Fibres synthétiques. Fibre polyamide synthétique

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les fibres synthétiques ont commencé à être produites industriellement en 1938. En ce moment, il y en a déjà plusieurs dizaines. Tous ont en commun que le matériau de départ est constitué de composés de faible poids moléculaire qui sont convertis en polymères par synthèse chimique. En dissolvant ou en fondant les polymères résultants, une solution de filage ou de filage est préparée. Ils sont moulés à partir de mortier ou fondus, puis finis.

Variétés

Selon les caractéristiques qui caractérisent la structure des macromolécules, les fibres synthétiques sont généralement divisées en hétérochaîne et carbochaîne. Les premiers comprennent ceux obtenus à partir de polymères, dans les macromolécules desquelles, en plus du carbone, il y a d'autres éléments - azote, soufre, oxygène et autres. Ceux-ci comprennent le polyester, le polyuréthane, le polyamide etpolyurée. Les fibres synthétiques à chaîne carbonée se caractérisent par le fait que leur chaîne principale est constituée d'atomes de carbone. Ce groupe comprend le chlorure de polyvinyle, le polyacrylonitrile, la polyoléfine, l'alcool polyvinylique et les contenants de fluor.

Les polymères qui servent de base à l'obtention de fibres à hétérochaînes sont obtenus par polycondensation et le produit est moulé à partir de masses fondues. Les carbochaînes sont obtenues par polymérisation en chaîne, et la formation se produit généralement à partir de solutions, dans de rares cas à partir de masses fondues. Vous pouvez envisager une fibre de polyamide synthétique, appelée siblon.

Créer et utiliser

Un mot tel que siblon s'avère totalement inconnu pour beaucoup, mais plus tôt sur les étiquettes de vêtements, on pouvait voir l'abréviation VVM, sous laquelle une fibre de viscose à module élevé était cachée. À cette époque, il semblait aux fabricants qu'un tel nom serait plus joli que siblon, qui pourrait être associé au nylon et au nylon. Ce type de fibre synthétique est fabriqué à partir d'un arbre de Noël, aussi fabuleux soit-il.

Caractéristiques

Siblon est apparu au début des années 70 du siècle dernier. C'est une viscose améliorée. Au premier stade, la cellulose est obtenue à partir du bois, elle est isolée sous sa forme pure. Sa plus grande quantité se trouve dans le coton - environ 98%, mais d'excellents fils sont obtenus à partir de fibres de coton même sans celui-ci. Ainsi, pour la production de cellulosele bois est plus souvent utilisé, en particulier les conifères, où il contient 40 à 50%, et le reste est constitué de composants inutiles. Ils doivent être éliminés lors de la production de fibres synthétiques.

Processus de création

Les fibres synthétiques sont produites par étapes. Lors de la première étape, le processus de cuisson est effectué, au cours duquel toutes les substances en excès sont transférées des copeaux de bois dans la solution, et de longues chaînes de polymères sont décomposées en fragments séparés. Naturellement, seule l'eau chaude ne suffit pas ici, divers réactifs sont ajoutés: natrons et autres. Seule la réduction en pâte avec ajout de sulfates permet d'obtenir une pâte adaptée à la production de siblon, car elle retient moins d'impuretés.

Lorsque la pâte est déjà digérée, elle est envoyée pour être blanchie, séchée et pressée, puis déplacée là où elle est nécessaire - c'est la production de papier, de cellophane, de carton et de fibres, c'est-à-dire la production principale. Que lui arrive-t-il ensuite ?

Post-traitement

Si vous souhaitez obtenir des fibres synthétiques et naturelles, vous devez d'abord préparer une solution de filage. La cellulose est un solide difficile à dissoudre. Par conséquent, il est généralement converti en un ester d'acide dithiocarbonique soluble dans l'eau. Le processus de transformation en cette substance est assez long. Tout d'abord, la cellulose est traitée avec un alcali chaud, suivi d'un pressage, et en même temps,éléments inutiles. Après pressage, la masse est broyée, puis placée dans des chambres spéciales, où commence la pré-maturation - les molécules de cellulose sont presque divisées par deux en raison de la dégradation oxydative. Ensuite, l'alcali cellulose réagit avec le disulfure de carbone, ce qui permet d'obtenir du xanthate. Il s'agit d'une masse pâteuse de couleur orange, d'un ester d'acide dithiocarbonique et de la matière première. Cette solution était appelée "viscose" pour sa viscosité.

Suivi d'une filtration pour éliminer les dernières impuretés. L'air dissous est libéré en « faisant bouillir » l'éther sous vide. Toutes ces opérations conduisent au fait que le xanthate devient comme le jeune miel - jaune et visqueux. À ce stade, la solution de filage est complètement prête.

