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Chimica nella presentazione della produzione tessile. Scienza dei materiali delle fibre chimiche

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Le fibre sono il principale materiale di partenza per la produzione di prodotti tessili. Possono essere divisi in diversi gruppi. Le fibre naturali o fibre naturali si dividono in fibre tessili di origine vegetale (ad esempio cotone, lino, canapa), animale (lana, seta naturale) e minerale (amianto), adatte alla realizzazione di filati. Le fibre chimiche sono ottenute dai prodotti della lavorazione chimica di polimeri naturali (fibre artificiali) o da polimeri sintetici (fibre sintetiche). La produzione di fibre sintetiche di solito consiste nel forzare una soluzione o fusione di un polimero attraverso gli orifizi di una filiera in un mezzo che provoca la solidificazione delle fibre fini risultanti. L'aria fredda funge da tale mezzo per lo stampaggio da fusioni, aria calda da soluzioni (metodo "secco") o una soluzione speciale - un bagno di precipitazione (metodo "bagnato"). Sono prodotti sotto forma di monofilamento, fibra in fiocco o un fascio di molti fili sottili collegati mediante torsione.

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Le fibre naturali di origine vegetale possono essere suddivise in due gruppi: cotone o cotone e fibre liberiane. Il cotone è comunemente indicato come le fibre che ricoprono i semi della pianta del cotone. Le fibre liberiane sono chiamate fibre contenute nei gambi, nelle foglie e nei gusci dei frutti di varie piante.I tipi più comuni di fibre liberiane sono: lino, canapa (fibra di canapa), iuta, ecc.

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cotone

COTONE - fibre che ricoprono i semi di cotone. Quando matura, i frutti (scatole) si aprono e da essi si raccoglie il cotone grezzo (fibra con semi non separati) che contiene i semi ricoperti di fibre di cellulosa, che possono essere lunghe o corte. Pertanto, il cotone è chiamato fiocco lungo o fiocco corto. La qualità dei materiali prodotti dal cotone dipende da questo. Durante la lavorazione, la fibra di cotone (fibre più lunghe di 20 mm), lanugine (meno di 20 mm) e piumino (meno di 5 mm) vengono separate dai semi. Il cotone viene utilizzato per produrre tessuti, maglieria, fili, ovatta, ecc. Vengono utilizzati piumini e piumini di cotone industria chimica come materia prima per la fabbricazione di fibre e fili artificiali, pellicole, vernici, ecc. Il cotone è resistente agli alcali, ma si decompone sotto l'azione degli acidi.

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La LANA sono fibre ottenute dalla tosatura di pecore, capre, cammelli e altri animali. La qualità della lana dipende dallo spessore sezione trasversale e la lunghezza delle fibre di lana. La maggior parte della lana lavorata nell'industria è di pecora. Tipi di fibre di lana: piumino - la fibra arricciata sottile e morbida più pregiata; capelli di transizione, cioè più spessi, più rigidi e meno arricciati del piumino; "capelli morti" a bassa resistenza e fibra dura. La lana viene utilizzata per produrre filati, tessuti, maglieria, prodotti in feltro, ecc. La lana è sensibile all'azione degli alcali, che la rendono fragile, e nei confronti degli acidi, al contrario, è stabile. Di Composizione chimica la lana è una sostanza proteica. Quando la lana viene bruciata si sprigiona il caratteristico odore di piume bruciate.

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Il lino è un genere di erbe e arbusti annuali e perenni della famiglia del lino, un raccolto di filatura e semi oleosi. Coltivato principalmente fibra di lino negli steli del 20-28% di fibra e lino oleoso, o lino riccio, nei semi del 35-52% di olio di lino. Le fibre di lino si ottengono dallo stelo liberiano del lino. Questa è la prima fibra che una persona ha imparato a ricevere già nell'età della pietra. Le lunghe fibre di lino sono costituite da cellulosa. Il lino è la fibra naturale più resistente. Pertanto, viene utilizzato nella produzione fili forti, tessuti per vele e, per le loro buone proprietà igieniche, i tessuti di lino vengono utilizzati per la produzione di biancheria.

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SETA - filo tessile naturale di origine animale; un prodotto secreto dalle ghiandole dei bruchi del baco da seta. Con lo svolgimento congiunto di più bozzoli si ottiene la seta grezza, da cui si ricava la seta ritorta, utilizzata per la confezione di tessuti, maglieria, filo per cucire. I rifiuti vengono trasformati in filati per tessuti tecnici e di altro tipo. Secondo la composizione chimica, la seta è una sostanza proteica. I prodotti morbidi, lucidi e di bell'aspetto realizzati in seta, tuttavia, hanno una bassa resistenza all'usura e un costo elevato.

