Fibras sintéticas. Fibra de poliamida sintética

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Las fibras sintéticas comenzaron a producirse industrialmente en 1938. Por el momento, ya hay varias decenas de ellos. Todos ellos tienen en común que el material de partida son compuestos de bajo peso molecular que se convierten en polímeros mediante síntesis química. Al disolver o fundir los polímeros resultantes, se prepara una solución de hilado o hilado. Se moldean a partir de mortero o se funden y luego se terminan.

Variedades

Según las características que caracterizan la estructura de las macromoléculas, las fibras sintéticas suelen dividirse en heterocadena y carbocadena. Los primeros incluyen los obtenidos a partir de polímeros, en cuyas macromoléculas, además del carbono, hay otros elementos: nitrógeno, azufre, oxígeno y otros. Estos incluyen poliéster, poliuretano, poliamida ypoliurea Las fibras sintéticas de cadena de carbono se caracterizan por el hecho de que su cadena principal está formada por átomos de carbono. Este grupo incluye el cloruro de polivinilo, el poliacrilonitrilo, la poliolefina, el alcohol polivinílico y los que contienen flúor.

Los polímeros que sirven de base para la obtención de fibras de heterocadena se obtienen mediante policondensación y el producto se moldea a partir de fundidos. Las cadenas de carbohidrato se obtienen por polimerización en cadena, y la formación generalmente ocurre a partir de soluciones, en casos raros a partir de masas fundidas. Puede considerar una fibra de poliamida sintética, que se llama siblon.

Crear y usar

Una palabra como siblon resulta completamente desconocida para muchos, pero anteriormente en las etiquetas de la ropa se podía ver la abreviatura VVM, bajo la cual se ocultaba una fibra de viscosa de alto módulo. En ese momento, a los fabricantes les pareció que ese nombre se vería más bonito que siblon, que podría asociarse con nailon y nailon. Este tipo de fibra sintética está hecha de un árbol de Navidad, no importa lo fabuloso que se vea.

Características

Siblon apareció a principios de los años 70 del siglo pasado. Es una viscosa mejorada. En la primera etapa, la celulosa se obtiene de la madera, se aísla en su forma pura. Su mayor cantidad se encuentra en el algodón, alrededor del 98%, pero se obtienen excelentes hilos de fibras de algodón incluso sin él. Por lo tanto, para la producción de celulosala madera se usa con más frecuencia, en particular coníferas, donde contiene 40-50%, y el resto son componentes innecesarios. Deben eliminarse durante la producción de fibras sintéticas.

Proceso de creación

Las fibras sintéticas se producen por etapas. En la primera etapa, se lleva a cabo el proceso de cocción, durante el cual todo el exceso de sustancias se transfiere de las astillas de madera a la solución, y las largas cadenas de polímeros se descomponen en fragmentos separados. Naturalmente, aquí solo el agua caliente no es suficiente, se agregan varios reactivos: natrones y otros. Solo el despulpado con adición de sulfatos da como resultado una pulpa apta para la producción de siblón, ya que retiene menos impurezas.

Cuando la pulpa ya está digerida, se envía para blanquear, secar y prensar, y luego se traslada a donde se necesita - esta es la producción de papel, celofán, cartón y fibras, es decir, la producción principal. ¿Qué le sucede a continuación?

Postprocesamiento

Si desea obtener fibras sintéticas y naturales, primero debe preparar una solución de hilado. La celulosa es un sólido que no es fácil de disolver. Por lo tanto, generalmente se convierte en un éster de ácido ditiocarbónico soluble en agua. El proceso de transformación en esta sustancia es bastante largo. Primero, la celulosa se trata con álcali caliente, luego se exprime y, al mismo tiempo, seartículos innecesarios. Después de exprimir, la masa se tritura y luego se coloca en cámaras especiales, donde comienza la maduración previa: las moléculas de celulosa se reducen casi a la mitad debido a la degradación oxidativa. A continuación, la celulosa alcalina reacciona con disulfuro de carbono, lo que permite obtener xantato. Esta es una masa similar a una masa de color naranja, un éster de ácido ditiocarbónico y el material de partida. Esta solución se llamó "viscosa" por su viscosidad.

Seguido de filtración para eliminar las últimas impurezas. El aire disuelto se libera "hirviendo" el éter en el vacío. Todas estas operaciones conducen al hecho de que el xantato se vuelve como la miel joven, amarilla y viscosa. En este punto, la solución de hilado está completamente lista.

