Polipropilēna šķiedras: sastāvs, īpašības, pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-07 21:00

Polimērus, kas sintezēti no naftas, gāzes un ogļu pārstrādes produktiem, cita starpā var izmantot īpaša veida materiāla - sintētiskās šķiedras - ražošanai. Šādi izstrādājumi tiek izmantoti dzijas ražošanā, ko izmanto audumu ražošanai dažādiem mērķiem. Neilons un poliesteris ir izplatītāko šī materiāla veidu piemēri.

Pēdējā laikā zinātnieki ir izstrādājuši vairākus jaunus sintētisko šķiedru veidus. Visām šīm šķirnēm ir izcilas veiktspējas īpašības, un tās var izmantot ļoti plaši. Piemēram, viens no šobrīd populārākajiem šāda materiāla veidiem ir lēta polipropilēna šķiedra.

Kas ir

Šis modernais materiāls pieder pie poliolefīnu grupas - alifātiskās sērijas ogļūdeņražu ar augstu molekulmasu. Šāda veida šķiedra ir daudz izturīgāka pret dubultu lieci un elastīga nekā poliamīds. Šī materiāla kušanas temperatūra ir 165 °C, aizdegšanās - 325-385 °C. Blīvumspolipropilēna šķiedra ir 900–910 kg/m3.

Kādas ir priekšrocības un trūkumi

Šī materiāla priekšrocības papildus pietiekami augstajai elastības pakāpei ietver:

• izturība pret skābēm, organiskiem šķīdinātājiem, sārmiem;
• spēks;

• izcilas siltumizolācijas īpašības.

Galvenais polipropilēna šķiedras trūkums ir zemā gaismas noturība. UV staru ietekmē šāds materiāls sāk ļoti ātri sadalīties. Arī šāda veida sintētisko šķiedru trūkums ir ne pārāk augsta nodilumizturības pakāpe. Turklāt šāds materiāls diemžēl nav piemērots virsmas krāsošanai.

Kāds ir sastāvs

Šis modernais materiāls, kā norāda tā nosaukums, ir izgatavots no polipropilēna. Arī šādu sintētisko pavedienu sastāvam var pievienot īpašas stabilizējošas vielas, kas paredzētas to palielināšanai:

• nodilumizturība;
• gaismas noturība.

Kā tas tiek izgatavots

Propilēns ir lēts materiāls, taču ļoti daudzpusīgs fizikālo un ķīmisko īpašību ziņā. To ražo, izmantojot diezgan sarežģītu strukturāli modernu aprīkojumu. Tajā pašā laikā ir divi veidi, kā izstiept pašu polipropilēna šķiedru:

• no risinājuma;
• noizkausēt.

Izgatavots no javas

Šai ražošanas metodei ir vairāki trūkumi. Rūpnieciskos apstākļos to izmanto, bet diezgan reti. Izmantojot šo metodi, šķiedras tiek vērptas no koncentrētiem propilēna šķīdumiem, kas, kā zināms, izšķīst augstā temperatūrā daudzos organiskos šķidros preparātos. Tā var būt, piemēram, minerāleļļa vai benzīns. Izmantojot šo tehnoloģiju, uzkarsētu šķīdumu var izspiest caur filtru un šauriem veidņu caurumiem, izmantojot īpašu dozēšanas sūkni:

• pūtēja vārpstā virzienā uz pārkarsētu tvaiku;
• butilēna vai propilspirta šķīdumā uz jebkura šķidruma.

Pēdējā gadījumā plānas polipropilēna plūsmas tiek izpūstas ar gaisu pirms nonākšanas šķidrumā apmēram 10 cm platībā. Spirta maisījumā tie tiek atbrīvoti no šķīdinātāja atlikumiem.

Izmantojot pirmo ražošanas metodi, ko sauc par sausu, gatavie pavedieni vispirms tiek uztīti spolēs. Pēc tam materiālu ievieto mazgāšanas vannās ar verdošu ūdeni. Šī darbība ir nepieciešama arī, lai noņemtu šķīdinātāja atlikumus.

Kausējuma kausējuma ražošana

Izmantojot šo ražošanas tehniku, polipropilēna šķiedra tiek izgatavota uz īpašām vērpšanas ekstrūzijas mašīnām. Šādu iekārtu galvenie konstrukcijas elementi ir:

• skrūves ekstrūderis;
• griešanās zobrata sūknis.

