6ЖОҒары молекулалық Қосылыстар
Химиялық талшықтарды өндіру
жүктеу/скачать 436,5 Kb.
|
лекция - 12 (1)
| Химиялық талшықтарды өндіру
Шығу тегіне байланысты талшық табиғи, химиялық болып екіге бөлінеді. Табиғи талшық: органикалық жəне бейорганикалық болып бөлінеді. Органикалық талшыққа өсімдіктен алынатын (мақта, сығыр, кендір кенеп жəне т.б.) талшықтар, ал бейорганикалық табиғи талшыққа асбест жатады. Табиғи талшықтың өзіндік құны жоғары жəне механикалық, химиялық қасиеттері төмен. Химиялық талшықтар жасанды жəне синтетикалық болып бөлінеді. Табиғи полимерлерді қайта өңдеп талшықтарды жасанды талшықтар, ал синтетикалық полимерлерден алынғандарын синтетикалық талшықтар деп атайды. Жасанды талшықтар алу үшін табиғи полимер ретінде целлюлоза немесе мақтаны жинап алғаннан кейін қалатын мақта мамығы қолданылады. Полимерді балқыту немесе еріту арқылы алуға болады. Бірақ полимерді балқытуға болмайды, өйткені ол қыздырғанда ыдырайды. Демек, оны еріту мүмкіншіліктерін қарастыру керек. Еріту үшін целлюлозаны химиялық əдістермен өңдеу керек. Химиялық талшықтары өңдіру технологиясы үш сатыдан тұрады.: балқыған немесе ерітінді күйіндегі иіретін полимерді дайындау; талшықты формаға келтіру (иіру); өңдеу (əшекейлеу). Концентрациясы 7-25%-ды, тұтқырлығы керекті мөлшердегі иірілетін ерітінді полимерді еріткішке ерітіп дайындайды. Вискоз талшығын өндіру. Вискоза талшығы – бұл гидратцеллюлозадан алынған жасанды химиялық талшық, яғни целлюлозаның (С6Н10О5)n құрылыстық модификациясы. Гидратцеллюлоза табиғи целлюлозадан жоғары гигроскопиялық, сорғыш қасиетімен жəне гидролиз, этерификация, тотығу реакцияларына оңай ұшырайтындығымен ерекшеленеді. Вискоза талшығындағы гидратцеллюлозаның орташа полимерлену дəрежесі 300-ден 600-ге дейін өзгереді, бұған 49000-98000 молекуларлық масса сəйкес келеді. Вискоз талшығын алу үшін шикізат ретінде полимерлену дəрежесі 800-1000, құрамында 95-98% жоғары молекулалық талшық түзгіш фракция болатын, ағаш целлюлозасы қолданылады. Вискозаны алу. Вискоза (латынша viscosus – жабысқыш) деп натрий гидроксидінің сұйытылған ерітіндісіндегі целлюлоза ксантогенатының натрий тұзының концентрлі ерітіндісін атайды. а) Бастапқы целлюлозаны 20% натрий гидроксидімен 45-60 температурада 5-115 минут аралығында өңдейді (мерсерзациялайды). Соның нəтижесінде жаңа химиялық қосынды – сілтілік целллюлоза (алкалицеллюлоза) түзіледі. Сонымен қатар целлюлоза алкоголяты түзіледі: Мерсеризация кезінде (а) жəне (б) реакциясымен бірге целлюлозаның ісінуі жəне гемицеллюлозаның еруі де жүреді. ə) Суспензияны сығу ісінген сілтілік целлюлоза жапырақтарын сығып, натрий гидроксидінің артық мөлшерінен босатады. Натрий гидроксиді регенерацияланып, өндіріс цикліне қосылады. б) Сығылған сілті целлюлозаны ұсату. в) Тотықтырып айыруда ұсатылған борпылдақ массаны 60 температурада үш сағат ұстайды (жетілу, пісу алдындағы үрдіс). Осы жағдайда ауа құрамындағы оттек пен целлюлоза