Что такое волокна? Виды и свойства волокон

Xreferat.com В» Рефераты по химии В» Химические волокна

Волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров называются химическими волокнами. В зависимости от вида исходного сырья химические волокна подразделяются на синтетические (из синтетических полимеров) и искусственные (из природных полимеров). Иногда к химическим волокнам относят также волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые). Химические волокна выпускают в промышленности в виде: 1) моноволокна (одиночное волокно большой длинны); 2) штапельного волокна (короткие отрезки тонких волокон); 3) филаментных нитей (пучок состоящий из большого числа тонких и очень длинных волокон, соединённых по средствам крутки). Филаментные нити в зависимости от назначения разделяются на текстильные и технические, или кордные нити (более толстые нити повышенной прочности и крутки).

Историческая справка. Возможность получения химических волокон из различных веществ (клей, смолы) предсказывалась ещё в 17 и 18 веках, но только 1853 англичанин Аудемарс впервые предложил формовать бесконечные тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром, а в 1891 французский инженер И. де Шардонне впервые организовал выпуск подобных нитей в производственном масштабе. С этого времени началось быстрое развитие производства химических волокон. В 1896 освоено производство медноаммиачного волокна из растворов целлюлозы в смеси водного аммиака и гидроокиси меди. В 1893 англичанами Кроссом, Бивеном и Бидлом предложен способ получения вискозных волокон из водно-щелочных растворов ксантогената целлюлозы, осуществлённый в промышленном масштабе в 1905. В 1918 –1920 разработан способ производства ацетатного волокна из раствора частично омылённой ацетилцеллюлозы в ацетоне, а 1935 организованно производство белковых волокон из молочного казеина. Производство синтетических волокон началось с выпуска в 1932 поливинилхлоридного волокна (Германия). В 1940 в промышленном масштабе выпушено наиболее известное синтетическое волокно – полиамидное (США). Производство в промышленном масштабе полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиолефиновых синтетических волокон осуществлено в 1954 –1960.

Свойства. Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/м2 (120кгс/мм2)], значит разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механические и физико-химические свойство химических волокон можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера химические волокна обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами (таблица). Химические волокна можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних.

О с н о в н ы е с в о й с т в а х и м и ч е с к и х в о л о к о н

Вид волокна

Плот ность

г/см3

Прочность Удлинение, %

Набуха

ние в воде, %

Влагопо- глощение при 20 С и 65%относит влажности,%

Сухого волокна кгс/мм2

мокрого волокна

волокна в

петле

сухого

волокна

мокрого

волокна

% от прочности

сухого

И с к у с с т в е н н ы е в о л о к н а
Ацетатное (текст. Нить)

1.32

16-18 65 85 25-35 35-45 20-25 6,5

Триацетатное

штапельн. волок.

1,30

14-23

70

85

22-28

30-40

12-18

4.0

Вискозные волокна:

штапельн. обычное

штапельн.высокопрочное

штапельн.высокомодуль.

текст.нить обычная

текст. нить высокопрочн.

1,52

1,52

1,52

1,52

1,52

32-37

50-60

50-82

32-37

45-82

55

75

65

55

80

35

40

25

45

35

15-23

19-28

5-15

15-23

12-16

19-28

25-29

7-20

19-28

20-27

95-120

62-65

55-90

95-120

65-70

13.0

12,0

12,0

13,0

13,0

Медноаммиачные волокна:

штапельное волокно

текст. нить

1,52

1,52

21-26

23-32

65

65

70

75

30-40

10-17

35-50

15-30

100

100

12,5

12,5

С и н т е т и ч е с к и е в о л о к н а

Полиамидные(капрон):

текст. нить обычная

то же, высокопрочная

штапельное волокно

1,14

1,14

1,14

46-64

74-82

41-62

85-90

85-90

80-90

85

80

75

30-45

15-20

45-75

32-47

16-21

10-12

9-10

10-12

4,5

4,5

4,5

Полиэфирное(лавсан):

текст. нить обычная

то же, высокопрочная

штапельное волокно

1,38

1,38

1,38

52-62

80-100

40-58

100

100

100

90

80

40-80

18-30

8-15

20-30

18-30

8-15

20-30

3-5

3-5

3-5

0,35

0,35

0,35

Полиакрилонитрил.

