраняются комфортность изделий и их гигиенические свойства, повышается срок их службы в 1,5-2 раза.

     Простота стирки, быстрота сушки, а также минимальная необходимость глажения, опрятный внешний вид изделий и продолжительный срок службы - это все преимущества тканей из смесей полиэфирного и натурального волокон по сравнению с обычными хлопчатобумажными тканями. Именно поэтому полиэфирного волокна и нити у зарубежных производителей, в том числе США, нашли свое применение в таком массовом ассортименте, как спортивная одежда и постельное белье.

     Возможности использования полиэфирных волокон и нитей в текстильной промышленности не ограничены. В РК полиэфирные волокна не находят такого широкого применения, как в мире, что объясняется рядом причин, а именно:

- отсутствием в КР действующего  производства полиэфирных волокон  и нитей;

- крайне узким и бедным ассортиментом  выпускаемых полиэфирных волокон  и нитей в нашей стране;

- крайне узким ассортиментом  тканей, выпускаемых с использованием  полиэфирных волокон (основная доля - спецодежда, технические ткани).

    Для более широкого освоения полиэфирных волокон и нитей необходима программа по развитию сырьевой базы для текстильной и легкой промышленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Литературный обзор

      За более чем столетнюю историю химических волокон их практическое значение для производства материалов и изделий, необходимых для обеспечения жизни людей, развития техники и науки, стало неоспоримым.

     Комплекс механических свойств (и их практически полная неизменность в мокром состоянии волокна), наиболее высокая термостойкость среди многотоннажных видов волокон, био- и хемостойкость, биоинертность и другие эксплуатационные характеристики обеспечили приоритетность полиэфирных волокон по сравнению с другими.

    Штапельные полиэфирные волокна, включая модифицированные, частично вытеснили и продолжают вытеснять вискозные волокна и зачастую конкурируют с полиакрилонитрильными волокнами, особенно в смесях с шерстью. В случае использования смесей штапельных полиэфирных волокон с целлюлозными(хлопок, лен, гидратцеллюлозные) практически полностью нивелируются недостатки целлюлозных волокон, в частности сминаемость тканей на их основе, низкая биостойкость, и в то же время сохраняются высокие гигроскопические характеристики текстильных материалов. Прекрасное качество тканей для верхней одежды достигается при использовании смесей полиэфирных волокон с шерстью.

     Текстильные полиэфирные нити, особенно текстурированные, широко применяют для изготовления тонких тканей и трикотажа бытового назначения, тканей для интерьера жилья, автомашин и во многих других целях. Они оказались более удачными по свойствам, чем ацетатные и триацетатные нити.

     Полиэфирные технические нити оказались незаменимыми во многих отраслях техники. Как армирующий компонент при изготовлении резиновых технических изделий они существенно превосходят полиамидные и вискозные нити. Полиэфирные технические нити оказались вне конкуренции как материал для фильтрующих полотен, бумагоделательных сеток, канатов и других несущих высокие нагрузки изделий, электроизоляции, армированных швейных ниток и так далее.

      Основная часть натуральных и химических волокон обладает весьма существенным недостатком - горючестью, из-за чего использование их в текстильных и других материалах ведет к значительному возрастанию пожароопасности.

 

 

 2.  Классификация волокон

     Основу всех материалов и тканей составляют волокна. Друг от друга волокна отличаются по химическому составу, строению и свойствам. В основу существующей классификации текстильных волокон положено два основных признака - способ их получения (происхождение) и химический состав, так как именно они определяют основные физико-механические и химические свойства не только самих волокон, но и изделий, полученных из них.

      С учетом классификационных признаков волокна делятся на:

- натуральные

- химические.

       К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк. К химическим волокнам - волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

        Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, штапель, модаль. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь.              Сегодня все эти ткани активно используются производителями белья, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные.

     Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов. На сегодняшний момент рынок готовых изделий может быть представлен широким ассортиментом белья, трикотажных изделий, одежды, ковровых изделий и прочими товарами повседневного спроса, сезонного спроса или длительного использования. Естественно, что хлопок может быть представлен в продуктах конечного спроса как сырьевой элемент.

2.1 Полиэфирное волокно и его виды

      Полиэфирное волокно - синтетическое волокно, формируемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных. Достоинства — незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки — трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость — устраняется химическим модифицированием. Применяется, например, в производстве различных тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин, в качестве утеплительного материала. Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, тергаль, тесил.

     В зависимости от вида выделяют следующие полиэфирные волокна:

• штапельные (волокна конечной штапельной длины, как правило не более 40—45 мм (волокна хлопковой штапельной диаграммы), используемые в текстильной промышленности для выработки пряжи;

• филаментные (они же: комплексные нити, непрерывные волокна) — представляют собой нити, образованные состоящие из отдельных бесконечных полиэфирых нитей малой линейной плотности (десятые доли текса и ниже): характеризуются линейной плотностью (как правило — тексом — весом в граммах одного километра нити), филаментарностью — количеством элементарных нитей, из которых оно состоит, титром — средней линейной плотностью одного филамента;

• текстурированные — как правило филаментные волокна, подвергнутые специальному извитию филаментов для: придания объема — или — соединения (компактирования) филаментов вместе и т. п.;

• мононити;

• объемные нити.

2.2 Свойства полиэфирного волокна

    Полиэфирные волокна получают на основе терефталевой кислоты и этиленгликоля по непрерывному способу. Полиэфирные волокна обладает комплексом ценных свойств: высоким начальным модулем упругости; хорошими эластическими свойствами, в том числе и в мокром состоянии, что определяет высокую несминаемость изделий; высокой стойкостью к свету, к действию некоторых кислот и окислителей, бактерий и микроорганизмов; высокой устойчивостью к пониженной и повышенной температуре (допустимые пределы рабочих температур от -70 до +175C).

    К недостаткам полиэфирного волокна относятся: высокая гидрофобность(водопоглощение при относительной влажности воздуха 65% составляет  0,4%. Высокая гидрофобность затрудняет окрашивания изделий в отделке и определяет большую электризуемость волокон, усложняющую переработку их в текстильном производстве); повышения загрязняемость  изделий, склонность к образованию пиллинга, увеличение степени кристаллизации волокна, что вызывает его старение, сопровождающееся уменьшением устойчивости волокна к многократным деформациям.

1. Хорошая термостойкость – по термостойкости полиэфирные волокна превосходят большинство натуральных и химических волокон – при 180 °С они сохраняют прочность на 50%. Загораются полиэфирные волокна с трудом и гаснут после удаления источника огня; при контакте с искрой и электродугой не обугливаются. 
   2. Устойчивость к действию светопогоды, растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка; 
   3. Низкая теплопроводность и большая упругость, что позволяет получать из них изделия, хорошо сохраняющие форму; 
   4. Устойчивость к истиранию и сопротивление многократным изгибам полиэфирных волокон ниже, чем у полиамидных, а ударная прочность выше; 
   5. Прочность при растяжении полиэфирных волокон выше, чем у др. типов химических волокон; 
   6. При большей, чем у натуральных волокон, прочности на разрыв полиэфирные волокна гораздо легче, уровень водопоглощения гораздо ниже;  
   7. Волокна растворяются в фенолах, частично (с разрушением) - в концентрированной серной и азотной кислотах; полностью разрушаются при кипячении в концентрированных щелочах