Синтетичні волокна на основі поліестерів та поліамідів

Тема. Синтетичні волокна на основі поліестерів та поліамідів.

Цілі: ознайомити учнів  із синтетичними волокнами, іх складом, будовою та    процесом виготовлення; розвивати  вміння розрізняти типи волокон за зовнішнім виглядом,  вибирати товари з якісних синтетичних волокон;  виховувати любов до хімії.

Обладнання та реактиви: натуральні, штучні та синтетичні волокна, розчин хлоридної  кислоти та кальцій гідроксиду.

                                       Хід заняття

І. Організаційний етап.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

 Бесіда.

  1. Які речовини називають фенолформальдегідні смоли?
  2. Як їх можна отримати?
  3. Назвіть фізичні властивості цих речовин.
  4. Назвіть органічні розчинники.
  5. Чи можна розчинити олійні фарби у воді?

 ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Вчитель.

Як ви сьогодні  гарно одягнені! Таке різнобарв’я спортивних костюмів, светрів, спідниць.

– А чи знаєте, ви, з чого виготовляють одяг?

-А тканину?

Так, із волокна. Отже, сьогодні ми поговоримо про волокно. Дізнаємось, яке буває волокно та як його виготовляють.

ІV. Оголошення теми і мети заняття.

V. Вивчення нового матеріалу.

Вчитель.

Синтетичні волокна отримують з високомолекулярних речовин, які синтезуються з низькомолекулярних сполук (наприклад, продукти переробки нафти, газу, кам’яного вугілля, такі як фенол, бензол, толуол, етилен тощо). Волокна формують лише з тих синтетичних полімерів, які здатні розчинятися у доступних розчинниках або розплавлятися без руйнування і утворювати при цьому в’язкі розчини або розплави. Крім того, як допоміжні використовують розчинники, теплоносії, каталізатори, барвники, антистатичні препарати, інгібітори та стабілізатори, воду та багато інших речовин та препаратів.

Властивості та якість готових синтетичних волокон значною мірою залежать від складу волокноутворювальних полімерів, умов їх синтезу, формування волокон та особливостей структуроутворення. Порушення або недотримання вимог технологічних схем виробництва призводить до появи різних вад готових волокон, зниження якості.

Залежно від особливостей хімічної будови макромолекул полімерів синтетичні волокна поділяють на гетероланцюгові та карболанцюгові. До гетероланцюгових відносять волокна, отримані з полімерів, макромолекули яких, крім атомів вуглецю, містять в головному ланцюгу також атоми кисню, азоту та інших елементів. Полімери, з яких формують гетероланцюгові волокна, отримують внаслідок реакції поліконденсації. Волокна, нитки, плівки та інші вироби з цих полімерів формують із розплавів. До цієї групи відносять поліамідні, поліефірні, поліуретанові, поліформальдегідні волокна та ін.

У карболанцюгових полімерів основні ланцюги макромолекул містять лише атоми вуглецю. Їх отримують внаслідок реакції полімеризації, а волокнаформують переважно з розчинів, інколи — з розплавів. До цієї підгрупи відносять поліакрилонітрильні, полівінілхлоридні, полівінілспиртові, поліолефінові, фторомісткі та інші волокна.

Лабораторний дослід.

Ознайомлення зі зразками натуральних, штучних та синтетичних волокон.

Вчитель.

Важливим напрямком отримання нових видів волокон є модифікація.

Інформацію про модифікацію хімічних волокон нам підготувала учень1.

Учень 1.

