Доклад по информатике на тему «Технология изготовления химических волокон. Полиамидные волокна.»

Слайд 1

Вашему вниманию представлена презентация на тему: Технология изготовления химических волокон. Полиамидные волокна. Выполнил студент группы №…ФИО…, руководитель ФИО…

Слайд 2

Постановка проблемы данной темы заключается в следующем: Дело в том, что за последний век население Земли значительно увеличилось. Но еще больше возросли потребности людей. Выработка природных волокон – шерсти, хлопка, натурального шелка, льна, конопли – стала заметно отставать от спроса. Так, за последние 60 лет, она увеличилась лишь на 25%, а спрос – на 100%. Устранить это несоответствие помогла химия. Ежегодно на заводах производится миллионы километров искусственного химического волокна из природной целлюлозы или из угля, известняка, поваренной соли и воды. Сегодня доля химических волокон в общей их выработке составляет уже более 28%. За последние 35 лет объем мирового производства волокон увеличился в 6 раз. Актуальность изучения темы в том, что производство химических волокон – очень развитое направление промышленности. Его продукция пользуется большим спросом, так как активно применяется в различных сферах. В зависимости от материала, используемого при производстве, они приобретают различные свойства и характеристики.

Слайд 3

Огромное значение изучения технологий изготовления химических волокон очевидно. В самом деле, если затраты труда на изготовление синтетического полиамидного шелка принять за 100%, то для искусственного вискозного шелка они составят 60%, для шерсти 450%, а для натурального шелка еще больше – 25000%! Шерсть на овце за 3 месяца отрастает в среднем на 30 мм. А на заводе химического волокна прядильная машина за 1 минуту вытягивает до 5000 м нити! Такие волокна, как полиамидные волокна, во многих отношениях превосходят по качеству все природные и даже искусственные волокна, а также завоевывают все большее и большее признание.

Слайд 4

Данная тема преследует цель изучения теоретического аспекта изготовления химического волокна. Для выполнения поставленной цели необходимо привести подробную характеристику уравнения реакции получения химического волокна, а именно полиамидного, отразить его строение и указать химические и физические свойства Так же необходимо перечислить отрасли промышленности, выпускающие данное волокно, уточнить объёмы производства и масштабы потребления, указав информацию о производителях.

Слайд 5

Полиамидные волокна, во многих отношениях превосходящие по качеству все природные и искусственные волокна, завоевывают все большее и большее признание. К наиболее распространенным полиамидным волокнам, выпускаемым промышленностью, относятся капрон и нейлон. Сравнительно недавно получено полиамидное волокно энант. Капрон – полиамидное волокно, получаемое из поликапроамида, образующегося при полимеризации капролактама (лактама аминокапроновой кислоты). Распад представлен на слайде

Слайд 6

Исходный капролактам практически получается двумя путями. Один из них представлен на слайде. Распад из фенола

Слайд 7

Далее оксим циклогексана в кислой среде (олеум) претерпевает перегруппировку Бекмана, характерную для оксимов многих кетонов. В результате такой перегруппировки происходит разрыв углерод-углеродной связи и расширение цикла, данный распад можно наблюдать на 7 слайде.

Слайд 8

При распаде выше атом азота входит в цикл, представленный на слайде. И второй вариант получения капролактама из бензола: Окисление циклогексана проводят кислородом воздуха в жидкой фазе при 130-140^o С и 15-20 кгс / см² в присутствии катализатора – стеарата марганца. При этом образуются циклогексанон и циклогексанол в соотношении 1:1. Циклогексанол дегенерирует до циклогексанона, а последний превращается в капротам описанным выше способом. При строительстве новых и расширении существующих производств капролактама будет использоваться преимущественно вторая схема его получения. При этом окисление циклогексанона воздухом будет интенсифицировано за счет повышения температуры реакции до 190-200⁰ С, что существенно сократит продолжительность реакции. Волокно нейлон (анид). Получается из полиамида – продукта поликонденсации так называемой соли АГ (гексаметилендиаминадипинат). Соль АГ получается взаимодействием адипиновой кислоты с гексаметилендиамином в метаноле

