Tallinn 2019
Õppeaines:
Õpperühm:
Juhendaja :
Sisukord
Sissejuhatus 3
1. Millal hakati
viskoosi kasutama? 4
2. Viskooskiu tootmine 4
3. Viskooskiu ehitus 5
4. Viskooskiudude omadused 5
5. Kus kasutatakse viskoosi? 7
6. Kui loodussõbralik on
viskoos ? 7
Viited 9
Sissejuhatus
Viskoos
on regenereeritud
tsellulooskiud , mis saadakse viskoosmenetlusel
filament - ja staapelkiududena. Keemiliselt koostiselt on viskoos
tselluloos . Viskooskiudude kaubanduslikke nimetusi: Argentea;
Danufil; Empress; Enka; Enka
Profile ; Viscose; Faberta; Fibro; Flox;
Floxan;
Galaxy ; Iridel-Viscol; Junlon; Krehalon; Lenzing Viscose;
Swelan; Tairiyon; Three
Gold Horses; Vibron-Crinol; Viscofil;
Viscolan; Viscose. Õõnes on viskooskiud Viloft. Tulekindlad kiud on
Fibrafinn ja Visil. Kiud välitööstusele sobivad Sanilon, Sarille,
Sterilon L., Viscofil. Kiud lausriidetööstusele Avihaf, Avilon ja
Fibro ning kiud rehvitööstusele Cordenka ja Viscord.
1. Millal hakati viskoosi kasutama?
Viskoosi
tootmise protsess avastati Briti teadlaste
Cross , Bevan ja Beadle
poolt 1892. Peale pikka keemilist protsessi ekstraheeriti viskoosi
tsellofaani valmistamiseks. Tselluloostehiskiude toodeti aastal 1997
ca 2,8 miljonit tonni. Maailma kiutoodangust moodustas see 5,7%. Maailma suurimaks viskoosi tootjaks on tänapäeval välja kujunenud
India Grasimi tööstus. Kuid samal ajal suurimad tehased on
Indoneesias, mis toodab päevas 150 tonni ja Austrias, mis toodab 170
tonni. 1920-ndatel ja 30-ndatel oli viskoos peaaegu täielikult
asendanud
puuvilla aluspesu ja sokkide valmistamisel.
2. Viskooskiu tootmine
Viskooskiudu
valmistatakse puidutselluloosist keeruka töötlemise teel.
Viskooskiu tooraineks kasutatakse enamasti
kase , kuuse, pöögi või
eukalüptipuu tselluloosi. Tselluloos saabub vabrikusse pressitud
lehtedena, mis saadakse peenestatud puidu keetmisel
kaltsiumvesiniksulfiti lahuses. Tooraines sisalduva tselluloosi
polümerisatsiooni aste peab olema üle 1000. Pärast kuivatamist
kindla niiskusesisalduseni (6-8%) töödeldakse tselluloosilehti
18-protsendilise naatriumhüdroksiidi lahusega (merseriseeritakse).
Eemaldatakse keemilise protsessi abil võõrlisandid.
Tselluloosilehed pannakse naatriumhüdroksiidi lahusesse, kus need
tursuvad ja moodustub nn leelistselluloos. Keemiliselt muutub osa
tselluloosimolekulidest leelistselluloosiks ehk mõnedes
hüdroksüülrühmades asendub
vesinik naatriumiga. Pärast üleliigse
niiskuse väljapressimist tselluloos peenestatakse kohevaks massiks.
Leelistselluloosi
lastakse reageerida õhuhapnikuga. Eelvalmimise tingimusi järgitakse
hoolikalt. Hapnik reageerib leelistselluloosiga ning toimub
tselluloosmolekuli osaline lõhustumine. Liiga lühikesed molekulid
ja võõrlisandid lagunevad, kuid väheneb ka tselluloosmolekuli
pikkus. Eelvalmimise eesmärk on puhta ja molekulide suuruse poolest
ühtlase massi saamine. Viskoosi eelvalmimisel
alaneb tselluloosi
polümerisatsiooni aste
tasemele 280-350.
Eelvalminud
leelistselluloosi väävelsüsinikuga töödeldes tekib
tselluloosksantogenaat, mis lahustub lahjas
naatriumhüdroksiidilahuses. Järgmises staadiumis püütakse saada
võimalikult viskoosne lahus, mida saab kiuks kedrata. Ühtlasi
püütakse eemaldada kõik võõrlisandid. Selleks
tselluloosksantogenaat lahustatakse ( tselluloosksantogenaat
lahustatakse lahjas naatriumhüdroksiidilahuses), järelvalmistatakse
(viskoosi lastakse seista toatemperatuuril 5-24 tundi. Järelvalmimise
ajal paraneb viskoosi kedratavus), filtreeritakse (kaks või kolm
korda) ja vabastatakse õhust. Selles staadiumis saab lisada
soovitud lisaaineid kiule teatavate omaduste andmiseks nagu nt
värvaineid, tulekindlad või matitavad ained.