Модифікування є один із найбільш простих та перспективних шляхів, який дозволяє отримувати їх із широким спектром заданих функціональних властивостей. Для кожного напряму використання хімічних волокон створені спеціальні типи волокон з оптимізованими характеристиками, широким використанням методів фізичної та хімічної модифікації. Основним напрямом розширення і поліпшення асортименту хімічних ниток і волокон є не стільки розробка нового вигляду волокон і ниток, скільки модифікація тих, що існують з метою додання ним нових заздалегідь заданих властивостей. В даний час для модифікації волокон і ниток запропонована велика кількість всіляких методів, частина яких вже застосовується в промисловості на різних стадіях виробництва і переробки волокон і ниток. Модифікація волокон — один з найбільш простих і перспективних шляхів регулювання їх властивостей. Усі методи модифікації поділяються на три групи:

  • фізичні — без зміни хімічного складу, але зі зміною надмолекулярної будови або зовнішньої поверхні волокна. Як правило, цей метод використовується на стадіях формування або подальшої обробки волокон;
  • хімічні — зі зміною хімічного складу шляхом сополімеризації при отриманні вихідного полімеру або введення нових функціональних груп при обробці вже сформованих волокон, а також у вигляді текстильних полотен або виробів;

композитні (або методи змішування), коли до основного полімеру

додаються ті чи інші компоненти — носії нових властивостей шляхом

введення добавок на стадії підготовки вихідного розплаву (розчину) до

формування або у процесі формування. Пріоритетним для розвинених

країн є зараз також отримання волокон зі специфічними властивостями. Найбільш важливими є такі їх види:

– особливими фізичними властивостями, зокрема електропровідні;

– з особливими фізико-хімічними властивостями – сорбуючі, во-логообмінні;

– з особливими хімічними властивостями, наприклад, високохемо-стійкі.

У зв’язку з постійним зростанням обсягів випуску хімічних волокон, а в перспективі багаторазовим його збільшення важливого значення набуває проблема розвитку сировинних ресурсів для виробництва хімічних волокон, оскільки спостерігається тенденція поступового підвищення цін, а в перспективі – дефіцит традиційних видів сировини – нафти, кам’яного вугілля та газу, деревинної целюлози.

Вчитель.

Ось бачите на скільки важливий цей процес. Сьогодні у світі широко застосовують штучні волокна для пошиття одягу, та й існує, ще одна проблема- дефіцит натуральної сировини.

Давайте проведемо експеримент, під час якого дізнаємося, яке волокно стійкіше ( штучне чи натуральне) до розчинів хлоридної кислоти та кальцій гідроксиду. (Проведення досліду )

Учні роблять висновок.

Штучні волокна міцніші, мають високу хімічну стійкість до дії лугів, кислот.

Вчитель.

У нас є ще одне повідомлення про модифікацію синтетичних волокон.

Учень 2.

Проводиться активна робота в галузі модифікації хімічних волокон. Поліпропіленові волокна раніше використовувалися тільки для килимових виробів, зараз це волокно — лідер серед синтетичних волокон за темпами зростання виробництва. Активно використовується для “розумного” текстилю (“smarttextile”) — наприклад, волокно permafresh — бактерицидної та антимікробної дії для виготовлення панчішно-шкарпеткових виробів і білизни. У композиціях з віскозним волокном використовується в інтегрованому трикотажі.

Шелон – структурно-модифіковане поліамідне легке волокно, використовується при виготовленні шовкових блузових і суконних тканин.

Мегалон – модифіковане поліамідне волокно, близьке по гігроскопічності до бавовни, але перевершує його по міцності і зносостійкості в три рази.

Трілобал – профільовані поліамідні нитки, що імітують натуральний шовк. Тригранні профільовані поліамідні нитки і нитки плоского перетину додають виробам мерехтливий блиск.

Фірма DuPont випускає у великих обсягах волокна для утеплювачів — термолофт, тинсулейт. Завдяки комбінації поліамідних та поліпропіленових волокон їх структура наближається до структури натурального пуху; добре відновлює об’єм після стискання. На цій основі випускається матеріал полартекс.

