Занятие №9 химические волокна Теоретические вопросы

1. Классификация и важнейшие отличительные свойства химических волокон.

2. Стадии получения волокон. Способы формирования волокон из раствора и расплава.

3. Искусственные волокна:

а) вискозные волокна: строение, свойства, применение, получение в промышленности;

б) ацетатные волокна и медно-аммиачные волокна: строение, свойства, применение.

4.Синтетические волокна:

а) капроновое волокно: строение, свойства, применение, получение в промышленности;

б) лавсановое волокно: строение, свойства, применение, получение в промышленности;

в) волокна хлорин и нитрон: строение, свойства, применение.

Литература

1. Соколов р.С. Химическая технология

1. Белоцветов и др. Химическая технология.

2. Анисимова Т.В. Химические волокна / В помощь учителю химии. Выпуск 3.

Лабораторная работа №6

Получение химических волокон

Опыт 1. Растворение целлюлозы в медно-аммиачном растворе

(реактиве Швейцера)

Свойство целлюлозы растворяться в реактиве Швейцера используется при производстве медноаммиачного искусственного шёлка.

Медно-аммиачный раствор получают из гидроксида меди (II), растворяя его в избытке концентрированного раствора аммиака:

Cu(OH)₂ + mNH₃ ® [Cu(NH₃)_m] (OH)₂, m ≤ 4.

Реактив Швейцера образует с целлюлозой комплексное соединение ярко-синего цвета. К вязкому раствору приливают воду, перемешивают, фильтруют через сетку, под вакуумом удаляют растворённый воздух. Нити медно-аммиачного волокна формуют продавливанием прядильного раствора через фильеры в воронку с поступающей в неё водой. При этом происходит частичный гидролиз медно-аммиачного комплекса целлюлозы и осаждение полимера в виде набухших эластичных нитей. Полный гидролиз комплекса осуществляется в ванне с 1,5 – 2%-ым раствором серной кислоты. Полученные нити промывают водой и сушат при 65 – 75 ⁰С.

Медно-аммиачные волокна имеют высокую гигроскопичность, мягкость, низкую плотность, высокую скорость влагопоглощения и водоотдачи, но их отличает не очень высокая прочность. В форме штапельных волокон они используются для производства ковров и сукна; непрерывные тонкие текстильные нити применяют для выработки трикотажа и лёгких тканей, а в сочетании с шерстяными и синтетическими волокнами – для производства костюмных тканей.

Реактивы и оборудование: медно-аммиачный раствор, HCl конц., вата гигроскопическая, стеклянные палочки, пробирки.

Ход работы

Налейте в пробирку 4–5 мл реактива Швейцера, опустите в него маленький кусочек гигроскопической ваты и тщательно перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой до полного растворения ваты. Получается вязкий прозрачный раствор ярко-синего цвета. К полученному раствору добавьте 10 – 15 капель HCl конц. Выделяется целлюлоза, которая потеряла своё волокнистое строение и имеет вид гомогенной студенистой массы.

Для изготовления нитей медно-аммиачный раствор целлюлозы профильтруйте через стеклянный фильтр или несколько слоёв капроновой ткани (для быстроты можно использовать водоструйный насос). Отфильтрованный раствор налейте в шприц, из которого выдавливают нити в кристаллизатор с раствором серной кислоты (1:5) или соляной. Конец нити подхватите пинцетом и вытащите на воздух или намотайте на стеклянную палочку, постепенно вытягивая. Затем нити промойте большим количеством воды и подсушите на воздухе.