Đặc điểm, tính chất của nguyên liệu tạo sợi; các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học; các phương pháp tạo sợi

Từ thời thượng cổ, con người đã biết dùng vỏ cây, da thú... để che thân. Cùng với sự phát triển về trí tuệ của con người, xã hội cũng dần văn minh hơn thì vấn đề mặc của con người ngày càng được chú trọng

1 Giáo trình môn công nghệ sợi hoá học MỤC ĐÍCH MÔN HỌC: Nghiên cứu những lý thuyết về: Đặc điểm, tính chất của nguyên liệu tạo sợi; các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học; các phương pháp tạo sợi. Lý thuyết về đặc điểm, tính chất và công nghệ sản xuất các loại sợi hóa học điển hình như : sợi vitxco, sợi axetat, sợi polyamit6, sợi polyamit66, sợi polyeste, sợi clorophip, sợi acrylonitryl. Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Lịch sử phát triển của sợi hóa học Từ thời thượng cổ, con người đã biết dùng vỏ cây, da thú . để che thân. Cùng với sự phát triển về trí tuệ của con người, xã hội cũng dần văn minh hơn thì vấn đề mặc của con người ngày càng được chú trọng. Lúc này con người đã phát hiện các loại cây có sợi, để từ đó đã khai thác chế tạo thành vải sợi, tuy còn thô sơ nh ưng hồi đó đã thỏa mãn được nhu cầu mặc không cao lắm của họ. Do vậy, mà từ chỗ chỉ mọc hoang dại trong thiên nhiên các loại cây có sợi đã được thuần hóa và trồng trọt có tổ chức như đay, gai, dứa dại . và cuối cùng là bông. Chúng đã trở thành những nguyên liệu quan trọng để đáp ứng nhu cầu mặc được xếp là quan trọng thứ hai sau nhu cầu ăn của con người. Ti ến lên một bước nữa con người đã biết nuôi cừu, lạc đà, thỏ . để cắt lông làm len, biết nuôi tằm để lấy kén kéo sợi dệt thành những tấm vải lụa mềm mại, bóng mượt. Như vậy, trong một thời gian rất dài thiên nhiên là nguồn nguyên liệu duy nhất giải quyết nhu cầu mặc cho con người. Thế nhưng, nếu chỉ dựa vào nguồn nguyên liệu này thì không thể đáp ứ ng và theo kịp sự phát triển của xã hội cả về số lượng và chất lượng. Đồng thời nguồn nguyên liệu này lại phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố khách quan: thời tiết, khí hậu, đất đai, thổ nhưỡng, giống . nên rất bị động và không đáp ứng cho tất cả các vùng miền, địa phương. Một bất lợi nữa của nguồn nguyên liệu thiên nhiên là tiêu tốn quá nhiề u nguyên liệu để sản xuất ra vải, ví dụ để sản xuất 1000 bộ quần áo bằng vải bông cần toàn bộ số bông thu hoạch trên 1 hecta; 1000 chiếc áo len từ lông cừu cần số lông của một đàn khoảng trên 50 con thu hoạch trong 1 năm . Do vậy để đáp ứng về số lượng cho cả thế giới ngày càng tăng đến nay đã hơn 6 tỷ dân thì phải trồng bao nhiêu bông, nuôi bao cừu thì đủ đây? Bên 2 cạnh đó với mức sống tăng không ngừng của xã hội, dẫn đến nhu cầu mặc còn đòi hỏi cao hơn, phức tạp hơn: bền, đẹp, duyên dáng, tiện dụng (dễ giặt, mau khô, không nhàu khi giặt gấp .). Tất cả những nguyên nhân đó đã thôi thúc các nhà khoa học phải nghiên cứu, tìm kiếm những loại nguyên liệu mới khắc phục được các khuyết điểm