OSULA PÕHIKOOL Tehiskiud Keemia referaat Juhendaja: Kaja Parker Koostaja: Mattias Loos Haamaste 2009 Sissejuhatus Käesolev referaat annab lühikese ülevaate tehiskiududest. Lähemalt olen rääkinud tehiskiudude alamliikidest. Mulle endale huvipakkuvad valdkonnad on viskooskiud ja atsetaatkiud/triatsetaatkiud, mille kohta sain kõige rohkem informatsiooni. Järgnevas referaadis olen siiski püüdnud välja tuua olulisima tehiskiududest, mis puudutavad meie igapäeva elu. Antud referaadi eesmärgiks seadsin uue info omandamise tehiskiudude kohta enda jaoks ja selle info edasiandmise ka lugejale. Kui mõningates kohtades ruumi, olen ka lisanud mõned pildid teksti illustreerimiseks. Tehiskiud Tehiskiudu ehk kunstsiidi hakati valmistama 19
Segatuna kasutatakse vaskammoniaakkiude kostüümiriide ning trikootoodete valmistamiseks. 1.4 ATSETAAT Atsetaat on tselluloosi- või puuvilla jääkidest valmistatud peen ja pehme kiud. Vastupidiselt viskoosile saadakse atsetaati kuivketrusmenetlusel. Tugevus on aga atsetaadil viskoosiga võrdne. Atsetaadi eelis viskoosi ees on aga see, et ta ei ole vastuvõtlik hallitusele ning kahjurputukate poolt tekitatavatele kahjustustele. Atsetaatkiud on termoplastilised, mis tähendab, et neile võib anda püsiva vormi, mis ei kao pestes. Kiud kuivavad kiiresti ning ei vaja triikimist, kuid vale pesemine liiga kuumal temperatuuril tekitab atsetaadi kortsumise. Kiud hoiavad hästi sooja. Atsetaat ei ole keemiliselt eriti stabiile, see tähendab, et kanged happed, pleegitusvahendid ning alused kahjustavad seda. Atsetooni mõjul lahustub aga atsetaat täielikult
Sisal Taimede (Agave sisalana ) lehtedest saadavad kiud. Turbakiud Tupp-villpealt (Eriphorum vaginatum ) saadav kiud. Turbakiud on kergem kui vill ja imab paremini niiskust. Lambavillast on see 2 korda soojem. Villpeakiule tuleb täiteaineks lisada 50% lambavilla, siidi või puuvilla. Valmistatakse vatti ja vilti. Tehiskiud - kiud, mille tooraineks on tselluloos. Atsetaatkiud Selles on vähemalt 74%, kuid alla 92% tselluloosi atsetüülitud. Lyocell Uue põlvkonna tehiskiudaine, mis sarnaneb tootmiselt kuprole. Modaal Viskoosmenetlusega valmistatud suure murdetugevusega ja kõrge märgmooduliga tselluloostehiskiud. (?) Kupro e. vaskammoniaakkiud. Viskoos Viskoosmenetlusega valmistatud tselluloostehiskiud. Triatsetaat Tselluloos-atsetaatkiud, milles vähemalt 92% tselluloosi
merevesi. Pesemistemperatuur 30- 40C. Tooteid kuivatatakse varjus. Kuumuskindlus on väike(pehmeneb juba 175C juures), seega triikimistemperatuur peab olema võimalikult madal. 10 Atsetaat Atsetaati toodetakse puidutselluloosist või puuvillajäätmetest. Esmalt valmistatakse tselluloos, mida töödeldakse keemiliselt ehk atsetüülitakse. Atsetaatkiud tunduvad pehmetena ja nad on siidja mati läikega, esemed on hästi lagunevad. Tugevuselt ja mõõdupüsivuselt sarnaneb viskoosiga, kuid venivuselt jääb sellele alla. Elastsuselt ületab viskoosi, seetõttu ei kortsu kergesti. Puuduseks on elektriseeruvus ja väike niiskusimavusvõime. Hooldamine Pesta tuleb temperatuuril 30- 40C(kõrgem temperatuur võib tekitada püsivaid kortse), triikida 110C juures. Päikesevalgust talub paremini kui viskoos.
