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
Miks? Polüakrüülkiud on niiskuse suurenedes tugevam, sest ... 11. Kumb on pillingualtim, kas siidikiud või viskoosstaapelkiud? Miks? Viskoosstaapelkiud on pillingualtim, sest need kiud on lühemad. 12. Milline on sooja polüakrüüli ristlõikepinna kuju? Et polüakrüül oleks soe, peavad pinnas olema õhuavad, kus õhk saab liikuda. Samuti peab pind olema krobeline. 13. Kas puuvillakiud läigib rohkem või vähem kui viskooskiud? Miks? Viskooskiud on läikivam, sest kiu pind on siledam. 14. Milleks puuvillakiudu merseriseeritakse? Kuidas seda tehakse? Puuvillakiudu merseriseeritakse, sest siis muutub puuvillakiud läikivamaks. Merseriseerimine tähendab, et kiud muudetakse ühtlasemaks ja siledamaks. 15. Kas kuival talvepäeval on kiu venivus suurem kui vihmasel suvepäeval? Miks? Kuival talvepäeval on kiu venivus ... 16. Miks valmistatakse talveriideid rohkem proteiinkiududest? Miks? (Kiu termiline püsivus)
Õppeaines: Õpperühm: Juhendaja: 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
toimuv pürolüüs. Puitu kasutatakse paljude põhjuste tõttu uue energia võitmise jaoks. Küttepuit viitab uuestikasvava toorainena heale ökobilansile, kui seda uuesti istutatakse ja kasvatatakse. Puitu kasutatakse põletusainena puuahjudes. Muud ainelised kasutamisevõimalused: · Suitsutamispuit - toiduainete konserveerimiseks; · Tselluloosi tooraine, millest valmistatakse sealhulgas paberit ja tselluloosiprodukte nagu tselluloid ja viskooskiud; · Tooraine keemiliste produktide jaoks nagu tõrv ja puusüsi; · Lähtematerjal viina tootmiseks. VIIDATUD ALLIKAD · http://et.wikipedia.org/wiki/Puit
triikida niiskelt madala temperatuuriga riide pahemalt poolt. Suure kuumuse mõjul läheb kiud värvist ära ja kõrbeb. Kloorpleegiteid ei tohi kasutada. Viskoos (lühend: VI) Viskoos on oma omadustelt puuvillale väga lähedane, kuid ta on puuvillakangast imavam ning seetõttu ka hügieenilisem. Viskooskangas on väga kerge, pehme ja hästi langev. Tavaline viskoos on väga läikiv ja poolläbipaistev. Kahjuks kortsub viskoos kergemini kui puuvill. Viskooskiud ei tekita staatilist elektrit, mis paneks rõivad vastu ihu liibuma. HOOLDAMINE: Viskooskiud paisuvad vees umbes neli korda rohkem kui puuvillkiud ja ka pikenevad. Seetõttu on soovitav viskoosmaterjale keemiliselt puhastada kuna pesemisel muutub kiud nõrgaks. Viskoosi on soovitav pesta õrna pesuprogrammiga. Käsitsi pestes ei tohiks toodet jätta vette ligunema ja vesi tuleks välja muljuda mitte väänata. Kuna viskoosist
HÜDROFOOBSED(märgumatud) kas laseb vett läbi või jääb vesi kiu pinnale. Kiude iseloomustab ka : KUIVAMISKIIRUS kiiresti kuivavad sünteeskiud, puuvill annab kõige aeglasemalt niiskust ära. KIU LAHUSTUVUS VEES Nt eriti õhukese villase riide saamiseks korrutatakse villane lõng vees lahustuva lõngaga, pärast kudumist pestakse riie, vees lahustuv lõng eemaldub. NIISKUSE KINNIPIDAMISVÕIME Kiudude võime siduda niiskust ilma, et need tunduksid märjana. Mähkmete jaoks parim viskooskiud. NIISKUSE SIIRDAMINE/KONDENSEERUMINE NAHA PINNALT Nahalt erituv niiskus saab õhku läbilaskvatest kiududest (looduslikud kiud ja mikrokiud) läbi minna. Sünteeskiududes kondenseerub nahalt erituv niiskus kiu pinnale ning nahk tundub märjana. *KIU KEEMILINE PÜSIVUS See tähendab kiu vastupidavust kiu omaduste säilimistmuutumatutena reageerides hapete,leeliste vm keemiliste ainete toimele nt pesemisel, plekkide eemaldamisel, värvimisel, viimistlemisel.
