Штапельные волокна

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Штапельные волокна 4
1.1 Немного истории 4
1.2 Характеристики эксплуатации штапельного волокна 4
1.3 Использование штапельного волокна 5
2. Производство штапельного волокна 7
2.1 Общие сведения 7
2.2 Технологии производства полиэфирных штапельных волокон 7
2.3 Технологии производства штапельных волокон на основе стекловолокна 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 14

1.1 Немного истории
Первые волокна получали только из натуральных природных материалов: шерсть, нити шелкопряда, различные растения.
Впервые идею о возможности получить волокно искусственным путем высказал французский ученый Реомюр. Случилось это ещё в далеком 1734 году. Запуск завода по серийному производству волокна произошел всё в той же Франции, однако, более чем через полтора века после Реомюра – в 1890 году.
В основе производства химического волокна лежала переработка растворов эфира целлюлозы, который в то время применялся также и для производства бездымного пороха. В период между 1890-мы и 1940-мы годами происходили испытания различных полимеров на предмет возможности их использования для изготовления химических волокон.
Использовать штапельное волокно из отходов вискозы придумали в Германии. Это произошло в начале XX века. Название происходит от немецкого stapel, что означает «пучок волокна».
К середине XX века материал завоевал популярность.
...

1.2 Характеристики эксплуатации штапельного волокна
После отделочного этапа прядется пряжа, из которой потом делают ткани или полотно трикотажа. Полотна такого типа хранят важные характеристики, свойственные материалам, произведенным из нитей из того же сырья. Также у них есть несколько хороших качеств:
• меньше сверкают. Касается материалов из синтетики. Меньше блеска — большее сходство с настоящим полотном;
• обладают прекрасными гигиеническими характеристиками;
• прекрасно берегут тепло;
• более мягкие и приятные на ощупь;
• имеют большую экономическую результативность. Производство штапеля просит намного меньших трудозатрат и инвестиций, чем для непрерывных текстильных нитей.2
Штапельные волокна могут применяться в чистом виде или перемешиваются со всеми остальными для увеличения качества тканей. К примеру:
• Увеличение механической прочности. Синтетику добавляют к хлопку или шерсти, и выходит более прочный и устойчивый к износу материал.
...

1.3 Использование штапельного волокна
Штапельное волокно используется для изготовления трикотажа и других тканей. Материалы отличаются низким уровнем глянца, отличными гигиеническими и теплозащитными свойствами. Они характеризуются мягкостью. Кроме того, материалы из штапельной пряжи более пушистые, чем те, при изготовлении которых использовались комплексные нити того же состава.
Штапельные волокна используются в текстильной промышленности в чистом виде и комбинируются с другим сырьем. Добавление синтетических волокон к натуральным позволяет получить материал с улучшенными физическими и эксплуатационными свойствами. Изделия из такого сырья отличаются износостойкостью, отсутствием усадки при химической чистке и стирке. Смесь волокон проходит полный цикл обработки в прядильных машинах. Штапельная пряжа, стандартная и смешанная, отличается равномерностью, плотностью, прочностью, высокой степенью эластичности.
...

2.1 Общие сведения
По химическому составу штапели не отличаются от длинных нитей. Для их изготовления используют химические волокна искусственного или синтетического происхождения. Это может быть вискоза (целлюлоза), ацетилцеллюлоза, полиамид, полиэстер, поливинилхлорид, полипропилен, расплавленное неорганическое стекло.
Сначала готовят прядильный раствор. Технология зависит от сырья. Затем его пропускают через специальные большие фильеры с гораздо большим количеством дырочек, чем при производстве нитей обычной длины. Из фильер вытекают тончайшие непрерывные струйки, которые сухим или мокрым способом затвердевают. Нити с нескольких фильер собираются в жгуты. На специальной машине эти жгуты режут или рвут на отрезки определенной длины. При нарезке получаются отрезки одинаковой длины, при разрыве длина может получиться неравномерной. После этого штапели проходят этап отделки и становятся белыми, цветными, блестящими или матовыми.

2.2 Технологии производства полиэфирных штапельных волокон
Технология производства штапельного волокна предполагает использование полимеров с различной вязкостью расплава, преимущественно ПЭТ (полиэстер) и ПП (полипропилен), которые обычно используют для производства волокон методом прядения из расплава. Иногда для производства штапельных волокон необходимо использовать несколько полимеров. Один тип волокна может быть составлен из двух полимеров, которые объединяются во время экструзии (ко-экструзия): эти волокна би-компонентные и характеризуются компонентом, плавление которого происходит при более низкой температуре.
Общемировой тенденцией является использование современной концепции производства полиэфирных штапельных волокон методом их прямого формования из расплава полимера непосредственно с установки его синтеза, осуществляемого по механизму поликонденсации.
...

2.3 Технологии производства штапельных волокон на основе стекловолокна
Штапельное волокно получают за счет разделения струи расплава, вытекающей из печи, на тончайшие струи и их вытягивания в волокна. Применяется три основных способа получения штапельного волокна:
• дутьевой;
• центробежный;
• комбинированный.5
Дутьевой способ основан на воздействии энергоносителя (пара, горячих газов), движущегося с большой скоростью (400–800 м/с), на струю (струи) расплава. Энергоноситель расщепляет струю расплава и вытягивает образовавшиеся элементы в волокна.
Центробежный способ основан на использовании центробежной силы вращающихся элементов центрифуг, на которые подается расплав. При производстве минеральной ваты используют центробежные установки различных конструкций, отличающиеся между собой количеством вращающихся органов, их формой и расположением в пространстве. Центробежные установки могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрено немного истории о штапельных волокнах, характеристики эксплуатации штапельного волокна, его использование, общие сведения о производстве штапельного волокна, технология производства штапельного волокна на основе полиэфирных волокон, а также стекловолокна и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, уровень развития технологий химической промышленности значительно вырос, и сегодня мы наблюдаем практически тотальный перевес химических волокон над натуральными; во-вторых, производство штапельного волокна основано на экструзии группы непрерывных элементарных нитей определенного весового номера из фильер. Эти нити собираются в жгут – большой пучок, который может состоять из более чем миллион элементарных нитей. Затем жгут гофрируется и режется на волокна. Их длина определяется областью применения, для которой предназначено волокно.
...