của nguyên liệ u thiên nhiên và đáp ứng được các yêu cầu của con người. Cũng từ đó lần lượt các loại sợi hóa học ra đời với sự tiến triển và thăng trầm theo từng thời kỳ. Có thể nói rằng sự xuất hiện của sợi hóa học là loại sợi tạo ra từ các hợp chất cao phân tử thiên nhiên (xenlulozaza, protein) và các hợp chất cao phân tử tổng hợp (polyamit 6, polyamit66, polyeste, polyacrylonitryl . đã đánh dấu mộ t giai đoạn mới mẻ và cực kỳ quan trọng, đóng góp ngày càng to lớn và hiệu quả, phát huy tác dụng một cách kịp thời khi xã hội loài người đang lâm vào một cuộc khủng hoảng trầm trọng trong việc giải quyết vấn đề ăn mặc. Từ chỗ chỉ để bổ sung vào lượng thiếu hụt của sợi thiên nhiên, sợi hóa học ngày càng trở thành loại vật liệu "không thể thay th ế được" trong may mặc cũng như trong các ngành kỹ thuật khác. Chính vì vậy mà công nghiệp sản xuất sợi hóa học là một ngành công nghiệp nằm trong cơ cấu của nền công nghiệp bất cứ nước nào, một ngành có vai trò to lớn và đang được phát triển mạnh mẽ. 1.2. Phân loại sợi dệt Nguồn nguyên liệu của công nghiệp dệt hiện nay rất phong phú, bao gồm không chỉ sợi có sẵn trong thiên nhiên có trong thành phần của m ột số bộ phận của thực vật (lá, thân cây .) mà còn gồm các loại sợi được con người chế tạo từ các loại nguyên liệu tổng hợp như polyme thiên nhiên (xenlulozaza, protein .), polyme tổng hợp (polyamit, polyeste, PVC .). Dựa vào nguồn gốc nguyên liệu ban đầu để sản xuất sợi người ta chia sợi dệt ra làm 2 nhóm chính là sợi thiên nhiên và sợi hóa học. Sợi hóa học lại chia thành 2 nhóm chính: sợi nhân tạo và sợi tổng hợp. 1.2.1. Sợi thiên nhiên Sợ i thiên nhiên là sợi mà loài người biết từ lâu, chúng có thể đã có sẵn ở dạng xơ, sợi như: xơ bông, len, tơ tằm . hoặc nằm lẫn với các tạp chất khác trong vỏ cây, 3 thân cây, lá cây như sợi, lanh, sợi đay, gai, dứa dại . Theo thành phần hóa học sợi thiên nhiên được chia làm 2 nhóm: + Sợi thực vật + Sợi động vật Sợi thực vật được cấu tạo chủ yếu từ xenluloza. Trong đó bao gồm bông là loại xơ đầu tiên mà loài người biết đến và sử dụng nó vào công nghiệp dệt, cho đến nay nó vẫn chiếm tỷ lệ khá lớn (52-60%) so với tổng số các loạ i xơ sợi dùng trong công nghiệp dệt. Sau bông là sợi libe (hay còn gọi là sợi cứng) được tách ra từ một số bộ phận của cây như vỏ, thân (đau, gai, lanh .), lá cây (dứa, dứa dại .). Loại sợi này nằm dưới dạng xen kẽ với các tạp chất thực vật khác như lignin, pectin, tecpin, protein ., vì vậy để tách riêng chúng ra người ta phải dùng kết hợp quá trình gia công cơ học, sinh học, hóa học . Sợi động vật thiên nhiên gồm có len, t ơ tằm. Len thu được chủ yếu từ lông cừu, một phần từ lông dê, lông lạc đà, lông vịt. Hiện nay len vẫn chiếm 6-9% so với tổng số các loại xơ sợi dùng trong công nghiệp dệt thế giới. Tơ tằm tuy vẫn còn được duy trì ở một vài nước, trong đó có nước ta, nhưng giá thành sản xuất cao, nên hiện nay nó chỉ chiếm khoảng 0,2% tổng số các loại xơ sợi dùng trong công