метки:
Капрон, Производство, Волокно, Капролактам, Капроамид, Переработка, Использоваться, Непосредственно Гетероцепные волокна — основной класс синтетических волокон, получивший наибольшее распространение. В промышленных масштабах вырабатываются в основном два вида гетероцепных волокон — полиамидные и полиэфирные.
Наибольшее распространение полиамидных волокон объясняется присущими им ценными свойствами, широкой сырьевой базой для их производства. Так же в значительной мере тем, что методы получение исходных материалов, а так же процессы формования и последующей обработки разработаны для полиамидных волокон раньше и более детально, чем для других гетероцепных волокон.
Капрон (поли-е-капроамид, найлон-6, полиамид-6)- синтетическое гетероцепное полиамидноеволокно, построенное из остатков е-аминокапроновой кислоты.
капроновый волокно полиамидный
Капрон — бело-прозрачное твердое, очень прочное вещество, молекулярная масса зависит от условий получения данного полимера и лежит в пределах 10 4 -3,5*104. Используется для формования капронового волокна.
Эластичность капронового волокна намного выше шелка. Прочность зависит от технологии и тщательности производства. Капроновая нить диаметром 0,1 миллиметра выдерживает 0,55 килограммов.
Наряду с высокой прочностью капроновые волокна характеризуются высокой химической и износостойкостью, устойчивы к действию многократной деформации (изгибов), к действию большинства растворителей, хорошо окрашиваются.
Безвредны и индифферентны по отношению к животным тканям, ферментам и бактериям, вследствие чего не рассасываются в организме.
Капроновые волокна не впитывают влагу, поэтому не теряют прочности во влажном состоянии. Но у капронового волокна есть и недостатки. Оно малоустойчиво к действию кислот — макромолекулы капрона подвергаются гидролизу по месту амидных связей. Сравнительно невелика и теплостойкость капрона. При нагревании его прочность снижается, при 215 °С происходит плавление.
ПОЛИАМИДНЫЕ ВОЛОКНА
формуют из расплавов алифатических полиамидов. Выпускаются в виде непрерывных нитей и штапельного волокна (линейная плотн. 1,7-187,0 текс), а также мононити. Характеризуются высокими прочностью (300-900 мН/текс при относительном удлинении 13-65%), эластичностью, усталостной выносливостью, износостойкостью, хорошим сопротивлением ударным нагрузкам, сравнительно невысоким модулем упругости, низкими гигроскопичностью (причина повышенной электризуемости), свето- и термостойкостью (макс. рабочая температурара 80-150°С. Устойчивы к растворам щелочей (при обычных температурах), алифатическим спиртам, ацетону, CCl4, углеводородам, эфирам; растворяется в концентрированных минеральных кислотах, фенолах, CHCl3, нитробензоле, диметилацетамиде, ДМФА, некоторых фторпроизводных спиртов и органических кислот. Крашение — поверхностное и в массе, преимущественно дисперсными и кислотными красителями. Применяется для изготовления товаров народного потребления, копировальных материалов, рыболовных сетей, канатов, щетины и др. См. также Поликапроамидное волокно.
Применение лавсана
В настоящее время материалы на ПЭТ-основе можно отнести к самым массовым видам полимеров.
Из них изготовляют пластиковую тару самого разнообразного назначения, включая пищевую, бутылки, упаковочную пленку. До недавнего времени лавсан широко применяли как основу технических пленок для:
- светоотражающих покрытий;
- рентгеновских и фотографических снимков;
- киноленты;
- звукозаписи;
- гибких дисков и т.д.
Лавсановые нити используют в хирургической практике, а пропускающие свет и УФ-излучения листы и пленку – для строительства теплиц, сельскохозяйственных и строительных нужд. Литые лавсановые конструкции, обладающие прочностью и электроизолирующими свойствами, применяются в электротехнике, радиоэлектронике, приборостроении. Лавсановые волокна используют как армирующий материал, в первую очередь, для шин и кордных материалов, из них изготовляют технические ткани для шлангов и транспортеров. Ну и, конечно же, лавсан используют для изготовления текстиля.
