Реферат: Технология производства химических волокон. Производство химических волокон

Производство химических волокон

Волокнами называют тела, длина которых во много раз превышает их очень малые размеры поперечного сечения, обычно измеряемого микронами. Волокнистые материалы, т.е. вещества, состоящие из волокон, имеют широкое распространение. Это разнообразные текстильные изделия, мех, кожа, бумага и т.д. Почти до начала 20 века для изготовления волокна и тканей на его основе использовались только природные волокнистые материалы: хлопок, лен, натуральный шелк и пр.

Впервые получение искусственного волокна было осуществлено продавливанием через узкие отверстия азотнокислого эфира целлюлозы в спирто-ацетоновой смеси. В н.в. уже известно свыше 500 различных видов химических волокон, из которых освоено и выпускается промышленностью более 40. По своему происхождению все волокна могут быть подразделены на природные и химические. Химические в свою очередь делятся на искусственные, изготовляемые из ВМС, находящихся в природе в готовом виде (целлюлоза, казеин) и синтетические волокна, получаемые из высокополимеров, предварительно синтезируемых из мономеров.

Если свойства природных волокон изменяются в узких пределах, то химические волокна могут обладать комплексом заранее заданных свойства в зависимости от их будущего назначения. Из химических волокон вырабатываются товары широкого потребления: ткани, трикотаж, одежда, обувь и т.д. В производстве различных типов химических волокон, как из природных полимеров, так и из смол, имеется много общего, хотя каждый метод обладает своими характерными особенностями.

Принципиальные схемы производства химических волокон независимо от исходного сырья делится на четыре стадии.

1. Получение исходного материала (полупродукта). В том случае, если сырьем являются природные ВМС, то их предварительно необходимо очистить от примесей. Для синтетических волокон – это синтез полимеров – получение смолы. При всем многообразии исходных полимерных материалов к ним предъявляются следующие общие требования, обеспечивающие возможность формования волокна и достаточную прочность его:

– линейное строение молекул, позволяющее растворять или плавить исходный материал для формования волокна и ориентировать молекулы в волокне;

– ограниченный молекулярный вес, так как при малой величине молекулы не достигается прочность волокна, а при слишком большой возникают трудности при формовании волокна из-за малой подвижности молекул;

– полимер должен быть чистым, так как примеси снижают прочность волокна.

2. Приготовление прядильной массы. Не все природные и синтетические материалы могут служить основой для производства волокна. Получение вязких концентрированных растворов - высокополимеров в доступных растворителях или перевод смолы в расплавленное состояние – обязательное условие для осуществления процесс прядения. Только в растворе или в расплавленном состоянии могут быть созданы условия, позволяющие снизить энергию взаимодействия макромолекул и после преодоления межмолекулярных связей ориентировать молекулы вдоль оси будущего волокна.

3.Формование волокна является самой ответственной операцией и заключается в том, что прядильная масса подается в фильеру (нитеобразователь), имеющую большое число мельчайших отверстий в донышке в зависимости от метода формования. Пучки тонких волокон, образовавшихся из струек, через ряд направляющих приспособлений непрерывно отводятся в приемное устройство и затем вытягиваются наматывающими приспособлениями: бобиной, роликом, центрифугой. В ходе формования линейные макромолекулы ориентируются вдоль оси волокна. Изменяя условия формования и вытяжки можно получить разные свойства волокна.

4.Отделка заключается в придании волокну различных свойств, необходимых для дальнейшей переработки. Для этого волокна очищают тщательной промывкой от всяких примесей. Кроме того, волокно отбеливается, в некоторых случаях окрашивается и ему сообщается обработкой мыльным или жиросодержащим раствором большая скользкость, что улучшает его способность перерабатываться на текстильных предприятиях.

Вискозный метод производства искусственного волокна из целлюлозы является наиболее широко применяемым способом. Выпуск вискозных волокон в виде шелка, корда и штапеля составляет примерно 76% всех химических волокон.

Для подготовки прядильного раствора целлюлоза с влажностью 5-6% в виде листов размером 600 *800 мм обрабатывается 18-20% раствором едкого натра (процесс мерсеризации). При этом целлюлоза, впитывая раствор едкого натра, сильно набухает. Из нее вымывается большая часть гемицеллюлозы, частично разрушаются межмолекулярные связи и в результате образуется новое химическое соединение – щелочная целлюлоза.

[С6Н7О2(ОН)3]n + nNаОН↔[С6Н7О2(ОН)2ОН*NаОН]n

Реакция между целлюлозой и концентрированным раствором едкого натра является обратимой. В зависимости от применяемой аппаратуры и формы целлюлозы процесс осуществляется при 20-500С в течение 10-60 мин. Затем щелочная целлюлоза отжимается от избытка едкого натра, который направляется на регенерацию, где фильтруется, укрепляется, отстаивается, после чего вновь возвращается на мерсеризацию. Далее щелочная целлюлоза измельчается и выдерживается в определенных условиях (20-220С). В этом процессе, называемом предварительным созреванием, в результате окисления в щелочной среде кислородом воздуха снижается степень полимеризации целлюлозы, что позволяет в широких пределах регулировать вязкость получаемого затем прядильного раствора. После этого деструктированная щелочная целлюлоза обрабатывается сероуглеродом (ксанотогенирование целлюлозы). В результате реакции получается оранжево-желтый ксантогенат целлюлозы, который в отличие от исходной целлюлозы, хорошо растворяется в 4-7% растворе едкого натра. Образующийся вязкий раствор называется вискозой. Состав и свойства получаемого ксантогената целлюлозы в большой степени зависят от продолжительности и температуры процесса, а также количества введенного сероуглерода. Все перечисленные операции проводятся последовательно в 4-5 отдельных аппаратах или осуществляются до окончательного растворения в одном аппарате.

Широкому распространению производства вискозного волокна способствует доступность и дешевизна сырья. Вискозное волокно устойчиво к действию органических растворителей, выдерживает длительное воздействие температуры. Из недостатков следует отметить слабую стойкость волокна по отношению к щелочам и значительную потерю прочности в мокром состоянии.

Из вискозы, кроме шелка и штапеля, получают целлофан, корд, каракуль, искусственный волос и укупорку для бутылок.

При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом в присутствии уксусной кислоты и в качестве катализатора серной или хлорной кислоты образуется уксуснокислый эфир целлюлозы, а из него ацетатное волокно. Полиамидное волокно - капрон получается из смолы капрон, исходным сырьем для которой является капролактам. Последний вырабатывается в виде белого порошка из фенола, бензола или циклогексана.

studfiles.net

Технология производства химических волокон

Содержание

Природные и химические волокна………………………………………...…….3

Области применения химических волокон…………….………………………..5

Классификация химических волокон………………………………………..…..7

Управление качеством химических волокон…………………….…………...…9

Технологический процесс получения химических волокон……………...…..10

Гибкость производства……………………………………………...…………..14

Список используемой литературы…………………………………………...…15

Природные и химические волокна

Все виды волокон в зависимости от происхождения подразделяются на две группы – природные и химические. Среди природных различают органические (хлопок, лен, пенька, шерсть, натуральный шелк) и неорганические (асбестовое) волокна.

Развитие промышленности химических волокон находится в прямой зависимости от наличия и доступности основных видов сырья. Древесина, нефть, уголь, природный газ и газы нефтепереработки, являющиеся исходным сырьем для получения химических волокон, имеются в нашей стране в достаточных количествах.

Химические волокна уже давно перестали быть только заменителями шелка и других естественных волокон (хлопка, шерсти). В данное время они образуют совершенно новый класс волокон, имеющий самостоятельное значение. Из химических волокон могут быть изготовлены красивые, прочные и общедоступные товары народного потребления, а также высококачественные технические изделия, не уступающие по качеству изделиям из натуральных волокон, а во многих случаях превосходящие их по ряду важнейших показателей.

В текстильной и трикотажной промышленности химические волокна применяются как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами. Из них вырабатывают одежные, плательные, подкладочные, бельевые, декоративные и обивочные ткани; искусственные меха, ковры, чулки, белье, платья, верхнюю одежду, трикотажные и другие изделия.

Стремительное развитие производства химических волокон стимулируется рядом объективных причин:

а) производство химических волокон требует меньших капиталовложений для выработки единицы продукции, чем производство любого вида природного волокна;

б) трудозатраты, требуемые для выработки химических волокон, значительно ниже, чем в производстве любого вида природных волокон;

в) химические волокна обладают разнообразными свойствами, что обеспечивает высокое качество изделий. Кроме того, применение химических волокон позволяет расширять ассортимент текстильных изделий. Не менее важным является и тот факт, сто свойства природных волокон можно изменять только в очень узких пределах, в то время как свойства химических волокон, варьируя условия формования или последующих обработок, можно направленно изменять в очень широком диапазоне.

Области применения химических волокон

В зависимости от назначения химические волокна вырабатываются в виде мононитей, комплексных нитей, штапельного волокна и жгута.

