Искусственные волокна

Наибольшее значение в качестве исходного природного высокомолекулярного соединения для производства искусственного волокна имеет целлюлоза.

На основе целлюлозы изготовляются вискозные, ацетатные и медноаммиачные волокна.

Вискозное волокно. Основным сырьем для получения вискоз: ного волокна является древесная (обычно еловая) целлюлоза. В еловой древесине содержится около 45% целлюлозы древесины получается около 200 кг целлюлозы). Для получения целлюлозы сухую еловую древесину разваривают со щелочами, растворами сульфита натрия или другими реагентами. Волокнистую целлюлозную массу отделяют от варочной жидкости (в которой остаются примеси), промывают, отбеливают и после вторичной промывки формуют в виде листов картона. Поступающая на заводы вискозного волокна целлюлоза должна содержать не менее 88% так называемой альфацеллюлозы (чистой целлюлозы, которая не растворяется, в 18%-ном растворе емкого натра при комнатной температуре).

Для получения прядильной массы целлюлозу подвергают мерсеризации — обработке 18%-ным раствором едкого натра. При этом из целлюлозы удаляются растворимые вещества, и она приобретает способность вступать в последующие реакции. Целлюлоза набухает и образует с едким натром так называемую щелочную целлюлозу (алкалицеллюлозу):

После мерсеризации и отжима щелочной целлюлозы ее измельчают в специальных машинах и подвергают предсозреванию, приводящему к уменьшению степени полимеризации целлюлозы следствие окислительной деструкции (разрыва) макромолекул. Предсозревание проводят путем выдерживания измельченной щелочной целлюлозы в специальных камерах или на непрерывно движущихся лентах в течение 8-10 ч при 36- 40 °С. Далее щелочную целлюлозу для перевода ее в растворимое соединение обрабатывают сероуглеродом. При этом образуется ксантогенат целлюлозы (натриевая соль кислого эфира дитиоугольной кислоты и целлюлозы):

Ксантогенат целлюлозы — сыпучее вещество, которое хорошо растворяется в щелочи; при этом образуется вискозный

раствор. Этот, раствор подвергают созреванию, в результате которого происходит постепенный гидролиз кеантогената целлюлозы с отщеплением некоторой части групп, содержащих серу. При гидролизе понижается степень этерификации целлюлозы. После фильтрования на фильтр-прессах и удаления пузырьков воздуха в вакууме раствор поступает на формование волокна.

Из фильер струйци раствора попадают в осадительную ванну с серной кислотой, которая полностью омыляет ксантогенат целлюлозы и нейтрализует едкий натр:

Регенерированную целлюлозу («гидратцеллюлозу») в виде вискозной нити по выходе из осадительной ванны вытягивают. При этом линейные макромолекулы целлюлозы располагаются (ориентируются) вдоль оси нити, в результате чего прочность волокна значительно увеличивается., Таким образом, сущность процесса получения вискозного волокна заключается в том, чтхг нерастворимую целлюлозу переводят для формования в растворимое состояние, а затем снова переводят в нерастворимое состояние (регенерируют).

Современные заводы вискозного волокна представляют собой мощные химические предприятия, вырабатывающие - ежесуточно до волокна.

Ацетатное волокно. Исходным сырьем для получения ацетатного волокна служит ацетат целлюлозы, который получается ацетилированием целлюлозы уксусным ангидридом в присутствии уксусной кислоты в качестве растворителя и серной кислоты в качестве катализатора.

На первой стадии ацетилирования целлюлозы образуется триацетат целлюлозы который далее частичным омылением превращается в так называемый «вторичный ацетат», содержащий около 50% связанной уксусной кислоты. Полученный ацетат целлюлозы растворим в органических растворителях.

Для приготовления прядильной массы ацетат целлюлозы растворяют в смеси ацетона (85%) с этиловым спиртом Формование ацетатного волокна из раствора проводится сухим методом. В остальном технологический процесс получения ацетатного волокна ведется обычным способом.

Ацетатное волокно состоит из эфира целлюлозы, а не из химически. неизмененной целлюлозы, как вискозное волокно, и отличается от последнего большей эластичностью.

Медноаммиачное волокно. Медноаммиачное волокно, как и вискозное, представляет собой чистую регенерированную

целлюлозу. Способ получения этого волокна основан на растворимости целлюлозы в аммиачном растворе окиси меди, в котором медь находится в виде комплексного соединения Этот способ экономически менее выгоден по сравнению с описанными выше.