(нитрон)

технич. нить

штапельное волокно

1,17

1,17

46-56

21-32

95

90

72

70

16-17

20-60

16-17

20-60

2

5-6

0,9

1,0

Поливинилспиртовое

штапельное волокно

1,30

47-70

80

35

20-25

20-25

25

3,4

Поливинилхлоридное

штапельное волокно

1,38

11-16

100

60-90

23-180

23-180

Полипропиленовое

волокно:

текст. нить

штапельное волокно

0,90

0,90

30-65

30-49

100

100

80

90

15-30

20-40

15-30

20-40

Полиуретановая нить

(спандекс)

1,0

5-10

100

100

500-1000

500-1000

1,0

Производство. Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавится без разложения или растворятся в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций:

  1. приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формирования волокна;

  1. отделки сформированного волокна.

Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный т. о. Раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формирования волокон.

Формирование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердение полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий и их диаметр в фильере могут быть различными. При формировании химических волокон из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Если формирования проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в котором растворитель испаряется. При формировании волокна из раствора полимера в нелетучем растворителе (например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, т. н. осадительную ванну («мокрый» способ формирования). Скорость формирования зависит от толщины и назначения волокон, а также от метода формирования. При формировании из расплава скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по «сухому» способу – 300-600 м/мин, по «мокрому» способу – 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств.

Отделка химических волокон заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условия формирования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например из полиамидных волокон), растворители (например из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и др., их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые химические волокна подвергают дополнительной тепловой обработке – термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180 С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка как самих волокон, так и изделий из них вот время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах.

Мировое производство химических волокон развивается быстрыми темпами. Это объясняется, в первую очередь, экономическими причинами (меньше затраты труда и капитальных вложений) и высоким качеством химических волокон по сравнению с природными волокнами. В 1968 мировое производство химических волокон достигало 36% (7,287 млн. т) от объёма производства всех видов волокон. Химические волокна в различных отраслях в значительной степени вытесняют натуральный щёлк, лён и даже шерсть. Предполагается, что к 2000 году производство химических волокон достигнет 20 млн. т. в год и сравняется с объёмом производства природных волокон.

Искусственные волокна

Искусственные волокна это химические волокна получаемые из природных органических полимеров. К искусственным волокнам относятся вискозные волокна, медноаммиачные волокна, ацетатные волокна, белковые искусственные волокна. Вискозные и медноаммиачные волокна, состоящие из гидратцеллюлозы, называются также гидратцеллюлозными. Сырьём для производства вискозных, медноаммиачных и ацетатных волокон служит целлюлоза, выделяемая из древесины; медноаммиачные и ацетатные волокна часто получают из хлопковой целлюлозы (хлопкового пуха и подпушника). Для получения белковых волокон используют белки растительного и животного происхождения (например, зеин, казеин). Искусственные волокна формируют из растворов полимеров по сухому или мокрому способу и выпускают в виде текстильной или кордной нити, а также штапельного волокна. (Подробно о методах получения искусственных волокон см. Химические волокна.) к недостаткам вискозных, медноаммиачных и белковых волокон относятся значительная потеря прочности в мокром состоянии и лёгкая сминаемость. Однако благодаря хорошим гигиеническим свойствам, дешевизне и доступности исходного сырья производство вискозного волокна продолжает развиваться. Растёт также выпуск ацетатных волокон, обладающих рядом ценных качеств (насминаемость, хороший внешний вид). Белковые волокна вырабатываются в небольших количествах и выпуск их постепенно уменьшается.

Мировое производство искусственных волокон в 1968 составляло 3527,2 тыс. т

Впервые выпуск искусственных волокон в промышленном масштабе организован в 1891 году во Франции.