Мононити – одиночные нити большой длины, не делящиеся в продольном направлении и пригодные для непосредственного изготовления текстильных и технических изделий. Мононити чаще всего используются в виде лески, а также для изготовления рыболовных сетей и мукомольных сит. Иногда мононити применяются также в различных измерительных приборах.

Комплексные нити – состоят из двух или более элементарных нитей, соединенных между собой скручиванием, склеиванием, и пригодные для непосредственного изготовления изделий. Комплексные нити, в свою очередь, подразделяются на две группы: текстильные и технические. К текстильным нитям относятся тонкие нити, предназначенные преимущественно для изготовления изделий широкого потребления. К техническим нитям относятся нити с большой линейной плотностью, используемые для изготовления технических и кордных изделий (авто- и авиашины, транспортерные ленты, приводные ремни).

В последнее время комплексные нити высокой прочности при разрыве и с минимальной деформацией при нагружении (высокомодульные) начали широко применяться для армирования пластиков, а высокопрочные нити со специальными свойствами – для изготовления дорожных покрытий.

Штапельное волокно, состоящее из элементарных нитей различной длины резки, до недавнего времени использовалось только для изготовления пряжи на хлопко-, шерсте- и льнопрядильных машинах. В настоящее время волокна с круглым поперечным срезом находят широкое применение для изготовления настенных и напольных ковров и верхнего слоя междуэтажный перекрытий. Волокна длиной 2 – 3 мм (фибриды) находят применение для изготовления синтетической бумаги.

Жгут, состоящий из большого числа продольно сложенных элементарных нитей, используется для изготовления пряжи на текстильных машинах.

Для изделий определенного ассортимента (верхний трикотаж, чулочно-насочные изделия и т.п.) вырабатываются текстурированные нити, которым путем дополнительной обработки придаются повышенная объемность, извитость или растяжимость.

Все вырабатываемые в настоящее время химические волокна по объему производства могут быть разделены на две группы – многотоннажные и малотоннажные. Многотоннажные волокна и нити предназначены для массовой выработки изделий народного потребления и технический изделий. Такие волокна вырабатываются в большом объеме на основе небольшого числа исходных полимеров (ГЦ, ЛЦ, ПА, ПЭТ, ПАН, ПО).

Малотоннажные волокна или, как их еще называют, волокна специального назначения, из-за специфических свойств вырабатываются в небольшом количестве. Они применяются в технике, медицине и ряде отраслей народного хозяйства. К ним относятся термо- и жаростойкие, бактерицидные, огнестойкие, хемосорбционные и другие волокна. В зависимости от природы исходного волокнообразующего полимера химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

В зависимости от природы исходного волокнообразующего полимера химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

Классификация химических волокон

Искусственные волокна вырабатываются на основе природных полимеров и подразделяются на гидратцеллюлозные, ацетатные и белковые. Самыми многотоннажными являются гидратцеллюлозные волокна, получаемые вискозным или медноаммиачным методом.

Ацетатные волокна получают на основе уксуснокислых эфиров (ацетатов) целлюлозы с различным содержанием ацетатных групп (ВАЦ и ТАЦ волокна).

Волокна на основе белков растительного и животного происхождения вырабатываются в весьма ограниченном количестве вследствие их низкого качества и использования для их производства пищевого сырья.

Синтетические волокна вырабатываются из полимеров, синтезируемых в промышленности из простых веществ (капролактама, акрилонитрила, пропилена и др.). В зависимости от химического строения макромолекул исходного волокнообразующего полимера они подразделяются на две группы: карбоцепные и гетероцепные.

К карбоцепным относятся волокна, полученные на основе полимера, основная макромолекулярная цепь которого построена только из атомов углерода, соединенных друг с другом. Наибольшее применение из этой группы волокон получили полиакрилонитрильные и полиолефиновые волокна. В меньшей степени, но все же в сравнительно больших количествах вырабатываются волокна на основе поливинилхлорида и поливинилового спирта. В ограниченном количестве вырабатываются фторосодержащие волокна.

К гетероцепным волокнам относятся волокна, полученные из полимеров, основные макромолекулярные цепи которых кроме азота углерода содержат атомы кислорода, азота или других элементов. Волокна этой группы – полиэтилентерефталатные и полиамидные – являются самыми многотоннажными из всех химических волокон. Полиуретановые волокна выпускаются в сравнительно небольшом объеме.

Особо следует отметить группу высокопрочных высокомодульных волокон технического назначения – углеродные, поучаемые из графитизированных или обугленных полимеров, стеклянные, металлические или волокна, получаемые из нитридов или карбидов металлов. Эти волокна применяются главным образом для изготовления армированных пластиков и других конструкционных материалов.

Управление качеством химических волокон

Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью [до 1200 Мн/м2 (120кгс/мм2)], значит разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги плесени, бактерий, хемо- и термостойкостью. Физико-механические и физико-химические свойства химических волокон можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера химические волокна, обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами. Химические волокна можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних.

Технологический процесс получения химических волокон

Технологический процесс производства химических волокон, как правило включает три стадии. Исключение составляет только производство полиамидных, полиэтилентерефталатных и некоторых других волокон, где технологический процесс начинается с синтеза волокнообразующего полимера.

Первой стадией процесса является получение прядильного раствора или расплава. На этой стадии исходный полимер переводится в вязкотекучее состояние растворением или плавлением. В отдельных случаях (получение ПВС волокон) перевод полимера в вязкотекучее состояние происходит также в результате пластификации. Полученный прядильный раствор или расплав подвергается смешению и очистке (фильтрация, обезвоздушивание). На этой стадии для придания волокнам определенных свойств в прядильный раствор или расплав иногда вводят различные добавки (термостабилизаторы, красители, матирующие вещества и т. п.).

mirznanii.com

Технология + Обзор оборудования для 2018

Волокно – один из самых удивительных материалов, который человечество смогло использовать, взяв идею его из природы. Первые волокна получали только из натуральных природных материалов: шерсть, нити шелкопряда, различные растения.

Впервые идею о возможности получить волокно искусственным путем высказал французский ученый Реомюр. Случилось это ещё в далеком 1734 году. Запуск завода по серийному производству волокна произошел всё в той же Франции, однако, более чем через полтора века после Реомюра – в 1890 году. В основе производства химического волокна лежала переработка растворов эфира целлюлозы, который в то время применялся также и для производства бездымного пороха. В период между 1890-мы и 1940-мы годами происходили испытания различных полимеров на предмет возможности их использования для изготовления химических волокон. Фактически, появление химических волокон пришлось на 1940-е, когда произошло несколько успешных испытаний некоторых полимеров и мономеров. На этом этапе, впрочем, не планировалось делать химические или вискозные волокна основным источником волокон – синтетике предоставлялось право только дополнять производство натуральных волокон. В последующие десятилетия уровень развития технологий химической промышленности значительно вырос, и сегодня мы наблюдаем практически тотальный перевес химических волокон над натуральными.

Технология производства волокна + видео

На первом этапе производства химического волокна необходимо приготовить прядильную массу, которая в зависимости от физико-химических свойств исходного полимера получает растворением её в подходящем растворителе или переводом её в расплавленное состояние. Полученный вязкий формовочный раствор тщательно очищают многократным фильтрованием и удаляют твердые частицы и пузырьки воздуха. В случае необходимости раствор (или расплав) дополнительно обрабатывают — добавляют красители, подвергают “созреванию” и так далее. Если кислород может окислить высокомолекулярное вещество, то “созревание” проводят в атмосфере инертного газа.

На второй стадии происходит формование волокна. Для того чтобы осуществить процесс, раствор или расплав полимера с помощью специального дозирующего устройства необходимо подать в так называемую фильеру. Фильера представляет собой небольшой сосуд из прочного теплостойкого и химически стойкого материала с плоским дном, имеющим большое число маленьких отверстий, диаметр которых может колебаться от 0,04 до 1,0 мм. После того как волокно прошло формование, его необходимо собирать в пучки или жгуты, которые в свою очередь будут состоять из многих тонких волокон. Полученную нить при необходимости промывают, подвергают специальной обработке — замасливанию, нанесению специальных препаратов (для облегчения текстильной переработки), высушивают. Готовую нить необходимо намотать на катушку или шпулю. При производстве штапельного волокна нить режут на отрезки (штапельки). Штапельное волокно собирают в кипы.

Как делают химические нити из лавсана:

Оборудование для производства волокна

Производство волокна требует достаточно сложного оборудования, которое зачастую стоит немало денег. Аппарат, который изготовляет волокно, а также формирует нити и кипы, похож на громадную прядильную машинку, а, по сути, таковым и является. Полимер помещается в начальный отсек машины и дальше происходит расчленение на волокна и нити.

Традиционно наиболее авторитетными производителями машин для изготовления волокон являются американские и немецкие агрегаты. Среди прочих стоит отметить Davis-Stadard, PMI Co Ltd, Reifenhauser, Schwing Gmbh и другие. Отдельно стоит упомянуть об отечественных агрегатах, которые не уступают иностранным образцам, а по некоторым качественным показателям сильно опережают их: Формаш-НЕВА и Химтекстильмаш.

