Contoh serat alam. serat tekstil
Klasifikasi serat tekstil
Serat adalah bodi yang memanjang, lentur dan kuat dengan dimensi melintang kecil, panjang terbatas, cocok untuk pembuatan benang dan tekstil.
Alami serat terbentuk di alam tanpa partisipasi manusia secara langsung. Mereka dapat berasal dari tumbuhan, hewan dan mineral.
KE bahan kimia termasuk benang dan serat, dibuat di pabrik dengan membentuknya dari polimer alami atau sintetis.
serat alami
Serat alami yang berasal dari tumbuhan, tergantung pada lokasinya di dalam tumbuhan, dibagi menjadi:
Benih (diperoleh dari biji kapas) - kapas;
Bast (batang) - rami, rami, goni, kenaf, kereta gantung, rami, dll .;
Berdaun (diperoleh dari daun tanaman) - Rami Manila, sisal, dll.;
Buah (diambil dari tempurung kelapa) - serabut kelapa (sabut kelapa).
Kapas disebut serat yang tumbuh di permukaan biji tanaman kapas.
Berdasarkan jenisnya, serat kapas dibagi menjadi serat sedang - panjang 30 ... 35 mm (paling produktif) dan serat halus - serat tipis dengan panjang 35 ... 50 mm.
Serat kapas (Gbr. 2.2) memiliki struktur berbentuk tabung. Saat matang, panjang dan bentuk serat (crimp) dan rasio antara diameter luar dan dalam berubah. Ketebalan dinding dan kerutan serat tergantung pada tingkat kematangan ( Z), yang ditentukan oleh rasio luar ( D) dan dalaman ( D) diameter serat: Z DD... Bahan yang paling cocok untuk pembuatan tekstil adalah serat kapas dengan tingkat kematangan 2,5 ... 3,5.
Untuk produksi bahan tekstil, serat dengan panjang berikut digunakan: hingga 27 mm - pendek; 27 ... 35 mm - sedang; 35 ... 50 mm - panjangnya.
Serat kapas hingga 98% terdiri dari - selulosa(
) yang termasuk dalam kelas polisakarida. Selain itu - selulosa komposisi zat polimer serat meliputi: hingga 1,5% fraksi berat molekul rendah selulosa; hingga 1% lilin dan lemak, yang terletak di permukaan luar serat; hingga 0,5% nitrogen, abu, protein, dan zat lain yang terletak di antara formasi supramolekul dari zat polimer utama.
Adanya 3 gugus hidroksil ( OH) pada ikatan dasar - selulosa menyediakan serat dan bahan dengan kemampuan untuk berinteraksi dengan kelembaban.
Properti:
sifat higienis yang tinggi;
kekuatan tinggi;
tahan asam rendah (asam sulfat, asam klorida dan asam nitrat memiliki efek destruktif yang sangat kuat pada serat kapas);
ketahanan alkali yang tinggi;
di bawah pengaruh sinar cahaya, sifat mekanik memburuk, kekakuan dan kerapuhan meningkat;
ketika dibasahi, serat selulosa membengkak, menjadi lebih kuat 10-20%;
menahan pemanasan tanpa mengubah sifat hingga 150 0 ; sangat mudah terbakar.
Biji rami
serat (- selulosa)
diperoleh dari tanaman serat rami dengan ekstraksi mekanis serat dari batang tanaman. Serat rami dasar memiliki bentuk fusiform sangat memanjang dengan saluran sempit di tengah (Gbr. 2.4) dengan ujung runcing tertutup. Serat berbohong parenkim kulit batang rami, yang terletak di antara bagian luar penutup kain dan lapisan kambium berbaring di dekat lapisan kayu, yang merupakan kerangka batang. Bagian tengah batang tumbuhan disebut inti... Semua lapisan batang rami, mulai dari jaringan penutup sampai lapisan kambium, disebut kulit pohon batang atau kulit kayu... Panjang serat rami dasar berkisar dari 10 ... 24 mm, diameter 12 ... 20 mikron (1 mikron
10 -6 m). Serat rami dasar saling berhubungan dalam bundel dengan bantuan pelat tengah, yang terdiri dari pektin dan lignin. Dalam satu bundel ada 15 ... 30 serat dasar, dan di penampang batang ada 20 ... 25 bundel. Bundel serat dasar yang diisolasi dari batang membentuk serat teknis, yang panjangnya 170 ... 250 mm, dan diameternya 150 ... 250 m. 
Properti:
mirip dengan sifat serat kapas. Tapi serat rami lebih kuat, memiliki lightfastness yang lebih besar; memiliki pemanjangan yang lebih sedikit saat memanjang; kerutan besar.Juga, serat alami yang berasal dari tumbuhan diperoleh dari rami, rami, rami, kenaf dan tanaman lainnya.