Augstas viskozitātes polipropilēna kausējums tādāsiekārta tiek padota sūknim ar tārpa palīdzību, kas ļauj samazināt tā temperatūru. Pēc tam materiāls tiek izvadīts caur vērptuvi. Vītnes, kas iziet no pēdējās vītnes, vienmērīgi izpūš dzesēšanas līdzekļa plūsma (visbiežāk gaiss ar nemainīgu mitrumu un temperatūru).

Šai polipropilēna šķiedras ražošanas metodei, salīdzinot ar iepriekš aprakstīto, galvenokārt raksturīga lielāka produktivitāte. Tāpēc tieši viņš tiek visbiežāk izmantots, izdodot šādu materiālu.

Polipropilēna šķiedras īpašības

Cita starpā šīs šķirnes materiālam ir šādas specifikācijas:

• izturība - 35–80 gs/tekss;
• pagarinājuma pakāpe mitrā un sausā stāvoklī (tas pats rādītājs) - 30-40%;
• blīvums - 0,91 g/cm3;
• salizturības pakāpe - līdz -70 °С;
• higroskopiskums - 0,01-0,02%.

No šāda materiāla izgatavotiem izstrādājumiem savukārt ir:

• viegls;
• nodilumizturība;
• mazs kapilārā mitruma paaugstināšanās ātrums;
• ātrdarbīga žāvēšana.

Polipropilēna šķiedras auduma svars ir tik viegls, ka negrimst ūdenī. Nodilumizturības ziņā, piemēram, audums, kas izgatavots no šādiem pavedieniem, ir nedaudz zemāks par to pašu poliamīdu. Bet tajā pašā laikā tas joprojām var kalpot ilgu laiku.

Cita starpā materiāli, kas izgatavoti nopolipropilēna šķiedra, ir izturīga pret sēnīšu un mikrobu infekciju. Attiecīgi tiem ir arī labas higiēnas īpašības. Polipropilēns ir izturīgs arī pret skābēm, sārmiem un pat ūdeņiem. Vēl viena neapstrīdama šī materiāla audumu priekšrocība ir tā, ka tie nav elektrificēti un tiem piemīt putekļus un netīrumus atgrūdošas īpašības.

Polipropilēna šķiedras uzklāšana

30% no visa mūsdienu rūpniecībā ražotā polipropilēna mūsdienās tiek izmantoti šķiedru ražošanā. Šis materiāls patiešām ir ļoti populārs. To var izmantot ražošanai:

• izturīgi audumi;
• birstes (auto), kas paredzētas ielu tīrīšanai;
• kurpes un somas;
• cementa java;
• zvejas tīkli;
• virves, virves, lentes;
• paklāju pamatnes un somas.

Apģērbi no šī materiāla, jo ir grūti krāsojami un slikti uzsūc mitrumu, tiek gatavoti reti. Pamatā šādus pavedienus izmanto tehnisko audumu ražošanai. Papildus substrātiem no polipropilēna šķiedras var izgatavot:

• dekoratīvais audums mēbeļu apdarei;
• apdares audumi;
• ķirurģiskās šuves un audi;
• filtra audumi.

Polipropilēna šķiedras automašīnu birstes maksādārgāki nekā tie, kas izgatavoti no sariem. Bet tajā pašā laikā tie ir 10-20 reizes izturīgāki. Izturības ziņā polipropilēna sari ir 5 reizes augstāki nekā diezgan izplatītais polistirols. Ar to izgatavotās otas var mainīt ļoti reti.

Kur vēl to var izmantot

Būvniecībā polipropilēna šķiedru diezgan bieži izmanto cementa gatavošanā. Tā izmantošana šajā gadījumā ļauj panākt vienmērīgu spriegumu sadalījumu pa visu materiāla masu.

Šo materiālu var izmantot arī pildvielu ražošanai. Sintētiskā kokvilna ir vērpta no polipropilēna šķiedras. Nākotnē to izmantos mīksto mēbeļu pildīšanai. Arī nažu statīvu ražošanai bieži izmanto pildvielu, kas izgatavota no stingrām biezām polipropilēna šķiedrām. Šajā gadījumā biezie "sariņi" tiek vienkārši ievietoti augstā, šaurā plastmasas kastē. Šo statīvu polipropilēna šķiedras viegli notur nažus vertikāli.