Ацетатне волокно. Виробництво ацетатного волокна

У всі часи текстильна промисловість була однією з найважливіших галузей народного господарства в нашій країні, так як давала державі величезна кількість так необхідної йому тканини, яка постійно була потрібна не тільки для виробництва одягу, але навіть використовувалася у виробництві озброєння.

А тому чи не з перших днів існування СРСР перед хіміками було поставлено завдання отримання штучних тканин, так як натуральних матеріалів гостро не вистачало. В результаті було створено ацетатное волокно.

Що це таке?

Справедливості заради треба зауважити, що так називають не якийсь один певний вид тканини, а відразу декілька типів штучних волокон. У всіх випадках роблять їх з ацетилцелюлози. Найбільш часто зустрічається волокно з триацетилцеллюлоза, а також звичайне ацетатне волокно, вироблене з вторинної ацетилцелюлози.

Важливі якості штучних волокон

Гігроскопічність таких тканин не перевищує 3,5%. Волокно практично не вбирає вологу, не набухає і не дає опади навіть після багаторазового циклу намочування / сушка. У порівнянні з натуральними тканинами, штучні набагато менше піддаються впливу мікроорганізмів, світла і тепла. Крім того, до них зовсім байдужа моль. Тканини ці здатні без втрати своїх якостей витримувати нагрівання аж до 100 градусів за Цельсієм.

Речі, зроблені з ацетатних волокон, вельми приємні на вигляд, відмінно стираються і швидко просихають. Крім того, при їх пранні потрібно додавати набагато менше миючих засобів, оскільки бруд легко вимивається з волокон даного типу.

Відзначимо, що слабкі кислоти і луги не діють на ацетатне волокно настільки згубно, як у випадку з натуральними тканинами, але в результаті воно обмилюється і втрачає велику частину своїх корисних якостей. Концентровані ж неорганічні кислоти відразу його руйнують.

Мікроскопічна будова волокна

Якщо подивитися на таку тканину в мікроскоп, то можна побачити сотні поздовжніх канавок на поверхні волокна. Через це окремі нитки погано зчіплюються між собою, а тканина в цілому досить пружна і погано мнеться. Блиск їх ріднить за зовнішнім виглядом з натуральним шовком, та й по товщині окремі волокна досить схожі з ниткою, яку видають личинки тутових шовкопрядів. Якщо перед виробником стоїть завдання отримання тканини, в якій нитки будуть надійно зчеплені один з одним, то на поверхні волокон робляться Н-образні поперечні надрізи.

Крім підвищеної міцності, таке полотно характеризується дуже красивим іскристим блиском, а тому його часто використовують в оформлювальних цілях.

Недоліки ацетатних тканин

На жаль, не все так добре: ці різновиди штучних матеріалів дуже погано противляться стирання, дуже легко набирають статичну електрику, погано фарбуються стандартними фарбами, які зазвичай використовуються в текстильній промисловості. Гладити їх слід, не підвищуючи температуру праски понад 115 °, так як інакше можлива термічна деформація.

Інші негативні якості

Враховуючи дуже високу здатність ацетатного волокна до накопичення статичного заряду, з нього досить важко виробляти тканини. Якщо при прасуванні хоч трохи переборщити з температурою праски, то на поверхні тканини з`являються глибокі дефекти, які вже неможливо усунути. Горить ацетатне волокно яскравим жовтим кольором. Досить легко гаситься, після чого довго тліє, виділяючи в навколишнє повітря велику кількість щільного диму зі специфічним запахом.

Виробництво

Як ви вже могли зрозуміти, ацетатне волокно отримують з целюлози. Звичайно, краще використовувати бавовняну, але при її нестачі або відсутності цілком можна використовувати високоякісну деревну. Після вироблення та очищення її обробляють оцтовим ангідридом. В якості каталізатора реакції використовують сірчану кислоту, а для розчинення вийшла ацетилцелюлози додається кислота оцтова.

У присутності невеликої кількості води волокна починають обмилюють, в результаті чого отримують диацетилцеллюлоза. До отриманої субстанції додається суміш ацетону і води (95: 1). Все, прядильна суміш готова. Її фільтрують, очищаючи від надлишку грубих механічних домішок, після чого відправляють в прядильную машину. Отримання ацетатного волокна відбувається в повітряному середовищі (сухий метод).