Obtener fibras

La solución se presiona a través de las hileras. Las fibras sintéticas artificiales no solo se hilan de la manera tradicional. Esta operación es difícil de comparar con un simple textil, sería más correcto decir que es un proceso químico que permite que millones de chorros de viscosa líquida se conviertan en fibras sólidas. En el territorio de Rusia, la viscosa y el siblón se obtienen de la celulosa. El segundo tipo de fibra es una vez y media más fuerte que el primero, se caracteriza por una mayor resistencia a los álcalis, los tejidos fabricados con ella son higroscópicos, se encogen menos y se arrugan. Y las diferencias en los procesos de producción de viscosa y siblón aparecen en el momento en que las fibras sintéticas recién "nacidas" se encuentran en el baño de precipitación después de las hileras.

Química para ayudar

Para obtener viscosa, se vierte ácido sulfúrico en el baño. Está diseñado para descomponer el éter, dando como resultado fibras de celulosa pura. Si es necesario obtener un siblón, se añade al baño sulfato de zinc, que impide parcialmente la hidrólisis del éter, por lo que los hilos contendrán xantato residual. ¿Y qué da? Luego, las fibras se estiran y se les da forma. Cuando hay residuos de xantato en las fibras de polímero, resulta que las cadenas de celulosa del polímero se estiran a lo largo del eje de la fibra y no se organizan al azar, lo cual es típico de la viscosa ordinaria. Después del estirado, el manojo de fibras se corta en espátulas de 2 a 10 milímetros de largo. Después de algunos procedimientos más, las fibras se prensan en pacas. Una tonelada de madera es suficiente para producir 500 kilogramos de pulpa, a partir de los cuales se producirán 400 kilogramos de fibra de siblón. El hilado de pulpa tarda unos dos días.

¿Qué sigue para Siblon?

En la década de 1980, estas fibras sintéticas se usaban como adiciones al algodón para hacer que los hilos se hilaran mejor y no se rompieran. Siblon se usó para hacer sustratos para cuero artificial y también se usó en la fabricación de productos de asbesto. En ese momento, los tecnólogos no estaban interesados en crear algo nuevo, se requería la mayor cantidad de fibra posible para implementar el plan.

Y en Occidente en ese momento, las fibras de viscosa de alto módulo se usaban para producir telas que eran baratas y duraderas en comparación conalgodón, pero al mismo tiempo absorbe bien la humedad y respira. Ahora Rusia no tiene sus propias regiones algodoneras, por lo que se depositan grandes esperanzas en siblón. Solo que su demanda no es muy alta todavía, ya que casi nadie compra telas y ropa de producción nacional.

Fibras poliméricas

Se suelen dividir en naturales, sintéticos y artificiales. Naturales son aquellas fibras, cuya formación se lleva a cabo en condiciones naturales. Suelen clasificarse según su origen, que determina su composición química, en animales y plantas. Los primeros consisten en proteínas, a saber, caroteno. Es seda y lana. Estos últimos están formados por celulosa, lignina y hemicelulosa.

Las fibras sintéticas artificiales se obtienen mediante el procesamiento químico de polímeros que existen en la naturaleza. Estos incluyen fibras de acetato, viscosa, alginato y proteínas. La materia prima para su elaboración es la pulpa de madera al sulfato o al sulfito. Las fibras artificiales se producen en forma de hilos textiles y cordeles, así como en forma de fibra cortada, que se procesa junto con otras fibras en la producción de diversos tejidos.

La fibra de poliamida sintética se obtiene a partir de polímeros derivados artificialmente. Como materia prima en este proceso, se utilizan fibras poliméricas, formadas a partir de macromoléculas flexibles de estructura lineal o ligeramente ramificada, que tienen una masa significativa, superior a 15.000 atómicas.unidades de masa, así como una distribución de pesos moleculares muy estrecha. Dependiendo del tipo, las fibras sintéticas pueden tener un alto grado de resistencia, un valor significativo en relación con el alargamiento, la elasticidad, la resistencia a múltiples cargas, bajas deformaciones residuales y una rápida recuperación después de la eliminación de la carga. Por eso, además de ser utilizados en textiles, se utilizaron como elementos de refuerzo durante la fabricación de composites, y todo ello permitió aprovechar las propiedades especiales de las fibras sintéticas.

Conclusión

En los últimos años, se puede observar un aumento muy constante en el número de avances en el desarrollo de nuevas fibras poliméricas, en particular, para-aramida, polietileno, resistente al calor, estructura combinada de núcleo-carcasa, polímeros heterocíclicos, que incluyen diversas partículas, como plata u otros metales. Ahora el nailon ya no es el colmo de la ingeniería, ya que ahora hay una gran cantidad de fibras nuevas.