nghiệp dệ t thế giới. 1.2.2. Sợi hóa học Sợi hóa học là loại sợi không có sẵn trong thiên nhiên và do con người chế tạo bằng các quá trình vật lý, cơ học và hóa học. Dựa vào nguồn gốc của nguyên liệu chế tạo sợi mà chúng được chia làm 2 nhóm: sợi nhân tạo và sợi tổng hợp. Sợi nhân tạo là loại sợi được sản xuất từ các hợp chất cao phân tử sẵn có trong thiên nhiên, được tách ra khỏi hỗn h ợp nguyên liệu thô ban đầu bằng các quá trình vật lý, hóa học, chuyển dạng rồi tái sinh lại dạng ban đầu hoặc được biến tính thích hợp để gia công dễ dàng hoặc để tạo ra một số tính chất mới cho sản phẩm. Các hợp chất cao phân tử thiên nhiên sử dụng để chế tạo sợi chủ yếu là: xenluloza (gỗ, tre, nứa .) và protein động thực vật (sữa, ngô, lạc, đậu nành .). Trong số các sợi nhân tạ o đi từ xenluloza có các loại: sợi vitxco, sợi polino, sợi axetat, sợi triaxetat, sợi đồng- amoniac, sợi nitratxenluloza . còn sợi đi từ protein có các loại:sợi cazein (đi từ sữa), 4 si acdin (lc), si zein (ngụ) . Song vỡ nguyờn liu sn xut si nhõn to t protein l cỏc thc phm quý nờn hin nay hu nh khụng sn xut na. Si tng hp l loi si c sn xut t cỏc hp cht cao phõn t tng hp. Nguyờn liu ban u tng hp chỳng l nhng n phõn t (monome) thu c trong cụng nghip luyn than cc, ch bin du m , khớ thiờn nhiờn. Theo cu to húa hc ca nguyờn liu to si, si tng hp cng c chia lm 2 nhúm: si mch d th v si mch cacbon. Si mch d th l loi si trong mch chớnh ca mch i phõn t ca nú ngoi nguyờn t cacbon ra cũn cha cỏc nguyờn t khỏc nh oxy, nit . Nhúm ny gm cỏc loi nh: si polyamit6, polyamit66, si polyeste. Si mch cacbon l loi si trong mch chớnh mch i phõn t ch cú nguyờn t cacbon. Tiờu biu ca nhúm ny l si nitron, vinilon, oclon, clorin-teflon, si polypropylen, polyetylen . Cú th biu din phõn loi si dt trờn s 1.1. Chng 2 C TRNG C BN CA SI HểA HC 2.1. Tớnh u vit ca si húa hc so vi si thiờn nhiờn Mc dự, ra i trong mt thi gian khụng lõu, nhng si húa hc ó nhanh chúng thu hỳt s chỳ ý ca tt c mi ngi v cú nhng bc t phỏ trong quỏ trỡnh phỏt trin c v s lng v cht lng. cú c s chinh phc i vi con ngi, ỏp ng c cỏc yờu cu kht khe v phc tp trong vn mc c a con ngi ngy cng cao trc tiờn si húa hc ó bc l cỏc tớnh cht quý bỏu u vit hn si thiờn nhiờn. - Về ngoại quan: sợi hóa học đẹp, óng mợt, mịn màng, bóng, láng . Có thể tạo ra loại vải với vẻ đẹp phong phú, đa dạng đáp ứng nhu cầu mặc đẹp, thời trang góp phần làm phong phú vẻ đẹp cho xã hội. - Tính tiện dụng: ít thấm dầu mỡ, mồ hôi, nên dễ giặt, sạch lâu, ít hút ẩm nên mau khô. Đặc biệt là tính bền hình dạng, nhất là sợi tổng hợp nên không bị co khi giặt, không nhàu nát, giữ nếp tốt nên không cần là ủi. 5 - Độ bền: So với sợi thiên nhiên thì độ bền của sợi hóa học cao hơn nhiều, so với sợi thiên nhiên thì sợi hóa học dai hơn, lâu rách hơn, thời gian sử dụng lớn hơn gấp 2 - 3 lần. Các tính năng kỹ thuật nh độ bền đứt, độ bền mài mòn và độ chịu uốn gấp lớn. Có thể thay đổi tính chất của sợi hóa học trong phạm vi khá rộng bằng cách điều chỉnh thành phần và cấu tạo hóa học của sợi hoặc thay đổi các điều kiện kỹ thuật. Hiện nay ngời ta đã chế tạo đợc các loại sợi hóa học tuyệt đối về mặt hóa học, chịu đợc ánh sáng và nhiệt độ, bền với tác dụng của nớc, côn trùng, vi sinh vật .là những tính chất không có đợc ở sợi thiên nhiên. Do vậy mà sợi hóa học đợc sử dụng nhiều trong lĩnh vực kỹ thuật, đáp ứng đợc các yêu cầu vốn khắt khe của kỹ thuật và đóng góp tích cực vào việc thúc đẩy những tiến bộ của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đang diễn ra sôi động trong thời đại chúng ta. - Tiềm năng và sản lợng: Năng suất sản xuất sợi hóa học so với sợi thiên nhiên rất cao. Khác với sợi thiên nhiên là sản phẩm của nông nghiệp, còn sợi hóa học là con đẻ của công nghiệp nên chúng mang những thế mạnh của ngành sản xuất công nghiệp. Nếu nh để có 1 tấn bông trong điều kiện thâm canh và cơ khí hóa sản xuất vẫn cần tới 150 ngày công, để có 1 tấn len cần 1000 ngày công, hoặc 1 tấn tơ tằm thì cần tới 6000 ngày công. Trong lúc đó để sản xuất 1 tấn sợi vitxco (sợi nhân tạo) chỉ cần 30 - 50 ngày công, 1 tấn sợi nylon hoặc 1 tấn sợi polyeste chỉ cần khoảng 30 - 40 ngày, thậm chí có thể thấp hơn nhiều tùy thuộc vào mức độ hiện đại của quy trình công nghệ. Có thể áp dụng những thành tựu mới nhất của khoa học kỹ thuật để cải tiến quy trình công nghệ nhằm nâng cao năng suất sản xuất, cải thiện tính chất của sản phẩm đáp ứng các yêu cầu thị hiếu của ngời sử dụng, giảm nhân công lao động, hạ giá thành sản phẩm. Do có độ bền cao, độ bền đứt lớn nên ngời ta có thể đa công suất máy tới tối đa. Trên cùng một máy dệt, năng suất dệt vải hóa học có thể cao hơn năng suất dệt sợi bông từ 1,4 - 1,6 lần. Nguồn nguyên liệu để sản xuất sợi hóa học, đặc biệt là sợi tổng hợp bao gồm: dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên và các khoáng sản khác là vô tận. 6 So với nguyên liệu để sản xuất sợi thiên nhiên thì rất hạn chế, không đáp ứng đợc nhu cầu sử dụng ngày càng tăng của con ngời. Do vậy việc sản xuất sợi hóa học hoàn toàn chủ động, không phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu, thổ nhỡng, hay vùng địa lý nh đối với sợi thiên nhiên. - Hiệu suất sử dụng nguyên liệu: So với sợi thiên nhiên thì hiệu suất sử dụng nguyên liệu trong sản xuất sợi hóa học rất cao. Từ 1m 3 gỗ có thể chế tạo đợc 160 kg tơ để gia công 1500 m lụho tơng đơng 75 vạn kén tằm, 30 con cừu hay 0,75 ha cây lanh, 0,35 ha cây bông. Trong khi đó từ 1 tấn dầu mỏ có thể sản xuất đợc 1500 m vải từ sợi tổng hợp. Một nhà máy sợi năng suất 40000 tấn/năm có thể thay thế 50000 hecta đất tốt tại vùng khí hậu thuận lợi để chuyên canh bông hoặc trên 10 vạn hecta cây lanh. Do tỷ trọng của sợi hóa học thấp cho nên cùng một khối lợng sợi thì chiều dài tấm vải dệt từ sợi hóa học luôn luôn lớn hơn dệt từ sợi thiên nhiên. - Giá thành: Giá thành vải dệt từ sợi hóa học thấp hơn nhiều so với sợi thiên nhiên. - Lĩnh vực ứng dụng: Sợi hóa học có những