Синтетические волокна

Синтетические волокна это химические волокна, получаемые из синтетических полимеров. Синтетические волокна формируют либо из расплава полимера (полиамида, полиэфира, полиолефина), либо из раствора полимера (полиакрилонитрила, поливинилхлорида, поливинилового спирта) по сухому или мокрому методу.

Синтетические волокна выпускают в виде текстильных и кордонных нитей, моноволокна, а также штапельного волокна. Разнообразие свойств исходных синтетических полимеров позволяет получать синтетические волокна с различными свойствам, тогда как возможность варьировать свойства искусственных волокон очень ограничены, поскольку их формируют практически из одного полимера (целлюлозы или её производных). Синтетические волокна характеризуются высокой прочностью, водостойкостью, износостойкостью, эластичностью и устойчивостью к действию химических реагентов. Производство синтетических волокон развивается более быстрыми темпами, чем производство искусственных волокон. Это объясняется доступностью исходного сырья и быстрым развитием сырьевой базы, меньшей трудоёмкостью производства процессов и особенно разнообразием свойств и высоким качеством синтетических волокон. В связи с этим синтетические волокна постепенно вытесняют не только натуральные, но и искусственные волокна в производстве некоторых товаров народного потребления и технических изделий.

В 1968 мировое производство синтетических волокон составило 3760,3 тыс. т.

(около 51,6% от общего выпуска химических волокон). Впервые выпуск синтетических волокон в промышленном масштабе организован в середине 30-х гг. 20 в. в США и Германии.

Список литературы:

  1. Технология производства химических волокон, Москва, 1965.

  2. Характеристика химических волокон. Справочник, Москва, 1966.

  3. Роговин З. А., основы химии и технологии производства химических волокон

3 издание, т.1-2, 1964

Реферат по химии

ТЕМА: Химические,

Искусственные,

Синтетические

волокна.

Чернов Евгений 11«б».

Пермь 1999.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь. Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы. Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Реферат

Любая тема

От 250 руб.

Контольная работа

Любая тема

От 250 руб.

Курсовая

Любая тема

От 700 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты:

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Волокна, получаемые из органических природных веществ и синтетических полимеров.

Химические волокна делят на две большие группы — искусственные и синтетические волокна. Искусственные — получают при химической переработке природных полимеров, прежде всего целлюлозы. Синтетические — приготавливают из волокнообразующих полимеров, полученных в результате химического синтеза. Таковы полиамидные, полиэфирные, полипропиленовые и многие другие волокна — капрон, найлон, лавсан и т. п.

Искусственные волокна появились раньше синтетических. Еще в 1853 г. в Англии было предложено формовать тонкие нити из раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром. В промышленных масштабах такие волокна получали сравнительно недолго — в конце XIX — начале XX в. А вот вискозный шелк, выпускаемый с 1905 г., и поныне не утратил значения. Вискозную нить получают из концентрированного раствора целлюлозы в разбавленном едком натре. С 1918–1920 гг. ведется промышленное производство ацетатного шелка из ацетилцеллюлозы.

l

История синтетических волокон началась в 1932 г. Тогда в Германии приступили к промышленному выпуску первого такого волокна — поливинилхлоридного, применяемого в технических целях. Дальнейшим хлорированием поливинилхлорида получают перхлорвиниловую смолу, из которой изготавливают химически стойкое волокно — хлорин. В 1930‑е гг. стали получать волокна из полиамидных смол — полимеров, являющихся синтетическими аналогами белков. В их молекулах есть такие же, как и у белков, многократно повторяющиеся группы —CO—NH—. Первые полиамидные волокна — найлон и капрон — по некоторым свойствам превосходят натуральный шелк. Появились также синтетические волокна иной химической природы — полиэфирные, полиолефиновые (на основе полимеризации этилена) и др.

Технология производства многих синтетических волокон проста: расплав или раствор полимера продавливают через тончайшие отверстия фильеры (диаметр отверстий от 50 до 500 микрометров) в камеру с холодным воздухом, где происходит отвердение, превращение струек в волокно. Так получают и капрон, и найлон. Непрерывно образующуюся нить наматывают на бобину.

