Допомога у написанні освітніх робіт...
Допоможемо швидко та з гарантією якості!

Значение хімії у створенні нових матеріалів, барвників і волокон

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Ацетатное — |Висока еластичність |Виготовлення — | |OCOCH3 |(низька сминаемость), |товарів широкого — | |(C6H7)—— OCOCH3|приятно навпомацки, |споживання — | — |м'яко, пропускає |(верхнього одягу, — | |OCOCH3 |ультрафіолетові промені; |жіночої нижньої — | — |міцність при розриві |білизни, — | — |невисока, невисока |подкладочных і — | — |термостабильность, |плательных — | — |низька опірність… Читати ще >

Значение хімії у створенні нових матеріалів, барвників і волокон (реферат, курсова, диплом, контрольна)

НА ТЕМУ:

Значення хімії у створенні нових матеріалів, барвників і волокон Учеников 11-Б класу Куйбишевської спеціалізованої ЗОШ I-III щаблів з поглибленим вивченням предметів «» Інтелект «» Евсюнина І. У. Писаренко А. В.

|Создание нових матеріалів — необхідність нашої |3 | |сучасності | | |2. Металургія |3 | | 1.1. видобуток металів з вторинної сировини |3 | | 1.2. порошкова металургія |3 | | 1.3. безнастанне розливанням стали |3 | | 1.4. плазменная металургія |3 | | 1.5. особливо чисті метали |3 | |3. Природні барвники |4 | |4. Барвники синтетичні |4 | |5. Таблиця волокон |7 | |6. Хімічні волокна |8 | |7. Поняття технології виготовлення хімічних |9 | |волокон. | | |8. Природні волокна |10 | | 8.1. Волокна рослинного походження |10 | | 8.2. Волокна тваринного походження |10 | | 8.3. Волокна мінерального походження |11 | |9. Синтетичні волокна |11 | | 9.1. Полиамидные волокна |11 | | 9.2. Поліефірні волокна |14 | |Список використаної літератури |16 |.

1. Створення нових матеріалів — необхідність нашої современности.

Створення нових матеріалів -це значна необхідність нашої сучасності. У середовищі сучасних технологіях часто використовують велике тиск, температуру й агресивна дію дію хімічних речовин. Матеріали, що використовуються, зокрема у машинобудуванні, недостатньо стійкі і міцні. Тому апаратура передчасно зношується, вимагаючи частих замін і ремонтів. Нових матеріалів потребують і нові галузі техніки: космічна, атомна та інших. Для потреб потрібні такі матеріали, як метали, полімери, кераміка, барвники, волокна.

2. Металлургия Из металів найнеобхіднішими і далі стали Технічне переоснащення металургійної промисловості пов’язані з переходом на виплавку сталей в конвертерах і електропечах. Це розширює асортимент виготовлених сталей. Утримуючим чинником тут то, можливо дефіцит жаростойких і вогнетривких материалов.

Важливим джерелом видобутку металів є вторинну сировину. Наприклад, при рівні рециркуляції міді її вистачить 100 років, і якщо його довести до 90% - то, на 300 років. До того ж будівництво малих металургійних заводів, які працюють виключно на брухті, показав їх високу ефективність експлуатації при видобутку нових спеціальних видів проката.

Серед різноманітних способів обробки металів особливе місце займає порошкова металургія. Вона у формуванні виробів із металевого порошка.

Дедалі більше впроваджується у металургію безнастанне розливанням стали, що як скорочує цикл виробництва, а й підвищує якість розливання. При звичайній розливанні заготовок верхня частина зливка виходить пористої, її потрібно відрізати й повернути переплавку. Невпинне розливанням від цієї подвійний роботи, оскільки сплав утворюється однородный.

Велике майбутнє яких у застосуванні плазмової металургії. У металургие під впливом плазми відбувається термічна дисоціація руди, реагують речовини швидко утворюють гомогенну систему. Під впливом як інтенсифікується відновлення заліза, а й скорочується металургійний цикл. Плазмова металургія дає можливість переробляти руди комплексно, але це засіб розв’язання проблеми безвідходного виробництва, у металлургии.