Struktur serat rami (rami) mirip dengan biji rami, tetapi serat dasarnya dengan panjang yang sama lebih tebal dan lebih kasar. Mereka digunakan untuk pembuatan tali dan kain teknis, serta dalam bentuk benang untuk industri tekstil dan pakaian rajut. Serat bisa berwarna hijau, abu-abu atau coklat tergantung pada kondisi pemrosesan.
Rami - budaya mencintai panas dan kelembaban dari keluarga linden. Serat kompleks rami lebih tipis dari rami. Kegunaan utama rami adalah untuk kemasan kain dan tas. Namun, baru-baru ini, telah diusulkan untuk menggunakan serat rami untuk pembuatan kain rumah tangga - tirai, pelapis dan bahkan linen dan denim (dicampur dengan wol, linen, serat viscose dan sutra).
Rami Ke Seperti rami mengacu pada serat bertangkai tipis, yang diperoleh dari batang tanaman subtropis abadi dari keluarga jelatang. Rami serat teknis adalah yang tertipis dari semua serat kulit pohon, ia memiliki sifat penyerapan yang tinggi. Serat rami berwarna baik, kuat dan elastis, dan memiliki penampilan yang indah. Rami digunakan dalam bentuk murni dan dalam campuran dengan kapas untuk pembuatan pakaian dan kain linen. Kerugian dari rami adalah kemungkinan reaksi alergi berupa gatal-gatal dan rasa terbakar saat bersentuhan dengan kulit.
Serat jelatang tahan lama, halus, memiliki tingkat keputihan dan kilau yang tinggi. Digunakan untuk produksi kain kasar dan tali. Namun, teknologi produksi industri yang layak secara ekonomi belum dikembangkan.
serat wol wol , sebut saja bulu binatang - domba, kambing, llama, unta dan mamalia lainnya.
Wol yang dicukur, disisir atau dikumpulkan dari hewan selama molting disebut alami... Wol, dikuliti, disebut pabrik atau mantel bulu... Wol diperoleh dengan memisahkan kain wol atau kain perca menjadi serat disebut pulih.
Bulu halus- terdiri dari lapisan bersisik dan kortikal; seratnya pendek, sangat berkerut; ketebalan serat - 14 ... 30 mikron. Ditutupi dengan sisik berbentuk cincin, yang merupakan sel-sel keratin. 
Rambut transisi mengandung lapisan kortikal bersisik dan inti yang kurang berkembang, memiliki kerutan kecil, ketebalan - 25 ... 35 mikron.
Ost- memiliki ketiga lapisan, ketebalan - 40 ... 60 mikron. Lebih tebal dan lebih kasar dari bawah, hampir tidak ada kerutan. Ditutupi dengan sisik pipih.
Rambut mati memiliki lapisan bersisik dan inti, lapisan kortikal praktis tidak ada, ketebalan lebih dari 60 mikron. Serat tidak berkerut paling kasar, keras, rapuh, bernoda buruk.
Untuk produksi kain tekstil, aplikasi terbesar ditemukan untuk serat wol dengan ketebalan 14 ... 25 m serat tipis, 25 ... 31 m serat semi tipis, 31 ... 40 m semi- serat kasar.
Rambut mati tidak digunakan dalam produksi tekstil karena kerapuhan dan kerapuhannya yang tinggi.
Panjang serat wol halus adalah 50 ... 80 mm, dan wol kasar 50 ... 200 mm.
Zat polimer utama wol (hingga 90%) adalah protein keratin.
Makromolekul, berkumpul, membentuk struktur filamen dasar berbentuk spiral - prototipe- dan mikrofibril... Sebagai hasil dari interaksi lebih lanjut, mikrofibril dikumpulkan dalam fibril yang membentuk serat: wol, sutra, kolagen, dll. Adanya kelompok-kelompok seperti dalam protein seperti NH, OH dan lainnya, menyediakan bahan yang terbuat dari serat protein kemampuan untuk berinteraksi dengan kelembaban.
Properti:
lipatan rendah;
saat basah, ia kehilangan kekuatan sebesar 30%;
felting tinggi karena permukaan bersisik;
konduktivitas termal rendah; higroskopisitas tertinggi;
resistensi yang cukup tinggi terhadap aksi cahaya%;
tahan panas rendah - pada suhu 100-110 ° C, serat menjadi rapuh dan keras, dan kekuatannya berkurang.
Sutra serat diperoleh dari kepompong murbei atau ulat sutra ek. Ulat sutra melewati 4 tahap dalam perkembangannya: testis (grena), ulat, pupa, kupu-kupu.
Kupu-kupu ulat sutra bertelur 400 hingga 600 telur, dari mana ulat muncul. Setelah 28-34 hari, ulat menggulung kepompongnya. Di dalam kepompong, ulat berubah menjadi kepompong, dan kepompong berubah menjadi kupu-kupu. Kupu-kupu, setelah membuat lubang di kepompong, keluar. Kemudian, setelah kawin, betina meletakkan granat dan mati.