Сьогодні у світі існує досить багато модифікацій поліефірних волокон. Так, наприклад, волокно Sophista – прохолодне на дотик (має охолоджуючий ефект), швидко вбирає вологу за рахунок нової системи мікропор, відноситься до нового покоління ПЕ-волокон для клімат-контролю тіла людини. Panapack — мікроволокно, яке швидко сохне після вологих обробок і прання. Основна перевага – стійкість до пілінгу. Використовується в композиції з бавовною, вовною і віскозою у спортивному одязі та білизні. AirStretch — модифікований ПЕ, який має високу еластичність в усіх напрямках. Волокно дуже легке, собівартість його виробництва дешевша, ніж виробництво поліуретанових еластичних волокон. Trevira — нове антибактеріальне волокно на основі ПЕ, яке виробляється з 2003 р. у Німеччині. Містить біоактивні інгредієнти, які не зазнають впливу води, не зникають при пранні й тривалому носінні одягу. Застосовується для виготовлення білизни, зимового та літнього одягу. Ціна порівняно зі звичайним ПЕ набагато вища. Michron — нове мікроволокно, отримане на основі сополімеризації поліефіру та еластану. Екологічно чисте, легке, повітро- і паропроникне, прирівнюється за властивостями до штучних волокон.

Еластомірні волокна (мононитки) називають символом сучасної моди та моди майбутнього. їх застосовують у всіх асортиментних групах тканин і полотен: від білизняних тканин до матеріалів пальтово-костюмного асортименту. Змішані тканини з добавкою лайкри мають підвищену еластичність, формостійкість, комфортність і використовуються для виготовлення спортивного одягу, суконь тощо.

Розмаїтість хімічних волокон і ниток, які виробляються нині, дуже велика. Вони мають різні властивості, що відповідають потребам людини.

Сучасні волокна і тканині відрізняються біостійкістю, термостійкістю, молестійкістю, безусадочністю, незминальністю, гідрофобністю, антистатичними, вогнезахисними, кислотозахисними, іонообмінними, водо- та брудовідштовхуючими властивостями тощо. Ціла група спеціальних волокнистих матеріалів знаходить застосування для медичних цілей, наприклад, кровозупинні, бактерицидні (антимікробні) та ін. Широкого поширення набули волокна, до складу яких входять мікрокапсули із дезодоруючими речовинами, з порцеляною, перламутром, кришталем, з лікарськими рослинами, вітаміном Е. Антимікробні текстильні матеріали, обсяг випуску яких неухильно зростає, знаходять застосування у різних галузях народного господарства як оббивні, декоративні, ізоляційні та інші матеріали і вироби, які можуть зазнавати ушкодження мікроорганізмами. У медицині антимікробні матеріали застосовуються як перев’язні, шовні, лікувально-профілактичні засоби, що зупиняють розвиток хвороботворних бактерій і грибків, а в ряді випадків мають і лікувальну дію. Здатність антимікробних волокон припиняти розвиток патогенної мікрофлори визначає доцільність виготовлення з них хірургічних ниток для попередження післяопераційних ускладнень. У хірургічній практиці застосовуються антимікробні протези кровоносних судин і антимікробний шовний матеріал, отриманий з синтетичних волокон.

Вчитель.

Отже, можна зробити висновок, що сучасні хімічні волокна застосовуються для одержання волокнистих матеріалів і виробів побутового, технічного, гігієнічного і медичного призначення.

VІ. Узагальнення і систематизація знань.

  1. Синтетичне волокно – це:

а) вовна;    б) бавовна;   в)  віскоза;  г)  капрон.

  1. Всі волокна поділяються:

а) природні і синтетичні;
б) природні і хімічні;
в) тваринні та рослинні.

3. Лавсан отримують:
а) по реакції полімеризації;
б) по реакції поліконденсації з виділенням хлороводню;
в) по реакції поліконденсації з виділенням води;

4. При виробництві тканин для одягу лавсан використовують переважно в суміші з іншими волокнами, тому що:
а) лавсан незносостійкий, необхідно додавати більш міцне волокно;
б) лавсан негідроскопічний, тому необхідно додавати волокно, яке

забезпечує гігієнічність вироби;
в) тканини з чистого лавсану сильно мнуться.

VІІ. Підбиття  підсумків заняття.

VІІІ. Домашнє завдання. 

Вивчити конспект заняття.

завантаження...
WordPress: 22.89MB | MySQL:26 | 0,425sec