Obtenir des fibres

La solution est pressée à travers les filières. Les fibres synthétiques artificielles ne sont pas seulement filées de manière traditionnelle. Cette opération est difficilement comparable à un simple textile, il serait plus juste de dire qu'il s'agit d'un procédé chimique qui permet à des millions de filets de viscose liquide de devenir des fibres solides. Sur le territoire de la Russie, la viscose et le siblon sont obtenus à partir de cellulose. Le deuxième type de fibre est une fois et demie plus résistant que le premier, se caractérise par une plus grande résistance aux alcalis, les tissus fabriqués à partir de celle-ci sont hygroscopiques, moins de rétrécissement et de froissement. Et les différences dans les processus de production de la viscose et du siblon apparaissent au moment où les fibres synthétiques nouvellement "nées" sont dans le bain de précipitation après les filières.

La chimie pour aider

Pour obtenir de la viscose, de l'acide sulfurique est versé dans le bain. Il est conçu pour décomposer l'éther, ce qui donne des fibres de cellulose pures. S'il est nécessaire d'obtenir un siblon, du sulfate de zinc est ajouté au bain, ce qui empêche partiellement l'hydrolyse de l'éther, de sorte que les fils contiendront du xanthate résiduel. Et ça donne quoi ? Les fibres sont ensuite étirées et mises en forme. Lorsqu'il y a des résidus de xanthate dans les fibres polymères, il s'avère que les chaînes de cellulose polymère s'étirent le long de l'axe de la fibre et ne les arrangent pas de manière aléatoire, ce qui est typique de la viscose ordinaire. Après étirage, le faisceau de fibres est découpé en spatules de 2 à 10 millimètres de long. Après quelques procédures supplémentaires, les fibres sont pressées en balles. Une tonne de bois suffit à produire 500 kilogrammes de pâte à papier, à partir desquels 400 kilogrammes de fibre de siblon seront produits. La filature de pâte prend environ deux jours.

Quelle est la prochaine étape pour Siblon ?

Dans les années 1980, ces fibres synthétiques étaient utilisées comme ajouts au coton pour que les fils soient mieux filés et ne se cassent pas. Siblon a été utilisé pour fabriquer des substrats pour le cuir artificiel, et il a également été utilisé dans la fabrication de produits en amiante. À cette époque, les technologues n'étaient pas intéressés à créer quelque chose de nouveau, il fallait autant de fibres que possible pour mettre en œuvre le plan.

Et en Occident à cette époque, les fibres de viscose à module élevé étaient utilisées pour produire des tissus bon marché et durables par rapport àcoton, mais en même temps absorbe bien l'humidité et respire. Maintenant que la Russie n'a pas ses propres régions cotonnières, de grands espoirs sont fondés sur siblon. Seule la demande n'est pas encore très élevée, car presque personne n'achète de tissus et de vêtements de production nationale.

Fibres polymères

Ils sont généralement divisés en naturels, synthétiques et artificiels. Naturelles sont les fibres dont la formation s'effectue dans des conditions naturelles. Ils sont généralement classés selon leur origine, qui détermine leur composition chimique, en animaux et végétaux. Les premiers sont constitués de protéines, à savoir le carotène. C'est de la soie et de la laine. Ces derniers sont constitués de cellulose, de lignine et d'hémicellulose.

Les fibres synthétiques artificielles sont obtenues par traitement chimique de polymères qui existent dans la nature. Il s'agit notamment des fibres d'acétate, de viscose, d'alginate et de protéines. La matière première pour leur production est la pâte de bois au sulfate ou au sulfite. Les fibres synthétiques ou artificielles sont produites sous forme de fils textiles et de cordes, ainsi que sous forme de fibres discontinues, qui sont traitées avec d'autres fibres dans la production de divers tissus.

La fibre de polyamide synthétique est obtenue à partir de polymères dérivés artificiellement. Comme matière première dans ce procédé, on utilise des fibres polymères, formées de macromolécules flexibles de structure légèrement ramifiée ou linéaire, qui ont une masse importante - plus de 15 000 atomes atomiquesunités de masse, ainsi qu'une distribution de masse moléculaire très étroite. Selon le type, les fibres synthétiques peuvent avoir un haut degré de résistance, une valeur significative en termes d'allongement, d'élasticité, de résistance aux charges multiples, de faibles déformations résiduelles et une récupération rapide après le retrait de la charge. C'est pourquoi, en plus d'être utilisés dans les textiles, ils ont été utilisés comme éléments de renforcement lors de la fabrication de composites, et tout cela a permis de faire valoir les propriétés particulières des fibres synthétiques.

Conclusion

Depuis quelques années, on observe une augmentation très régulière du nombre d'avancées dans le développement de nouvelles fibres polymères, notamment para-aramide, polyéthylène, thermorésistantes, combinées, à structure cœur-coque, les polymères hétérocycliques, qui comprennent diverses particules, telles que l'argent ou d'autres métaux. Aujourd'hui, le nylon n'est plus le summum de l'ingénierie, car il existe désormais un grand nombre de nouvelles fibres.