Serat sutera memiliki struktur monolitik dan dapat mencapai panjang beberapa ratus meter. Ketebalan serat sutra adalah 10-15 mikron. Sutra ulat sutra ek lebih kuat, tetapi kurang lembut dan halus dibandingkan sutra ulat sutra.
Properti:
higroskopisitas tinggi;
kekuatan tinggi, kelembutan, kelembutan;
saat basah, ia kehilangan kekuatan sebesar 15%;
resistensi tinggi terhadap asam dan rendah - terhadap alkali;
tahan luntur cahaya terendah (tidak dapat dijemur di bawah sinar matahari!);
tahan panas rendah;
penyusutan tinggi.
Asbes (Asbes Yunani, secara harfiah - tidak dapat padam, tidak dapat dihancurkan), nama yang menyatukan sekelompok mineral berserat halus dari kelas silikat, membentuk agregat yang terdiri dari serat fleksibel terbaik. Sifat-sifat ini dimiliki oleh mineral dari dua kelompok - serpentine dan amphibole, yang dikenal sebagai chrysotile-asbes dan amphibole-asbes, yang berbeda dalam struktur atomnya. Dalam hal komposisi kimia, mineral asbes adalah silikat hidro magnesium, besi, dan sebagian kalsium dan natrium. Yang paling penting adalah asbes chrysotile (95%).
Asbes krisotil adalah mineral dari kelompok serpentin, komposisi Mg 6 (OH) 8; Warna pada potongan adalah abu-abu kehijauan. Mengkilap, halus. Kekerasan pada skala mineralogi 2 - 2,5, densitas 2500 kg / m 2. Serat bersifat fleksibel, memiliki kekuatan tarik tinggi [sekitar 3 GN / m2 (300 kgf / mm2)], tahan api tinggi (t PL sekitar 1500 ° C), kurang menghantarkan panas dan listrik. Panjang serat bervariasi dari pecahan satu mm hingga 50 mm, jarang lebih, ketebalannya sepersekian mikron. Di Federasi Rusia, itu ditambang di Ural.
Di bawah ini adalah diagramnya klasifikasi serat pergi ke pembuatan tekstil.Seperti yang Anda lihat dari diagram ini, sebagian besar seratnya alami.
SERAT ALAMI
Serat tekstil alami merupakan bahan baku utama industri tekstil, diciptakan oleh alam... Mereka berasal dari tumbuhan dan hewan, yang masing-masing memiliki karakteristik sendiri dalam penampilan, kualitas, dan data lainnya.
SERAT ALAMI ASAL TUMBUHAN
serat kapas. Jumlah serat tumbuhan terbesar diperoleh dari kapas. Kapas adalah serat tekstil utama. Setengah dari jumlah total tahunan serat tekstil di seluruh dunia jatuh pada kapas. Ini dibudidayakan di lebih dari 50 negara di seluruh dunia.
Tanaman kapas adalah tanaman termofilik abadi... Tanaman kapas merupakan tanaman perdu setinggi 1 m atau lebih. Setiap tahun setelah berbunga di semak kapas, buah-buahan terbentuk - kotak, di mana ada bijinya ditutupi dengan rambut. Setiap biji mengembangkan 7-15 ribu rambut. Ini adalah serat kapas. Panjang serat kapas dari 12 hingga 60 mm. Semakin panjang seratnya, semakin baik benang dan kainnya.
Setelah matang, buah kapas dibuka dan dipanen dengan tangan. atau dengan bantuan mesin. Dari titik pemetik kapas kapas mentah dikirim ke ginner, di mana kapas dibersihkan - dipisahkan serat dari buah kapas, benih dan berbagai gulma, yaitu, melakukan pemrosesan utamanya. kapas halus ditekan menjadi bal dan dikirim ke pabrik pemintalan untuk diproses lebih lanjut.
Serat kapas adalah bahan baku yang murah untuk benang yang kuat, tipis, dan rata. Kain yang terbuat dari pewarna serat ini dengan baik dan dapat dengan mudah diselesaikan dengan sentuhan akhir yang berbeda. serat kapas biasanya berwarna putih atau coklat. Namun, saat ini, para ilmuwan telah mengembangkan varietas kapas berwarna. Ini tidak hanya signifikansi ilmiah, tetapi di masa depan itu akan diperoleh nilai ekonomi.
serat kulit pohon. Serat tekstil alami juga dihasilkan dari batang dan daun beberapa tanaman. Ada sejumlah besar tanaman di berbagai negara ( linen, rami, rami, jelatang, kereta gantung, kendyr, rami, dll.), dari mana serat kulit pohon diperoleh. Yang paling tipis, paling lembut dan paling fleksibel di antara mereka adalah serat rami. Serat-serat ini digunakan untuk membuat benang, dan kemudian kain yang indah, tahan lama, dan lembut. Ada beberapa kelompok rami: serat rami, rami mezheumok, rami keriting dan lain-lain Serat terpanjang (panjang serat tergantung pada panjang batang tanaman) diperoleh dari serat rami, karena batangnya mencapai panjang 80-100 cm, ini adalah serat kuat berkualitas tinggi. Rami keriting menghasilkan serat (tow) berkualitas rendah. Serat rami digunakan sebagai serat teknis. Untuk industri tekstil, nilai terbesar adalah serat rami.