Цей спосіб хороший також і тим, що не потрібно використання якихось додаткових хімікатів. Густа і тягуча прядильна маса попросту продавлюється крізь фільєру з безліччю отворів, після чого поступає в паровоздушную камеру при температурі близько 87 градусів за Цельсієм. Так як виробництво ацетатного волокна вимагає величезної кількості води і целюлози, багато заводів є близько Байкалу.

Деякі відомості про колір

Висока температура необхідна, щоб ацетон остаточно випарувався з суміші. Після цього отримані нитки охолоджують, покривають їх поверхню маслом для попередження утворення статичного заряду, після чого намотують на бобіну. За хвилину формується до 600 метрів нитки. Надалі вона не вимагає практично ніякої обробки, за винятком тільки скрутки при виробництві більш товстих волокон.

Як же забарвлення? У більшості випадків барвник вводять на етапі виробництва, так що на бобіну накручується вже нитку необхідного відтінку. Ми вже говорили, що ацетатне волокно дуже погано фарбується стандартними засобами, а тому в даний час 90% тканин виробляються з ниток, виготовлених з прядильних сумішей з заданими якостями.

У наш час створені тисячі різновидів спеціальних дисперсних фарб. Вони дозволяють отримувати не просто кольорову тканину, а справжні шедеври, які мають дивовижний переливчастий колір. Таке враження створюється за рахунок того, що фарба не прилипає до поверхні ниток, як у випадку з тим же віскозним полотном, а є частиною самого полотна.

Якщо потрібно, використовуються білі барвники, в результаті чого отримують тканини практично бездоганною білосніжною забарвлення. Так як ацетатне волокно дуже стійко до дії УФ-променів і дуже легко стирається, довговічність такого полотна у багато разів перевершує цей показник для бавовни чи іншої натуральної тканини.

Як відбувається формування

Найчастіше у виробництві застосовуються фільєри, що мають близько 200 отворів. Якщо одержувану нитка планується скручувати в товсті волокна або мотузки, суміш пропускається через фільєри з гофрованими і звитими стінками. Якщо говорити про штапельних ацетатних волокнах, то їх виробництво практично нічим не відрізняється від описаного нами вище процесу.

Особливість полягає в тому, що окремі нитки, що виходять з формующего пристрої, тут же збирають в джгут, який відразу ж ріжеться на шматки необхідної довжини. Крім того, штапельні волокна можуть виготовлятися у вигляді стрічок, які надалі також розрізаються на частини необхідної довжини.

Основні властивості волокон

Які основні властивості ацетатного волокна? Товщина вироблюваних ниток в будь-якому випадку становить від 11,1 текс X 25, до 16,7 текс X 25 (№ 90 / 25- 60/25). Якщо порівнювати з віскозними волокнами тієї ж товщини, то у ацетатних ниток міцність дещо нижче (приблизно на 10-12%). Але! Якщо ця тканина намокає (так, та сама гігроскопічність в 3,5%), то міцнісні показники знижуються відразу на 40-45!

Міцність на розрив (розривне подовження) дорівнює приблизно 27%, зате пружне подовження набагато перевищує таке для неодноразово згаданих вище віскозних тканин. Саме через це «ацетати» дуже погано мнуться, а речі з них довгий час виглядають ідеально.

Модернізований варіант

Все вищесказане може наштовхнути уважного читача на думку, що у тканини такого типу занадто багато недоліків. Це твердження цілком справедливо для недавнього минулого, але сьогодні при її виробництві практично завжди використовуються модифікуючі добавки, які не роблять ніякого хімічного впливу на ацетатное волокно. Формула в цьому випадку виглядає так: [C6H7O2 (OH) 3-x (OCOCH3) x].

Крім того, сьогодні все частіше використовують спрямовану теплову обробку прядильної маси: молекули починають утворювати більш впорядковані структури. В результаті ацетатна тканина стає набагато міцніше, і вже не так боїться сильного нагріву.

На сьогоднішній день подібними якостями характеризується волокно «Алон», що проводиться по типу штапельного полотна. Воно дуже міцне і пружне, володіє високою довговічністю і красивим зовнішнім виглядом. Емпіричним шляхом було з`ясовано, що невелика кількість пірофосфату алюмінію, доданого в прядильную масу, дозволяє отримувати ацетатне волокно, застосування якого можливе в будь-якій сфері, де є небезпека займання (завіси для театрів, наприклад).