Ткани на основе лавсана изготовляют методом полотняного переплетения. Внешне они напоминают льняное полотно, но являются более жесткими. Их применяют, в первую очередь, для спецодежды, поскольку обеспечивают хорошую защиту от возгорания и воздействия химических реактивов. Другой широкой областью, где применяется ткань лавсановая, является изготовление недорогих и долговечных штор, простых в уходе и устойчивых к воздействию солнечного света. Этот жесткий и хорошо структурированный текстиль ценят рукодельницы, поскольку по виду он почти не отличается от льняной рогожки, но стоит значительно дешевле и не мнется в процессе работы. Что же касается бытовых материалов, то в них лавсан применяется в качестве добавки к шерсти и вискозе. Такие бюджетные ткани и хорошо подходят для повседневной и рабочей одежды, в том числе и офисной. Они прочны и долго носятся, не мнутся, а заложенные на них складки не расправляются даже после стирки. Более современной разновидностью ПЭТ- волокон является полиэстер. Он имеет тот же состав, что и лавсан, но технология его получения позволяет создать более тонкое и гладкое волокно с более приятными тактильными ощущениями.
Уход за лавсановыми материалами очень прост. Их стирают в любом режиме (желательно без отбеливателей), хорошо расправляют при сушке, утюжить в режиме «Синтетика».
ПОЛИАМИДЫ
полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы амидные группы —CO—NH—. Наибольшее значение имеют П. общих формул [—HNRNHOCR’CO—]n и [—HNR»CO—]n, где R, R’= Alk, Ar, R» = Alk. Термопласты. Молекулярная масса обычно 10-30 тыс., плотность 1,02-1,35 г/см3, макромолекулы связаны между собой водородными связями, что обусловливает относительно высокие температуры плавления П. Максимальная степень кристалличности 40-70%. Растворяется в сильнополярных растворителях (напр., концентриров. H2SO4, COOH, крезолах), диметилацетамиде, не растворяется в воде; устойчивы в маслах, бензине, разбавленных и концентрированных растворах щелочей, разбавленных кислотах. При повышенных температурах деструктируются кислотами, щелочами, аминами. Характеризуются высокой износостойкостью, низким коэффициентом трения, хорошими электроизоляционными и прочностными свойствами. Водород амидной группы способен замещаться на алкильные и др. радикалы; замещенные П. обладают низкой степенью кристалличности и относительно невысокими температурами плавления. Получение: поликонденсация дикарбоновых кислот (или их эфиров, дихлорангидридов) с диаминами; полимеризация лактамов. Применяется главным образом в производстве волокон, пленок, конструкционных, электроизоляционных и бытовых изделий; основа клеев. См., напр., Поли-ε-капроамид.
Стадии производства капрона
Как правило, капрон производится непосредственно на заводах синтетического волокна. Поэтому, подобное производство представляет единый технологический цикл, включающий следующие стадии:
- подготовка сырья (плавление мономера, приготовление водного раствора катализатора);
- полимеризация капролактама;
- обработка полимера (охлаждение и получение полимерной ленты, ее дробление и сушка);
- получение расплава поли- е-капроамида и формование волокна.
Сырьем для производства капрона являются фенол, бензол, толуол или циклогексан, получаемые из каменного угля или нефти. В настоящее время наиболее разработанным является способ промышленного производства капрона из фенола.Фенол рядом химических реакций превращается в капролактам (мономер), который затем путем полимеризации превращается в капрон.
2 стр., 798 слов
Общие правила производства следственных действий
… врача-психиатра, травмы головы; характер совершенного преступления; наличие в действиях лица признаков аффекта; неадекватность поведения лица при производстве следственных действий; заявленное мотивированное ходатайство защитника. Следует расширить систему мер, … без перерыва более 2 часов, а в общей сложности – более 4 часов в день». бы , что действия выполняют свою и каждый свое значение, свои …
Капролактамможет быть получен, например, в ходе Бекмановской перегруппировки:
Капролактам поступает на заводы синтетического волокна в полиэтиленовых мешках или в бумажных мешках, помещенных в мешки из прорезиненной ткани. Он транспортируется также в расплавленном состоянии в специальных цистернах, покрытых термоизоляцией и снабженных змеевиком для парового обогрева. При транспортировании расплава капролактама достигается значительный экономический эффект, так как отпадает операция плавления капролактама на заводе — потребителе и исключается загрязнение продукта. Расплавленный капролактам может храниться в обогреваемых и изолированных емкостях.