Batang rami matang dicabut dari tanah bersama dengan akarnya, untuk mempertahankan panjang serat. Proses ini disebut fingering. Sebelumnya dilakukan secara manual, tetapi sekarang dengan bantuan mesin pemanen rami dan mesin pengangkat. Batang rami dibebaskan dari biji pada perontok rami. Batang yang sudah dikupas ini disebut sedotan. Sedotan direndam di bak penampungan atau kolam khusus. Batang rami yang direndam disebut trust. Bagian dari batang rami membentuk kulit pohon di bawah kulit kayu (api). Di dalamnya, serat kulit pohon terletak dalam bentuk bundel tipis. Serat rami diperoleh dari batang tanaman di pabrik rami. Ada yang spesial teknologi pemisahan serat dari kayu (api) dari batang dan pengolahan lebih lanjut dari bahan baku yang dihasilkan. Batang yang direndam dikeringkan dan diproses secara mekanis. Mereka kusut dan mengembang untuk memisahkan serat dari kayu batang dan kain lainnya. Kemudian serat rami diputihkan, karena sebelum operasi ini warnanya kuning muda, berubah menjadi baja.
Serat linen sangat tahan lama dan kuat, noda dengan baik, varietas terbaik dari mereka memiliki kemilau sutra.
Serat dari tanaman lain - keras, kasar... Mereka digunakan untuk membuat tali, tali, goni, kain pelapis murah, kanvas, kanvas. Misalnya, serat rami (rami) mirip dengan biji rami baik dalam warna maupun karakteristik lainnya. Namun, tidak begitu lembut, sehingga digunakan untuk membuat kanvas, tali, benang, goni.
Serat kulit pohon tidak hanya didapat dari batangnya saja, tetapi juga dari daun beberapa tanaman, misalnya dari daun tekstil pisang, agave tekstil... Untuk produksi bahan isolasi, serat gambut digunakan.
SERAT HEWAN ALAMI
Serat sutera adalah benang yang diperoleh dari kepompong ulat sutera... Pada tahap perkembangan tertentu Ulat ulat sutra (bila saatnya tiba ulat berubah menjadi boneka) menenun kepompong, yang merupakan cangkang lonjong lonjong, terdiri dari yang tertipis, terjalin dalam 40-50 lapisan serat sutra.
Serat (benang) diperoleh sebagai berikut:: dari dua lubang yang terletak di kepala di bawah mulut, ulat mengeluarkan cairan kental yang membeku di udara. Cairan ini dilepaskan terus menerus dan membentuk dua benang yang saling menempel dengan khusus zat - serisin, juga dialokasikan ulat... Hasilnya adalah seutas benang dari mana ulat menenun kepompong.
Tergantung pada jenis ulat sutera, kepompong adalah warna putih, kekuningan, kuning kemerahan. Ulat sutera menetas, yang memberi kepompong berwarna merah muda pucat, biru, hijau. Namun, pewarnaan alami tidak terlalu persisten. dan selanjutnya memperumit pencelupan benang, sehingga serat sudah diputihkan sebelumnya. Kepompong adalah keju yang berharga untuk industri sutra. Untuk memperoleh serat sutera yang berkualitas baik, yaitu agar benangnya panjang dan tidak tergulung dengan baik, kepompong mengalami pemrosesan primer udara panas atau uap. Pada saat yang sama, kepompong terbunuh, jika tidak, dengan perkembangan lebih lanjut, ia berubah menjadi kupu-kupu dan, untuk keluar dari kepompong, membuat lubang di dalamnya dan merusaknya. Lubang-lubang itu melanggar integritas utas, serat kepompong seperti itu pendek, dan bahan bakunya kehilangan kualitasnya. Ke kepompong tidak terurai, kepompong dikeringkan.
Sebelum melilitkan benang sutra kepompong direndam dalam genangan air panas, diolah dengan uap, larutan alkali dingin. Ini dilakukan untuk melunakkan perekat - sericin.
Dari satu kepompong, Anda bisa mendapatkan seutas benang dengan panjang 400 hingga 1200 meter, tapi dia sangat kurus sehingga harus menerima benang sutra mentah yang kuat perlu untuk menghubungkan utas dari 3 hingga 30 kepompong menjadi satu.
