Fibras sintéticas. Fibra de poliamida sintética

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

As fibras sintéticas começaram a ser produzidas industrialmente em 1938. No momento, já existem várias dezenas deles. Todos eles têm em comum que o material de partida são compostos de baixo peso molecular que são convertidos em polímeros por meio de síntese química. Ao dissolver ou fundir os polímeros resultantes, é preparada uma solução de fiação ou fiação. Eles são moldados a partir de argamassa ou derretido e depois acabados.

Variedades

Dependendo das características que caracterizam a estrutura das macromoléculas, as fibras sintéticas são geralmente divididas em heterocadeia e carbochain. Os primeiros incluem aqueles obtidos a partir de polímeros, em cujas macromoléculas, além do carbono, existem outros elementos - nitrogênio, enxofre, oxigênio e outros. Estes incluem poliéster, poliuretano, poliamida epoliureia. As fibras sintéticas de cadeia de carbono são caracterizadas pelo fato de sua cadeia principal ser constituída de átomos de carbono. Este grupo inclui cloreto de polivinila, poliacrilonitrila, poliolefina, álcool polivinílico e contendo flúor.

Os polímeros que servem de base para a obtenção das fibras heterocadeias são obtidos por policondensação, e o produto é moldado a partir de fundidos. Carbocadeias são obtidas por polimerização em cadeia, e a formação geralmente ocorre a partir de soluções, em raros casos a partir de fundidos. Você pode considerar uma fibra sintética de poliamida, chamada siblon.

Criar e usar

Uma palavra como siblon acaba sendo completamente desconhecida para muitos, mas antes nas etiquetas das roupas era possível ver a abreviatura VVM, sob a qual uma fibra de viscose de alto módulo estava escondida. Naquela época, parecia aos fabricantes que esse nome ficaria mais bonito que o sblon, que poderia ser associado ao nylon e ao nylon. Este tipo de fibra sintética é feito de uma árvore de Natal, por mais fabulosa que pareça.

Recursos

Siblon surgiu no início dos anos 70 do século passado. É uma viscose melhorada. Na primeira etapa, a celulose é obtida da madeira, é isolada em sua forma pura. Sua maior quantidade é encontrada no algodão - cerca de 98%, mas excelentes fios são obtidos a partir de fibras de algodão mesmo sem ele. Portanto, para a produção de celulosea madeira é usada com mais frequência, em particular coníferas, onde contém 40-50%, e o resto são componentes desnecessários. Eles devem ser descartados durante a produção de fibras sintéticas.

Processo de criação

As fibras sintéticas são produzidas em etapas. Na primeira etapa, é realizado o processo de cozimento, durante o qual todas as substâncias em excesso são transferidas das lascas de madeira para a solução e as longas cadeias de polímeros são divididas em fragmentos separados. Naturalmente, apenas água quente não é suficiente aqui, vários reagentes são adicionados: natrons e outros. Somente a polpação com adição de sulfatos resulta em uma polpa adequada para a produção de siblon, pois retém menos impurezas.

Quando a celulose já está digerida, ela é enviada para branqueamento, secagem e prensagem, e então movida para onde for necessária - é a produção de papel, celofane, papelão e fibras, ou seja, a principal produção. O que acontece com ela a seguir?

Pós-processamento

Se você deseja obter fibras sintéticas e naturais, primeiro você precisa preparar uma solução de fiação. A celulose é um sólido que não é fácil de dissolver. Portanto, geralmente é convertido em um éster de ácido ditiocarbônico solúvel em água. O processo de transformação nesta substância é bastante demorado. Primeiro, a celulose é tratada com álcali quente, seguida de espremedura e, ao mesmo tempo,itens desnecessários. Depois de espremida, a massa é triturada e, em seguida, colocada em câmaras especiais, onde começa a pré-maturação - as moléculas de celulose são quase reduzidas à metade devido à degradação oxidativa. Em seguida, a celulose alcalina reage com o dissulfeto de carbono, o que possibilita a obtenção do xantato. Esta é uma massa semelhante a uma massa de cor laranja, um éster de ácido ditiocarbônico e o material de partida. Esta solução foi chamada de "viscose" por sua viscosidade.

Seguido de filtração para remover as últimas impurezas. O ar dissolvido é liberado "fervendo" o éter no vácuo. Todas essas operações levam ao fato de que o xantato se torna como o mel jovem - amarelo e viscoso. Neste ponto, a solução de fiação está completamente pronta.

