У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
3 гэтага «шаўковага» сіропу пачалі рыхтаваць новы від штучнага шоўку, які па зыходнаму раствору быў названы м е д н a а м і я ч н ы м. Таксама як і ў вытворчасці нітрашоўку, меднааміячную вадкасць праціскалі праз вельмі тонкія адтуліны ў ваду, а затым у раствор сернай кісл-аты. Вада адшчапляе атамы медзі і малекулы аміяку. Струменьчыкі «сіропу» застываюць у вельмі тонкія ніткі, якія складаюцца з часцінак цэлюлозы.
Гэты трапны спосаб атрымання штучнага шоўку не адразу знайшоў сабе скарыстанне. Меднааміячны шоўк аказаўся даволі дарагім. Хімікі працягвалі шукаць і больш танную сыравіну і больш танны спосаб апрацоўкі.
У 1884 годзе быў распрацаваны прамысловы спосаб вырабу шоўку з нітрацэлюлозы, а нітрацэлюлозы — з баваўняных ачосаў, вельмі малакаштоўнай сыравіны.
Раствор нітрацэлюлозы ў сумесі спірту і эфіру праціскаўся праз тонкія шкляныя трубачкі дыяметрам у адну дзесятую долю міліметра. Струменьчыкі раствору бесперапынна выцякалі ў рэзервуар з вадой,
падкіслены вельмі слабай азотнай кіслатой. Спірт і эфір паглыналіся вадой, а нітрацэлюлоза зацвердзявала ў выглядзе тонкіх валокнаў штучнага шоўку.
У 1890 годзе была пушчана першая фабрыка па вырабу нітрашоўку. Яго вытворчасць, праіснаваўшая паўстагоддзя, у сучасны момант зусім спынілася, таму што з’явіліся больш танныя сарты штучнага шоўку.
У пошуках таннай сыравіны для вытворчасці шоўку хімікі нарэшце спыніліся на драўніне, а што можа быць танней драўніны!
У ёй жа змяшчаецца многа цэлюлозы — амаль 50 працэнтаў, а ўсасне і елцы— 60 працэнтаў. Яшчэ больш цэлюлозы ў бавоўне — прыкладна 94 працэнты,— але каштуе яна значна даражэй, чым драўніна, ды і няма сэнсу рабіць з яе валакно, калі можна яго зрабіць з драўніны.
Елку лічылі лепшай, чым іншыя хвойныя пароды, таму што ў сасне і лістоўніцы змяшчаецца многа смалы. Смала робіць цяжкім нарыхтоўку «шаўковага» сіропу, які называецца віскозай.
Самым распаўсюджаным спосабам вытворчасці штучнага шоўку з’яўляецца віскозны. 3 кожным годам павялічваецца яго вьшуск.
У 1957 годзе ва ўсім свеце было спрадзена звыш мільёна васьмісот тысяч тон віскознага валакна, што складае больш палавіны ўсёй сусветнай вытворчасці штучнага валакна.
«Яловы шоўк» не выпадкова заваяваў сабе такія трывалыя пазіцыі. Іх забяспечылі таннасць зыходнай сыравіны, прастата і таннасць апрацоўкі.
Ссечаныя ў лесе дрэвы ачышчаюць ад кары і распілоўваюць на бярвенні аднолькавай даўжыні — балансы. На цэлюлозным заводзе
Рыс. 15. Схема вытворчасці
ЗМЕШ&АННЕ 8ІСК03
miaur.
ФІЛЬТРАВАННЕ ( АБЕСПАВЕТРЫВАННЕ
8ІСК03А НА ПРАДЗЕННЕ
Ф<ЛЬ£РД
І-8іскоздп₽даед 2-^'іслата, 3*ФІЛЬ£рд ^НІТ^А
ГлД36ннр
ШОЎк
В1скознага шоўку.
балансы сякуць на дробныя шчэпкі. Іх вараць у вялікіх жалезных катлах у растворы гідрасярністакальцыевай солі (Са (НСО3)2) пад ціскам у 4 атмасферы пры тэмпературы 140 градусаў на працягу 10—12 гадзін.
Цэлюлозную масу пасля варкі прамываюць вадой, спрасоўваюць у шырокія лісты кардону. Кіпы цэлюлознага кардону адвозяць на фабрыкі штучнага шоўку.
У час перавозкі і захоўвання на складзе цэлюлозны кардон усмоктвае вільгаць.
Для таго каб выраўнаваць вільгаць цэлюлозы, яе сушаць пры тэмпературы 55 градусаў.