Dengan demikian, sutra mentah diperoleh yang setelah diproses lebih lanjut menjadi lunak, fleksibel dan mengkilat. Poin penting adalah penghilangan lebih lanjut perekat dari sutra mentah, yang tidak sepenuhnya dihilangkan selama pemrosesan utama kepompong. Serat sutra alami sangat tahan lama... Mereka mewarnai dan menggulung dengan baik.
Sutra alam digunakan untuk membuat tekstil yang sangat tahan lama, indah dan elegan... Dari serat sutra alami membuat sutra isolasi pembedahan.
serat wol diperoleh dari rambut yang dipangkas dari beberapa hewan (domba, unta, kambing, kelinci). Serat wol juga diperoleh setelah memproses kain wol.
Serat wol dari hewan yang berbeda memiliki kualitas dan sifat yang berbeda.... Wol berbeda dalam kualitas dan sifat dari ras yang berbeda dari spesies hewan yang sama. Misalnya dari wol lebih berharga daripada wol domba, diperoleh dari domba berbulu halus dan domba setengah halus. Saat mencukur domba, wol dihilangkan dalam lapisan kontinu (bulu domba). Bulu domba tidak sama kualitasnya. Wol kualitas tertinggi ditemukan di tulang belikat, punggung, perut, sedikit lebih kasar di bagian samping dan bahkan lebih kasar di bagian belakang dan kaki.
Serat wol yang diperoleh bahkan dari satu hewan berbeda dalam kualitas yang berbeda. Yang paling berharga adalah serat yang disebut bulu. Mereka tipis, ulet, fleksibel... Di antara serat wol, berikut ini dibedakan: awn (serat lebih tebal); transisi rambut, yang dalam kehalusan dan sifat-sifat lainnya mengambil tempat perantara antara beristirahat dalam damai dan tenang; Rambut "mati" adalah serat dengan kekuatan rendah, kasar, dan tebal.
Kualitas wol tergantung pada waktu pencukuran bulu domba.... Wol pegas lebih lembut karena mengandung lebih banyak bulu, yaitu serat yang paling berharga. Hampir tidak ada bulu di wol potongan rambut musim gugur, oleh karena itu seratnya keras, tetapi secara signifikan potongan rambut wol musim semi yang lebih bersih yang menghasilkan lebih sedikit limbah.
Benang dan berbagai sifatnya bergantung pada pada serat apa yang digunakan untuk pembuatannya. Benang dan kain wol terbaik dibuat dari bawah.
Kualitas serat wol ditentukan tidak hanya oleh kekuatan mereka, kehalusan, kelembutan, tetapi juga panjangnya. Panjang serat wol tergantung pada jenis domba dan mencapai 180-200 mm. Pengolahan utama bahan baku wol adalah penyortiran, pembersihan dari sampah (burdock, gumpalan tanah, dll.).
Melepas, melonggarkan, mencuci, mengeringkan.
Sortir wol dengan tangan... Bulu domba diletakkan di atas meja khusus, dibagi menjadi beberapa bagian terpisah dan, menurut standar tertentu, dengan mempertimbangkan kualitas bahan baku, wol dipilih dalam kelompok tertentu.
Wol dicuci dengan deterjen khusus... Hal ini dilakukan untuk menghilangkan lemak dan keringat.
Seperti yang dapat dilihat dari bahan yang dijelaskan di atas, persiapan serat wol alami adalah proses yang panjang..
SERAT KIMIA
Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, dimungkinkan untuk memperoleh berbagai serat tekstil secara kimiawi dengan kualitas dan sifat baru dibandingkan dengan serat alam. Alasan utama penggunaan kimia dalam memperoleh bahan baku untuk industri tekstil ada peningkatan permintaan tekstil, yang tidak dapat dipenuhi oleh produksi serat alam saja. kebutuhan mendesak dalam penciptaan serat kimia telah ditemukan pada abad terakhir.
Serat kimia dibagi menjadi dua kelompok: buatan dan sintetis.
Serat buatan terbuat dari polimer alami- kapas, kayu dan lainnya selulosa, protein nabati atau susu dengan perlakuan khusus dengan berbagai bahan kimia: aseton, nitrogen, asetat, sulfat asam, larutan amonia dari oksida tembaga, soda kaustik dan lain-lain Serat tersebut termasuk nitrosilk, tembaga-amonia, viscose, sutra asetat.
Benang nitrosilk dalam produksi kain, mereka digunakan terutama sebagai alas. Dari kain tembaga-amonia dibuat tanpa penambahan jenis serat lainnya. Viscose memiliki kehalusan yang mirip dengan sutra alami. Namun, ia kehilangan kualitasnya ketika basah dan suhu tinggi, oleh karena itu, dalam pembuatan benang, viscose dicampur dengan serat lainnya. Sutra asetat sangat umum.
