सिंथेटिक फाइबर। सिंथेटिक पॉलियामाइड फाइबर

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

1938 में औद्योगिक रूप से सिंथेटिक फाइबर का उत्पादन शुरू हुआ। फिलहाल, उनमें से कई दर्जन पहले से ही हैं। उन सभी में समान है कि प्रारंभिक सामग्री कम आणविक भार यौगिक हैं जो रासायनिक संश्लेषण के माध्यम से पॉलिमर में परिवर्तित हो जाते हैं। परिणामी पॉलिमर को घोलकर या पिघलाकर एक कताई या कताई समाधान तैयार किया जाता है। उन्हें मोर्टार से ढाला जाता है या पिघलाया जाता है और फिर समाप्त किया जाता है।

किस्में

मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना की विशेषता वाली विशेषताओं के आधार पर, सिंथेटिक फाइबर को आमतौर पर हेटेरोचेन और कार्बोचेन में विभाजित किया जाता है। पूर्व में वे शामिल हैं जो पॉलिमर से प्राप्त होते हैं, जिनके मैक्रोमोलेक्यूल्स में कार्बन के अलावा अन्य तत्व होते हैं - नाइट्रोजन, सल्फर, ऑक्सीजन और अन्य। इनमें पॉलिएस्टर, पॉलीयूरेथेन, पॉलियामाइड और शामिल हैंपॉल्यूरिया कार्बन-श्रृंखला सिंथेटिक फाइबर इस तथ्य की विशेषता है कि उनकी मुख्य श्रृंखला कार्बन परमाणुओं से बनी है। इस समूह में पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीएक्रिलोनिट्राइल, पॉलीओलेफ़िन, पॉलीविनाइल अल्कोहल और फ्लोरीन युक्त शामिल हैं।

हेटरोचेन फाइबर प्राप्त करने के लिए आधार के रूप में काम करने वाले पॉलिमर पॉलीकोंडेशन के माध्यम से प्राप्त किए जाते हैं, और उत्पाद को मेल्ट से ढाला जाता है। कार्बोचेन चेन पोलीमराइजेशन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, और गठन आमतौर पर समाधान से होता है, दुर्लभ मामलों में पिघल से। आप एक सिंथेटिक पॉलियामाइड फाइबर पर विचार कर सकते हैं, जिसे सिब्लोन कहा जाता है।

बनाएं और उपयोग करें

सिब्लन जैसा शब्द कई लोगों के लिए पूरी तरह से अपरिचित हो जाता है, लेकिन पहले कपड़ों के लेबल पर कोई संक्षिप्त नाम वीवीएम देख सकता था, जिसके तहत एक उच्च-मापांक विस्कोस फाइबर छिपा हुआ था। उस समय, निर्माताओं को ऐसा लगता था कि ऐसा नाम सिब्बन से अधिक सुंदर लगेगा, जिसे नायलॉन और नायलॉन से जोड़ा जा सकता है। इस प्रकार का सिंथेटिक फाइबर क्रिसमस ट्री से बनाया जाता है, चाहे वह कितना भी शानदार क्यों न लगे।

विशेषताएं

सिब्लन पिछली सदी के शुरुआती 70 के दशक में दिखाई दिया। यह एक बेहतर विस्कोस है। पहले चरण में सेल्यूलोज लकड़ी से प्राप्त किया जाता है, इसे अपने शुद्ध रूप में पृथक किया जाता है। इसकी सबसे बड़ी मात्रा कपास में पाई जाती है - लगभग 98%, लेकिन इसके बिना भी कपास के रेशों से उत्कृष्ट धागे प्राप्त होते हैं। इसलिए, सेल्यूलोज के उत्पादन के लिएलकड़ी का अधिक बार उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से शंकुधारी, जहां इसमें 40-50% होता है, और बाकी अनावश्यक घटक होते हैं। सिंथेटिक फाइबर के उत्पादन के दौरान उनका निपटान किया जाना चाहिए।

निर्माण प्रक्रिया

सिंथेटिक फाइबर चरणों में निर्मित होते हैं। पहले चरण में, खाना पकाने की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है, जिसके दौरान लकड़ी के चिप्स से सभी अतिरिक्त पदार्थों को घोल में स्थानांतरित किया जाता है, और लंबी बहुलक श्रृंखलाओं को अलग-अलग टुकड़ों में तोड़ दिया जाता है। स्वाभाविक रूप से, यहां केवल गर्म पानी पर्याप्त नहीं है, विभिन्न अभिकर्मकों को जोड़ा जाता है: नैट्रॉन और अन्य। केवल सल्फेट मिलाने से ही लुगदी बनती है जो सिब्लन के उत्पादन के लिए उपयुक्त होती है, क्योंकि यह कम अशुद्धियों को बरकरार रखती है।

जब गूदा पहले ही पच जाता है, तो उसे ब्लीचिंग, सुखाने और दबाने के लिए भेजा जाता है, और फिर जहां जरूरत होती है वहां ले जाया जाता है - यह कागज, सिलोफ़न, कार्डबोर्ड और फाइबर का उत्पादन होता है, यानी मुख्य उत्पादन. उसके आगे क्या होगा?