тотығып, полимеризациялау дəрежесі 400-600-ге дейін төмендейді. Целлюлозаның деполимеризациялануы кейінгі иірілетін ерітіндінің тұтқырлығын жөнге келтіруге жағдай туғызады. г) Ксантогендеуде “жетілдіру алдындағы” үрдістен кейін 25-30 температурада 2-3 сағат сілтілік целлюлозаны араластырғышта күкіртті көміртекпенен өңдейді. Соның нəтижесінде қызғылт-сары түсті ксантогенделген целлюлоза түзіледі. Ксантогенделген целлюлозаның бастапқы жəне сілтілік целлюлоза-дан ерекшелігі 4-7%-ды n NaOH ерітіндісінде жақсы ериді, (қызғылт сары түсті) сусымалы зат. Тұтқырлы ксантогелденген целлюлозаның сілтідегі ерітіндісі вискоза деп аталынады. Формаға келтіру. Вискоза өндіретін зауыттарда мерсеризациялау, ксантогендеу жəне ксантогенденген целлюлозаны еріту вискоза аппаратында (ВА) іске асады. Иірілетін ерітінді формалау алдында 14-17 температурада 16-20 сағат ұсталынады. Иіргіш машинада иірілетін ерітіндінің құрамы: 6-9% целлюлозадан; 6-7% NaOH-нен; 2,2-2,3% күкірттен жəне 82-83% судан тұрады. Иіру үрдісі арнаулы Бобин машиналарында жүзеге асады. а) Тұндырғыш ваннада электролиттердің əсерінен ксантогендеген целлюлоза ыдырап, регенерацияланған целлюлозаға талшықтанады. ə) Жаңа формаға келтірілген талшығының аздап дегидратациялануы. Бұдан əрі қарай вискоз талшықтары – центрифуга немесе бобин (білік) жəрдемімен созылып жəне тиісті түрде жиналады. Вискоз кəсіпорындарында көптеген жібек жəне штапель кездемелер, маталар жəне арқан есетін, жұқа целофан жасайтын жасанды қаракөл алатын материалдар өндіріледі. Вискоз талшықтары органикалық еріткіштерге жəне 100-1200С температураға дейін жылуға төзімді. Негізгі кемшілігі – сілтілерде жəне дымқыл күйінде беріктігін 40-50%-ға төмендетеді. Капрон талшығы – бұл поли-Е-капроамидтан түзілген гетеротізбекті талшық. Ол полиамидті химиялық талшық тобына жатады. Капрон əрбір елде əртүрлі атаумен шығады. Мысалы, ГФР-да перлон, Чехияда силон, АҚШ-та нейлон-6, Жапонияда амилан деген саудалық атаумен шығады. Поликапроамид негізінен өндірістің əртүрлі саласында қолданылатын капрон алу үшін қолданылады. Балқыған күйінде, формалау арқылы полиамид шайырынан (поликапроамид) капрон талшығын алады. Бастапқы шайырдың тұйық тізбекті капролактан мономерін (лактан Е аминокапрон қышқылы) термиялық полимериза-циялау əдісімен өндіреді. Тұйықтың ашылуына жəне ұзын макромолекуланың түзілуіне, оның полимеризациялануына су, қышқыл жəне тұз ерітінділерінің болуы жағдай жасайды. Капрлактанның полимерлену үрдісі сатылы механизммен жүреді. Капрон жəне басқа полиамид талшықтары берік, мықты, иілгіш, эластикалық қасиеттері жоғары жəне сілтілерге көмірсутектерге, спирттерге, кетондарға, микроорганизмдерге төзімді, əрі көгермейді. Капроннан жоғары сапалы электризоляция, арқан, парашют, техникалық маталар жəне машинаның бөлшектерін (подшипник, тісті дөңгелек жəне т.б.) дайындайды. жүктеу/скачать 436,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|