Serat sintetis diperoleh dengan perlakuan kimia dari berbagai zat: minyak bumi, batu bara, gas alam dan gas bumi terkait, limbah pertanian, limbah industri pulp dan kertas. Dari zat-zat ini, resin dengan berat molekul tinggi diperoleh, yang merupakan bahan awal untuk produksi serat sintetis. Ada teknologi khusus yang sangat kompleks untuk memproses dan memproses resin ini. Bahan baku untuk serat sintetis hampir tidak ada habisnya. Terbuat dari serat sintetis bagus diketahui polivinil klorida, nilon (anid), nilon, lavasan, nitron, orlon, milan dan lain-lain.Serat buatan dan sintetik diberikan sifat-sifat tertentu terlebih dahulu ( kekuatan, kaitannya dengan kelembaban, suhu, warna dll.). Saat ini, berbagai jenis serat kimia telah dibuat.
Ketahanan terhadap media agresif, kekuatan mekanik tinggi, elastisitas dan kualitas berharga lainnya membuat serat sintetis sangat diperlukan untuk produksi tekstil modern.
Produksi serat kimia memiliki teknologi yang kompleks. Tahap pertama- produksi massa cair dan kental - massa pemintalan - dari bahan awal dengan cara kimia. Ini massa memasuki mesin pemintal(ini adalah mesin yang biasa disebut mesin yang membuat serat kimia).
Bagian dengan mana serat dibentuk dari massa jadi di mesin disebut die. Satu mesin dapat memiliki 60-100 mati. Setiap dadu adalah tutup logam kecil dengan lubang kecil. Massa berputar dengan pompa khusus dimasukkan ke dalam cetakan dan melalui lubangnya mengalir keluar dalam aliran kontinu terbaik, yang diperlakukan dengan larutan kimia khusus. Tetesan ini membeku dan berubah menjadi benang - serat kimia (buatan atau sintetis), dari mana kain dibuat. Tergantung pada jenis serat kimia mati memiliki jumlah lubang yang berbeda dengan ukuran yang berbeda.
Fitur membuat serat kimia adalah bagaimana proses pembentukannya? pada saat yang sama berputar... Benangnya sangat tipis. Tergantung pada kualitas dan tujuan kain masa depan, sejumlah benang dipelintir menjadi satu. Setelah penyelesaian yang diperlukan (berbeda untuk setiap jenis kain masa depan) benang melingkar pada kumparan atau perangkat lainnya. Dan benang siap untuk ditenun. Palsu benangnya sangat kuat, plastik, mudah berubah bentuk.
Proses mendapatkan benang stapel agak berbeda. Untuk mendapatkannya, serat buatan potong-potong(staples) dengan panjang tertentu (sepanjang serat kapas atau wol alami).
Dalam pembuatan serat buatan untuk benang stapel, digunakan cetakan dengan jumlah lubang yang banyak (hingga 3-6 ribu). Dies konvensional memiliki 20-50 lubang. Oleh karena itu, pembuatan serat stapel lebih ekonomis dibandingkan serat buatan lainnya.
Karena panjangnya yang pendek, serat stapel dipintal seperti kapas atau wol. Hasilnya, benang diperoleh, yang digunakan untuk produksi kain pokok.
SERAT CAMPURAN
Di atas kita berbicara tentang membuat serat homogen yang diperoleh dalam bentuk murni. Ini adalah serat kapas, serat kulit kayu, dll. Saat ini, pencampuran serat tersebar luas, yang memberikan kemungkinan tak terbatas untuk mendapatkan berbagai macam benang, dan kemudian kain.
Campurkan serat alami (katun dan wol, kapas dan sutra alam, katun dan linen) atau alami dengan buatan dan sintetis (katun dan viscose, linen dan nilon, wol dan nilon).
Kain semi-wol dan semi-sutra diperoleh tidak hanya dengan mencampur serat, tetapi juga dalam proses menenun, ketika benang dari beberapa serat digunakan sebagai benang lusi, dan benang pakan dari yang lain.
serat alami alam itu sendiri menciptakan.
Dari zaman kuno hingga akhir abad ke-19, satu-satunya bahan baku untuk produksi bahan tekstil adalah serat alam, yang diperoleh dari berbagai tanaman. Pada awalnya, ini adalah serat tanaman liar, dan kemudian serat rami dan rami. Dengan berkembangnya pertanian, kapas mulai dibudidayakan, yang memberikan serat yang sangat baik dan kuat.
Serat yang dihasilkan dari batang tanaman telah tersebar luas, disebut serat kulit pohon. Serat dari batang sebagian besar kasar, kuat dan keras - ini adalah serat kenaf, rami, rami dan tanaman lainnya. Serat yang lebih tipis diperoleh dari rami, dari mana kain dibuat untuk membuat pakaian dan linen.
kenaf dibudidayakan terutama di India, Cina, Iran, Uzbekistan dan negara-negara lain. Serat kenaf sangat higroskopis dan tahan lama. Goni, terpal, benang, dll dibuat darinya.