Еще один обзор такого производства с оборудованием:

Стоит отметить, что месячное содержание такого агрегата, как импортного, так и отечественного, будет обходиться в достаточно кругленькую сумму, потому что без постоянного осмотра система производства волокон начнет загрязняться и, естественно, выходить из строя. Таким образом, резюмируя всё вышесказанное, стоит сказать, что несмотря на свою распространенность и массовость, производство химических волокон остается одним из наиболее трудоемких процессов в текстильной индустрии.

Реферат - Технология производства химических волокон

Содержание

Природные и химические волокна………………………………………...…….3

Области применения химических волокон…………….………………………..5

Классификация химических волокон………………………………………..…..7

Управление качеством химических волокон…………………….…………...…9

Технологический процесс получения химических волокон……………...…..10

Гибкость производства……………………………………………...…………..14

Список используемой литературы…………………………………………...…15

Природные и химические волокна

Стремительное развитие производства химических волокон стимулируется рядом объективных причин:

Области применения химических волокон

Классификация химических волокон

Управление качеством химических волокон

Технологический процесс получения химических волокон

Вторая стадия – формование волокна – заключается в том, что полученный и подготовленный соответствующим образом прядильный раствор или расплав продавливается через отверстия фильеры в виде тонких струек, из которых образуются бесконечные элементарные нити при застывании расплава или охлаждения полимера из раствора, в результате испарения растворителя или действия коагулянтов.

В зависимости от числа отверстий в фильере (от одного до 100000 более) формуются мононити, комплексные нити бытового или технического назначения или пучок элементарных нитей (жгут), который затем режется на короткие отрезки (волокно) или перерабатывается в нерезаном виде.

Иногда элементарные нити из фильеры поступают на транспортер и выпускаются в виде волокнистого слоя (ватина).

Формование волокон является важнейшим этапом производства химических волокон, так как в процессе застывания расплава или высаживания полимера из раствора образуется надмолекулярная структура волокон с элементами определенных размеров и степени совершенства (фабриллы, сферолиты, кристаллиты) и с различной степенью их ориентации.

При формовании волокон из прядильного раствора формуются пористые волокна. Размер и расположение капилляров и пор зависят от условий осаждения полимера из раствора и сильно влияют на сорбционные свойства волокон (крашение, водопоглощение).

В процессе формования волокна приобретают определенный комплекс физико-механических показателей (разрывная нагрузка, разрывное удлинение и др.), которые можно варьировать в довольно широких пределах, изменяя условия формования волокна.

Проводя формование волокон в свободном состоянии (без натяжения), можно получить мягкие и гибкие волокна с малой усадкой в воде или при нагревании. Такие волокна и нити из них сильно удлиняются при нагружении (обладают небольшим модулем деформации) и отличаются невысокой прочностью в продольном направлении.

При формовании волокон из прядильного раствора или расплава под натяжением или в условиях вытягивания резко изменяются физико-механические свойства волокон и нитей: возрастают прочность и модуль деформации, уменьшаются их гибкость и мягкость. Однако усадка в воде или при нагревании таких волокон возрастает.

Благодаря широким возможностям изменения условий формования из одного и того же исходного полимера можно получит волокна, сильно различающиеся по свойствам, что является одним из основных преимуществ химических волокон перед природными.

Метод формования существенно влияет на свойства получаемых волокон. Волокна, полученные из растворов, часто имеют поперечный срез изрезанной формы. Волокна, полученные из расплава, характеризуются повышенной плотностью упаковки макромолекул, гладкой поверхностью и круглым срезом. Получение волокон из расплава имеет ряд преимуществ, так как отпадает необходимость в использовании больших количеств растворителей и их регенерации. Кроме того, при этом способе значительно уменьшается выброс паров растворителя в атмосферу и попадание его в сточные воды, что имеет существенное значение для решения экологических проблем промышленности химических волокон.

Третьей стадией является последующая обработка свежесформированных волокон, к которой относится промывка, сушка, нанесение замасливающих и антистатических препаратов, тестурирование волокон, кручение и т.д.

На этой стадии происходит закрепление и совершенствование образующейся при формовании надмолекулярной структуры. Наибольшую роль в этом процессе играют дополнительное вытягивание, термообработка после отделки и сушка. Эти операции также существенно влияют на физико-механические и эксплуатационные свойства готовых волокон. В зависимости от условий вытягивания и термообработки значительно изменяются прочность, модуль деформации, усадка, устойчивость к многократным деформациям и другие характеристики волокон.

Помимо вышеперечисленных стадий получения химических волокон в ряде случаев технологический процесс дополняется четвертой стадией – модификацией волокна. Модификацию свежесформированных волокон можно проводить физическими и химическими методами. В результате модификации можно изменить химическое строение и структуру волокон (прививка боковых цепей различного состава, создание поперечных сшивок между макромолекулами), ввести различные добавки в состав волокон (красители, люминофоры, оптические отбеливатели, бактерицидные вещества и т.п.), изменить форму волокон (профилирование сечения, извитость, шероховатость, объемность и т.п.). Все это позволяет в широких пределах изменять свойства волокон и получать волокна с заранее заданными свойствами. Благодаря этому появляется возможность значительно расширить ассортимент изделий из химических волокон и получать волокна с определенными свойствами, необходимыми для той или иной отрасли переработки. При использовании различных методов модификации были поучены бактерицидные, хемосорбционные, огнестойкие, высокоэластичные, объемные, формоустойчивые и другие волокна.

Гибкость производства

Современный уровень научно-технического прогресса предполагает соблюдение гибкости организации производства.

Гибкость производства означает выпуск широкой номенклатуры продукции, унификацию технологического процесса, групповые технологии, быструю переналаживаемость оборудования.

Для настоящего периода характерно расширение номенклатуры химических волокон на основе существующих видов за счет улучшения их свойств. Применение химических волокон значительно увеличило объем производства и расширило ассортимент тканей и других текстильных изделий. Перспективными являются выпуск пиллингоустойчивых волокон с повышенной накрашиваемостью; волокон с пониженной горючестью, бактерицидных волокон и др. Ассортимент продукции совершенствуется за счет выпуска высокомодульных малоусадочных нитей для шинного корда, технических тканей, композиционных материалов и др.

В современных же условиях быстрого обновления номенклатуры продукции должна меняться и технология производства.

Развитие процессов получения химических волокон приводит к созданию весьма совершенных технологий получения волокон и волокнистых материалов с необходимыми функциональными характеристиками. Разрабатываются новыеметоды получения волокон на основе принципов биомиметики и генной инженерии. Биотехнологические процессы получения волокнообразующих мономеров и полимеров наименее энергоемки, экологически менее опасны по сравнению с традиционными химическими технологиями и позволяют получать заданные продукты с высокими выходами.

Список используемой литературы

1. Ряузов А. Н., Груздев В. А., Бакшеев И. П. Технология производства химических волокон: Учебник для техникумов. – М.: Химия, 1980. – с. 29-36

2. Юркевич В. В., Пакшвер А. Б. Технология производства химических волокон. М.: Химия, 1987. – с. 8-16

www.ronl.ru

Доклад - Технология производства химических волокон

Содержание

Природные и химические волокна………………………………………...…….3

Области применения химических волокон…………….………………………..5

Классификация химических волокон………………………………………..…..7

Управление качеством химических волокон…………………….…………...…9

Технологический процесс получения химических волокон……………...…..10

Гибкость производства……………………………………………...…………..14

Список используемой литературы…………………………………………...…15

Природные и химические волокна

Стремительное развитие производства химических волокон стимулируется рядом объективных причин:

Области применения химических волокон

Классификация химических волокон

Управление качеством химических волокон

Технологический процесс получения химических волокон

Гибкость производства

Список используемой литературы

2. Юркевич В. В., Пакшвер А. Б. Технология производства химических волокон. М.: Химия, 1987. – с. 8-16

www.ronl.ru

ПРОИЗВОДСТВО ХИМИЧЕСКИХ (ИСКУССТВЕННЫХ) ВОЛОКОН

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 4

1 ПРОИЗВОДСТВО ХИМИЧЕСКИХ (ИСКУССТВЕННЫХ) ВОЛОКОН.. 5

1.1 Химические волокна. 5

1.2 Производство искусственных волокон. 8

1.3 Свойства искусственных волокон. 10

1.4 Требования к производственным помещениям цеха искусственного волокна 12

2 НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ОЦЕНКЕ ПОЖАРНОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ.. 15

2.1 Федеральные законы.. 15

2.2 Постановления Правительства Российской Федерации. 15

2.3 Ведомственные приказы и распоряжения. 16

2.4 Своды правил. 16

2.6 Стандарты и нормы.. 17

2.7. Анализ нормативной базы по пожарной безопасности. 18

3 АНАЛИЗ ПОЖАРНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕХА ИСКУССТВЕННОГО ВОЛОКНА 21

3.1 Пожарная безопасность территории предприятия. 21

3.2 Пожарная безопасность здания цеха. 22

3.3 Пожарная безопасность производственного оборудования. 25

3.4 Тушение пожаров на предприятии искусственного волокна. 30

3.5 Система оповещения при пожаре. 32

3.6 Пожарная сигнализация. 34

3.7 Недостатки в обеспечении пожарной безопасности и меры по их устранению 35

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РИСКА НА ПРИМЕРЕ ЦЕХА ИСКУССТВЕННОГО ВОЛОКНА.. 37

4.1 Основные понятия и определения пожарной опасности и пожарных рисков 37

4.2 Анализ пожарной опасности. 38

4.3 Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций. 40

4.4 Построение полей опасных факторов пожара. 40

4.5 Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара. 42

4.6 Определение расчетных величин пожарного риска на объекте. 42

Заключение. 44

Список использованной литературы.. 46

Введение

В России ежегодно происходит около 240 тысяч пожаров, вследствие которых погибает 15…19 тысяч человек. По числу жертв от пожаров Россия занимает абсолютное первое место, намного опережая другие страны.

