Сторінка
2

Штучні та синтетичні волокна

Добування ацетатного волокна. З давніх часів людина вико­ристовує природні волокнисті матеріали для виготовлення одягу й різних предметів домашнього вжитку. Одні з цих матеріалів рослинного походження і складаються з целюлози, наприклад льон, бавовна; інші — тваринного походження і складаються з білків — шерсть, шовк.

Із збільшенням потреб населення і техніки в тканинах ста­ла гостро відчуватися нестача волокнистих матеріалів. Виникла потреба добувати волокна хімічним способом.

Це можна здійснити двома способами.

Оскільки волокна характеризуються впорядкованим, орієнто­ваним уздовж осі волокна розміщенням лінійних макромолекул, то можна взяти природний полімер невпорядкованої структури і тією чи іншою обробкою змінити в ньому розміщення макромолекул, укласти їх в одному напрямі.

Можна зробити й так: добути полімер синтетичним способом, а потім укласти в ньому молекули в потрібному порядку. • У, промисловості добувають волокна обома способами. Волокна, що їх добувають переробкою природних полімерних матеріалів, на­зиваються штучними, а ті, що добувають із синтетичних полімерів,— синтетичними. Штучні й синтетичні волокна об'єднуються в одну гру­пу хімічних волокон, бо при добуванні і тих і інших, на відміну від природних волокон, застосовуються хімічні методи (мал. 51).

Як вихідний природний полімер для утворення штучних воло­кон беруть целюлозу, виділену з деревини, або бавовняний пух, який залишається на насінні бавовнику після того, як з нього знімуть волокна бавовни.

Щоб лінійні молекули полімеру розмістити вздовж осі утворю­ваного волокна, треба насамперед відокремити їх одну від одної, зробити рухливими, здатними до переміщення, тобто розплавити по­лімер або розчинити його. Розплавити целюлозу неможливо: від нагрівання вона руйнується. Отже, треба шукати методи розчинення целюлози.

Цього можна досягти її хімічною обробкою. Целюлозу обробля­ють оцтовим ангідридом у присутності сірчаної кислоти (оцтовий ангідрид — сильніший етерифікуючий засіб, ніж оцтова кислота).

Продукт етерифікації — триацетат целюлози розчиняють у суміші дихлорметану СН2С12 й етилового спирту. Утворюється в'яз­кий розчин, у якому молекули полімеру вже можуть переміщатися і розміщуватися в тому чи іншому потрібному порядку.

Щоб добути волокна, розчин полімеру продавлюють крізь фільєри — ковпачки з численними отворами (мал 52). Тонкі струмені роз­чину опускаються у вертикальну шахту заввишки близько 3 м, через яку проходить нагріте повітря.

Під впливом теплоти розчинник випаровується, і триацетат це­люлози утворює тонкі довгі волоконця, які скручуються потім у нитки і йдуть на дальшу переробку. Вже проходячи крізь отвори фільєри, макромолекули починають вишиковуватися вздовж стру­меня розчину. У процесі дальшої обробки макромолекули розмі­щуються ще впорядкованіше. Це забезпечує високу міцність воло­конець і ниток, які вони утворюють.

Часто штучні волокна застосовують не у вигляді довгих ниток (шовку), а у вигляді штапелю — різаних некручених волокон кілька сантиметрів завдовжки. Штапель можна використовувати для пря­діння разом з іншими волокнами, наприк­лад шерстю.

Ацетатне волокно менше втра-'чає міцність у вологому стані, ніж штучне віскозне волокно. Завдяки нижчій теплопровідності воно краще зберігає теплоту. Крім того, це волокно м'яке, мало мнеться, менше збігається від прання, має приємний блиск. Усе це робить його цінним текстиль­ним матеріалом.

Проте за гігієнічними власти­востями ацетатне волокно посту­пається перед бавовняним. Оскіль­ки більшість гідроксильних груп у ньому'етерифіковані, воно має менше можливостей для утворен­ня водневих зв'язків з молекулами води, тому ацетатне волокно менш гігроскопічне, гірше вбирає вологу.