Rami- budaya yang sangat kuno, tumbuh untuk mendapatkan serat terutama di negara kita, India, Cina, dll. Tumbuh liar di Rusia, Mongolia, India, Cina. Dari batang rami, serat (rami) diperoleh, dari mana tali laut, tali, kanvas dibuat.
Rami dibudidayakan di daerah tropis Asia, Afrika, Amerika dan Australia. Rami tumbuh di daerah kecil di Asia Tengah. Serat rami digunakan untuk pembuatan teknis, pengemasan, kain furnitur dan karpet.
Dari serat asal tumbuhan, yang paling terkenal kapas dan linen.
Kapas adalah budaya yang sangat kuno. Ini pertama kali dibudidayakan di India lebih dari 4000 tahun yang lalu. Sisa-sisa kain katun ditemukan di kuburan orang Peru kuno, digali di gurun Peru dan Meksiko. Ini berarti bahwa bahkan lebih awal daripada di India, orang Peru mengenal kapas dan mampu membuat kain darinya.
Kapas disebut serat yang menutupi permukaan biji tanaman kapas tahunan, yang tumbuh di negara-negara selatan yang hangat. Perkembangan serat kapas dimulai setelah pembungaan kapas selama periode pembentukan buah (boll). Panjang serat kapas berkisar antara 5 hingga 50 mm. Kapas yang dipetik dan ditekan menjadi bal disebut kapas mentah.
Selama pemrosesan utama kapas, serat dipisahkan dari biji dan dimurnikan dari berbagai kotoran. Pertama, serat terpanjang (20-50 mm) dipisahkan, kemudian serat pendek atau bulu (6-20 mm) dan akhirnya underfill (kurang dari 6 mm). Serat panjang digunakan untuk membuat benang, bulu halus digunakan untuk membuat kapas, dan ketika dicampur dengan serat kapas panjang, untuk membuat benang tebal. Serat dengan panjang kurang dari 12 mm diproses secara kimia menjadi selulosa untuk menghasilkan serat buatan.
Gandum dan rami adalah tanaman budidaya paling kuno. Rami mulai dibudidayakan sembilan ribu tahun yang lalu. Di daerah pegunungan India, untuk pertama kalinya, mereka mulai membuat kain yang indah dan halus.
Tujuh ribu tahun yang lalu, rami sudah dikenal di Asyur, Babilonia. Dari sana ia merambah ke Mesir.
Kain linen menjadi barang mewah di sana, menggusur kain wool yang sudah tersebar luas sebelumnya. Hanya firaun, pendeta, dan bangsawan Mesir yang mampu membeli pakaian linen.
Belakangan, orang Fenisia, dan kemudian orang Yunani dan Romawi, mulai membuat layar dari linen untuk kapal mereka.
Nenek moyang kita, Slavia, menyukai kain linen putih yang tebal. Mereka tahu cara menanam rami, mengalokasikan lahan terbaik untuk tanaman. Di antara orang Slavia, kain linen berfungsi sebagai pakaian untuk rakyat jelata.
Serat linen menghasilkan kain putih yang berat dan tahan lama. Ini bagus untuk taplak meja, binatu, dan tempat tidur.
Dan rami, ditaburkan dengan padat dan dikeluarkan dari ladang selama berbunga, memberikan serat yang sangat halus yang menjadi cambric tipis dan ringan.
Linen adalah ramuan tahunan yang akan memberikan serat dengan nama yang sama. Serat rami terdapat pada batang tanaman dan dapat mencapai 1 meter. Rami dipanen selama kematangan kuning awal. Bahan baku yang dihasilkan untuk produksi benang (benang) diproses lebih lanjut.
Pengolahan utama rami terdiri dari merendam jerami rami, mengeringkan gulungan, mencuci dan menggosok untuk memisahkan kotoran.
Benang diperoleh dari serat halus dan bergradasi.
Sifat positif dari kain katun: sifat higienis dan pelindung panas yang baik, kekuatan, tahan luntur. Di bawah pengaruh air, serat kapas bahkan membengkak dan meningkatkan kekuatan, yaitu, mereka tidak takut dicuci. Kain memiliki penampilan yang bagus dan mudah dirawat.
Karena fakta bahwa kain katun memiliki higroskopisitas yang baik dan permeabilitas udara yang tinggi, dan kain linen memiliki higroskopisitas yang lebih tinggi dan permeabilitas udara rata-rata, mereka digunakan untuk pembuatan sprei dan pakaian rumah tangga.
Kekurangan kain katun: lipatan kuat (kain kehilangan penampilan cantiknya saat dipakai), ketahanan abrasi rendah, oleh karena itu keausan rendah.
Kekurangan kain linen: Lipatan kuat, sedikit drape, kaku, susut tinggi.
Serat alami yang berasal dari hewan
serat alami asal hewan- wol dan sutra. Kain yang terbuat dari serat semacam itu ramah lingkungan dan karenanya mewakili nilai tertentu bagi seseorang dan memiliki efek positif pada kesehatannya.