3. Viskooskiu ehitus
Viskooskiudu
mikroskoobi all vaadeldes võib näha piki kiu pinda
kulgevat peent viirutust, kiu ristlõike ääred on ebakorrapärased
sakilised. Selline ehitus seletub kiu koagulatsioonil toimunud
füüsikalis-keemiliste muudatustega. Viskooskiu välimised ja
sisemised
kihid ei kõvene üheaegselt. Kõvenedes tõmbub sisemine
kiht kokku, põhjustades pealmise kihi kurrulisust. Viskooskiu
läbimõõt on 10-40 µm. Vaatamata kiu pinna soonilisele ehitusele
on viskoosniit sile ja läikiv, viskoosriie aga hargnev, kaarduvate
lõngadega ja kergesti libisev. Looduslike tsellulooskiududega
võrreldes on viskooskiul kaks iseloomulikku eripära: molekuliahela
pikkus on umbes kümnendik tsellulooskiudude molekuliahela pikkusest
ning kristalliseerumisaste on vaid 30-40%, puuvillal on näiteks 70%.
Seetõttu on viskooskiud puuvillast mehaanilise tugevuse, keemilise
vastupidavuse, sirgestumise ja mõõdupüsivuse poolest nõrgem.
Viskoosi hügroskoopsus on suurem kui puuvillal, viskoosi
konditsiooniline niiskus on 11-14%.
4. Viskooskiudude omadused
Viskooskiud koosnevad hüdratselluloosist. Selle molekulide ahelad on
lühemad ja väiksema orientatsiooniga kui looduslikul tselluloosil.
Seetõttu on hüdratselluloos keemiliselt aktiivsem ja mehaaniliselt
nõrgem kui looduslik tselluloos. Kiukaubanduses on saadaval kiu
ehitust ja omadusi üle 60 teguri. Need on
muuhulgas :
tooraine puhtus ; tooraine polümerisatsiooni aste ehk molekuli pikkus;
eelvalmimise kestus; kasutatud väävelsüsiniku kogus;
sadestuslahuse koostis ja temperatuur; kalgendumise kiirus ehk kiu
moodustamise kiirus; ketramise kiirus, venitamise määr ja viis.
Viskoosi pikkuse ja jämeduse saab määrata vastavalt
kasutusotstarbele. Staapelkiud jagunevad pikkuse järgi vastavalt
tabel 1 järgi:
Tabel 1
Viskooskiu
liigid
Kiu liikKiu pikkus, mmJämedus, dtexLühikesed kiud
6 12
1,7 - 22
Puuvillatüüpi kiud
30 - 60
1,3 - 3,1
Villatüüpi kiud
30 - 120
2,2 - 4,2
Vaibakiud
20 - 200
4,4 - 28
Viskooskiudude hügroskoopsus normaalsetes tingimustes on ligikaudu
sama mis looduslikul siidil. Vee mõjul viskooskiu tursub ja kaotab
oma tugevusest 50-60%, mis on tema oluliseks puuduseks. Kuivamisel
taastub endine tugevus. Niiskes olekus suureneb kiu
venivus , kuid
niigi väike
elastsus väheneb veelgi. Maksimaalse
veeimavuse puhul
suureneb viskooskiu ristlõikepind 45-60%, pikkus kuni 5%.
Lühiajaline viskooskiu kuumendamine isegi kuni 160˚C-ni ei põhjusta
erilisi muutusi, kuid kestev kuumuses (120˚C) hoidmine muudab nad
murduvaks ja vähendab tugevust. . Ta talub kuumust nagu
puuvill ,
kuid triikimistemperatuur peab olema madalam. Põlemisel käitub nagu
puuvill, seega põleb samuti suure
leegiga , kiiresti ja tunda on
puupõlemise lõhna.
Leeliste mõjul viskooskiu tursub ja nõrgeneb, kuid
kestval mõjutamisel isegi lahustub. Anorgaaniliste hapete nõrgad lahused
avaldavad viskooskiule lagundavat toimet. Nõrgad orgaanilised
happed märgatavat mõju ei avalda.