Выбор рассматриваемой проблемы вызван тем, что ввиду повсеместного распространения складских помещений увеличилась вероятность возникновения на них ЧС. Пожары и взрывы приводят к частичной или полной утрате зданий и сооружений, гибели людей, влекут за собой большой материальный ущерб.

Целью работы является оценка пожарного состояния цеха искусственного волокна.

Для достижения поставленной цели, решаются следующие основные задачи:

– изучить краткую характеристику производства искусственного волокна;

– проанализировать нормативные документы по оценке пожарного состояния объектов промышленности;

– провести анализ пожарного состояния цеха искусственного волокна;

– оценить величину потенциального риска для цеха искусственного волокна.

Таблица 1 – Исходные данные

№ вар.	Тема курсовой работы	Расчетное задание	Данные для расчета
	Оценка пожарного состояния цеха искусственного волокна	Величина потенциального риска в одном здании	Частота возникновения пожара 2,7·10-5, вероятность выхода из здания людей 0,001

Химические волокна

Химические волокна часто обладают высокой разрывной прочностью (до1200 Мн/м2 (120 кгс/мм2)), значительным разрывным удлинением, хорошей формоустойчивостью, несминаемостью, высокой устойчивостью к многократным и знакопеременным нагружениям, стойкостью к действиям света, влаги, плесени, бактерий, хемо-, и термостойкостью. Физико-механические и физико-химические свойства химических волокон можно изменять в процессах формования, вытягивания, отделки и тепловой обработки, а так же путём модификации, как исходного сырья (полимера), так и самого волокна. Это позволяет создавать даже из одного исходного волокнообразующего полимера химические волокна, обладающие разнообразными текстильными и другими свойствами.

Химические волокна можно использовать в смесях с природными волокнами при изготовлении новых ассортиментов текстильных изделий, значительно улучшая качество и внешний вид последних.

Химические волокна в зависимости от исходных материалов делят на искусственные и синтетические.

К искусственным волокнам относятся волокна, нити, получаемые химической переработкой природных высокомолекулярных соединений (древесная целлюлоза, хлопковый пух), а также волокна, получаемые на основе низкомолекулярных веществ: стеклянные, металлические, металлизированные.

Синтетические волокна (нити) получают из гетероцепных и карбоцепных синтетических полимеров в результате реакции полимеризации или поликонденсации. Исходным сырьем для производства синтетических волокон являются простые вещества (этилен, бензол, фенол, пропилен и др.), которые получают из нефтяных газов, нефти и каменноугольной смолы.

Процесс производства химических волокон состоит из следующих стадий: получение исходного полимера, преобразование полимера в прядильный раствор, формирование нитей через фильеры, отделка нитей. Фильтры изготовляют из платины, золота, палладия и их сплавов.

Волокна формуют из расплавов, растворов (по сухому и мокрому способам), а также волочением, плющением, резкой металлической фольги.

Химические волокна выпускаются в виде: моноволокн, т.е. элементарных нитей, состоящих их одного волокна неопределенной длины; комплексных нитей, состоящих из бесконечно длинных скрученных между собой волокон; волокон, нарезанных на короткие отрезки (по 150 мм) - штапельные волокна; жгутовое штапельное волокно.

Химические волокна имеют ряд преимуществ перед натуральными: их производство является менее трудоемким; оно не зависит от природных условий; не имеет сезонного характера; химическое волокно можно получить с заранее заданными свойствами.

Для производства химических волокон из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, которые состоят из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры принято называть волокнообразующими. Процесс складывается из следующих операций: 1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна; 3) отделки сформованного волокна.

Приготовление прядильных растворов (расплавов). Этот процесс начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механических примесей и пузырьков воздуха и вводят в него различные добавки для термо - или светостабилизации волокон, их матировки и т. п. Подготовленный таким образом раствор или расплав подаётся на прядильную машину для формования волокон.

Формование волокон заключается в продавливании прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости от назначения и толщины формируемого волокна количество отверстий в фильере и их диаметр могут быть различными. При формовании химических волокон из расплава полимера (например, полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера, служит холодный воздух. Его формование проводят из раствора полимера в летучем растворителе (например, для ацетатных волокон), такой средой является горячий воздух, в котором от толщины и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава растворитель испаряется (так называемый «сухой» способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем растворе (например, вискозного волокна) нити затвердевают, попадая после фильеры в специальный раствор, содержащий различные реагенты, так называемую осадительную ванну («мокрый» способ формования). Скорость формования зависит скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по «сухому» способу – 300-600 м/мин, по «мокрому» способу – 30-130 м/мин. Прядильный раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В некоторых случаях волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной машины, (астификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности химических волокон и улучшению их текстильных свойств.

Отделка химических волокон заключается в обработке свежесформованных волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от условий формования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (например, из полиамидных волокон), растворители (например, из полиакрилонитрильных волокон), отмываются кислоты, соли и другие вещества, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (например, вискозными волокнами). Для придания волокнам таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость одиночных волокон и других, их после промывки и очистки подвергают авиважной обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах или в сушильных камерах. После отделки и сушки некоторые химические волокна подвергают дополнительной тепловой обработке – термофиксации (обычно в натянутом состоянии при 100-180˚С), в результате которой стабилизируется форма пряжи, а также снижается последующая усадка, как самих волокон, так и изделий из них во время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах.

Требования к производственным помещениям цеха искусственного волокна

Устройство и эксплуатация внутренних электрических сетей электроустановок и установок электрического освещения в помещениях должны соответствовать Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ) и Правилам охраны труда при эксплуатации электроустановок (ПОТ ЭУ).

Помещения для проведения технологических процессов должны быть оборудованы системами кондиционирования воздуха или приточно-вытяжной вентиляции для обеспечения нормируемых параметров воздуха в рабочей зоне в соответствии с требованиям.

Помещения должны быть оборудованы системами общей приточной вентиляции, а места образования пыли, паров и газов - местными вытяжными установками.

Стены и потолки рабочих помещений должны быть удобными для чистки и окрашены в светлые тона. В цехах мокрой обработки (отбелки, отварки, промывки, крашения и т. д), приготовления красильных, отбеливающих растворов, аппретов и шлихты стены должны быть облицованы плиткой на высоту не менее 1,8 м от пола.

Полы в производственных помещениях должны быть плотными, ровными, нескользкими, без выбоин. В цехах полы должны быть водонепроницаемыми, легкосмываемыми, стойкими к действию кислот, щелочей и горячей воды, иметь уклоны и желоба для стока жидкости.

В помещениях для хранения химических материалов полы должны иметь бетонные и другие покрытия, стойкие к действию кислот, щелочей и др.

Сточные каналы в производственных помещениях должны быть закрыты металлическими плитами или решетками заподлицо с полом.

Вся сеть трубопроводов должна быть углублена в пол и закрыта заподлицо с полом или поднята и укреплена на высоте более двух метров от пола. Паропроводы и трубопроводы с горячими жидкостями должны быть покрыты термоизолирующими материалами, обеспечивающими температуру наружного слоя изоляции не выше 318 К (45°С).

Все люки, колодцы, каналы должны быть закрыты крышками или сплошными настилами заподлицо с поверхностью пола. Открытые отверстия в полах производственных помещений должны быть ограждены со всех сторон прочными перилами высотой не менее 1,0 м со сплошной зашивкой внизу на высоту не менее 0,15 м.

Все мостики, площадки, проходы, возвышающиеся над уровнем пола на 0,50 м и более, а также ведущие к ним лестницы должны иметь перила высотой не менее 1,0 м со сплошной зашивкой внизу на высоту не менее 0,15 м. В местах переходов через трубопроводы и другие коммуникации должны быть устроены настилы.

Наружные входы и выходы в производственных помещениях должны иметь утепленный тамбур или воздушные тепловое завесы.

Размещение и устройство входов, выходов из производственных помещений должны обеспечивать быструю эвакуацию работающих. Двери производственных помещений должны открываться в направлении движения эвакуируемых из цехов.