Слайд 9

Области использования полиамидов из АГ-соли и капролактама примерно одни и те же. Комплекс ценных свойств, которыми обладают эти волокна, определил их широкое применение в технических изделиях и в товарах народного потребления. Важнейшей областью применения полиамидного волокна является шинная промышленность. Из капрона и найлона изготавливается корд — основной структурный элемент автомобильных и авиационных шин. Приведём пример. Полиамидные волокна широко применяются и в технике, главным образом как каркасный материал в различных резинотехнических изделиях, включая тяжелые транспортные ленты длиной в несколько сотен метров, приводные ремни. А авиационной промышленности  качестве корда для тяжелых шин самолетов. Из полиамидных волокон приготовляются легкие и очень прочные канаты с длительным сроком службы, заменяющие тяжелые стальные тросы, рыболовные сети и снасти, не гниющие и не видимые в воде, резко повышающие улов рыбы. Легкая и текстильная промышленность. В этой производственной отрасли полиамид служит сырьем для изготовления искусственных капроновых и нейлоновых тканей, ковролина, паласов, синтетического меха и пряжи, чулок, гольфов, носок, колгот. Полиамидное волокно выпускается также и как самостоятельный продукт. Производство резино-технических изделий (РТИ). Из полиамида изготавливают прорезиненные кордовые ткани, канаты, наполнители для фильтров, ленты для конвейеров, сети для ловли рыбы. Строительство. Материал применяют для изготовления трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Полиамидом покрывают бетон, деревянные поверхности и керамику для придания им антисептических свойств. Используется в качестве антикоррозионного покрытия металлических конструкций, клеевых и лакокрасочных составов. Машиностроение. Полимер используют для производства различных втулок, роликов, амортизаторов, сайлентблоков, вставок, антивибрационных подкладок и тому подобных изделий. Пищевая промышленность. Полиамид является материалом, допускающим контакт с пищевыми продуктами, поэтому применяется для производства контейнеров, емкостей для питьевых жидкостей и прочей тары, рассчитанной на хранение и транспортировку продуктов питания. Медицина. Из полимера производят искусственные сосуды и вены, имплантаты, протезы и другие заменители органов человека. Ткани и нити из полиамида применяют для накладывания швов после хирургических операций. Можно перечислить еще многие области применения полиамидных волокон, число которых непрерывно возрастает по мере увеличения производства их.

Слайд 10

По представленным данным на слайде можно отследить период с 2010 по 2019 гг. и прогноз на 2020 мировой спрос достиг 5.8 млн т. В рассматриваемый период в Китае произошел значительный ввод новых мощностей по выпуску капролактама, что привело к снижению средней загрузки мощности — ниже 90% к 2019 г. В то же время опережающий рост потребления прекратился, и рынок перестал быть дефицитным.

Слайд 11

Потребление капролактама и полиамида к 2020 г. прогнозируется ростом до на 31% – до 311 тыс. т. В то же время ожидается рост потребления полиамида-6 на технические нити на 26% благодаря вводу новых мощностей. По ковровым нитям рост прогнозируется на уровне 18% за счет увеличения загрузки имеющихся мощностей, а по инженерным пластикам и в большей степени по пленкам рост должен составить 78%, в том числе и благодаря импортозамещению в потребляющих отраслях. При этом ожидается, что доля экспорта полиамида из России снизится с 67% в 2015 г. до 55% в 2020, а коэффициент использования мощностей в этот период не опустится ниже 86%, учитывая остановленное производство украинского предприятия.

Слайд 12

Цель изучения теоретического аспекта технологии изготовления химического волокна, а именно полиамидного — достигнута — Приведен подробный распад получения химического волокна; — Указаны области применения полиамидного волокна; — Приведены объёмы производства, а также масштабы потребления искусственного волокна за несколько лет

Слайд 13

На слайде приведён список используемой литературы для изучения темы

14 слайд

Спасибо за внимание!