Ацетатеые волокна

Ацетатні  волокна

    На  відміну від віскозних ацетатні (acetate fibre, рос. ацетатные волокна) волокна за своїм хімічним складом не є целюлозою, а преставляє собою складний ефір целюлози та оцтової кислоти. Ефірні целюлози та оцтові кислоти за степенем етерифікації різні, але їх усі називають ацетатами целюлози. Розрізняють первинні, або триацетати, та вторинні, або діацетати целюлози. Відповідно отримані волокна називають триацетатними та діацетатними, а загалом ацетатними.

    Отримання волокон. Ацетати целюлози отримують  внаслідок взаємної доброякісної (облогородженої) деревинної целюлози або целюлози волокон бавовни з оцтовим ангідридом у присутності каталізаторів.

    Ступінь етерифікації (γ) триацетату целюлози дорівнює 290-300 (звязаної оцтової кислоти 61,5-62,5%). Триацетатні волокна з таким степенем етерифікації практично не мають у своєму складі вільних ОН-груп і являються гідрофільними.

    Схема формування ацетатних волокон включає  такі основні технологічні стадії: змішування і подрібнення ацетатів целюлози, отримання з них розчинів, фільтрування та вилучення повітря  з розчинів, формування волокон та їх обробка.

    Триацетатні волокна формують з розчинів триацетату целюлози в метиленхлориді або суміші метиленхлориду зі спиртом (95:5). Діацетатні волокна формують з розчинів вторинного ацетату целюлози в суміші ацетону та спирту (85:15) або ацетону з водою (95:5).

    Формують  ацетатні волокна з розчинів сухим  або мокрим способами. У перспективі  можливе формування триацетатних волокон  з розплавів. Більшість заводів  використовує сухий спосіб.

    Високозв’язаний розчин ацетату через трубопровід подають для формування волокон. За допомогою філь’єр з певним числом отворів і певного розміру (в залежності від виду отримуваних волокон) формують волокна, які надходять у шахту вертикального типу. У шахті підтримують температуру та уонцентрацію розчинників у необхідних межах, оскільки вони суттєво впливають на формування структури волокон. Ці параметри підтримують на не5обхідному рівні шляхом подавання у шахту повітря і теплої води або теплої пари у оболонку шахти.

    Сформовані  волокна надходять у ванну  для замаслювання і антистатичної  обробки, а потім намотуються  на веретено. Веретено забезпечує слабке скручування комплексної нитки (13-15 скруч/м), завдяки чому підвищується міцність. Отримані нитки намотують на бобіни, снувальні валики або секційні котки і у такому вигляді відправляють на підприємства для подальшої текстильної переробки. 

Будова  та властивості ацетатних  волокон та ниток.

      За морфологичною будовою ацетатні волокна формують  у вигляді комплексних ниток (85-90%) та штапельованих волокон (10-15%).

    Моноволокна можуть мати округлі або профільовані поперечні перерізі (рис. 4.1. в). Поперечний переріз цих волокон мають  складний контур з глибокими впадинами. Ці впадини виникають в результаті випарювання розчинника в процесі  формування волокон. Поперечний переріз  ацетатних волокон більш плавний. За обробкою вони такі: нефарбовані  – блискучі й матові; фарбовані  у масі – блискучі й матові, вибілені звичайні  або з оптичними відбілювачами.

    Властивості ацетатних волокон  та ниток. Довжина комплексних ниток обмежується ємністю або масою шпуль, а штапельованих волокон залежить від їх призначення.

    Товщина елементарних волокон залежить від діаметру отворів філь’єр і ступеня витягування волокон. Як правило, штапельовані волокна дещо товстіші за елементарні волокна, що входять до складу комплексних ниток.

    Діацетатні комплексні нитки, наприклад, мають лінійну густину 6,7; 8,4; 11,0; 13,3; 16,6 та 22,2 текс з числом елементарних волокон 14, 16, 26, 30, 33 та 38.

    Відносне  розривне навантаження ацетатних волокон коливається у межах 10-14 сН/текс. Невисока міцність цих волокон є наслідком використання ацетатів з низьким ступенем полімеризації і відсутності процесу витягування волокон на початкових стадіях їх формування. У мокрому стані діацетатні волокна втрачають міцність на 40-50%, а триацетатні – на 25-30%. Ацетатні волокна високоеластичні. Загальне подовження у сухому стані досягає 22-45%, після зволоження – дещо підвищується. У воді ацетатні волокна набухають менше, ніж віскозні та бавовняні, і, як наслідок, дають меншу усадку (0,9-1,5%), швидше висихають.

    Ацетатні  волокна стійкі до дії розбавлених  кислот та лугів, руйнуються концентрованими  міцними кислотами, омиляються гарячими розчинами сильних лугів, чутливі до сильних окіслювачів. Розчиняються діацетатні волокна в ацетоні, льодяній оцтовій кислоті, фенолі та у деяких інших розчинниках; триацетатні – у метиленхлориді, хлороформі, діоксані та ін.

    Діацетатні волокна мають задовільну, а триацетатні – добру стійкість до дії світла та світлопогоди.

    Теплостійкість  ацетатних волокон досить висока, а теплова обробка, проведена  за відповідним режимом, може істотно  змінити певний комплекс властивостей. Так, звичайні ацетатні волокна термопластичні. При температурі 140-150°С вони починають  деформуватися. Прасувати готові вироби з таких волокон можна  при  температурі не вище ніж 100°С. Ацетатні волокна стійки до дії мікроорганізмів, не пошкоджуються міллю, мають досить високі показники електроізоляційних властивостей. Гігроскопічність діацетатних волокон (переважно) – 6,2%, триацетатних – 3,5%. Питома густина діацетатних волокон – 1,29-1,33 г/см³, для триацетатних – 1,28-13,2 г/см³.

    Суттєвим  недоліком ацетатних волокон  є підвищена спроможність до накопичення  статичного заряду внаслідок тертя. З цією властивістю пов’язані  труднощі переробки волокон та ниток  у ткацькому та трикотажному виробництвах. Тому волокна необхідно замаслювати  або частково поверхнево омиляти. На поверхні триацетатних волокон внаслідок омилення утворюється гідрофільний шар, завдяки якому підвищується показник гігроскопічності, а здатність до електризації різко знижується.

    Вироби  з діацетатних волокон слід чистити сірчаним ефіром, а триацетатні – уайт-спіритом бо бензином.