Дверные проемы для транспортировок сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и т. п. должны устраиваться в соответствии с габаритами применяемых транспортных средств в загруженном состоянии и обеспечивать свободные проходы по обе стороны от этих габаритов не менее 0,7 м.

В производственных помещениях лестничные площадки, проходы, проезды, оконные проемы, отопительные приборы, рабочие места не должны загромождаться, сырье, полуфабрикаты, готовые изделия, отходы производства, тара и т. п. должны находиться в установленных местах (стеллажах, площадках и г. п.), оборудованных для этих целей

Во всех производственных и подсобных помещениях должно быть максимально использовано естественное освещение.

Светильники искусственного освещения в помещениях процессов мокрой отделки должны устанавливаться в герметической арматуре согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Чистка и промывка стекол световых проемов должна производиться:

-в помещениях со значительным выделением пыли (подготовки резиновой жилки, подготовки хлопчатобумажной пряжи к ткачеству, плетению, вязанию, ткачество хлопчатобумажной пряжи, подготовки красителей и сыпучих химических материалов) -не реже четырех раз в год;

-в остальных помещениях с незначительным выделением пыли - не реже двух раз в год.

Чистка светильников общего освещения должна производиться с применением моющих средств в сроки, указанные в отраслевых нормах искусственного освещения.

Каждое предприятие должно быть обеспечено подачей воды:

-для санитарно-гигиенических и хозяйственно-питьевых нужд;

-для производственно-технических нужд в соответствии с технологическим процессом;

-для нужд пожарной безопасности.

Помещения, где работают с агрессивными жидкостями, (для разлива, приготовления растворов и др.) должны быть оборудованы фонтанчиками для промывания глаз и шлангами с легко открывающимися кранами.

Каждое помещение должно быть обеспечено аптечками первой помощи с необходимым набором медикаментов.

Федеральные законы

1. Федеральный закон от 21 декабря 1994 года № 69-ФЗ «О пожарной безопасности».

2. Федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

3. Федеральный закон от 26 декабря 2008 года № 294-ФЗ «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при осуществлении государственного контроля (надзора) и муниципального контроля».

Своды правил

1. СП 1.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы (с изм. – приказ МЧС РФ от 09.12.2010 г. № 639).

2. СП 2.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты.

3. СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности.

4. СП 4.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.

5. СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.

6. СП 6.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности.

7. СП 7.13130.2009 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования.

8. СП 8.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности водоснабжения (с изм. – приказ МЧС РФ от 09.12.2010 г. № 640).

9. СП 9.13130.2009 Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации.

10. СП 10.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности (с изм. – приказ МЧС РФ от 09.12.2010г. № 641).

11. СП 11.13130.2009 Места дислокации подразделений пожарной охраны. Порядок и методика определения (с изм. – приказ МЧС РФ от 09.12.2010г. №642).

12. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с изм. – приказ МЧС РФ от 09.12.2010г. № 643).

13. СП 13.13130.2009 Атомные станции. Требования пожарной безопасности.

Стандарты и нормы

1. ГОСТ 12.1.004-91* Пожарная безопасность. Общие требования.

2. ГОСТ Р 53254-2009 Техника пожарная. Лестницы пожарные наружные стационарные. Ограждения кровли. Общие технические требования. Методы испытаний.

3. ГОСТ Р 53295-2009 Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности.

4. ГОСТ Р 53296-2009 Установка лифтов для пожарных в зданиях и сооружениях. Требования пожарной безопасности.

5. ГОСТ Р 53297-2009 Лифты пассажирские и грузовые. Требования пожарной безопасности.

6. ГОСТ Р 53300-2009 Противодымная защита зданий и сооружений. Методы приемо-сдаточных и периодических испытаний.

7. ГОСТ 30403-96 Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности.

8. ГОСТ 31251-2003 Конструкции строительные. Методы определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны.

9. ГОСТ Р 53315-2009 Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности.

10. ГОСТ Р 53325-2009 Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний.

11. ГОСТ Р 53310-2009 Проходки кабельные, вводы герметичные и проходы шинопроводов. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний на огнестойкость.

12. ГОСТ Р 53313-2009 Изделия погонажные электромонтажные. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний.

13. СТО 36554501-006-2006 Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций. Москва, НИЦ «Строительство», 2006.

14. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.

15. МДС 21-1.98 Предотвращение распространения пожара. Пособие к СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

16. ППБ 01-03 Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

Пожарная сигнализация

Установки пожарной сигнализации должны формировать импульс на управление автоматическими установками пожаротушения, дымоудаления и оповещения о пожаре при срабатывании не менее двух автоматических пожарных извещателей, устанавливаемых в одном контролируемом помещении.

Дымовые и тепловые пожарные извещатели следует устанавливать, как правило ан потолке. При невозможности установки на потолке допускается установка на стенах, балках, колоннах. Дымовые и тепловые извещатели следует устанавливать в каждом отсеке потолка, ограниченном строительными конструкциями (балками, прогонами), выступающими от потолка на 0,4 м и более.

Внутри здания извещатели следует устанавливать на путях эвакуации и при необходимости в отдельных помещениях. Расстояние между ними должно быть не более 50 м. Извещатели устанавливаются по одному на всех лестничных площадках каждого этажа. Вне зданий извещатели следует устанавливать на расстоянии не более 150 м один от другого.

Станции пожарной сигнализации, концентраторы, приемно-контрольные приборы следует устанавливать в помещении, где находиться персонал. Ведущий круглосуточное дежурство.

Звуковые сигналы о пожаре должны отличаться по тональности от звуковых сигналов о неисправности установок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РИСКА НА ПРИМЕРЕ ЦЕХА ИСКУССТВЕННОГО ВОЛОКНА

4.1 Основные понятия и определения пожарной опасности и пожарных рисков

Расчеты по оценке пожарного риска нужны для сопоставления расчетных величин пожарного риска с соответствующими нормативными значениями пожарных рисков, которые установлены Федеральным законом от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Определение расчетных величин пожарного риска на объекте осуществляется на основании четырёх составляющих:

1) анализа пожарной опасности объекта;

2) определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;

3) построения полей опасных факторов пожара;

4) оценки последствий воздействия опасных факторов пожара.

Для расчета величин пожарного риска используются основные понятия и определения:

Промышленный объект - имущественный комплекс для осуществления предпринимательской деятельности. В состав объекта входят все виды имущества, включая земельные участки, здания, сооружения, оборудование, инвентарь, сырье, продукцию.

Пожароопасный производственный процесс - это технологический процесс, который протекает при наличии веществ и материальных сред, которые могут вызвать пожар при отклонении параметров процесса или состояния оборудования от нормативно заданных.

Пожар - неконтролируемое горение, влекущее за собой материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства.

Пожар-вспышка - сгорание облака предварительно перемешанной газовоздушной смеси без возникновения волн давления, опасных для людей и окружающих объектов.

Огненный шар - крупномасштабное диффузионное пламя сгорающей массы распыленного жидкого топлива или парового облака, поднимающееся над поверхностью земли.

Пожарная опасность - возможность возникновения пожара, влекущего за собой поражение персонала промышленного предприятия и населения на прилегающей к промышленному предприятию территории.

Пожарная безопасность - состояние защищенности личности и имущества от возникновения пожара.

Опасный фактор пожара - фактор пожара, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу.

Уровень пожарной опасности - количественная оценка возможного ущерба от пожара и частоты его реализации.

Пожарный риск - мера опасности, обусловленная возникновением и развитием пожаров.

Пожарный риск промышленных предприятий - риск, связанный с пожарами на промышленных предприятиях.

Индивидуальный пожарный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых опасных факторов пожара.

Потенциальный пожарный риск - частота реализации опасных факторов пожара в рассматриваемой точке территории.

Коллективный пожарный риск - ожидаемое количество пострадавших в результате возможных пожаров за определенный период времени.

Социальный пожарный риск (или F/N кривая) - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало не менее N человек от числа пострадавших. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) пожаров.

Оценка пожарного риска – это определение частоты и степени тяжести последствий пожара для здоровья человека, включая анализ частот пожаров и анализ их последствий.

Приемлемый пожарный риск - риск, уровень которого допустим и обоснован, исходя из социально-экономических соображений. Риск эксплуатации промышленного предприятия является приемлемым, если ради выгоды, получаемой от его эксплуатации, можно пойти на этот риск.

Анализ пожарной опасности

Анализ пожарной опасности включает в себя:

1) анализ пожарной опасности производственной среды и параметров производственных процессов на объекте;

2) определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров всех производственных процессов;

3) определение для всех производственных процессов перечня причин, возникновение которых приводит к пожароопасной ситуации;

4) построение сценариев возникновения и развития пожаров, могущих повлечь за собой гибель людей.

Анализ пожарной опасности производственной среды и параметров производственных процессов на объекте предусматривает сопоставление показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в производственном процессе, с нормативными параметрами этого процесса.

Перечень потенциальных источников зажигания пожароопасной технологической среды определяется посредством сравнения параметров производственного процесса и иных источников зажигания с показателями пожарной опасности веществ и материалов.

Определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого производственного процесса осуществляется на основе анализа пожарной опасности каждого производственного процесса, предусматривающего выбор ситуаций, в случае которых возникает опасность поражения людей опасными факторами пожара, взрыва и проявлениями опасных факторов пожара.

Не рассматриваются и не учитываются ситуации, в которых не возникает опасность для жизни и здоровья людей.

Для каждой пожароопасной ситуации на объекте составляется описание причин возникновения, мест их возникновения и факторов пожара, которые представляют опасность для жизни и здоровья людей.

Для определения причин возникновения пожароопасных ситуаций рассматриваются события, которые могут привести к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.

Наиболее вероятными событиями, которые могут являться причинами пожароопасных ситуаций на объектах, считаются следующие события:

-выход параметров производственных процессов за критические значения, из-за нарушения регламента;

-разгерметизация производственного оборудования, вызванная механическим, температурным и агрессивным химическим воздействиями;

-механическое повреждение оборудования в результате ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и т.п. (например, разгерметизация оборудования или выход из строя элементов его защиты в результате повреждения при ремонте или столкновения с железнодорожным или автомобильным транспортом).

На основе анализа пожарной опасности объекта при необходимости проводится определение комплекса дополнительных мероприятий, изменяющих параметры производственного процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск.

Для выявления пожароопасных ситуаций осуществляется деление производственного оборудования на объекте на участки. Указанное деление выполняется исходя из возможности раздельной герметизации этих участков при возникновении аварии. Рассматриваются пожароопасные ситуации, как на основном, так и вспомогательном производственном оборудовании. Кроме этого, учитывается также возможность возникновения пожара в зданиях, сооружениях и строениях (далее - здания) различного назначения, расположенных на территории объекта.

В перечне пожароопасных ситуаций применительно к каждому участку или зданию объекта выделяются группы пожароопасных ситуаций, которым соответствуют одинаковые модели процессов возникновения и развития.

При анализе пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией производственного оборудования, рассматриваются утечки при различных диаметрах истечения (в том числе максимальные - при полном разрушении оборудования или подводящих/отводящих трубопроводов).

Заключение

Целью оценки пожарного риска является определение уровня пожарной опасности промышленных предприятий.

Расчетные величины пожарного риска являются количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта и ее последствий для людей.

Количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта является риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара, в том числе:

-риск гибели работника объекта;

-риск гибели людей, находящихся в жилой зоне вблизи объекта.

Риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара на объекте характеризуется числовыми значениями индивидуального и социального пожарных рисков.

Результаты оценки пожарного риска используются:

- для сравнения уровня пожарных рисков промышленного предприятия с предельно допустимым значением приемлемого пожарного риска;

- для принятия решений по разработке дополнительных мер по снижению пожарной опасности промышленного предприятия в случае превышения одного или нескольких расчетных значений пожарных рисков, предельно допустимых значений;

- при разработке проектной документации и проведении государственной экспертизы по пожарной безопасности промышленных предприятий.

Предельно допустимые значения приемлемого пожарного риска для населения, проживающего на территории, прилегающей к промышленному предприятию, от промышленной деятельности этого предприятия регламентируются ГОСТ Р 12.3.047-2012.

Пожарный риск для персонала считается безусловно приемлемым, если:

-индивидуальный риск меньше 10-6 год-1.

Пожарный риск для персонала считается безусловно неприемлемым, если:

-индивидуальный риск больше 10-4 год-1.

Значение пожарного риска для сталеплавильного цеха не попадает в эти категории: Pi = 2,697∙10-5 год-1

Если индивидуальный риск находится в диапазоне от 10-6 до 10-4 год-1, то считается, что пожарный риск находится в зоне жесткого контроля риска.

В этой зоне риск считается допустимым только тогда, когда приняты меры, позволяющие снизить его настолько, насколько это практически целесообразно.

При этом должны выполняться следующие требования:

- нахождение в опасной зоне с высокими значениями потенциального риска ограниченного числа людей в течение ограниченного промежутка времени;

- персонал предприятия хорошо обучен и готов к действиям по локализации и ликвидации пожароопасных ситуаций и пожаров;

- имеется отработанная система оповещения о пожароопасных ситуациях и пожаре.

Список использованной литературы

1. Татаренко В.И. Безопасность труда в техносфере: учеб. пособие / В.И. Татаренко, В.Л. Ромейко, О.П. Ляпина; под ред. В.Л. Ромейко. – Новосибирск : СГГА, 2012. – 469 с.

2. Перепелкин К.Е. Химические волокна: развитие производства, методы получения, свойства, перспективы - СПб: Издание СПГУТД, 2008.

3. Мешалкин Е.А., Шарапов С.А., Чугуевская Е.С. Анализ нормативных документов в области обеспечения пожарной безопасности. – М.: ОАО «Центральный институт типового проектирования и градостроительства им. Я.В. Косицкого», 2011.

4. ППБО 103-79 Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности.

5. Цветков Л.А. Искусственные и синтетические волокна. Пособие для учащихся. - М.: Просвещение, 1975.

6. Приказ МЧС РФ от 10.07.2009 № 404 (ред. от 14.12.2010) «Об утверждении Методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах».

7. Постановление Правительства Российской Федерации от 31 марта 2009 г. № 272 «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска».

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 4

1 ПРОИЗВОДСТВО ХИМИЧЕСКИХ (ИСКУССТВЕННЫХ) ВОЛОКОН.. 5

1.1 Химические волокна. 5

1.2 Производство искусственных волокон. 8

1.3 Свойства искусственных волокон. 10

1.4 Требования к производственным помещениям цеха искусственного волокна 12

2 НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ОЦЕНКЕ ПОЖАРНОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ.. 15

2.1 Федеральные законы.. 15

2.2 Постановления Правительства Российской Федерации. 15

2.3 Ведомственные приказы и распоряжения. 16

2.4 Своды правил. 16

2.6 Стандарты и нормы.. 17

2.7. Анализ нормативной базы по пожарной безопасности. 18

3 АНАЛИЗ ПОЖАРНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕХА ИСКУССТВЕННОГО ВОЛОКНА 21

3.1 Пожарная безопасность территории предприятия. 21

3.2 Пожарная безопасность здания цеха. 22

3.3 Пожарная безопасность производственного оборудования. 25

3.4 Тушение пожаров на предприятии искусственного волокна. 30

3.5 Система оповещения при пожаре. 32

3.6 Пожарная сигнализация. 34

3.7 Недостатки в обеспечении пожарной безопасности и меры по их устранению 35

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РИСКА НА ПРИМЕРЕ ЦЕХА ИСКУССТВЕННОГО ВОЛОКНА.. 37

4.1 Основные понятия и определения пожарной опасности и пожарных рисков 37

4.2 Анализ пожарной опасности. 38

4.3 Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций. 40

4.4 Построение полей опасных факторов пожара. 40

4.5 Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара. 42

4.6 Определение расчетных величин пожарного риска на объекте. 42

Заключение. 44

Список использованной литературы.. 46

Введение

Целью работы является оценка пожарного состояния цеха искусственного волокна.

Для достижения поставленной цели, решаются следующие основные задачи:

– изучить краткую характеристику производства искусственного волокна;

– проанализировать нормативные документы по оценке пожарного состояния объектов промышленности;

– провести анализ пожарного состояния цеха искусственного волокна;

– оценить величину потенциального риска для цеха искусственного волокна.

Таблица 1 – Исходные данные

№ вар.	Тема курсовой работы	Расчетное задание	Данные для расчета
	Оценка пожарного состояния цеха искусственного волокна	Величина потенциального риска в одном здании	Частота возникновения пожара 2,7·10-5, вероятность выхода из здания людей 0,001

ПРОИЗВОДСТВО ХИМИЧЕСКИХ (ИСКУССТВЕННЫХ) ВОЛОКОН

Для изобретения чего-либо всегда есть предпосылки. Изобретение химических волокон не явилось исключением. А всё началось с появления искусственного волокна.

Производство вискозного волокна зародилось в поисках методов изготовления искусственного шелка.

В 1664 году Роберт Хук (Robert Hooke), Британский учёный, известный своими наблюдениями за растительными клетками, высказался о возможности производства аналогичного шёлку искусственного волокна; и только в 1855 году, спустя два столетия, волокна стали изготовлять из смеси веточек шелкопряда и азотной кислоты. Впервые успешное промышленное производство вискозы было осуществлено в 1884 году французским изобретателем Хилэром де Шардонэ (Hilaire de Chardonnet), а в 1891 году, британские учёные Кросс (Cross) и Бивэн (Bevan) усовершенствовали этот процесс. К 1895 году масштабы промышленного производства вискозы были незначительными, а его потребление быстро увеличивалось. В России первый завод по производству искусственного шёлка был построен в Мытищах, и в 1913 году он дал первую продукцию.

Химические волокна

infopedia.su

1. Технология производства химических волокон

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №11»

Технология производства химических волокон

Свойства химических волокон

(интегрированный урок в 7 классе по разделу «Материаловедение)

Плясова Ольга Васильевна учитель технологии,

Волчкова Валентина Дмитриевна, учитель технологии,

Савинова Эмма Ивановна, учитель химии.