प्रसंस्करण के बाद

यदि आप कृत्रिम और प्राकृतिक रेशे प्राप्त करना चाहते हैं, तो आपको सबसे पहले कताई का घोल तैयार करना होगा। सेलूलोज़ एक ठोस है जिसे भंग करना आसान नहीं है। इसलिए, इसे आमतौर पर पानी में घुलनशील डाइथियोकार्बोनिक एसिड एस्टर में बदल दिया जाता है। इस पदार्थ में परिवर्तन की प्रक्रिया काफी लंबी है। सबसे पहले, सेलूलोज़ को गर्म क्षार के साथ इलाज किया जाता है, उसके बाद निचोड़ा जाता है, और साथ ही,अनावश्यक वस्तुएं। निचोड़ने के बाद, द्रव्यमान को कुचल दिया जाता है, और फिर विशेष कक्षों में रखा जाता है, जहां पूर्व-पकना शुरू होता है - ऑक्सीडेटिव गिरावट के कारण सेलूलोज़ अणु लगभग आधा हो जाते हैं। इसके बाद, क्षार सेलुलोज कार्बन डाइसल्फ़ाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे ज़ैंथेट प्राप्त करना संभव हो जाता है। यह एक नारंगी रंग का आटा जैसा द्रव्यमान, डाइथियोकार्बोनिक एसिड का एस्टर और प्रारंभिक सामग्री है। इस घोल को इसकी चिपचिपाहट के लिए "विस्कोस" कहा जाता था।

आखिरी अशुद्धियों को दूर करने के लिए छानने के बाद। ईथर को निर्वात में "उबलते" द्वारा विसर्जित हवा जारी की जाती है। ये सभी ऑपरेशन इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि ज़ैंथेट युवा शहद की तरह हो जाता है - पीला और चिपचिपा। इस समय, कताई का घोल पूरी तरह से तैयार है।

फाइबर प्राप्त करना

स्पिनरेट्स के माध्यम से घोल को दबाया जाता है। कृत्रिम सिंथेटिक फाइबर केवल पारंपरिक तरीके से नहीं काते जाते हैं। इस ऑपरेशन की तुलना एक साधारण कपड़े से करना मुश्किल है, यह कहना अधिक सही होगा कि यह एक रासायनिक प्रक्रिया है जो तरल विस्कोस की लाखों धाराओं को ठोस फाइबर बनने देती है। रूस के क्षेत्र में, विस्कोस और सिब्लोन सेल्यूलोज से प्राप्त होते हैं। दूसरे प्रकार का फाइबर पहले की तुलना में डेढ़ गुना अधिक मजबूत होता है, जिसमें क्षार के अधिक प्रतिरोध की विशेषता होती है, इससे बने कपड़े हीड्रोस्कोपिक, कम संकोचन और झुर्रीदार होते हैं। और विस्कोस और सिब्लोन की उत्पादन प्रक्रियाओं में अंतर उस समय प्रकट होता है जब नव "जन्म" सिंथेटिक फाइबर स्पिनरनेट के बाद वर्षा स्नान में होते हैं।

रसायन विज्ञान मदद करने के लिए

विस्कोस प्राप्त करने के लिए स्नान में सल्फ्यूरिक अम्ल डाला जाता है। यह ईथर को विघटित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध सेलूलोज़ फाइबर होते हैं। यदि सिब्लन प्राप्त करना आवश्यक है, तो स्नान में जिंक सल्फेट मिलाया जाता है, जो आंशिक रूप से ईथर के हाइड्रोलिसिस को रोकता है, इसलिए थ्रेड्स में अवशिष्ट xanthate होगा। और क्या देता है? फिर तंतुओं को बढ़ाया और आकार दिया जाता है। जब बहुलक फाइबर में xanthate अवशेष होते हैं, तो यह फाइबर की धुरी के साथ बहुलक सेलूलोज़ श्रृंखलाओं को फैलाने के लिए निकलता है, और उन्हें यादृच्छिक रूप से व्यवस्थित नहीं करता है, जो सामान्य विस्कोस के लिए विशिष्ट है। ड्राइंग के बाद, तंतुओं के बंडल को 2-10 मिलीमीटर लंबे स्पैटुला में काट दिया जाता है। कुछ और प्रक्रियाओं के बाद, तंतुओं को गांठों में दबाया जाता है। एक टन लकड़ी 500 किलोग्राम लुगदी का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त है, जिससे 400 किलोग्राम सिब्लन फाइबर का उत्पादन किया जाएगा। लुगदी कताई में लगभग दो दिन लगते हैं।

सिब्लन के लिए आगे क्या है?