tính chất đặc biệt đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống và kỹ thuật nh may mặc, y tế, chữa bệnh, chống cháy, chống chất phóng xạ . Si húa hc c xem nh l mt tng phm vụ giỏ m khoa hc k thut ó mang li cho con ngi. 2.2. Cỏc dng ca si Sợi đợc sản xuất ra dới hai dạng chính: xơ và tơ - Xơ còn gọi là sợi cắt ngắn hay cũn gi l x xtapen, cú chiu di t 30-150 mm tùy theo mục đích sử dụng mà có độ dài và độ mảnh khác nhau, có hình dạng giống nh xơ bông, xơ len . Để tạo xơ thì sợi tạo ra sau khi qua các quá trình xử lý cho qua qua thiết bị để cắt ngắn sợi theo độ dài định trớc. X xtapen c dựng kộo si dng nguyờn cht hoc pha vi vi cỏc loi x si khỏc (thiờn nhiờn .). - Tơ hay còn gọi là sợi vô tận - có độ dài không hạn chế. Tơ gồm có 2 dạng: tơ đơn và tơ phức. 7 Tơ đơn (filament): đợc sản xuất ở dạng sợi dài vô tân, chỉ gồm một xơ cơ bản. Tơ phức: gồm nhiều tơ đơn chập lại với nhau, tơ phức dùng cho công nghiệp dệt thờng có số tơ đơn từ vài chục đến vài chục vạn. Với hình dạng khác nhau nh vậy nên cách sản xuất ra chúng cũng khác nhau. Đối với dạng xơ cắt ngắn thì phải xe thành chỉ trớc khi dệt thành vải, để thuận tiện trong quá trình gia công xơ phải đợc tạo quăn, dập sóng bằng cách cho qua công đoạn đợc gọi là quá trình textua. Đối với tơ thì không cần dập sóng nh xơ. Nhng để dễ thao tác trên máy dệt thì thờng xoắn tơ về phía phải hay phía trái (quá trình textua, quá trình kéo căng). 2.3. Cỏc ch s c trng ca si Để đánh giá và so sánh các loại sợi, trên cơ sở đánh giá đó ta có thể lựa chọn sợi cho thích hợp với mục đích sử dụng thì ngời ta dựa trên các chỉ số đặc trng cho sợi nh sau: a/ Độ mảnh Độ mảnh cho ta biết sợi dày mỏng ra sao. Đơn vị: Đennie (viết tắt là đen) đợc tính bằng trọng lợng sợi có chiều dài là 9000 m. + Cách xác định: Đo chính xác 9 m sợi, cân chính xác trên cân phân tích rồi nhân lên 1000 lần. Sau này ngời ta dùng hệ đơn vị có tính quy chuẩn hơn đó là tex đợc tính bằng 1/9 đen; tức là trọng lợng đo bằng gam của 1000 m sợi. Căn cứ vào độ mảnh ngời ta chia xơ hoá học thành 3 loại: - Loại mảnh nhất: có độ mảnh là 160 ữ 190 mtex; độ dài tơng ứng của xơ là 38 - 40 mm, gọi là hệ bông (dùng để pha trộn với bông và các sợi cùng hệ) - Loại có độ mảnh là 3,3 ữ 6,6 dtex và độ dài là 65 ữ 100 mm thuộc hệ len. - Loại thô hơn và dài hơn thuộc hệ gai. b/ Độ bền đứt 8 Độ bền đứt phản ánh một đặc trng cơ lý chủ yếu của sợi, đo bằng lực làm đứt sợi. Độ bền đứt càng cao thì sợi càng dai, vải càng bền và lâu rách, thời gian sử dụng kéo dài. Đơn vị đo: kg/mm 2 hay g/tex; g/đen Yếu tố xác định độ bền đứt, ngoài bản chất hoá học của sợi là trọng lợng phân tử polyme, độ định hớng cũng nh độ kết tinh của sợi. Ngoài độ bền của sợi đơn, ngời ta còn đo độ bền nút và độ bền móc của sợi. Độ bềnđứt của nhiều loại sợi ở trạng thái ớt và khô thờng khác nhau, đặc biệt đối với sợi nhân tạo, là loại sợi mà những phân tử nớc dễ dàng len lỏi vào giữa các đại phân tử polyme, làm liên kết giữa chúng yếu đi. c/ Độ dãn dài khi đứt Độ dãn dài khi đứt cho biết sợi có thể căng ra đợc bao nhiêu so với chiều dài ban đầu khi sợi đứt, đo bằng phần trăm (%). Độ dãn dài càng cao sợi càng mềm mại. Độ dãn dài thích hợp nhất để dệt vải may mặc nằm trong khoảng 10 ữ 20%. Độ bền đứt và độ dãn dài đứt có mối tơng quan tỷ lệ nghịch với nhau. Các biện pháp kỹ thuật làm tăng độ bền thờng làm giảm độ dãn. Để có loại sợi phù hợp với yêu cầu của ngời tiêu dùng, phải nắm các thông số kỹ thuật khi sản xuất sợi, sao cho thoả mãn đợc 2 chỉ tiêu quan trọng này nhằm thu đợc sợi vừa có độ bền cao, vừa có độ dãn dài khi đứt không quá thấp. d/ Đờng cong làm việc Đờng cong làm việc diễn tả sự thay đổi của ngoại lực tác dụng lên sợi (biểu diễn trên trục tung) và độ dãn dài tơng ứng (%) của sợi (ghi trên trục hoành). Mỗi loại sợi đặc trng bởi một đờng cong, từ đó các nhà chuyên môn đánh giá đợc giá trị của sợi. Ban đầu đờng biểu diễn thờng là đoạn thẳng tính chất sợi tuân theo định luật Húc. Đoạn thẳng càng dài sợi càng đàn hồi. Sau đó độ dãn dài tăng khá nhanh sợi bớc vào giai đoạn chảy dẻo, độ 9 đàn hồi thực sự đã mất đi. Điểm uốn của đờng biểu diễn là điểm tới hạn của sợi, thờng xuất hiện rất sớm ở đa số các sợi. Sợi tốt nhất là sợi hầu nh không bị dãn trên máy dệt. e/ Độ đàn hồi Độ đàn hồi là khả năng hồi phục trở lại kích thớc ban đầu sau khi kéo căng bằng ngoại lực. Nếu sau khi kéo dãn 10% rồi giải phóng lực tác dụng, sợi hoàn toàn trở lại độ dài ban đầu, thì độ đàn hồi của sợi bằng 100%. Nếu sợi bị dãn, chiều dài sau khi hồi phục sẽ tăng lên, giả sử là 2% thì độ đàn hồi là 80%. Độ đàn hồi càng nhỏ thì chất lợng sợi càng cao. f/ Độ uốn gấp Độ uốn gấp nhằm xác định số lần gấp cho tới khi sợi bị đứt có ý nghĩa đặc trng cho tính bền của vải khi chịu những tác động tơng tự trong thực tế nh giặt, vò . Trong đó sợi poliamit có độ bền uốn gấp rất lớn (> sợi vitxco 70 - 80 lần). g/ Độ mài mòn Độ mài mòn đợc xác định trên máy mài mòn có đĩa mài bằng bột oxyt nhôm cho ta thấy khả năng chịu đựng của sợi khi có ma sát liên tục. h/ Độ hút ẩm Độ hút ẩm đợc xác định bằng lợng nớc (%) mà sợi hấp thụ khi nhiệt độ của không khí là 20 o C và độ ẩm là 60%. Về tính chất này ngời ta chia sợi có hoá học ra làm 3 nhóm: - Nhóm a nớc: là những sợi có cấu tạo hoá học chứa những nhóm định chức - OH, hút ẩm rất tốt (> 20%) sợi nhân tạo nh vitxco, mođan . - Nhóm trung bình: độ hút ẩm từ 3 - 4% sợi poliamit - Nhóm kị nớc: độ hút ẩm 1% phần lớn sợi tổng hợp. Độ hút ẩm càng cao sợi càng thoáng mát, dễ chịu. Độ hút ẩm thấp, sợi thờng bí, gây cảm giác nóng bức khó chịu nhất là đối với quần áo mùa hè, quần áo lót . i/ Trọng lợng riêng 10 Trọng lợng riêng đợc đo bằng đơn vị là g/cm 3 giúp ta nhận biết hiệu suất gia công sợi thành vải. Trọng lợng càng nhỏ, số lợng mét vải thu đợc khi dệt càng lớn tức là hiệu suất sử dụng nguyên liệu lớn. Điển hình là sợi hóa học có trọng lợng riêng nhỏ nên hiệu suất sử dụng nguyên liệu khi dệt vải lớn hơn nhiều so với sợi thiên nhiên (đây là một u điểm tiêu biểu của sợi hóa học). Sợi có chứa flo có d lớn nhất (2,2 ữ 2,3 g/cm 3 ) và thấp nhất là sợi PP (0,92 g/cm 3 ). * Ngoài ra còn có một số tính chất của sợi nhằm cho ta biết một cách toàn diện về một loại sợi nào đó nh: nhiệt độ mềm cao, nhiệt độ nóng chảy. Từ đó xác định chế độ là ủi cho loại vải đó. Độ định hớng, độ kết tinh, độ nhuộm màu, độ cách nhiệt nhằm lựa chọn loại sợi có độ ẩm khác nhau. Độ bền với khí quyển, ánh sáng, các bức xạ hồng ngoại và tử ngoại nhằm xác định tính chịu lão hoá của sợi. Độ bền với vi sinh vật, khả năng chịu hoá chất để từ đó tìm phơng pháp giặt tẩy hoặc xác định điều kiện làm việc của sợi. Tính nhiễm điện thờng gây ra tiếng nổ lách tách, vải dễ bị bẩn. * Tóm lại : Những tính chất cơ lý của sợi hoá học nói chung liên quan mật thiết với nhau, gắn bó với nhau, mỗi tính chất phản ánh nhằm giúp ta tìm hiểu toàn diện một loại sợi từ việc xác định điều kiện gia công tới việc lựa chọn thích hợp cho mục đích sử dụng nhất định. Chng 3 NGUYấN LIU C BN CA SI HểA HC 3.1. M u 3.2. c trng v thnh phn, cu to ca nguyờn liu to si 3.2.1. Cấu tạo hóa học Trừ nhóm sợi vô cơ hầu hết sợi hóa học đều đợc cấu tạo bởi các hợp chất cao phân tử hay còn gọi là polyme. Các polyme này đều đợc tạo ra từ các phân tử đơn giản gọi là monome, mạch đại phân tử của chúng đợc nối [...]... kết hóa học từ các mắt xích cơ bản Các polyme có đặc điểm là trọng lợng phân tử rất lớn và hình dạng đặc biệt: chiều dài lớn gấp nhiều lần so với chiều rộng, do đó mà tạo ra tính chất đặc biệt cho polyme là khả năng tạo sợi Các tính chất của sợi đợc xác định trớc hết do cấu tạo và tính chất của polyme tạo sợi, tiếp đến là các thông số kỹ thuật, tính chất công nghệ gia công sợi Cấu tạo hóa học của polyme... phơng pháp gia công và tính chất cơ lý của sợi thành phẩm Chính các nhóm nguyên tử trong polyme gây ra hàng loạt các tính chất cơ, lý, hóa cho sợi hóa học: các nhóm phân cực nh - OH; - NH2; - COOH làm cho sợi hóa học có tính hút ẩm, mồ hôi tốt và dễ nhuộm màu, tuy nhiên chúng lại kém bền về mặt hóa học Và ngợc lại Trong đại phân tử polyme tạo sợi có chứa nhóm thế (- CN; - OCOCH3) thì liên kết giữa các. .. với sợi poliolêfin 18 Chng 4 CC PHNG PHP TO SI ở trên đã trình bày các phơng pháp tạo ra nguyên liệu để tạo ra sợi thành phẩm, đây là bớc đầu tiên của quá trình sản xuất sợi, bớc tiếp theo là quá trình tạo thành sợi thành phẩm để từ đó chuyển đến nhà máy sợi hoặc các cơ sở để gia công Quá trình tạo sợi bao gồm 3 giai đoạn: + Chuẩn bị polyme + Kéo sợi + Kéo căng - hoàn tất Tạo sợi là một quá trình cơ bản. .. nhau sẽ khác nhau Độ kết tinh của polyme cao bảo đảm cho sợi bền hình dạng, nhất là không bị co ngót khi sử dụng 3.3 Cỏc phng phỏp c bn tng hp polyme 11 Các polyme dùng tạo sợi đều đợc tổng hợp từ monome Các monome này thờng không có sẵn trong thiên nhiên, mà nó đợc tạo ra bằng các phơng pháp hóa học từ các nguyên liệu cơ bản Thờng