elektriseeruvuse kuivas õhus. Mõõdupüsivus on parem, kui viskoosil. Saab kedrata väga peeneid kiude, mis tunduvad pehmetena ja on siidja mati läikega. Viskoosist kergem, kuulub keskmise raskusega kiudude hulka. Põleb ühtlaselt ja lõhnab äädika järgi. Talub viskoosist paremini päikesevalgust ning see ei aldistu hallituse ja kahjuriputukate poolt tekitavatele kahjustustele. Põleb kiiresti suure leegiga, leegist eemaldamisel põlemine jätkub, üüdikhappe lõhn. Antimikroobne atsetaatkiud tuli müügile 1994. aastal, seda kiudu kasutatakse rõivaste ja kodutekstiili materjalina, aga samuti haiglatekstiilides. Modaal(MD) Modaalkiu ristlõikepind on ümaravõitu ja kiupind on sile. Modaal on suure tõmbetugevusega ja kõrge märgmooduliga hüdraattsellulooskiud. Tema märgtugevus on viskoosist oluliselt suurem. Koostiselt on puhas tselluloos. Modaal on kiud, millest on kõrvaldatud viskoosi puudused. Modaalkiust valmistatud tooted on mõõdupüsivamad kui viskoosil. Elastsem ja
Plastide puuduseks on: · haprumine madalatel temperatuuridel; · suhteliselt madal lubatav töö-temperatuur; · vananemine aja jooksul; · madal tulekindlus; · (suur soojuspaisumine). Ajalooline areng 1) Goodyear - Loodusliku kautsuki ristsildamine a) kumm 1938 b) plastik (eboniit) 1851 2) Tselluloos - 1860 a) nitreeritud tselluloos b) tselluloid Vask-ammoniaakkiud (Cu(OH)2+NH3) c) Viskooskiud (ksantogenaat) d) Atsetaatkiud (äädikhappe anhüdriid) 3) Herman Staudninger - 1920.a. tänapäevase makromolekuli mõiste, polümeeriteaduse isa 4) Wallace Carothesrs a) DuPonti firmas alates 1931 b) Polümeeride süntees Polüamiidid, c) polüestrid Kloropreenkumm 5) Karl Ziegler - Stereograafilised polümeerid 6) Giulio Natta - Kõrgtihe polüetüleen, polüpropüleen 7) Paul Flory - Polümeeride reaktsioonide mehhanism, konformatsioon, polümeeride lahused, kummielastsus
mähkmete ja hügieenisidemete valmistamiseks. 2.1.2 Atsetaat Atsetaat on tselluloosesterkiud. Toodetakse puidutselluloosist või puuvillajäätmetest. Kiudu saadakse kuivketrusmenetlusel.Tselluloosist saadud kiuna sarnanevad tema omadused viskoosiga, kortsub sarnaselt, onveidi elastsem, on sama tugev kui viskoos, märjalt rebeneb samuti, kuid on viskoosist veiditugevam. Imab viskoosist vähem niiskust ja seega kuivab kiiremini. Kuivas õhus elektriseerub. Viskoosist on atsetaatkiud kergem. Kiud on siidja läikega. Atsetaat ei talu kangeid happeid, pleegitusvahendeid aluseid. Keemilisel puhastamisel tuleb olla ettevaatlik, atsetooni sisaldavaid plekieemaldusvahendeid ei tohi kasutada. Hapetes hakkab atsetaat sulama.Kõrget temperatuuri atsetaat ei talu, hakkab samuti sulama. Atsetaat on termoplastiline,seega saab kuumuse abil atsetaatkiust 9 kangaid hästi vormida, nt pliseerida. Triikida
Taandajad on Na2S2O4, SO2 jt. (kasutatakse pleegitamisel ja värvimisel. * mineraalse päritoluga kiud (asbest) B. Tehiskiud: (saadakse looduslike kiudude töötlemisel) * Regenereeritud tsellulooskiud (kõigi taimsete kiudude põhikomponendiks on tselluloos, mis on taimeriigis üldse kõige levinum ühend. Ta on universaalne tugikonstruktsioonide materjal.. (Sellest hiljem). *Tselluloosi keemilisel modifitseerimisel saadud tehiskiud. Tähtsamad on viskoos- ja atsetaatkiud, mida mõlemaid toodetakse tselluloosi (C6H10O5)n baasil. Praktilist tähtsust omavadki töödeldud tsellulooskiud, kuna senini ei ole valktehiskiud kuigi tähtsat rolli mänginud. Tselluloosirikkaid materjale on väga palju ja sageli saab tsellulooskiudude tootmiseks kasutada ka jäätmeid. Valktehiskiude saadakse aga sellisest toormest, mis kõlbab kas inimese või looma toiduks (piima-, muna-, maapähkli-, soojavalgud. Tehiskiudude tootmisel tuleb tselluloos muuta lahustuvaks: saadud lahus
tugevusomadused ei ole maksimaalsed aga püsivad. Konstruktsiooniplastid on tugevad ja sitked , valdavalt termoplastid. Kasutatakse vormitoodetena. Kilede ja pehmete õõnsate toodete saamiseks sobivad sitked polümeerid (PE,PP,plastifitseeritud PVC, PET, PA ). Vahtplastid on polümeeri ja gaasi komposiidid. Kiumoodustajad on polümeermaterjalid, mille pikkus ületab läbimõõdu vähemalt 100x. Looduslikud kiud - puuvill, vill, siid, lina. Modifitseeritud tselluloos-atsetaatkiud, viskooskiud jms. Sünteetilised kiud - PET, PA,PAN,PP,PUR...jne. Kiud saadakse vedela polümeeri surumisel läbi spetsiaalse aukudega plaadi ja kiud kedratakse pideva kiuna. - kilemoodustajad -(liimid, pinnakattematerjalid: lakid, värvid , polümeerpinded e. polümeerpulbrid, mis sadestatakse kuumale pinnale. 3. elemendiline koostis - orgaanilised - anorgaanilised - elementorgaanilised 4. ahelakuju - homoahelaga / C põhiahelas on ühte liiki aatomid
Sünteeskiude ei liigitata standardites alarühmadesse aga näiteks võib liigitada molekuliahela valmistusmehhanismi järgi. 1.4.1 Tehiskiud Tehiskiudude omadused, ei hoia eriti sooja, katsudes tundub jahedana, imab hästi niiskust, läikivad, hea langevusega, märjalt kiud nõrgad, triikimistemperatuur kuni 120*C, õmblemine suhteliselt tülikas, libeda ja hargnevad. Viskooskiud muutuvad päikesevalguse mõjul rabetaks, põlevad sarnaselt puuvillale. Atsetaatkiud on tugevam ja päikesevalgusele vastupidav kui viskooskiud. Atsetaatkiud põleb ühtlase leegiga, vahel võib tilkuda, eraldub äädika lõhna. Tehiskiudude tootmisprotsess seisneb kiudude valmistamiseks sobivaid molekule sisaldava tooraine kogumises, molekulide eraldamises ja molekulidest kiu moodustamises. Kasutatakse enim tselluloosimolekule, millest valmistatakse nii tselluloosiesterkiudu kui ka hüdraattselluloosikiudu, mis on ehituselt peaaegu puhas tselluloos.