Obtenção de fibras

A solução é pressionada através das fiandeiras. As fibras sintéticas artificiais não são apenas fiadas da maneira tradicional. Esta operação é difícil de comparar com um simples têxtil, seria mais correto dizer que é um processo químico que permite que milhões de correntes de viscose líquida se transformem em fibras sólidas. No território da Rússia, a viscose e o siblon são obtidos a partir da celulose. O segundo tipo de fibra é uma vez e meia mais forte que o primeiro, é caracterizado por maior resistência aos álcalis, os tecidos feitos a partir dele são higroscópicos, menos encolhimento e enrugamento. E as diferenças nos processos de produção da viscose e do siblon aparecem no momento em que as fibras sintéticas recém-nascidas estão no banho de precipitação após as fieiras.

Química para ajudar

Para obter viscose, o ácido sulfúrico é derramado no banho. Ele é projetado para decompor o éter, resultando em fibras de celulose pura. Se for necessário obter um siblon, adiciona-se sulfato de zinco ao banho, o que impede parcialmente a hidrólise do éter, de modo que os fios conterão xantato residual. E o que dá? As fibras são então esticadas e moldadas. Quando há resíduos de xantato nas fibras do polímero, ele estica as cadeias de celulose do polímero ao longo do eixo da fibra e não as organiza aleatoriamente, o que é típico da viscose comum. Após o desenho, o feixe de fibras é cortado em espátulas de 2 a 10 milímetros de comprimento. Após mais alguns procedimentos, as fibras são prensadas em fardos. Uma tonelada de madeira é suficiente para produzir 500 quilos de celulose, dos quais serão produzidos 400 quilos de fibra siblon. A fiação da celulose leva cerca de dois dias.

O que vem a seguir para Siblon?

Na década de 1980, essas fibras sintéticas eram usadas como adições ao algodão para fazer com que os fios fiassem melhor e não quebrassem. Siblon foi usado para fazer substratos para couro artificial, e também foi usado na fabricação de produtos de amianto. Naquela época, os tecnólogos não estavam interessados em criar algo novo, era necessário o máximo de fibra possível para implementar o plano.

E no Ocidente naquela época, fibras de viscose de alto módulo eram usadas para produzir tecidos baratos e duráveis em comparação comalgodão, mas ao mesmo tempo absorva bem a umidade e respire. Agora a Rússia não tem suas próprias regiões de algodão, então grandes esperanças estão depositadas no sblon. Só que a demanda ainda não é muito grande, já que quase ninguém compra tecidos e roupas de produção nacional.

Fibras de Polímero

Geralmente são divididos em naturais, sintéticos e artificiais. Naturais são aquelas fibras cuja formação é realizada em condições naturais. Geralmente são classificados de acordo com sua origem, que determina sua composição química, em animais e plantas. O primeiro consiste em proteína, ou seja, caroteno. É seda e lã. Estes últimos são compostos por celulose, lignina e hemicelulose.

As fibras sintéticas artificiais são obtidas por processamento químico de polímeros existentes na natureza. Estes incluem acetato, viscose, alginato e fibras de proteína. A matéria-prima para sua produção é a polpa de madeira de sulfato ou sulfito. As fibras artificiais são produzidas na forma de fios têxteis e de cordas, bem como na forma de fibras descontínuas, que são processadas juntamente com outras fibras na produção de diversos tecidos.

A fibra de poliamida sintética é obtida a partir de polímeros derivados artificialmente. Como matéria-prima neste processo, são utilizadas fibras poliméricas, formadas a partir de macromoléculas flexíveis de estrutura levemente ramificada ou linear, que possuem uma massa significativa - mais de 15.000 átomosunidades de massa, bem como uma distribuição de peso molecular muito estreita. Dependendo do tipo, as fibras sintéticas são capazes de ter um alto grau de resistência, um valor significativo em relação ao alongamento, elasticidade, resistência a múltiplas cargas, baixas deformações residuais e rápida recuperação após a remoção da carga. Por isso, além de serem usados em têxteis, eram usados como elementos de reforço durante a fabricação de compósitos, e tudo isso possibilitou a obtenção das propriedades especiais das fibras sintéticas.

Conclusão

Nos últimos anos, pode-se observar um aumento muito constante no número de avanços no desenvolvimento de novas fibras poliméricas, em particular, para-aramida, polietileno, resistente ao calor, combinada, estrutura núcleo-casca, polímeros heterocíclicos, que incluem várias partículas, como prata ou outros metais. Agora o nylon não é mais o auge da engenharia, pois agora há um grande número de novas fibras.