Но не все химические волокна получаются таким путем. Отвердение ацетатных волокон происходит в среде горячего воздуха, чтобы испарился растворитель, а отвердение нитей вискозных и некоторых других волокон — в осадительных ваннах со специально подобранными жидкими реагентами. В процессе формования волокна на бобинах вытягивают, чтобы цепные полимерные молекулы в них приняли более четкий порядок (расположились параллельно). Силы межмолекулярного взаимодействия при этом возрастают, и прочность волокна увеличивается. Вообще на свойства волокон можно влиять по‑разному: меняя скорость выдавливания, состав и концентрацию веществ в осадительной ванне, температуру прядильного раствора и ванны (или воздушной камеры), изменяя размеры отверстий фильер. Чем меньше отверстие, тем тоньше будет волокно, тем сильнее поверхностные силы будут влиять на свойства сделанной из этого волокна ткани.

Важной характеристикой прочностных свойств волокна считается разрывная длина, при которой волокно разрывается под действием собственной тяжести. У природного хлопкового волокна она изменяется от 5 до 10 км, ацетатного шелка — от 12 до 14, натурального — от 30 до 35, вискозного волокна — до 50, а волокна из полиэфиров и полиамидов бывают еще прочнее. У найлона высшего качества, например, разрывная длина достигает 80 км.

Химические волокна успешно заменяют натуральные — шелковые, шерстяные, хлопчатобумажные, нередко превосходя их по своим качествам.

Категории: imageПосмотреть

Канаты, веревки и шпагаты изготавливают из текстильной пряжи и нитей путем кручения и плетения.

Для производства пряжи используют текстильные волокна — длинные (в сотни миллиметров) и очень тонкие (в несколько микрометров) тела, обладающие достаточной прочностью и гибкостью. Они бывают элементарными (одиночными) и комплексными, состоящими из нескольких элементарных волокон, соединенных между собой. Элементарные волокна, в отличие от комплексных, разрушаются при попытке разделить их вдоль оси на более тонкие волокна.

Натуральные волокна — это волокна, возникающие в результате естественных процессов природы и добываемые человеком (в отличие от искусственных) в готовом виде. Натуральные волокна подразделяются на три группы:

Растительные волокна
Волокна животного происхождения
Волокна минерального происхождения

Хлопок

Лен

Пенька

Джут

Манильская пенька

Сизаль

 Шерсть

Натуральный шелк

Асбест

Базальтовое волокно

Все натуральные волокна растительного происхождения образованы природным полимером — целлюлозой (С6Н10О5), и поэтому могут быть названы целлюлозными волокнами. Наиболее чистая целлюлоза известна нам в виде фильтровальной бумаги, ваты, белых льняных и хлопчатобумажных тканей.

Целлюлоза, или клетчатка, относится к классу углеводов. Количество элементарных звеньев, составляющих макромолекулу целлюлозы (коэффициент полимеризации), в среднем достигает 6-10 тысяч. Чем выше коэффициент полимеризации, чем длиннее макромолекулы, тем прочнее волокно.

Целлюлоза   не   является   химически инертным веществом и расщепляется при гидролизе до глюкозы. Промышленная химическая обработка растительного сырья ведет к разрушению примесей, в то время как сама целлюлоза или не затрагивается, или разрушается в гораздо меньшей степени. Целлюлоза распадается только под воздействием неорганических и органических кислот, щелочей (при наличии кислорода) и сильных окислителей (хлор, перекись водорода и др.). Кислород воздуха также может окислять целлюлозу, но в обычных условиях бытового использования этот процесс протекает очень медленно, и лишь при интенсивной инсоляции и повышенной температуре. Целлюлоза распадается также под влиянием анаэробных (водородное и метановое брожение) и аэробных бактерий.

Из ряда химических изменений, которые претерпевает целлюлоза еще в растениях по мере их роста, можно назвать одревеснение. В целлюлозной стенке растительной клетки образуется лигнин, отличающийся от целлюлозы повышенным содержанием в молекуле углерода и наличием метоксильных групп.