Пасля сушэння цэлюлозу ўзважваюць, укладваюць у вялікія ван ны і заліваюць растворам шчолачы так, каб вадкасць пакрывала пачкі цэлюлознага кардону. Пачынаецца самая важная аперацыя — перавод цэлюлозы ў растваральны стан.
4. Ксантагенат — «які нарадзіўся аранжавым»
Заглянуўшы ў ванну праз паўгадзіны, мы ўбачым замест беласнежных тонкіх лістоў цэлюлознага кардону светла-жоўтыя, распухшыя «кавалкі», падобныя на лісты раскатанага цеста. Валокны цэлюлозы ў прысутнасці шчолачы набракаюць значна больш, чым у чыстай вадзе. Малекулы шчолачы пранікаюць паміж валокнамі цэлюлозы і як бы расціраюць іх. Валокны цэлюлозы патаўшчаюцца і ў той жа час некалькі пакарочваюцца.
Да ванны далучаны гідраўлічны прэс. Калі цэлюлоза добра набракне, звычайна гадзіны праз паўтары-дзве, адкрываюць спускны кран. Лішак шчолачы сцякае. Затым з дапамогай гідраўлічнай гюмпы прыводзяць у рух поршань прэса, які адціскае астатнюю шчолач. Гэтая аперацыя праводзіцца да таго часу, пакуль вага цэлюлозы не будзе роўна трохкратнай вазе ад узятай для перапрацоўкі цэлюлозы.
Рэчыва, якое атрымліваецца пры апрацоўцы кардону шчолаччу, называецца алкаліцэлюлозай (алкалія азначае шчолач). Пры ўзаемадзеянні са шчолаччу цэлюлоза не толькі набракае, але і ўтварае з ёй хімічнае злучэнне. Да малекул цэлюлозы далучаюцца часцінкі шчолачы, якія дапамогуць ёй перайсці ў растваральны стан.
Адціснутая алкаліцэлюлоза паступае ў драбнільнік. У гэтым апараце, у якім верцяцца валы з нажамі, алкаліцэлюлозу гадзіны дзве-тры рэжуць, б’юць, рвуць, і яна ператвараецца ў пышную, пухлападобную масу, аб’ём яе павялічваецца, прастора паміж валокнамі запаўняецца паветрам. У сярэднім адзін кілаграм добра адціснутай сухой алкаліцэлюлозы паглынае 1,22 літра паветра.
Здробненую цэлюлозу выгружаюць у бляшаныя цыліндрычныя скрынкі і адвозяць у камеру перадпаспявання, спецыяльнае памяшканне, дзе алкаліцэлюлоза вытрымліваецца, або, як гавораць рабочыя выіворчасці, паспявае. Паспяванне неабходна для таго, каб атрымаць «шаўковы» сіроп патрэбнай вязкасці, які можна лёгка перакачваць па трубах пры наступных вытворчых аперацыях. Пад дзеяннем кіслароду
паветра, паглынаемага алкаліцэлюлозай пры паспяванні, адбываецца разбурэнне некаторай колькасці малекул цэлюлозы. Гэта паляпшае яе растваральнасць.
У камеры заўсёды падтрымліваецца аднолькавая тэмпература, прыкладна 25—27 градусаў. Пры паспяванні алкаліцэлюлозы кожны градус мае значэнне, таму што пры паніжэнні тэмпературы паспявапне запавольваецца, а пры павышэнні — паскараенца. Чым вышэйшай будзе тэмпература і чым даўжэй будзе алкаліцэлюлоза зпаходзіцца ў камеры перадпаспявання, тым меншай будзе вязкасць віскозы.
Цяпер да малекул алкаліцэлюлозы далучаюць малекулы серавугляроду. Вось яны і перавядуць цэлюлозу ў растваральны стан.
Цэлюлозу перагружаюць у круглы або шасцігранны барабан, што навольна верціцца, з герметычна закрываючайся накрыўкай, да якой
падведзены трубы. Ен называецца ксантат-барабан. Па трубах у ксантат-барабан падаецца халодная вада, што цыркулюе паміж яго двайнымі сценкамі.
Серавуглярод, які прадстаўляе сабой лятучую вадкасць з непрыемным пахам, упускаецца ў барабан.
Калі паглядзець у барабан праз назіральнае шкло, зробленае ў адным з яго канцоў, то відаць, што пад дзеяннем серавугляроду алкаліцэлюлоза ператварылася ў жоўта-аранжавую масу.
У выніку ўзаемадзеяння
Рыс. 16. Вакуум-ксантат-з.мяшальнік. серавугляроду са шчолачнай цэлюлозай
утварылася новае хімічнае злучэнне, новае рэчыва. Яно носіць гучную назву: ксантагенат, што азначае нарадзіўшаеся аранжавым («ксантас» — па-грэчаску аранжавы).
