Главная >> Химия 10 класс. Базовый уровень. Кузнецова

Глава 13. Полимеры — синтетические высокомолекулярные соединения

§ 42. Синтетические волокна

Что такое эластичность и пластичность?
Приведите примеры веществ, проявляющих эти свойства.

Волокнами называют материалы, частицы которых представляют гибкие и прочные тела с длиной, многократно превышающей размеры поперечного сечения, пригодные для изготовления пряжи и текстильных изделий. С детства вы знакомы с природными, или натуральными, волокнами (лён, хлопок, шерсть, шёлк), — они входят в состав тканей, из которых шьётся одежда. Однако природные волокна не могут удовлетворить возрастающий спрос, к тому же изделия из них — достаточно дорогое удовольствие. Шерсть на овце за три месяца отрастает в среднем на 30 мм, а на заводе химического волокна прядильная машина за одну минуту вытягивает до 5000 м нити. Поэтому возникла необходимость получать волокна химическим путём. Химические волокна формуются из органических природных или синтетических полимеров. В зависимости от природы исходного полимера химические волокна делятся на искусственные и синтетические (рис. 84).

Искусственные волокна получаются в результате переработки природных полимеров, а синтетические волокна — синтетических полимеров.

Для производства химических волокон используют только полимеры, состоящие из гибких макромолекул линейной или слабо разветвлённой структуры.

Химическое волокно, независимо от природы и способа получения, представляет одиночное волокно, получаемое следующим образом. В полимере макромолекулы расположены беспорядочно. Чтобы макромолекулы имели упорядоченное строение, его надо вытянуть в длинные нити. Для этого полимер расплавляют или растворяют и пропускают через мелкие отверстия в фильере в среду, где струйка полимера затвердевает и превращается в длинное тонкое волокно (рис. 85). При прядении полимера из раствора в нелетучем растворителе формование волокна происходит в осадительной ванне, содержащей вещества, регенерирующие полимер в виде волокна из раствора («мокрое» прядение). В любом случае количество одиночных волокон, их толщина зависят соответственно от числа отверстий в фильере и от их диаметра.

Около 70% химических волокон использует текстильная промышленность, производящая предметы народного потребления.

Рассмотрим структуру и применение химических волокон (табл. 22, с. 267).

В настоящее время производство синтетических волокон развивается опережающими темпами. Рассмотрим некоторые из них.

Капрон

Знакомы ли вы с капроном? Встречались ли вам изделия из капрона? Что вы можете сказать об этом волокне?

Капрон — твёрдое вещество белого цвета, размягчается при температуре 210 °С, устойчив к действию большинства растворителей, окислителей и восстановителей. В воде не гниёт, однако не устойчив к действию кислот. Ткани из него не мнутся, легко стираются.

Капрон — это полиамидное волокно, так как в строении имеется пептидная, или амидная, группировка: Полиамидные волокна обладают ценным свойством — у них высокая прочность на разрыв (до 800 кг/см²).

В основе получения капрона лежит реакция полимеризации капролактама. Под действием воды, кислот и растворов солей происходит раскрытие капролактамного цикла:

Полимер имеет линейную структуру и является термопластичным, образуется в виде смолы. Для того чтобы получить волокно, как вы уже знаете, расплавленную смолу продавливают через отверстия в фильере, затем подвергают специальной обработке, после чего скручивают в нити.

Окончание параграфа >>>