1980 के दशक में, इन सिंथेटिक रेशों का उपयोग कपास के अतिरिक्त के रूप में किया जाता था ताकि धागों को बेहतर बनाया जा सके और टूटे नहीं। कृत्रिम चमड़े के लिए सब्सट्रेट बनाने के लिए सिब्लोन का उपयोग किया गया था, और इसका उपयोग एस्बेस्टस उत्पादों के निर्माण में भी किया गया था। उस समय, प्रौद्योगिकीविदों को कुछ नया बनाने में कोई दिलचस्पी नहीं थी, योजना को लागू करने के लिए जितना संभव हो उतना फाइबर की आवश्यकता थी।

और उस समय पश्चिम में, उच्च-मापांक वाले विस्कोस फाइबर का उपयोग ऐसे कपड़े बनाने के लिए किया जाता था जो कि तुलना में सस्ते और टिकाऊ होते थे।कपास, लेकिन साथ ही नमी को अच्छी तरह से अवशोषित करें और सांस लें। अब रूस के पास अपने कपास क्षेत्र नहीं हैं, इसलिए सिब्लन पर बड़ी उम्मीदें टिकी हैं। केवल इसकी मांग अभी बहुत अधिक नहीं है, क्योंकि लगभग कोई भी घरेलू उत्पादन के कपड़े और कपड़े नहीं खरीदता है।

पॉलीमर फाइबर

वे आमतौर पर प्राकृतिक, सिंथेटिक और कृत्रिम में विभाजित होते हैं। प्राकृतिक वे तंतु हैं, जिनका निर्माण प्राकृतिक परिस्थितियों में होता है। उन्हें आमतौर पर उनकी उत्पत्ति के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जो उनकी रासायनिक संरचना को जानवरों और पौधों में निर्धारित करता है। पूर्व में प्रोटीन, अर्थात् कैरोटीन होता है। यह रेशम और ऊन है। उत्तरार्द्ध सेल्युलोज, लिग्निन और हेमिकेलुलोज से बने होते हैं।

कृत्रिम सिंथेटिक फाइबर प्रकृति में मौजूद पॉलिमर के रासायनिक प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। इनमें एसीटेट, विस्कोस, एल्गिनेट और प्रोटीन फाइबर शामिल हैं। उनके उत्पादन के लिए कच्चा माल सल्फेट या सल्फाइट लकड़ी का गूदा है। मानव निर्मित रेशों का उत्पादन कपड़ा और रस्सी के धागों के साथ-साथ स्टेपल फाइबर के रूप में किया जाता है, जिसे विभिन्न कपड़ों के उत्पादन में अन्य रेशों के साथ मिलकर संसाधित किया जाता है।

सिंथेटिक पॉलियामाइड फाइबर कृत्रिम रूप से व्युत्पन्न पॉलिमर से प्राप्त किया जाता है। इस प्रक्रिया में एक फीडस्टॉक के रूप में, बहुलक फाइबर का उपयोग किया जाता है, जो थोड़ा शाखित या रैखिक संरचना के लचीले मैक्रोमोलेक्यूल्स से बनता है, जिसका एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान होता है - 15,000 से अधिक परमाणुद्रव्यमान की इकाइयाँ, साथ ही एक बहुत ही संकीर्ण आणविक भार वितरण। प्रकार के आधार पर, सिंथेटिक फाइबर में उच्च स्तर की ताकत, बढ़ाव, लोच, कई भारों के प्रतिरोध, कम अवशिष्ट विकृति और भार को हटाने के बाद तेजी से वसूली के संबंध में एक महत्वपूर्ण मूल्य होता है। इसीलिए, वस्त्रों में इस्तेमाल होने के अलावा, कंपोजिट के निर्माण के दौरान उनका उपयोग प्रबलिंग तत्वों के रूप में किया जाता था, और इस सब ने सिंथेटिक फाइबर के विशेष गुणों को बनाना संभव बना दिया।

निष्कर्ष

पिछले कुछ वर्षों में, नए बहुलक फाइबर, विशेष रूप से, पैरा-अरिमिड, पॉलीइथाइलीन, गर्मी प्रतिरोधी, संयुक्त, कोर-शेल संरचना के विकास में प्रगति की संख्या में बहुत स्थिर वृद्धि देखी जा सकती है।, हेट्रोसायक्लिक पॉलिमर, जिसमें चांदी या अन्य धातु जैसे विभिन्न कण शामिल हैं। अब नायलॉन इंजीनियरिंग की ऊंचाई नहीं है, क्योंकि अब बड़ी संख्या में नए फाइबर हैं।