Як самостійний клас нових матеріалів так можна трактувати особливо чисті метали. Вони вдалося знизити зміст домішок до 1 • 10−6 — 1 • 10−7%. До 1925 р. весь титан у світі мав 0,5 — 5% домішок, його технологічно не міг обробляти. Зараз добути чистий титан, який витягується у провід, а прокаті утворюються листи і навіть фольга. Саме видобуток чистих цирконію і танталу дозволило використовувати в машинобудуванні й атомної энергетике.

3. Природні барвники, органічні сполуки, що виробляються живими організмами і забарвлюють тварини рослинні клітини, і тканини. У основному сполуки жовтих, коричневих, чорних і червоних квітів різних відтінків, обмаль синіх і фіолетових, зелені, зазвичай, отсутствуют.

До 2-ой половини в XIX ст. природні барвники — єдині в — ва для фарбування текстильних і парфумерних виробів, шкіри, папери, харчових продуктів та інших. З розвитком промисловості органічного синтезу, особливо анилокрасочной пром-ти, природні барвники не витримали конкуренції з барвниками синтетичними і переважно втратили колишнє практичне значення. Їх застосовують й у харчової та парфумерної промисловості, при дослідженнях методами оптичної та електронної мікроскопії в цитології і гистохимии, в аналітичної хімії. Багато природні барвники мають значної фізіологічної і антибиотической активністю, унаслідок чого їх часто використовують як лікарських препаратів. Деякі природні барвники — регулятори росту рослин, і навіть сигнальні речовини, які залучають насекомых-опылителей і що відлякують вредителей.

Природні барвники поширені у природі й вкрай різноманітні. Часто у різних природних джерелах зустрічаються одні й ті самих або близькі за будовою природні барвники, тому найбільш доцільно класифікувати їх за типам хімічних соединений:

1.алифатические; 2. алицеклические; 3. ароматні; 4.гетероцеклические. 5. азотсодержащие гетероциклы.

Похідні поррола включають три важливі групи барвників: 1. Червоний пігмент еритроцитів крові гемоглобін — железосодержащий комплекс протопорфирина й білків глобиного. 2. Пігменти зелених частин рослин, які у хлоропластах поруч із каротиноидами (у відсотковому співвідношенні 3:1), синьо-зелений хлорофіл чи жовто-зелений хлорофіл б, які відіграють значної ролі у процесах фотосинтезу. 3. Жовчні пігменти. Похідні птеридина — поширені пігменти, які у крилах метеликів і птахів. 4. Барвники синтетичні, органічні сполуки, використовувані для фарбування різних (переважно волокнистих) матеріалів і виробів. Представляють собою переважно забарвлені сполуки., деякі безколірні сполуки, наприклад, отбеливатели оптичні, і навіть сполуки, у тому числі барвники утворюються після нанесення на окрашиваемый матеріал. Колір барвника обумовлений наявністю у його молекулі хромофорной системи — досить розвиненою відкритої чи замкнутої системи пов’язаних кратних зв’язків і пов’язаних із нею электронодонорных і (чи) электроноакцепторных заступників. З іншого боку, в молекулах барвників можуть утримуватися заступники, які надають їм різні властивості, наприклад: здатність розчинятися у водних чи неводних середовищах; утворювати внутрикомплексные з'єднання з металами; хімічно зв’язуватися з окрашиваемым материалом.

Синтетичні барвники повинні утворювати забарвлення, стійкі до різним фізико-хімічним впливам у процесах послідовної переробки забарвлених матеріалів та їх експлуатації, наприклад, до обробці гарячою водою і насичення пором, до дії активного хлору, високих температур (в розплавах полімерів), світла, морської води, до погодних умов, пранні, глажению, тертю в сухому і мокрому станах. Ці властивості оцінюються по п’ятибальною шкалою, лише міцність до світла — по восьми бальної. Набір вимог, що висуваються до барвнику, визначається призначенням, і способом виробництва пофарбованого матеріалу. Крім опірності різним впливам, синтетичних барвників характеризують також із ровноте барв, чистоті їх оттенка.