Процесс полимеризации капролактама — превращение циклов в линейные полимеры — называется полиамидированием. Он протекает только при сравнительно высокой температуре и повышенном, нормальном или пониженном давлении в присутствии активатора.
Активаторами могут служить органические или минеральные кислоты, а также вода, соль АГ (продукт взаимодействия эквимолекулярных количеств адипиновой кислоты и гексаметилендиамина [HOOC(CH 2 )4 COOH-NH2 (CH2 )6 NH2 ]), аминокапроновая кислота или другие соединения, которые в условиях процесса полиамидирования капролактама способны претерпевать химические превращения с выделением воды.
Кроме перечисленных соединений очень эффективными активаторами являются щелочи и металлический натрий, которые в десятки и сотни, раз сокращают продолжительность реакции полиамидирования. В производственных условиях в качестве активатора процесса полиамидирования капролактама чаще всего применяется вода.
Механизм реакции образования поли-е-капроамида зависит от характера применяемого активатора. В присутствии воды реакция полиамидирования капролактама протекает ступенчато по следующей схеме:
На начальной стадии процесса при взаимодействии капролактама с водой образуется аминокапроновая кислота:
Аминокапроновая кислота соединяется с молекулой капролактама и образуется димер:
Димер взаимодействует еще с одной молекулой капролактама и образуется тример:
Присоединение молекул капролактама происходит до образования поли-е-капроамида:
Реакция полиамидирования капролактама является равновесной и обратимой:
В связи с этим капролактам не полностью превращается в поли-е-капроамид и в полимере всегда содержится некоторое количество (около 10%) мономера и низкомолекулярных водорастворимых соединений (димера, тримера и капролактама), которые могут быть удалены промывкой горячей водой или отгонкой под вакуумом из расплавленного полимера.
К поли-е-капроамиду, предназначенному для переработки в волокно капрон, предъявляются определенные требования. В частности, он должен иметь достаточно большую молекулярную массу (не ниже 10 4 ) и быть монолитным, т.е. не содержать большого числа пустот и раковин. Кроме того, в полимере не должно быть продуктов окисления (поли-е-капроамид белого цвета).
12 стр., 5999 слов
Классификация текстильных волокон и нитей
… медные, алюминиевые и другие волокна). Текстильная нить — гибкое и прочное тело с малыми поперечными размерами значительной длины. текстильный волокно пряжа плотность Различают исходные, … комплекс большого числа продольно сложенных элементарных химических нитей, предназначенных для изготовления пряжи. 3. СТРУКТУРА ВОЛОКОН Текстильные волокна состоят из макромолекул, обладающих большой молекулярной …
Чтобы избежать окисления расплавленного поли-е-капроамида процесс ведется в атмосфере азота, подаваемого в аппаратуру на стадии расплавления и полимеризации мономера.
ПОЛИ-ε-КАПРОАМИД
(полиамид-6, капрон, перлон, силон и др.) [—HN(CH2)5CO—]n, термопласт; Молекулярная масса 10-15 тыс.; плотность 1,13-1,15 г/см3; пл 225°С, разм 210°С, хр от -25 до -30°С, степень кристалличности до 60%; растворяется в концентриров. H2SO4, HCOOH; устойчив в маслах, бензине, концентрированных и разбавленных растворах щелочей и разбавленных кислотах. Самозатухает; раст 60-70 МПа, изг 90 МПа, ударная вязкость 150 кДж/м2, относительное удлинение 150-400%, v 2·1014 Ом·м; максимальное водопоглощение 8-12%. Получение: полимеризацией ε-капролактама. Применяется главным образом в производстве волокна, а также пленок, подшипников, зубчатых и червячных колес, втулок и др. деталей машин, электроизоляционных и бытовых изделий.
Капрон: свойства и применение
На вид капрон представляет собой материю от прозрачного до желтоватого оттенка. Материалу присущ легкий блеск. Это тонкая, но плотная ткань.
Капроновая кордная нить
Капрон имеет такие свойства, как прочность, износоустойчивость и легкость. К нему не пристает грязь, не изменяется под воздействием воды, легкий и неприхотливый в уходе. Предметы, изготовленные из капронового волокна, можно подвергать физическому воздействию. Например, сжимать. Но при царапании острым предметом, волокно легко повреждается.