viskoosil. 2. Venivus Venivus on 1,9%, On parem kui Suurema Venivad vähem kui sest on üsna tugev atsetaadil. venivusega. viskooskiud. kiud. 3. Temperatuuri Hea soojuspidavusega. Kuumuskindlus on Suurepärane Ei talu kõrgeid Vastupidavamad taluvus parem 150C. soojapidavusega. temp., 110-120C. kõrgetele Sulamtemp
· C-kiud on eriti anisotroopne materjal kuna tasapinnas seovad C aatomeid tugevad kovalentsed sidemed, tasapindade vahel on aga Wan Der Waalsi jõud · Tasapinnad on orienteeritud kiutelje suunas, kuid nende paigutus võib olla : ringjooneline, radiaalne, juhuslik radiaalneringjooneline, juhuslik- ringjooneline 14.Süsinikkiu prekursorid Süsinikkiudu valmistatakse peamiselt kolme toorme baasil (ehk nn prekursorid) · Rayon-kiud (viskooskiud) Saadakse viskooskiu termilisel töötlemisel. Tema headeks külgedeks on madal soojusjuhtivus ja tihedus, kõrge termiline stabiilsus, piisav tõmbemoodul ning madal adsorbtsioon (kaks tähendust- valguse neeldumine ja teise aine kogunemine ainult esimese peale). Kasutatakse nt rakettide düüside valmistamisel. · Pigi Saadakse nafta või kivisöe töötlemisel. Head küljed: negatiivne aksiaalne soojuspaisumistegur, kõrge
· nad on head elektri- ja soojusisolaatorid. 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
See kujutab samaaegselt puidu ainelise ja teiste 3 Pürolüüs on aine muundumine kõrgel temperatuuril ilma õhu juurdepääsuta (või vähese õhu juuresolekul). uuestikasvavate toorainete kasulikkust, mis fossiilsete energiatootjate loobumisel suureks kasuks on. Muud ainelised kasutamisevõimalused: · Suitsutamispuit - toiduainete konserveerimiseks; · Tselluloosi tooraine, millest valmistatakse sealhulgas paberit ja tselluloosiprodukte nagu tselluloid ja viskooskiud; · Tooraine keemiliste produktide jaoks nagu tõrv ja puusüsi; · Lähtematerjal viina tootmiseks.
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 - heteroahelaga / mitut liiki elemendi aatomid 5
leiutamisele puidugraanulite ja pilbaste kujul põletusainena nüüdselt mitte ainult palju ökoloogilisem, vaid ka palju mugavam kui õli või gaas (http://et.wikipedia.org/wiki/Puit). 1.2.5. Muud ainelised kasutamisevõimalused: · Suitsutamispuit - toiduainete konserveerimiseks; · Tselluloosi tooraine, millest valmistatakse sealhulgas paberit ja tselluloosiprodukte nagu tselluloid ja viskooskiud; · Tooraine keemiliste produktide jaoks nagu tõrv ja puusüsi; · Lähtematerjal viina tootmiseks. 2. METOODIKA Käesolevas uuringus küsitleti kümmet ehitusfirma ,,Stesamex" töölist, kes omavad eramaja, et teada saada, kumba ehitusmaterjali kasutatakse ehituses rohkem, kas betooni või puitu. Oma küsimustikuga sooviksin teada saada, kas eelnevalt püstitatud hüpotees vastab tõele. Tänu sellele saaks teada, kumba materjali inimesed rohkem pooldavad ehituseks.
sobivad kõrgmolekulaarsed ühendid- polümeerid. Saadud kõrgmolekulaarsetest ühenditest valmistatakse tekstiilikiud. 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
Tselluloostehiskiu d Viskoos VI omadustelt puuvillale väga kardinate, mööbliriide, tavaviskoos soovitatakse pesta, kuid mitte lähedane, vildi ja vaipade tootmisel. kollakas ja üle 60 kraadises vees, imab hästi niiskust ning Uued tulekindlad läbipaistev, mehhaanilist töötlust tuleks seetõttu on ka hügieeniline, viskooskiud on hea pleegitatuna vältida, sest toode võib väga kerge, pehme ja hästi materjalivalik valge kortsuda või kokku tõmmata. langev, kortsub kergemini kui ühiskondlike hoonete ja Ei soovitata tugevalt puuvill, päikesevalgusele transpordivahendite tsentrifuugida või vastupidav, märjalt on kiud kardinateks
Kindlasti tulevad kõigile meelde Den-märgistused kauplustes müügilolevate õhukeste sukkade ja sukkpükste pakenditel. Nii tex kui den on jämeduse mõõtühikud, mis näitavad kaalu kindlaksmääratud pikkuse kohta. Seega kiu raskus mõjutab mingil määral kiu suuruse numbrit. Selle süsteemi järgi on ühesuguse jämedusega (ja 9000 m pikad) viskoos, polüeteen ja polüamiid erinevate den numbriliste näitajatega, kuna viskooskiud on nendest kolmest kõige raskem, siis tema den on seetõttu ka kõige suurem ja polüeteenil on den kõige väiksem, kuna ta on kolmest kõige kergem. Kiu jämeduse väljendamiseks kasutatakse veel ühte võimalust: 5. Dpf - den filamendi kohta Dpf saadakse kui lõnga suurus (jämedus) jagada filamentide arvuga, millest ta koosneb. Näiteks : 40 den lõng, mis koosneb 20-st filamendist = 2 dpf
S Kui saadud siirupitaolist lahust pressida läbi peente avade ja juhtida happelahusesse, laguneb ksantogenaat ja saame jälle tselluloosi, kuid pikkade siiditaoliste kiududena. Tegelikult ei ole see enam samasugune tselluloos kui enne lahustamist, vaid on hüdraattselluloos, mille molekulid on märksa lühemad ja struktuur on hõredam. Saadud kiudainet nimetatakse viskooskiuks e. viskoossiidiks. Viskooskiud kujutab endast seega tavalist tselluloosi, mis keemilise töötlemise käigus on osaliselt hüdrolüüsunud ja madalama polümerisatsiooniastmega. Protsessi olemus seisnes siis selles, (veelkord) et tselluloosi töötlemisel NaOH-ga viiakse tselluloos lahustumatuks leelistselluloosiks. See moodustab süsinik-disulfiidiga lahustuva ksantogenaadi. Tselluloosksantogenaadi leelisene lahus (viskoos) surutakse peente jugadena väävelhappega täidetud sadestusvanni, kus ksantogenaat laguneb
annaabi.ee 