От 20 до 30% массы волокна составляют гемицеллюлоза, пектины и полиурониды — спутники целлюлозы. Они менее стойки по отношению к кислотам и щелочам и имеют меньший молекулярный вес. Кроме того, растения содержат белковые, воскообразные, дубильные, зольно-минеральные и некоторые другие вещества.

Лигнин и другие примеси, связанные химически или анатомически с целлюлозой в сырых волокнах, называют инкрустирующими веществами. По содержанию этих веществ хлопок и джут, например, занимают крайние и противоположные места. Количество инкрустирующих веществ в хлопке 5%, во льне — 13%, в пеньке — 25%, в джуте — 38%. Помимо инкрустирующих веществ в волокне содержатся также жир и воск.

Микрохимические исследования показывают, что макромолекулы целлюлозы волокна всех лубяных растений ориентированы в стеблях преимущественно в продольном направлении, хотя полной ориентации молекул не наблюдается. Такая структура обусловливает определенные физические и химические свойства волокон, наибольшее значение из которых имеет прочность волокон в продольном направлении.

Будучи весьма близкими по своему химическому составу, растительные волокна разных ботанических видов, используемых в качестве сырья, глубоко отличаются по своему происхождению и по морфологическому строению. Хлопок представляет собой образование эпидермиса семян, в то время как другие целлюлозные волокна — пенька, лен, джут — являются лубяными клетками, склеенными в пучки и скрытыми внутри стеблей.

Все растительные волокна гигроскопичны, т. е. поглощают влагу из окружающего воздуха. В нормальных атмосферных условиях натуральные растительные волокна содержат от 8 до 13% влаги.

Прочность технического лубяного волокна возрастает при увеличении влажности до 15-16%, после чего она начинает падать из-за ослабления связи между элементарными волокнами в лубяных пучках, и при 80%-й влажности величина этого показателя уменьшается почти вдвое от исходного уровня.

  • Искусственные волокна (вискозные, медноаммиачные, ацетатные, белковые) получают из природных натуральных высокомолекулярных соединений. Они обладают свойствами и натуральных и ненатуральных волокон, однако производятся в меньших количествах по сравнению с натуральными.
  • Синтетические волокна производят путем химического высокомолекулярного синтеза из растворов и расплавов (полиамидные, полиолефиновые, полиэфирные волокна).

ГлавнаяКоллекция «Revolution»Производство и технологииХимические и натуральные волокна

Натуральные волокна растительного и животного происхождения. Первичная обработка льна. Положительные свойства хлопчатобумажных тканей. Виды шерстяных волокон, их свойства. Изготовление технических, упаковочных, мебельных тканей и ковровых изделий.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 12.04.2016
Размер файла 87,3В K

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.Рекомендуем скачать работу.

О.А. ФедяеваПромышленная экология Конспект лекций. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 145 c.

Предыдущая Оглавление Следующая

5.5. Экологическая характеристика производства химических волокон

В настоящее время промышленность производит химические волокна в виде моноволокна (одиночное волокно большой длины), штапельного (короткие обрезки одиночных тонких волокон) и филаментных нитей (пучков, состоящих из большого количества одиночных тонких волокон, соединенных посредством крутки).

Химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров (древесная и хлопковая целлюлоза, белки растительного и животного происхождения и пр.). К ним относятся вискозные, медно-аммиачные, ацетатные, белковые и альгинатные волокна. Синтетические волокна производят из синтетических высокомолекулярных соединений, получаемых на основе продуктов переработки каменного угля, нефти и природного газа в процессе полимеризации и поликонденсации. Для получения синтетических волокон используются полиамиды, полиолефины, поливинилхлорид, полиакрилонитрил, поливиниловый спирт, фторсодержащие полимеры. К этим волокнам относятся капрон, анид, лавсан, нитрон, винол, орлон, хлорин, полипропилен, полифен и др.

Процесс получения химических волокон складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна.

Приготовление прядильных растворов (расплавов) начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон.

Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия колпачка-фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. Формование нитей производится двумя способами. По сухому способу прядильный раствор продавливают через фильеру в шахту, где при испарении растворителя в горячем или холодном воздухе образуется филаментная нить. При мокром методе прядильный раствор продавливается через фильеры в осадительную ванну, заполненную смесью воды и растворителей, где и происходит затвердевание нитей. Скорость формования нитей из раствора по «сухому» способу достигает 300-600 м/мин, по «мокрому» способу – 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины, что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств.

Промышленность химических волокон потребляет большое количество воды и различных химических продуктов, таких как серная кислота, едкий натр, сульфат цинка, сероуглерод и др. Например, потребление свежей воды при производстве вискозных волокон составляет 300-1000 м3 на 1 т выпускаемой продукции в зависимости от ассортимента и используемого технологического оборудования. Вода применяется для приготовления технологических и отделочных растворов, промывки волокон, нитей, плёнки, орошения прядильных гнезд, охлаждения оборудования, мойки фильтроматериалов, аппаратов, трубопроводов, ёмкостей. Существующие системы водоснабжения при производстве вискозных волокон являются, как правило, прямоточными и малоэффективными по использованию свежей воды. Коэффициент водооборота составляет 12-27 %.

Производство искусственных волокон связано с выбросом в атмосферу сероводорода и сероуглерода. В среднем по отрасли на 1 т вискозного волокна выбрасывается в атмосферу 0,7-1,0 млн. м3 воздуха с концентрацией сероуглерода 0,23-0,5 г/м3. При производстве вискозного волокна выбросы сероуглерода составляют около 27,5 кг/т, а сероводорода – 3 кг/т продукта.

Снижение выбросов вредных веществ может быть достигнуто в результате осуществления таких мероприятий, как максимальная герметизация прядильно-отделочного оборудования, локализация газовыделения из технологических растворов и из свежесформированного волокна, а также путём перевода побочных продуктов ксантогенирования в устойчивые сернистые соединения (ксантогенат – соединение сероуглерода и целлюлозы).

Очистка вентиляционных выбросов производится на газоочистных установках, где улавливается сероводород и окисляется до элементарной серы, а также регенерируется сероуглерод. Степень регенерации сероуглерода составляет примерно 95-96 %. При этом сероуглерод возвращается в производство вискозного волокна, а также используется для получения тетрахлорметана, оптического стекла и других продуктов. Воздух после газоочистных устройств и от местных отсосов прядильно-отделочного оборудования с небольшим содержанием вредных примесей поступает на установки термического и термокаталитического обезвреживания, после чего, проходя через высокие трубы, рассеивается в атмосфере.

Для улавливания сероводорода и рекуперации сероуглерода из вентиляционных выбросов используется двухступенчатая газоочистка. На первой ступени происходит улавливание сероводорода, например мокрым способом (щелочным раствором гидрохинона или дисульфофталоцианина кобальта) с получением коллоидной серы и тиосульфата натрия в виде товарных продуктов. Для этой цели используются форсуночные скрубберы вертикального и горизонтального типа. Степень извлечения сероводорода 95-100 %. На второй ступени осуществляется регенерация сероуглерода в адсорберах со стационарным слоем адсорбента. В качестве адсорбента применяются активные угли марок АРТ-2 и СКТ-3 с развитым объемом микропор, обеспечивающие высокую степень очистки. Одна типовая установка обеспечивает очистку 450-500 тыс. м3/ч воздуха до остаточного содержания сероуглерода не более 50 мг/м3 .В настоящее время для очистки вентиляционных выбросов внедряются фильтры на основе хемосорбционных и активированных углеволокнистых материалов.

При производстве химических волокон образуется более 10 видов сточных вод, например, кислые цинксодержащие, шламовые воды, целлюлозосодержащие сточные воды и др. Для их очистки применяются локальные установки с последующей доочисткой на общезаводских и городских очистных сооружениях.

В зависимости от принятой технологической схемы очистки сточных вод образуется три вида осадков (шламов): целлюлозные, содовые и известковые. Они сбрасываются и хранятся в шламонакопителях.

Предыдущая Оглавление Следующая

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий