Сторінка
2

Природні і синтетичні волокна

Мідно-аміачний шовк називають павутиною з міцністю стали. Однак він тонше павутини і тонше натурального шовку і по міцності мало уступає останньому, а по красі навіть перевершує його.

Особливою міцністю володіє ацетатне волокно. По цьому способі линт обробляють сумішшю оцтової кислоти CH3COOH і оцтовий ангідриди (CH3CO)2O у присутності невеликого кількість сірчаної кислоти. У результаті реакції утвориться складний ефір – диацетилцеллюлоза чи триацетилцеллюлоза. Якщо формулу целюлози зобразити у виді [C6H7O2(OH)3]n чи, спрощено (одна ланка молекули), у виді C6H7O2(OH)3, то формула диацетилцеллюлозы буде C6H7O2(OH)(OOCCH3)2, а формула триацетилцеллюлозы C6H7O2(OOCCH3)3.

Той і інший складний ефір целюлози використовуються для одержання штучного волокна. З цією метою перший з них розчиняють у суміші етилового спирту й ацетону, а другий – у суміші спирту і хлористого метилену. Отриманий у тім чи іншому випадку грузлий розчин видавлюють через фильеру в шахту, у якій проходить нагріте повітря. По випарі розчинника утворяться нитки шовку. Цей спосіб називається сухим формуванням волокна на відміну від попереднього способу – мокрого формування.

Усі розглянуті раніше волокна складаються, у кінцевому рахунку, з целюлози, хоча вона в процесі переробки піддавалася ряду перетворень. Ацетатне ж волокно від них істотно відрізняється тим, що є складним ефіром целюлози. Воно не набухає у воді і менше інших утрачає міцність у вологому стані.

Поки ацетатне волокно обходиться дорожче віскозного, тому що на виробництво його йдуть такі коштовні речовини, як оцтовий ангідрид, ацетон і т.п.

Крім штучного волокна, з ацетилцеллюлозы готують непальну плівку, лаки, целлон.

Можна легко і безпомилково відрізнити бавовняну тканину від вовняної. Для цього варто лише узяти від зразків по невеликій ниточці і підпалити їх. Якщо нитка бавовняна відчувається запах горілого папера; якщо нитка вовняна, ми відчуємо запах смаленого. Це відбувається тому, що вовна білкового характеру, а білки при нагріванні утворять летучі азотовмісні речовини з характерним запахом.

Чи можна подібним способом відрізнити нитка штучного волокна від бавовняної чи від нитки натурального шовку? Згадаємо, що штучне волокно складається в основному з целюлози; очевидно, воно при горінні не буде давати запаху паленого волосся, і за цією ознакою його не відрізнити від бавовняної нитки. Але його, виявляється, можна легко відрізнити від натурального шовку, адже натуральний шовк – це білок, і він, отже, подібно вовни, при підпалюванні буде видавати характерний запах.

Наше століття часто називають століттям синтетичної хімії. Дуже багато нових речовин одержала хімія за допомогою синтезу.

Навчилася вона одержувати і синтетичні волокна, тобто такі, основу яких складають не природні високомолекулярні речовини, а синтетичні полімери. Одними з перших синтетичних волокон стали відомі нейлон, анид і капрон.

Речовини, що утворять ці волокна, по своїй будівлі до деякої міри подібні з білковими речовинами шовку. Молекули усіх волоком мають лінійна будівля і складаються з повторюваних ланок. Такими ланками в молекулах целюлози будуть залишки молекул глюкози. У молекулах білка натурального шовку, вовни ланками є залишки амінокислот:

H O

O

H2N–CH–C ; –N–CH– C–

OH

R R

Будівля молекули білкової речовини шовки може бути виражено схемою:

H O H O H O

… –N–CH–C–N–CH– C–N–CH– C–…

R R R

Групи атомів –CO–NH–, що з'єднують залишки амінокислот у таких молекулах, називаються амидными групами, а зв'язку між атомами вуглецю й азоту в них – амидными зв'язками.

У молекулах, що утворять нейлон і капрон, також маються амидные зв'язку між повторюваними групами атомів, але ці повторювані групи атомів – ланки – відрізняються від тих, котрі утворять молекулу природного білка.

Нейлон готують з досить простих органічних речовин – адиптиновой кислоти HOOC – (CH2)4 – COOH і гексаметилендиамина H2N – (CH2)6 – NH2, що у свою чергу, одержують з фенолу. При нагріванні спільно адиптиновой кислоти і гексаметилендиамина утвориться грузла смола. Молекули вихідних речовин, взаємодіючи один з одним, утворять нитковидні молекули нової речовини. Ця реакція відбувається через те, що від кінця однієї молекули відривається гідроксильна група. А від кінця іншої молекули – з аминогруппы – атом водню. Група OH і атом водню утворять молекулу води H2O, а залишки молекул органічних речовин за рахунок валентностей, що звільнилися, з'єднуються один з одним у довгі ланцюги. Спрощено цей процес можна зобразити наступною схемою:

HO OH H H