Плавление нитей
Состав не поддается патогенному воздействию микроорганизмов. Из капрона волокно не впитывает влагу, но при стирке при слишком высоких температурах может потерять форму. Плотность капрона может быть разной. Гореть материал не может: просто плавится, образуя смолянистое вещество.
Интересный факт. После выпуска получил «звание» самого крепкого материала, вытеснив оттуда шелк.
Где используют капрон
Капроновая ткань имеет широкое применение и распространена в текстильной промышленности. Обычно круг выпускаемой одежды расширяется с помощью изготовления смесовой ткани. Достигается это путем добавления к основной ленте ткани других материалов, таких, как шелк или вискоза (плащевой вариант).
Капрон — полимер, использующийся при производстве автомобильных и спортивных товаров, например, всем известных покрышек. Необходимые в производстве фильтровальные ткани также производят, используя капрон-ткань.
Вам это будет интересно Что такое технический войлок: характеристики листового строительного материала
Капроновая сетка
Из него изготавливается большое количество необходимых в быту товаров. Применение капрона отражено в следующих изделиях: тросы, сети, лески, веревки, шторы, тюли и медицинские расходники. Медицинская одежда и профессиональная форма зачастую также выпускается, благодаря составам из капрона. Самое большое распространение получили капроновые колготки, аксессуары, а также элементы в одежде, где нужно сделать прозрачным какой-либо участок тела.
Дополнительная информация. Сейчас занавески из капронового волокна не пользуются популярностью. Основная роль материала при производстве штор сводится к внешней отделке.
ПОЛИКАПРОАМИДНОЕ ВОЛОКНО
(капрон, амилан, дедерон, найлон-6, перлон, стилон и др.), формуют из расплава поли-ε-капроамида. Выпускается в виде непрерывной нити и штапельного волокна; линейная плотн. 1,7-187,0 текс. Малоустойчиво в концентрированных кислотах и растворах щелочей, плесенестойко, не разрушается молью и термитами. Прочность 400-900 мН/текс, относительное удлинение 14-60%. Применяется при производстве кордных нитей и тканей для шин и РТИ (напр., конвейерных лент), одежных тканей, трикотажных изделий, ковров и др. См. также Полиамидные волокна.
*Материалы печатаются по книге: Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И.Л. Кнунянц. – М., Изд-во «Советская энциклопедия», 1983. – 792 с.
вверх
История создания
Капрон — тип волокна, полученный в результате эксперимента немецких ученых. Изначально был выведен поликапролактам. В 1938 году появились первые положительные результаты по синтезу, а через 5 лет наладилось промышленное производство.
Материал крупным планом
Капроновое волокно имело серьезный недостаток – оно было грубым. Из-за этого материал использовался больше как вспомогательный элемент при производстве. Затем советские ученые дополнили эксперимент некоторыми разработками. Так был синтезирован этот полиамид.
Благодаря открытию, стало выпускаться волокно поликапроамида, а затем к нему была добавлена аминокапроновая кислота. В Германии же был разработан продукт с похожими характеристиками, получивший название перлон. Также в других странах ткань известна под названиями нейлон или дедерон.
Промышленное производство материала
Это интересно. Изготовить капрон обойдется в несколько раз дешевле, чем выработать хлопок.
Капрон или копрон — поскольку речь идет о реакции капролактама, правильно говорить капрон.
Уход
Для капрона, как и для любой другой ткани, важен правильный уход:
- Не рекомендуется стирать этот вид ткани при высоких температурах. Для стирки используется деликатный режим. Хозяйки рекомендуют использовать температуру не более 30 °С. Но при 40 °С капроновые вещи также не теряют своих положительных качеств.
- Не следует при стирке применять отбеливатель, при необходимости, достаточно замочить вещь в мыльной воде.
- Обязательно следить, чтобы порошок максимально растворился.
- Вещь должна быть хорошо прополосканной, иначе изделие потеряет цвет и яркость.
- Отжим и глажка ткани не осуществляются. В случае необходимости погладить материал используют низкие температуры.
- Если вещь запылилась, то лучше всего использовать пылесос.
- Следует избегать прикосновения вещей с острыми предметами.
Капроновые колготки