Päikesevalgus kahjustab viskooskiudu pikaajalise toime järel.
Viskooskiu tugevus on umbes kaks korda väiksem kui looduslikul
siidil.
Viskoos on raske kiud, selle tihedus on puuvillaga
samast klassist
ehk 1,52 g/cm3.
Kiudude venivus on 20-22%. Vetruv
deformatsioon moodustab sellest
12-15%, jääv deformatsioon 65-75%, mis ongi viskoossiidi suure
kortsuvuse põhjuseks.
Viskooskiud on tugeva läikega, terava läike kõrvaldamiseks
lisatakse ketruslahusesse matistavaid aineid.
Värvuselt on viskoos läbipaistev,
kollakas , peegeldamise teel saab
valge värvuse. On klaasija läikega, kuid tihti eemaldatakse läige.
Puhta tselluloosina on viskoos oma omadustelt väga sarnane
puuvillale.
Viskoos märgub kiiresti,
imab vett endasse rohkem kui puuvill,
kuivab aeglaselt. Viskoosi on veeimavuse tõttu hea värvida. Kui
looduslikud tsellulooskiud on märjalt tugevamad, siis viskoos on
märjalt nõrgem,
rebeneb kiiresti. Samuti ei kannata viskoos
keetmist. Seega tuleb viskooskiust esemete pesemine
tsentrifuugimisega olla ettevaatlik. Viskoosi soovitatakse pesta
60°C.
Viskoosi
on
soovitav pesta õrnpesu programmiga.
Viskoosi ei ole soovitatav väänata ega kuivatada masinas.
Viskoosist esemed kortsuvad kergesti, aga samas on neid niiskelt
kerge triikida. Viskoos talub hästi keemilist puhastamist.
5. Kus kasutatakse viskoosi?
Kuna viskoos imab hästi vett, siis on ta hügieeniline. Hea
veeimavuse tõttu kasutatakse viskoosi mähkmete ja hügieenisidemete
valmistamiseks. Sobib just hästi suverõivasteks: pluuside,
kleitide, seelikute valmistamiseks, samuti valmistatakse
voodrikangast. Viskoos ei elektriseeru nagu sünteetilised kiud ja
nii sobib viskoosist voodrikangas just talverõivastele.
Viskoosi kasutatakse ka
kardinate , mööbliriide, vildi ja vaipade
tootmisel. Uued tulekindlad viskooskiud on hea
materjalivalik ühiskondlike hoonete ja transpordi vahendite kardinateks.
Tulekindlate kiudude
eeliseks muude kiududega võrreldes on
elektriseerumatus ja pillingukindlus.
Viskoosniite võib ka kasutada mitmesuguste
kangaste , trikootoodete
ja tekstiilgalanteriitoodete (paelte, narmaste jm.) valmistamiseks.
Antud
niit sobib kasutamiseks ka õhukeste kangaste ääristamisel,
nööpaukude tegemisel.
6. Kui loodussõbralik on viskoos?
Viskoos
koosneb puhtast tselluloosist ning ei põhjusta allergiat. Valget
viskoosi saab steriliseerida, mistõttu sobib see kõrgete
hügieeninõuetega toodete valmistamiseks. Võimalikeks
allergiapõhjustajateks võivad viskoosi puhul olla värv- või
viimistlusained. Veel võivad allergiat põhjustada tootmisprotsess
kiudu jäänud võõrlisandid. Viskoos on kiutootjate arvates väga
keskkonnahoidlik kiud. Võrreldes puuvillaga läheb ühe kiukilo
tootmiseks vaja vähem tootmispinda ning tootmiseks võidakse
kasutada vähemväärtuslikku maa-ala.
Viskoosi
tootmisel esineb teatavaid keskkonna- ja terviseprobleeme.
Ketrusprotsessis tekivad kõrvalained on muuhulgas:
* väävelsüsinik, mis protsessis vabaneb väävelsüsiniku ja
väävelsüsinikuna ning võib põhjustada nii tervisehäireid kui ka
keskkonnaprobleeme.
*
naatriumsulfaat, mis tekib ketrusprotsessis kõrvalproduktina.
Naatriumsulfaati kogutakse ja kasutatakse tselluloosi- või
pesuvahenditööstuses toorainena.
*
väävelhape, naatriumsulfaat ja tsinksulfaat, mis järeltööstusel
erituvad pesuvette ja võimalik, et ka veekogusse.
Viskoosi
tootmisprotsessil on suuremateks probleemideks ettevõtete
energiaallikad ja nende mõju keskkonnale.
Viited
Kõik kommentaarid