Старый Оскол

2010

Тема: 1.Технология производства химических волокон

2.Свойства химических волокон

Цель:

изучить классификацию текстильных волокон; ознакомить учащихся с процессом получения химических волокон и их свойствами; научить учащихся использовать свойства волокон при изготовлении изделий из них и ухода за ними;
воспитывать эстетический вкус, внимательность;
развивать логическое мышление.

Наглядные пособия: мультимедийное оборудование, образцы тканей из химических волокон, образцы тканей из шерсти, шёлка, льна, хлопка, учебник, рабочая тетрадь, лупы.

Словарь: химические волокна, искусственные волокна, синтетические волокна, штапельные волокна.

Литература: Симоненко В. Д. Технология, 7 класс, Москва, издательский центр «Вентана – Граф», 2007,с. 47-57.

Мальцева Е. П. Материаловедение швейного производства, Москва, 2003.

Баженов В. И. Материаловедение швейного производства, Москва, 2003.

Столярова С. И. Обслуживающий труд, 7-8 класс, Москва, Просвещение, 1985, с. 48-56.

Тип урока: объяснение нового материала,

урок с использованием новых информационных технологий.

Ход урока

1.Организационная часть.

2.Изучение нового материала.

Словесно – иллюстративный рассказ.

Учитель 1. Долгие столетия люди использовали при производстве те волокна, которые им давала природа – волокна диких растений, шерсть животных, волокна льна и конопли. С развитием земледелия люди начали выращивать хлопчатник, дающий очень хорошее и прочное волокно.

Учитель 2. Но природное сырьё имеет свои недостатки. Натуральные волокна, например, слишком коротки, недостаточно прочны, требуют сложной технологической обработки. И люди стали искать сырьё, из которого можно было бы дешёвым способом получать ткань тёплую, как шерсть, лёгкую и красивую, как шёлк, дешёвую и практичную, как хлопок.

Учитель 3. Успехи современной химии позволили создать такое химическое волокно из природных материалов, главным образом целлюлозы, получаемой из дерева, соломы. Такое волокно называется искусственным, а волокно, а волокно из синтетических полимеров – синтетическим.

Химические волокна – это волокна, созданные искусственным путём с помощью физических и химических процессов.

Ни одному специалисту сейчас не под силу перечислить всё необъятное множество химических волокон, которые используются для производства тканей. А в лабораториях синтезируются всё новые и новые их виды.

Практические предпосылки для создания искусственного шёлка были созданы изобретениями 19 века.

Хлопковые и лубяные волокна содержат целлюлозу. Было разработано несколько способов получения раствора целлюлозы, продавливания его сквозь узкое отверстие (фильеру) и удаления растворителя, после чего получались нити, похожие на шёлковые. В качестве растворителей использовали уксусную кислоту, щелочной раствор гидроксида меди, едкий натр и сероуглерод. Полученные нити соответственно называются ацетатными, медноаммиачными и вискозными.

Большую группу нитей, выходящих их фильер, вытягивают, скручивают вместе и наматывают в виде комплексной нити на патрон.

Для получения штапельного волокна комплексную нить после отделочных операций разрезают на волокна заданной длины.

Синтетические волокна вырабатывают из полимерных материалов. Волокнообразующие полимеры синтезируют из таких широко распространённых продуктов переработки нефти, как бензол, фенол, аммиак и т. д. Изменяя состав исходного сырья и способы его переработки, синтетическим волокнам можно придавать уникальные свойства, которых нет у натуральных волокон. Синтетические волокна получают в основном из расплава, например, волокна из полиэфира, полиамида, продавливаемого через фильеры.

В зависимости от вида химического сырья и условий его формирования можно вырабатывать волокна с самыми различными, заранее намеченными свойствами. Например, чем сильнее тянуть струйку в момент выхода её из фильеры, тем прочнее получается волокно. Иногда химические волокна даже превосходят по прочности стальную проволоку такой же толщины.

Учитель 1.Синтетические волокна также выпускаются в виде мононитей, комплексных и текстурированных нитей, штапельного волокна.

Волокна одного и того же типа в разных странах имеют разные торговые названия. Так, полиамидное волокно в России называют капроном, в США – найлоном, в ФРГ – перлоном.

Рассмотрим свойства некоторых искусственных и синтетических волокон. (Во время объяснения учащиеся рассматривают образцы волокон из наглядного пособия «Текстильные волокна» и образцы ткани.

Учитель 2. Вискозное волокно.

Сырьём для получения вискозного волокна служат древесная целлюлоза (еловая щепа, опилки) и химические вещества. Вискозное волокно очень похоже на волокно натурального шёлка. Длина и толщина (тонина) волокон могут быть любыми, цвет зависит от добавленных в раствор красителей.

Вискозные волокна мягкие, гладкие, прямые, с сильным блеском, менее прочные, чем волокна натурального шёлка, имеют малую упругость, поэтому ткани из этих волокон сильно мнутся. Вискозное волокно хорошо впитывает влагу и быстро сохнет. Горит вискозное волокно, как хлопок, жёлтым быстро бегущим пламенем. После сгорания остаётся пепел серого цвета и запах жжёной бумаги.

Ацетатное волокно.

Ацетатное волокно получают путём соединения отходов от хлопка с химическими веществами. Ацетатные волокна также имеют произвольную длину. Они прямые, тонкие, мягкие, прочные, стойкие к износу, упругие, поэтому ткани из них почти не мнутся, имеют резкий блеск или совсем не имеют блеска. Ацетатные волокна плохо впитывают влагу. Цвет волокон зависит от добавленных в раствор красителей.

Горит ацетатное волокно медленно, жёлтым пламенем, на конце образуется оплавленный шарик, и чувствуется особый кислый запах.

Свойства тканей из искусственного шёлка зависят от свойств волокна. Эти ткани – гладкие, с резким блеском или матовые, более тяжёлые, толстые, жёсткие, чем ткани из натурального шёлка, имеют малую усадку и теплозащитность. Эти ткани прочные, но в мокром состоянии их прочность их снижается, хорошо драпируются, плохо пропускают воздух и впитывают влагу. Хорошо стираются в мыльных растворах. Дают небольшую усадку, имеют большую прорубаемость при пошиве изделий, раздвижку нитей в швах при носке. Утюжить ткани из искусственного шёлка надо очень осторожно, особенно из ацетатного шёлка, - от сильного нагрева ткань желтеет.

Учитель 1. Полиэфирные волокна (лавсан, кримплен и др.)

Эти волокна имеют гладкую, матовую поверхность. Они прочные, стойкие к износу, не мнутся. В пламени сначала плавятся, затем медленно горят желтоватым пламенем, выделяя чёрную копоть. После остывания образуется твёрдый чёрный шарик.

Существенный недостаток полиэфирных волокон – низкие гигиенические свойства.

Полиамидные волокна (капрон, найлон, дедерон).

Эти волокна имеют гладкую блестящую поверхность, хорошо смачиваются водой, но быстро сохнут. Полиамидные волокна чувствительны к действию тепла, уже при температуре 65 градусов он теряет прочность, поэтому утюжить изделие из этих волокон надо осторожно.

Полиамидные волокна прочные, стойкие к износу.

Гигиенические свойства – низкие.

Волокно горит слабым голубовато – жёлтым пламенем с выделением белого дымка. При остывании на конце образуется твёрдый тёмный шарик.

Полиакрилонитрильные волокна (нитрон, акрил, перлан и др.).

Эти волокна пушистые, матовые, по виду напоминают шерсть, поэтому их часто называют «искусственной шерстью». Прочность и стойкость к износу у полиакрилонитрильных волокон ниже, чем у полиамидных и полиэфирных.

Гигиенические свойства волокна также невысокие.

Горит волокно вспышками, выделяя большое количества копоти. После остывания образуется наплыв, который можно раздавить пальцами.

Эластановое волокно.

К эластановому волокну относятся лайкра, дорластан. Эти волокна чаще всего используют в смеси с другими волокнами. Эластановые волокна очень эластичны, способны увеличивать свою длину при растяжении в 7 раз, а затем сокращаться до первоначального состояния.

Ткани из синтетических волокон отличаются гладкостью, блеском, высокой прочностью. После стирки часто не требуют утюжки.

Недостатки тканей: низкие гигиенические свойства, скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей.

Учитель 2. Где бы мы ни находились: дома, в школе или на улице, - наша одежда впитывает загрязнения как от окружающей среды, так и непосредственно от тела. Человек через поры кожи выделяет значительное количество пота и других веществ, следы которых мы можем увидеть, к примеру, на воротнике и манжетах своей одежды.

Каким образом следует ухаживать за нашими платьями, костюмами и куртками, в первую очередь, зависит от материала, из которого они сшиты. А точнее – от сырьевого состава ткани.