Цэлюлоза, якая ператварылася ў ксантагенат, растваральная ў азадзе, але яе растваральнасць можна павысіць, калі дабавіць у ваду крыху шчолачы. Вось чаму на вытворчасці для яе растварэння карыстаюцца таннай шчолаччу — едкім натрам.
Раствор ксантагенату ў вадзе або ў слабай шчолачы носіць назву віскозы. Слова віскоза французскае («вісказітэ» — вязкасць).
Ксантагенат раствараюць у вялікіх жалезных катлах. 'Гаксама, як і ксантат-барабан, яны маюць двайныя сценкі, паміж якімі цыркулюе вада для ахаладжэння раствараемага ксантагенату.
Унутры катлоў бесперапынна верцяцца мешалкі. Іх лопасці перамешваюць ксантагенат, каб ён хутчэй раствараўся.
Пасля пяці-шасці гадзін работы з растваральнікаў выгружаюць вязкую светла-карычневую вадкасць, яе атрымліваюць цяпер, апра-
цоўваючы шчолачную цэлюлозу толькі ў адным апараце — вакуумксантат-змяшальніку. Гэта і ёсць віскоза. Але яна яшчэ непрыгодная для вырабу шаўковых нітак. Яе трэба ачысціць ад пабочных прымесей. У гэтай бурай вадкасці трапляюцца якіясьці валаконцы, кавалкі ксантагенату, які не растварыўся, выпадкова трапіўшыя парушынкі. Акрамя таго, у ёй многа пузыркоў паветра, і для атрымання патрэбнай вязкасці яна павінна яшчэ паспець. Калі ў віскозе застануцца пузыркі паветра, то пры прадзенні будуць частыя разрывы ніткі. Для таго каб адфільтраваць віскозу, вызваліць яе ад паветраных пузыркоў і даць ёй паспець, яе змяшчаюць у так званы віскозны склеп.
Віскозу вытрымліваюць у склепе не больш 36 гадзін і затым чатыры разы праганяюць праз фільтры.
5. Віскоза становіцца шоўкам
Прайшоўшы праз фільтр, віскоза робіцца светлай, зусім чыстай вадкасцю, падобнай па колеру на хлебны квас. Пад ціскам сціснутага паветра віскозу падаюць па трубах у прадзільны цэх, у прадзільныя машыны.
Кожная з гэтых прадзільных машын можа даць столькі шоўку, колькі не дадуць і некалькі соцень тысяч шаўкавічных чарвей.
Прадзенне штучнага валакна зусім непадобна на выраб пражы з шэрсці і бавоўны. На тэкстыльных фабрыках перш чым атрымаць доўгія ніткі, кароткія, зблытаныя валаконцы бавоўны або шэрсці расчэсваюць, каб яны размясціліся паралелыіа адны другім, а затым ужо іх выцягваюць і скручваюць.
Пры прадзенні штучнага валакна адразу атрымліваецца вельмі доўгая нітка.
L5
Рыс. 17. Машына для прадзення віскознага шоўку: / — бабіна; 2 — нітка; 3 — кіслата; 4 — фільера; 5-віскозаправод.
Невялікая помпачка напампоўвае віскозу ў шкляныя трубачкі, якія заканчваюцца напарсткамі, зробленымі са сплаву золата і плаціны. Напарсткі маюць у днечку вельмі дробныя адтуліны, дыяметр якіх не перавышае некалькі сотых міліметра.
Называюцца гэтыя напарсткі фільерамі.
Шкляныя трубкі разам з плацінавымі напарсткамі апушчаны ў карыта, размешчанае ўдоўж прадзільнай машыны. Праз карыта бесперапынна працякае вада, у якой растворана серная кіслата.
Тонйія струменьчыкі віскозы, якія выцякаюць з фільер, трапляюнь у расгвор сернай кіслаты. Серная кіслата адымае ад малекул ксантагенату часцінкі натрыю і серавадароду. Цэлюлоза зноў становіцца сама сабой і выдзяляецца ў выглядзе шаўкавістай ніткі. Гэтыя ніткі матаюць або на бабіны — вялікія шпулькі, або ў маткі. Маткі прамываюць чыстай вадой, каб выдаліць рэшткі сернай кіслаты і тых рэчываў, якія атрымаліся ў выніку рэакцыі сернай кіслаты са шчолаччу і серавугляродам.
Ніткі з бабін знімаюць някручаныя, таму пасля прамывання і сушкі бабіны ўстанаўліваюць на верацёны круцільных машын, якія хутка верцяцца. На кожнай такой машыне ёсць да 300 верацён.
КНІГІ ОНЛАЙН