các monome đợc chế biến từ các nguyên liệu có trong tự nhiên nh dầu... kềnh Đây là tính chất tuyến tính của polyme tạo sợi Polyme tạo sợi tồn tại 2 trạng thái pha khác nhau: kết tinh và vô định hình, xác định do bản chất hóa học, điều kiện tổng hợp hoặc tốc độ làm lạnh Polyme trong sản xuất sợi thì tốc độ kết tinh tăng, những tinh thể tạo thành do tác dụng ngoại lực sẽ sắp xếp theo kiểu bất đẳng hớng, nghĩa là những tính chất của nó (tính chất quang học, cơ học, điện... Do tính hút ẩm của sợi nên độ ẩm của sợi thay đổi theo điều kiện khí hậu của môi trờng Khi ở trạng thái ớt sợi bị giảm 4050% độ bền cơ học so với trạng thái khô Độ ẩm của sợi ảnh hởng đến tính chất đàn hồi, tính dẻo và độ bền của nó Do đó các xởng gia công sợi cần đợc điều hòa không khí ở độ ẩm tơng đối xác định và không thay đổi, phù hợp với điều kiện thuận lợi cho việc gia công Độ ẩm cân bằng của sợi. .. Chơng 6 sợi tổng hợp 6.1 mở đầu Sợi tổng hợp đợc tạo ra từ các nguyên liệu ban đầu là những hợp chất polyme là nguồn nguyên liệu vô tận và quá trình kéo sợi có thể thực hiện bằng 3 phơng pháp đã nêu trên Đa số sợi tổng hợp là vật liệu kị nớc, tính chất này vừa có lợi vừa có hại Do độ hút ẩm kém nên sợi bền khi giặt, không bị nhàu và giữ nếp là, mau khô, tính chất cơ lý không bị thay đổi theo thời... đó sự có mặt của một số muối để giảm bớt sự phân ly của axit là cần thiết để làm chậm quá trình tái sinh trên Những tính chất cơ lý của sợi vitxco phụ thuộc khá nhiều vào những điều kiện kéo sợi nh nhiệt độ và thành phần của dung dịch tái sinh, tốc độ đông tụ, tốc độ cuốn sợi, quãng đờng đi của sợi trong bể Do đó quá trình kéo căng sợi là rất quan trọng để tạo cho sợi có sự định hớng của các đại phân... các tơ đi ra các lỗ đợc chập lại tạo thành tơ phức III Tính chất và ứng dụng của sợi vitxco Sợi vitxco có nhiều tính chất tơng đối tốt: mềm mại, bóng và có bề mặt đẹp, chịu đợc nhiệt độ 100 - 120 oC trong thời gian khá lâu mà không thay đổi tính chất, đến nhiệt độ 150oC trong thời gian dài thì độ bền của sợi vitxco giảm đi nhiều Sợi vitxco rất ăn màu do đó dễ nhuộm, bền với tác dụng của nhiều hoá chất. .. -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-ABằng cách dùng các cấu tử ban đầu khác nhau và thay đổi tỷ lệ của chúng mà ta có thể thay đổi thành phần và tính chất của copolyme Đa số copolyme có cấu tạo không điều hòa: trong mạch phân tử của chúng các mắt xích cơ sở khác nhau sắp xếp một cách hỗn độn và không thể tách rời các đoạn mạch lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn Đồng trùng hợp có ứng dụng lớn trong thực tế vì nó cho phép làm thay đổi tính chất . nghệ sợi hoá học MỤC ĐÍCH MÔN HỌC: Nghiên cứu những lý thuyết về: Đặc điểm, tính chất của nguyên liệu tạo sợi; các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học; các. khả năng tạo sợi. Các tính chất của sợi đợc xác định trớc hết do cấu tạo và tính chất của polyme tạo sợi, tiếp đến là các thông số kỹ thuật, tính chất công