Изделия из вискозы можно стирать вручную или в стиральной машине при щадящем режиме и невысокой температуре (30-40 градусов). Для стирки используют моющие средства для тонких тканей. Вещи из вискозы нельзя отжимать, выкручивать и сушить в центрифуге. После стирки изделие, не отжимая, развешивают или раскладывают на чистой простыне или полотенце, скатывают трубочкой вместе с подложенной тканью и осторожно отжимают. Гладят вискозу тёплым утюгом (положение терморегулятора – «шёлк») во влажном состоянии или через влажный проутюжильник. При этом изделие нельзя пересушивать. Вещи из вискозы можно подвергать химической чистке.

Изделия из ацетата стирают вручную или в стиральной машине при температуре 30 градусов и щадящем режиме. Для просушивания развешивают. Ацетат быстро сохнет и не требует глаженья. При необходимости изделия гладят с изнаночной стороны через сухой проутюжильник при слабом нагреве утюга. Пользоваться сушильными устройствами не рекомендуется.

Триацетат можно стирать в стиральной машине при температуре 70 градусов и гладить горячим утюгом (положение терморегулятора – «шёлк – шерсть»).

Изделия из полиэфирных волокон стирают в стиральной машине при температуре 40-60 градусов. Для стирки изделий из белых тканей применяют универсальные моющие средства, для цветных – моющие средства для тонких или цветных тканей.

Полиэстер можно отжимать в стиральной машине при щадящем режиме и досушивать на воздухе. Пользоваться программой для сушки нельзя, так как пересушенный полиэстер плохо гладится. Утюжат изделия из этой ткани умеренно нагретым утюгом (положение терморегулятора – «шёлк») и через влажный проутюжильник. Вещи из полиэстера хорошо переносят химическую чистку.

Изделия из полиамида стирают и сушат также, как и изделия из полиэстера, но нужно иметь в виду, что температура воды при стирке не должна превышать 40 градусов. Гладят изделия из полиамидных волокон при минимальной температуре без увлажнения.

Изделия из акрила стирают при температуре воды, не превышающей 30 градусов. Не допускается использование автоматической сушки.

Изделия из тканей, содержащих эластан, стирают

Доклад ученицы «Это интересно!» (Приложение №1)

2. Зарисовывание схемы «Химические волокна" (Приложение №2).

3. Работа с учебником

Учащиеся выписывают в рабочую тетрадь основные этапы процесса производства химических волокон (параграф 12,с.47-48.) (Приложение3)

3.Закрепление.

Разгадывание кроссворда по пройденному материалу (Приложение №4).

4.Вводный инструктаж.

Последовательность выполнения лабораторно – практической работы.

5.Лабораторно – практическая работа.

Индивидуальная работа по карточкам (Приложение №5).

6.Заключительный инструктаж.

Выставление оценок, их аргументация, домашнее задание (параграф №12,13).

Библиографический список Баженов В.И. Материаловедение швейного производства/ В. И. Баженов. - М.: 2000.

Мальцева Е. П. Материаловедение швейного производства / Е. П. Мальцева. –М.: 2001.

Симоненко В. Д. Технология, учебник для учащихся 7 класса /В. Д. Симоненко. - М.:, издательский центр «Вентана – Граф», 2007.

Столярова С. И, Домненкова Л. В. Обслуживающий труд, 7 – 8 класс /С. И. Столярова, Л. В. Домненкова.- М.:, издательство «Просвещение», 1985.

Список приложений

Приложение №1 – доклад «Это интересно!»
Приложение №2 – Классификация химических волокон
Приложение №3 – Процесс производства химических волокон
Приложение №4 – Кроссворд по теме «Свойства химических волокон»
Приложение №5 - Индивидуальные карточки – задания

Приложение №1 Доклад «Это интересно!»

Важным этапом научно – технической революции 20 века стало открытие американской фирмой «Дюпон» нового класса синтетических волокон на основе ароматических полиамидов, сокращённо называемых арамидами. Серийное производство нового высокопрочного волокна кевлар было начато фирмой в 1972 году. Позднее арамидные волокна двух разновидностей начали выпускать и в других странах.

Сложность процесса получения арамидных волокон и вследствие этого высокая стоимость ограничивают пока рост их производства, но, безусловно, это волокна с большим будущим. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на их уникальные свойства. Арамидные волокна одной группы (номэкс, конэкс, фенилон) используют там, где необходима стойкость к пламени и термическим воздействиям, вторая группа (кевлар, терлон) имеет высокую механическую прочность в сочетании с малой массой. Волокна типа номэкс тлеют при открытом пламени с температурой более 400 градусов по Цельсию и быстро затухают вне пламени. Их низкая теплопроводность обеспечивает надёжную защиту от воздействия мощных тепловых потоков. Защитная одежда из арамидных волокон выполняет свои функции даже в среде, обогащённой кислородом.

Прочность другой группы арамидных волокон (кевлара) в 5 раз выше, чем прочность стали, к тому же у них отсутствует коррозия.На арамиды практически не влияют длительные температурные воздействия от -40 градусов до +130 градусов по Цельсию, они сохраняют прочность при кратковременном воздействии температур от -196 до +500 градусов по Цельсию. Композиционные материалы на основе арамидов на 22 процента легче и на 46 процентов прочнее, чем материалы на основе стеклопластиков. Арамиды применяют и для изготовления тканей, предохраняющих от механических воздействий. Защитные свойства пуленепробиваемой ткани из кевлара в 2 раза выше, чем ткани аналогичного назначения из найлона, а жилеты из такой ткани весят почти в 2 раза меньше найлоновых пуленепробиваемых жилетов.

Среди новых, уже появившихся волокон можно отметить и так называемые волокна – хамелеоны, т. е. волокна , некоторые свойства которых меняются в соответствии с изменениями окружающей среды. Например, разработаны полые волокна, в которые заливается жидкость, содержащая цветные магнетики. С помощью магнитной указки можно изменять рисунок ткани из таких волокон.

Термореактивные волокна при изменении температуры меняют свой объем, что вызывает изменение теплопередачи ткани. Созданы новые искусственные хлопкоподобные волокна, которые по потребительским свойствами практически не отличаются от хлопковых волокон.

К неорганическим химическим волокнам относятся силикатные и металлические волокна, причем в первую группу входят стеклянные, кварцевые, базальтовые, керамические и некоторые другие виды волокон.

Секрет изготовления стеклянных волокон был открыт древними египтянами около 2000 года до нашей эры, позднее он был утерян и вновь открыт венецианцами в XVI веке. Впервые технология получения стеклянных волокон была описана Реомюром в 1734 году.

Около 1850 года французу де Брюнфо удалось создать фильерный аппарат, пригодный для производства стеклянных нитей диаметром 6-10 микрометров.

Стеклянное волокно не горит, устойчиво к коррозии и биологическим воздействиям, обладает высокой прочностью при растяжении, прекрасными оптическими, электро-, тепло- и звукоизоляционными свойствами. Например, изделия из стеклянного штапельного волокна по теплоизоляционной способности превосходят асбест в 3,5 раза. Слой стекловолокнистого мата толщиной 5 сантиметров по термическому сопротивлению соответствует кирпичной стене толщиной 1 метр.

Очень интересные свойства имеют кремнийорганические волокна, изделия из которых можно использовать при температуре 1000 градусов С.

Высокую механическую прочность и хорошую устойчивость к химическим реагентам имеют керамические волокна, основной вид которых состоит из смеси оксида кремния и оксида алюминия. Керамические волокна можно использовать при температуре около 1250 градусов С. Они отличаются также чрезвычайно высокой химической стойкостью. Устойчивость к радиации позволяет применять их в космонавтике.

Термической обработкой (900 – 3000 градусов по Цельсию) органических волокон, например полиакрилонитрильных, получают углеродные волокна, имеющие очень высокую прочность. Верхний температурный предел для этих волокон выше аналогичной величины для керамических волокон. Углеродные волокна получают непрерывным способом, однако из – за высокой стоимости пока их применение ограничено лишь некоторыми специальными областями.

Приложение №2

Классификация химических волокон

Приложение №3 Процесс производства химических волокон 1.Получение прядильного раствора. Все химические волокна, кроме минеральных, производят из вязких растворов или расплавов, которые называют прядильными. Например, искусственные волокна получают из растворенной в щёлочи целлюлозной массы, а синтетические волокна – путём сложения химических реакций различных веществ. 2.Формование волокна. Вязкий прядильный раствор пропускают через фильеры – колпачки с мельчайшими отверстиями. Количество отверстий в фильере колеблется от 24 до 36 тысяч. Струйки раствора, вытекая из фильер, затвердевают, образуя твёрдые тонкие нити. Далее нити из одной фильеры на прядильных машинах соединяются в одну общую нить, вытягиваются и наматываются на бобину. 3.Отделка волокна. Полученные нити проходят промывку, сушку, крутку, термическую обработку (для закрепления крутки). Некоторые волокна отбеливают, красят и для придания мягкости обрабатывают раствором мыла.

Приложение №4 Кроссворд по теме «Свойства химических волокон»

Приложение №5 Карточка для выполнения лабораторно-практической работы

www.voeto.ru