Виробництво синтетичних барвників — галузь промисловості тонкого органічного синтезу. Синтетичні барвники одержують у результаті проведення многостадийного хімічного синтезу з проміжних продуктів, вироблених, своєю чергою, з ароматичних і гетероароматических сполук, вироблюваних вугілліта нафтохімічної промисловістю. Часто вже з проміжного продукту отримують кілька синтетичних барвників. Проміжні продукти, ще, широко використовують із виробництва лікарських речовин, пестицидів, ростових речовин і багатьох інших продуктів. Зазвичай, виробництво проміжних продуктів організовано на заводах, які виробляють синтетичних барвників. Для промисловості синтетичним барвникам характерні: многоассортиментность (велика кількість марок синтетичних барвників), малотоннажность окремих виробництв, многостадийность отримання більшості барвників (іноді 10 і більше стадій). Це утрудняє механізацію і автоматизацію виробництва та, отже, поліпшення економічних показателей.

Основні шляху прогресу у промисловості синтетичних барвників: розробка кожному за виду фарбування тріад барвників (жовтий — пурпуровий блакитний), змішанням яких за даним розрахунку кольоровості на ЕОМ можна отримати смесовые марки синтетичних барвників будь-яких кольорів та відтінків; організація гнучких виробництв, дозволяють з допомогою небагатьох апаратів підвищеної потужності виробляти різноманітний асортимент продукції; пошук можливостей використання одним і тієї ж проміжних продуктів для синтезу можливо більшої кількості синтетичних барвників застосування як проміж. продуктів сполук, вироблених для синтезу лікарських речовин, пестицидів, фотоматеріалів і др.

Отримані внаслідок хімічного синтезу синтетичних барвників зазвичай мало придатні для безпосереднього застосування в фарбуванні і особливо в друкуванні. Щоб барвники були зручні у використанні та підвищення ступеня їх використання (наприклад, виняток хутро. втрат, докладніша выбираемость з фарбувальних ванн) їх готують випускні форми. Це стандартизованные товарні форми, у яких синтетичних барвників надходять споживачам; крім барвника, взятих у суворо визначеній концентрації, до складу входять різні допоміжні речовини. На основі однієї й тієї ж синтетичного барвника то, можливо приготовлено кілька випускних форм. Синтетичні барвники роблять у вигляді непылящих порошків, гранул і рідин, як растворов.

Застосовують синтетичних барвників для фарбування волокон і різних текстильних матеріалів, шкіри, хутр, папери, деревини та інших.; розчинні в органічних середовищах синтетичних барвників — для фарбування бензинів, парафіну, спиртів, восків, рослинних жирів, синтетичних волокон при отримання формуванням у своїй, пластмас, гум. Синтетичні барвники використовують й у кольорової металургії та чорно-білої кінематографії, і фотографії, в электрофотографии аналітичної хімії, до медицини (кошти діагностики, при біохімічних дослідженнях), в рідинних лазерах, в різних фізичних приладах як напівпровідників і елементів, які мають фотопроводимостью і деякими іншими властивостями, як катализаторы.