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Le fibre chimiche sono ottenute dai prodotti della lavorazione chimica di polimeri naturali (fibre artificiali) o da polimeri sintetici (fibre sintetiche). Polimeri (dal poli... e dal greco meros quota, parte), sostanze le cui molecole (macromolecole) sono costituite da un gran numero di unità ripetitive; il peso molecolare dei polimeri può variare da poche migliaia a molti milioni. Per origine, i polimeri sono suddivisi in naturali o biopolimeri (ad esempio proteine, acidi nucleici, gomma naturale) e sintetici (ad esempio polietilene, poliammidi, resine epossidiche) ottenuto mediante metodi di polimerizzazione e policondensazione. In base alla forma delle molecole si distinguono polimeri lineari, ramificati e reticolari, polimeri organici, elementi organici, inorganici per natura. I polimeri lineari e ramificati sono caratterizzati da un insieme di proprietà specifiche, ad esempio la capacità di formare fibre e film anisotropici, nonché di esistere in uno stato altamente elastico. I polimeri sono la base di materie plastiche, fibre chimiche, gomma, materiali di verniciatura, adesivi, scambiatori di ioni. Le cellule di tutti gli organismi viventi sono costituite da biopolimeri.

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Nel corso degli anni, le fibre naturali hanno cessato di soddisfare pienamente una persona, quindi gli scienziati di tutto il mondo hanno lavorato per trovare un sostituto per loro. Più di trecento anni fa (nel 1655), l'eccezionale fisico inglese Robert Hooke pubblicò un trattato in cui c'era una tale affermazione: “È possibile, a quanto pare, trovare modi per ottenere artificialmente una massa appiccicosa, simile a come è formato in un baco da seta ... Se viene trovata una tale massa, allora, a quanto pare, un compito più facile sarà trovare un modo per tirare questa massa in fili sottili ... "Ma solo nel 1884, lo studente di Louis Pasteur, il L'inventore francese Hilaire de Chardonnay, riuscì ad ottenere fibre artificiali. I tipi più comuni di fibre artificiali si ottengono dalla lavorazione della cellulosa. Lo Chardonnay è stato il primo a decidere di utilizzare un solvente per sciogliere la cellulosa in una soluzione e da questa soluzione ottenere una nuova fibra. Per fare ciò, ha forzato la massa liquida risultante attraverso fori sottili. Per ottenere le fibre, una soluzione polimerica o una massa fusa viene forzata attraverso i fori più fini in una filiera di filatura. Dalle fibre ottenute vengono filati i fili, che vengono utilizzati per la fabbricazione di prodotti tessili.

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Durante la lavorazione del legno di scarto e della segatura, viene rilasciata cellulosa. Nel processo di ottenimento della fibra di viscosa, la cellulosa viene trattata con reagenti (NaOH e CS2). Fibra di viscosa - una fibra artificiale modellata dalla viscosa; è costituito da cellulosa idrata. Facilmente colorato, igroscopico; Svantaggi: grande perdita di resistenza allo stato umido, facile stropicciamento, bassa resistenza all'usura vengono eliminati modificando la fibra di viscosa. A causa della disponibilità di materie prime e del basso costo dei reagenti, la produzione di fibra di viscosa è molto economica. Viene utilizzato (a volte in miscela con altre fibre) per la produzione di tessuti per abbigliamento, maglieria, cordoncino. Nel processo di ottenimento delle fibre di acetato, la cellulosa viene trattata con anidride acetica, l'acetato di cellulosa risultante viene sciolto in acetone e forzato attraverso filiere.

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Le fibre di acetato sono fibre artificiali formate da soluzioni di triacetato di cellulosa (fibra di triacetato) e del suo prodotto di saponificazione parziale (fibre di acetato propriamente dette). Morbido, elastico, poco rugoso, lascia passare i raggi ultravioletti; svantaggi: bassa resistenza, bassa resistenza termica e all'usura, significativa elettrificazione. Sono utilizzati principalmente nella produzione di beni di consumo, come la biancheria intima. La produzione mondiale è di circa 610 mila tonnellate.

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La fibra poliammidica è una fibra sintetica formata da fusioni o soluzioni di poliammidi. Forte, elastico, resistente all'abrasione, alle ripetute flessioni e all'azione di molti prodotti chimici; svantaggi: bassa igroscopicità, maggiore elettrificazione, bassa resistenza termica e alla luce. Viene utilizzato nella produzione di tessuti, maglieria, corde per pneumatici, materiali filtranti, ecc. I principali nomi commerciali: da policaproamide capron, nylon-6, perlon, dederon, amylan, stilon; da anide di poliesametilene adipammide, nylon-6,6, rhodianylon, niplon.

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La fibra di poliestere è una fibra sintetica formata da una fusione di polietilene tereftalato o suoi derivati. Vantaggi bassa sgualcitura, ottima resistenza alla luce e agli agenti atmosferici, elevata solidità, buona resistenza all'abrasione e ai solventi organici; Svantaggi: difficoltà di tintura, forte elettrificazione, rigidità eliminata dalla modificazione chimica. Viene utilizzato, ad esempio, nella produzione di vari tessuti, pellicce artificiali, corde, per rinforzare pneumatici. Principali nomi commerciali: lavsan, terylene, dacron, teteron, elana, tergal, tesil.

Descrizione della presentazione sulle singole slide:

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