5. Таблиця волокон |Волокно |Формула |Властивості |Застосування | |Бавовна |(CH6H10O5)n |Гігієнічно, має |Виготовлення | |(бавовняна | |високу міцність, |різного виду | |тканину) | |стійкість до стирання, |одягу, рушників,| | | |пранні, впливу |носових хусток, | | | |світла, але з мають |тканин для оббивки | | | |необхідної |меблів, портьєр, а| | | |пружністю, т. е. |також марлі, | | | |витягується і дуже |технічної тканини | | | |мнеться. |різного | | | |Стійко до кислотам и|назначения, тарної| | | |щелочам. |і пакувальної | | | | |тканини, літніх | | | | |ковдр, покривав і | | | | |скатертин. | |Вовну | —————- |Володіє властивостями |Виготовлення | | | |извитости, довжини, |різної тканини, | | | |міцності, |трикотажу, килимів,| | | |розтяжності, |валяльно-повстяних| | | |пружності, жорсткості, |виробів, | | | |пластичності, |высококачественног| | | |еластичності, |про бобрику, ковдр, | | | |гигроскопичности, |пледів. | | | |кольору, блиску. Не | | | | |стійко до кислотам і| | | | |щелочам. | | |Натуральний шовк | —————- |Володіє властивостями |Виготовлення | | | |великий |суконь, сорочок, | | | |гигроскопичности, |подкладок, плащів,| | | |легкої |костюмів, пальто, | | | |накрашиваемости, |краваток, | | | |приємного поміркованого |предметів жіночого| | | |блиску. Володіє |туалету, | | | |хорошими механическими|галантерейных | | | |властивостями. |виробів, і навіть | | | |Малоустойчиво до |хусток, скатертин| | | |дії лугів, |і покривав. | | | |більш стійко до | | | | |дії мінеральних | | | | |кислот і органічних | | | | |розчинників. До | | | | |дії світла | | | | |стійкість шовку | | | | |невелика. | | |Віскозне |(C6H10O5)n |Висока гигиеничность,|Выработка шовкових| | | |гігроскопічність. |і штапельних | | | |Велика втрата |тканин, | | | |міцності в мокрому |трикотажних | | | |стані, легка |виробів, тканин | | | |сминаемость, |різного | | | |недостатня |призначення з | | | |опірність тертю |сумішей вискозного | | | |і неприйнятно низький модуль |волокна з бавовною | | | |пружності, особливо у |чи вовною, а | | | |мокрому стані. |також ін. | | | |Малоустойчиво до |хімічними | | | |щелочам і кислотам, |волокнами. | | | |більш стійко до | | | | |органічним | | | | |растворителям. | |.

|Ацетатное | |Висока еластичність |Виготовлення | | |OCOCH3 |(низька сминаемость), |товарів широкого | | |(C6H7)—— OCOCH3|приятно навпомацки, |споживання | | | |м'яко, пропускає |(верхнього одягу, | | |OCOCH3 |ультрафіолетові промені; |жіночої нижньої | | | |міцність при розриві |білизни, | | | |невисока, невисока |подкладочных і | | | |термостабильность, |плательных | | | |низька опірність |тканин). | | | |истиранию та висока |Ацетатное | | | |электризуемость. |штапельное | | | |Волокно малоустойчиво к|волокно застосовують| | | |дії навіть |виготовлення | | | |розбавлених розчинів |тонких сукон і | | | |лугів і кислот; |деяких | | | |розчиняється в |трикотажних | | | |деяких органічних |виробів. | | | |розчинниках. | | |Лавсан | |Висока термостойкость.|Используется при | | | |Розчиняється в фенолах,|изготовлении | | |(-C-C6H4-C-CH2-CH|частично (з |транспортерних | | |2-O-)n |руйнацією) в |стрічок, приводних | | | |концентрованих |ременів, мотузок, | | | |сірчаної і азотної |канатів, вітрил,| | | |кислотах; повністю |рибальських сіток | | | |руйнується при |і тралов, бензо- | | | |кип'ятінні в |і нефтестойких | | | |концентрованих |шлангів, | | | |лугах. Стійко до |электроизоляционн| | | |дії ацетону, |ых і | | | |четыреххлористого |фільтрованих | | | |вуглецю, дихлорэтана и|материалов, в | | | |ін. розчинників, |ролі шинного | | | |мікроорганізмів, молі, |корду. Застосовують | | | |цвілі, килимової |до медицини. | | | |жучка. Невисокі |Текстильна нитку | | | |опірність |йде | | | |истиранию і |виготовлення | | | |опір |трикотажу, тканин| | | |багаторазовим вигинам, |типу тафти, | | | |вища ударна |крепов та інших. У | | | |міцність. Сильна |чистому чи | | | |электризуемость, |змішаному вигляді | | | |схильність до пиллингу, |використовують із | | | |жорсткість виробів. |виготовлення | | | | |штучного | | | | |хутра, килимів. | |Капрон | |Володіє властивостями |Використовується в | | | |високої термостойкости,|производстве | | |(-N-(CH2)5-C-)n |високої міцності при |товарів широкого | | | |розтягненні, відмінній |споживання, | | | |стійкості до истиранию и|шинного корду, | | | |ударним навантажень. |гумотехнічних| | | |Стійко до дії |виробів, | | | |багатьох хімічних |фільтрувальних | | | |реагентів, добре |матеріалів, | | | |протистоїть |рибальських сіток,| | | |біохімічним |щетини, канатів і| | | |впливам, |ін. Велике | | | |забарвлюється багатьма |поширення | | | |барвниками. |отримали | | | |Розчиняється в |текстурированные | | | |концентрованих |(высокообъемные) | | | |мінеральних кислотах, |нитки з капрону. | | | |феноле, крезоле, | | | | |трихлорэтане та інших. | | | | |Погано стійко до | | | | |дії світла, | | | | |особливо | | | | |ультрафіолетового проміння.| | | | |Дуже электризуется. | |.

6. Хімічні волокна.

Хімічні волокна діляться штучні і синтетичні. Штучні волокна виготовляють з природних високомолекулярних сполук, переважно з целюлози. Синтетичні волокна виготовляють з синтетичних високомолекулярних соединений.

Хімічні волокна виготовляються як безкінечною нитки, що з багатьох окремих волокон або з одного волокна, або ж вигляді штапельного волокна — коротких відрізків (штапелек) некрученого волокна, довжина яких відповідає довжині волокна вовни чи бавовни. Штапельное волокно аналогічно вовни чи хлопку служить полупродуктом щоб одержати пряжі. Перед прядением штапельное волокно то, можливо змішано з вовною чи хлопком.

7. Поняття технології виготовлення хімічних волокон.

Перша стадія процесу виробництва будь-якого хімічного волокна залежить від приготуванні прядильної маси, що у залежність від фізико-хімічних властивостей вихідного полімеру отримують розчиненням їх у підходящому розчиннику чи перекладом їх у розплавлене состояние.

Отриману в’язку рідина старанно очищають багаторазовим фільтруванням і видаляють тверді частинки й бульбашки повітря. У разі потреби розчин (чи розплав) додатково обробляють — додають барвники, піддають «дозрівання» (выстаиванию) та інших. Якщо кисень повітря може окислити высокомолекулярное речовина, то «дозрівання» проводять у атмосфері інертного газа.

Друга стадія полягає у формуванні волокна. Щоб сформувати розчин чи розплав полімеру з допомогою спеціального дозирующего устрою подається в так звану фильеру. Фильера є невеличкий посудину з міцного теплостійкого і хімічно стійкого матеріалу із пласким дном, у яких велика кількість (до 25 тис.) маленьких отворів, діаметр яких може коливатися від 0,04 до 1,0 мм.

При формуванні волокна з розплаву полімеру тонкі цівки розплаву з отворів фильеры потрапляють у простір, де їх розладнуються і затвердевают. Якщо формування волокна робиться з розчину полімеру, можуть бути застосовані два методу: сухе формування, коли тонкі цівки вступають у обогреваемую шахту, де під впливом циркулирующего теплого повітря розчинник зникає, і цівки затвердевают в волокна; мокре формування, коли цівки розчину полімеру з фильеры потрапляють у так звану осадительную ванну, у якій під впливом різних які у ній хімічних речовин цівки полімеру затвердевают в волокна.

В усіх випадках формування волокна ведеться під натягом. Це робиться у тому, щоб орієнтувати (розмістити) лінійні молекули высокомолекулярного речовини вздовж осі волокна. Якщо це ухилитися, то волокно буде набагато менш міцним. На підвищення міцності волокна його зазвичай додатково вибирають по тому, як він частково чи повністю отвердеет.

Після формування волокна складають у пучки чи джгути, які з багатьох тонких волокон. Отримані нитки промивають, піддають спеціальної обробці - мыловке чи замасливанию (для полегшення текстильної переробки) чи висушують. Готові нитки намотують на котушки чи шпули.

За виробництва штапельного волокна нитки ріжуть на відтинки (штапельки). Штапельное волокно складають у стоси. 2. Природні волокна.

Природні волокна — це натуральні текстильні волокна, які утворюються в природні умови міцні і гнучкі тіла малих поперечних ж розмірів та обмеженою довжини, придатні виготовлення пряжі чи текстильних виробів (наприклад, нетканих). Поодинокі волокна, не діляться в подовжньому напрямі без руйнації, називаються елементарними (волокна великий довжини — елементарними нитками); кілька волокон, подовжньо скріплених (наприклад, склеєних) між собою, називаються технічними. По походженню, яка визначає і хімічний склад волокон, розрізняють волокна рослинного, тварини мінерального происхождения.

8.1. Волокна рослинного происхождения.

Волокна рослинного походження формуються лежить на поверхні насіння (бавовну), в стеблах рослин (тонкі стеблевые волокна — лён, раме; грубі - джут, пенька з конопель, кенаф та інших.) й у листі (жорсткі листові волокна, наприклад, манільська пенька (абака), сизаль). Загальне назва стеблевых і листових волокон — луб’яні. Рослинні волокна представляють собою одиночні клітини з каналом у частині. За умов їх формуванні утворюється спочатку зовнішнє шар (первинна стінка), у якому поступово відкладаються кілька десятків шарів синтезирующейся целюлози (вторинна стінка). Така структура волокон визначає особливості їх властивостей — відносно високу міцність, невеличке подовження, значну влагоёмкость, і навіть хорошу накрашиваемость, зумовлену великий пористість (30% і более).

Найважливіша текстильне волокно — бавовну. Пряжу від цього волокна застосовують (іноді у суміші коїться з іншими природними чи хімічними волокнами) для вироблення тканин побутового і технічного призначення, трикотажу (переважно білизняного і панчішного), гардинно-тюлевых виробів, мотузок, канатів, швейних ниток та інших. Безпосередньо з хлопка-волокна виготовляють нетканые і ватяні изделия.

Луб’яні волокна виділяють з рослин головним чином вигляді технічних волокон.

Грубостебельные волокна переробляють в товсту пряжу для мешочных і тарних тканин, і навіть для канатів, мотузок, шпагатов.

8.2. Волокна тваринного происхождения.

До волокнам тваринного походження ставляться вовну та шовк. Вовну — волокна волосяного покриву овець (майже 97% загального обсягу виробництва вовни), кіз, верблюдів та інших. тварин. У шерсті зустрічаються волокна наступних видів: 1) пух — найбільш тонка й пружне волокно з внутрішнім («корковым») шаром, слагающимся з веретеноподібних клітин, і зовнішнім лускатим шаром; 2) ость — більш товсте волокно, має також сердцевинный вразливий шар, що складається з рідко розташованих пластин, перпендикулярних до осі волокна; 3) перехідною волосся, у якому сердцевинный шар розташований за довжиною волокна переривчасто (займає за товщині проміжне значення між пухом і остю); 4) «мертвий» волосся — грубе, дуже товсте, жорстке і ламке волокно із дуже розвиненим серцевинним шаром. Овечу шерсть, що складається з волокон першого чи другої виду, називають однорідної, що складається з волокон всіх видів — неоднородной.

Шерстяне волокно характеризується невисокою міцністю, великий еластичність і гигроскопичностью, малої теплопроводностью. Переробляють його (в чистому вигляді чи суміші з хімічними волокнами) в пряжу, з якої виготовляють тканини, трикотаж і навіть фільтри, прокладки і т.д.

Шовк — продукт виділення шелкоотделительных залоз комах, у тому числі основне промислове значення має тут тутовый шелкопряд.

8.3. Волокна мінерального происхождения.

До волокнам мінерального походження ставляться азбести (найширше використовують хризолит-асбест), розщеплюючи які отримують технічні волокна. Переробляють їх (зазвичай, у суміші з 15−20% бавовни чи хімічних волокон) в пряжу, з якої виготовляють огнезащитные і хімічно стійкі тканини, фільтри та інших. Непрядомое короткий азбестове волокно використав виробництві композитів (асбопластиков), картонів і др.

9. Синтетичні волокна.

До синтетичним волокнам ставляться: полиамидные, полиакрилонитрильные, поліефірні, перхлорвиниловые, полиолефиновые волокна.

9.1. Полиамидные волокна.

Полиамидные волокна, у багатьох відносинах переважали за якістю все природні і штучні волокна, завойовують дедалі більше визнання. До поширеним полиамидным волокнам, выпускаемым промисловістю, ставляться капрон і нейлон. Порівняно нещодавно отримано полиамидное волокно энант.

Капрон — полиамидное волокно, одержуване з поликапроамида, що утворюється при полімеризації капролактаму (лактама аминокапроновой кислоты):

Исходный капролактам практично виходить двома шляхами: 1. З фенола:

Далі оксим циклогексана у кислому середовищі (олеум) зазнає перегрупування Бекмана, властиву оксимов багатьох кетонов. У результаті такої перегрупування стався розрив углерод-углеродной зв’язку і розширення циклу; у своїй атом азоту входить у цикл:

2. З бензола:

Окислювання циклогексана проводять киснем повітря на рідкої фазі при 130- 140oС і 15−20 кмб / см2 у присутності каталізатора — стеарата марганцю. У цьому утворюються циклогексанон і циклогексанол у відсотковому співвідношенні 1:1. Циклогексанол дегенерирует до циклогексанона, а останній перетворюється на капротам описаним вище способом.

Під час будівництва нові й розширенні існуючих виробництв капролактаму використовуватиметься переважно друга схема його отримання. У цьому окислювання циклогексанона повітрям буде интенсифицировано рахунок підвищення температури реакції до 190−2000С, що істотно скоротить тривалість реакции.

Полімеризацію капролактаму ведуть за тими заводах, що виробляють синтетичне волокно. Капролактам перед полимеризацией розплавляють. Для запобігання окислення лактама процес полімеризації протікає при 15−16 кгс/см2 за нормальної температури близько 2600С, проводять у атмосфері азоту. Утворений результаті полімеризації капролактаму полімер застигає в білу роговидную масу, що потім подрібнюють і обробляють водою при підвищеної температурі для подрібнення не прореагировавшего мономера і які утворилися димеров і тримеров.

Щоб сформувати волокна капрону висушений полімер завантажують в закриті сталеві апарати, забезпечені гратами, у яких він розплавляється при 260−2700С у атмосфері азоту. Отфильтрованный під тиском сплав вступає у фильеры. Які Утворюються після виходу з фильеры волокна охолоджують в шахті і намотують на бобіни. Відразу з бобин пучок волокон направляють на витяжку, крутку, промивання та сушку.

Волокно капрон по зовнішнім виглядом нагадує натуральний шовк; по міцності воно значно перевищує його, але трохи менш гигроскопично. Це волокно знаходить широке застосування виготовлення високоміцного корду, тканин, панчішних і трикотажних виробів, канатів, мереж, і др.

Волокно нейлон (анид). Виходить з поліаміду — продукту поліконденсації так званої солі АГ (гексаметилендиаминадипинат).

Сіль АГ виходить взаємодією адипиновой кислоти з гексаметилендиамином в метаноле:

Поліконденсація проводиться в автоклаві при 275−2800С у атмосфері азота:

Поліамід, отриманий у результаті поліконденсації солі АГ, в розплавленому вигляді продавлюють через лужне отвір в ванну з «холодною водою. Застиглу смолу сушать, подрібнюють, виплавляють і з розплаву формують волокно.

Останнім часом російськими хіміками створено нову полиамидное волокно энант, відмінне еластичність, светостойкостью і міцністю. Энант виходить поликонденсацией ?-аминоэнантовой кислоти. Технологічні процеси отримання волокон капрон і энант схожі між собой.

9.2. Поліефірні волокна.

Найбільше значення з поліефірних волокон має волокно лавсан, яке випускається у різних країнах під назвою «терилен», «дакрон» і др.

Лавсан — синтетичне волокно, одержуване з поліетилентерефталату. Вихідним сировиною для поліетилентерефталату служить диметилтерефталат (диметиловый ефір терефталевой кислоти) чи терефталевая кислота.

Диметилтерефталат спочатку нагрівають при 170−280oС, з головою этиленгликоля. У цьому відбувається переэтефикация виходить диэтилолтерефталат:

Диэтилолтерефталат піддається поліконденсації в вакуумі (залишкове тиск 1−3 мм. рт. ст.) при 275−280oС у присутності каталізаторів (алкоголяты лужних металів, PbO і др.):

Застосування диметилтерефталата, а чи не вільної терефталевой кислоти для отримання полиэфира пояснюється лише тим, що з останньої реакції поліконденсації вирішальне значення має тут чистота терефталевой кислоти. Оскільки отримання чистої кислоти є дуже складним завданням, все раніше розроблені технологічні процеси отримання лавсану грунтувалися на застосуванні як вихідного мономера диметилтерефталата.

Нині найбільші зарубіжні фірми застосовують у ролі вихідного мономера не диметилтерефталат, а терефталевую кислоту високої рівня очищення, що дозволяє вилучити з технологічного процесу громіздку стадію переетерифікації й у з цим, значно здешевити вартість всього технологічного процесса.

Отриманий полиэфир виливають з реактора як стрічки в осадительную ванну із жовтою водою чи барабан, де зараз його твердне. Потім його подрібнюють, сушать і формують машинами, аналогічних що застосовуються у виробництві капрона.

Волокно лавсан дуже міцно, пружно, теплоі светостойко, стійко до атмосферним впливам, до дії хімічних речовин і истиранию. Будучи схоже по зовнішнім виглядом і низці властивостей на шерсть, воно перевершує її за носкости і від мнется.

Волокно лавсан додають до вовни виготовлення не мнущихся високоякісних тканин та трикотажу. Лавсан застосовується також і транспортерних стрічок, ременів, вітрил, завіс і др.

[pic].

Список використаної литературы:

1. Э. Гроссе, Х. Вайсмантель. Хімія для допитливих. 1987 г.

2. В. Г. Жиряков. Органічна хімія. 6-те вид., М.: «Хімія», 1987, 408 с.

3. Кукин Г. Н., Соловйов О. Н. Текстильне матеріалознавство, ч.1 -.

Вихідні текстильні матеріали, М., 1985.

4. Энциклопедия.

5. М. М. Чайченко. Основи загальної Химии.Киев. «Освіта» 1998.

6. М. М. Буринская. Хімія. Київ. «Ірпінь» 2000.

7. Велика илюстрированая енциклопедія школярів. Київ. «Махаон.

Україна".

8.Книга для читання з органічної хімії. Посібник учнів. М., «Просвітництво», 1975.

9.Тарасов З. Н. Старіння і стабілізація синтетичних каучуков. — М.: Хімія, 1980. — 264 с.

———————————;

O.

|| - CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — З — NH -.

Поликапромид.

n.

H2C З = O | | H2C NH | | H2C — CH2.

СH2.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

циклогексан.

OH.

| CH.

+3H2.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

циклогексанон.

O | C.

— H2.

4000C.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

циклогексаноноксим.

HO—N.

||.

C.

+NH2OH.

OH.

|.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

циклогексаноноксим.

HO—N.

||.

C.

H2C NH | | H2C CH2 | | H2C — CH2.

капролактам.

O.

|| C.

беркмановская перегруппировка.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

CH2.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

O || C.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

OH | CH.

H2C.

| H2C.

CH2 | CH2.

CH2.

O || C.

+3H2.

O2.

-H2.

H2N (CH2)6NH2 + HOOC (CH2)4COOH гексаметилендиамин адипиновая к-та.

H2N (CH2)6NH2 • HOOC (CH2)4COOH сіль АГ.

nH2N (CH2)6NH2 • HOOC (CH2)4COOH сіль АГ.

-NH (CH2)6NH-OC (CH2)4CO- полиамид.

— 2NH2O.

H3COOC -.

-COOCH3 + 2HOCH2-CH2OH.

диметилтерефталат.

HOCH2CH2OOC -.

-COOCH2CH2OH + 2CH3OH.

диэтилолтерефталат.

nHOCH2CH2OOC -.

-COOCH2CH2OH.

OCH2CH2OOC — лиэтилентерефталат.

-CO.

H -.

— OCH2CH2OH +.

n.

Показати весь текст
Заповнити форму поточною роботою