Sejak dahulu kala, orang telah menggunakan wol untuk membuat kain. Sejak saat itu, mereka mulai terlibat dalam peternakan sapi. Bisnis pergi ke wol domba dan kambing, dan di Amerika Selatan dan llama.
Selama ekspedisi Mongol-Tibet tahun 1923-1926, penjelajah geografi Rusia yang terkenal P.K.Kozlov menggali gundukan kuburan, di mana ia menemukan kain wol kuno. Bahkan setelah berbaring beberapa ribu tahun di bawah tanah, beberapa dari mereka melampaui kekuatan benang modern.
Sebagian besar wol diperoleh dari domba, dan wol terbaik dihasilkan oleh domba merino wol halus. Domba berbulu halus telah dikenal sejak abad II SM, ketika orang Romawi menyilangkan domba jantan Colchis dengan domba Italia, dan orang Romawi mengawinkan domba jenis Tarentine dengan wol coklat atau hitam. Pada abad ke-1, domba merino pertama diperoleh dengan menyilangkan domba Tarentine dengan domba jantan Afrika di Spanyol. Dari kawanan pertama ini, semua ras merino lainnya akhirnya berevolusi: Prancis, Saxon, dll.
Domba dicukur sekali atau dalam beberapa kasus dua kali setahun. Dari satu domba dapatkan 2 hingga 10 kilogram wol. Dari 100 kilogram wol mentah, diperoleh 40-60 kilogram wol murni, yang dikirim untuk diproses lebih lanjut.
Dari wol hewan lain, wol mohair kambing banyak digunakan, diperoleh dari kambing Angora, yang berasal dari kota Angora di Turki.
Untuk pembuatan pakaian luar dan selimut, wol unta digunakan, diperoleh dengan mencukur atau menyisir selama meranggas unta.
Bahan bantalan yang sangat tangguh diperoleh dari bulu kuda.
Bagi mata yang tidak berpengalaman, hampir semua rambut tampak sama. Tetapi seorang spesialis yang berkualifikasi tinggi mampu membedakan lebih dari tujuh ribu varietas!
Pada abad XIV-XV, wol yang dimaksudkan untuk pemintalan disisir dengan sisir kayu, yang memiliki beberapa baris gigi baja. Akibatnya, serat dalam bundel disusun secara paralel, yang sangat penting untuk peregangan dan puntiran yang seragam selama pemintalan.
Dari serat yang disisir, diperoleh benang yang kuat dan indah, dari mana kain berkualitas tinggi diproduksi yang tidak aus untuk waktu yang lama.
Wol- ini adalah garis rambut hewan: domba, kambing, unta. Sebagian besar wol (95-97%) berasal dari domba. Penutup wol dikeluarkan dari domba dengan gunting atau mesin khusus. Panjang serat wol adalah dari 20 hingga 450 mm. Mereka dipangkas dengan massa yang hampir utuh dan tidak bisa dipecahkan, yang disebut bulu domba.
Jenis serat wol- ini adalah rambut dan wol, mereka panjang dan lurus, dan berbulu halus - lebih lembut dan kusut.
Sebelum dikirim ke pabrik tekstil, wol menjalani pemrosesan utama: disortir, yaitu serat dipilih sesuai dengan kualitas; kocok - kendurkan dan singkirkan kotoran yang mencemari; dicuci dengan air panas dan sabun dan soda; dikeringkan dalam mesin pengering. Kemudian benang dibuat, dan darinya menjadi kain.
Dalam industri finishing, kain dicelup dalam warna yang berbeda atau berbagai pola diterapkan pada kain. Kain wol diproduksi dalam pewarnaan polos, multi-warna dan dicetak.
Serat wol memiliki yang berikut: properti: mereka sangat higroskopis, yaitu, mereka menyerap kelembaban dengan baik, elastis (produk sedikit kusut), tahan terhadap efek matahari (lebih tinggi dari kapas dan rami).
Untuk menguji serat wol, sepotong kain harus dibakar. Selama pembakaran, serat wol disinter, bola sinter yang dihasilkan mudah digosok dengan jari Anda. Dalam proses pembakaran, bau bulu terbakar sangat terasa. Dengan cara ini, Anda dapat menentukan kain: wol murni atau buatan.
Kain pakaian, kostum, dan mantel terbuat dari serat wol. Kain wol mulai dijual dengan nama berikut: tirai, kain lebar, celana ketat, gabardin, kasmir, dll.
Ada beberapa jenis kupu-kupu, ulatnya, sebelum berubah menjadi kepompong, kepompong angin menggunakan sekresi dari kelenjar khusus. Kupu-kupu seperti itu disebut ulat sutra. Ulat sutra terutama dibiakkan.
Ulat sutera berkembang dalam beberapa tahap: telur (grena), ulat (larva), kepompong dan kupu-kupu. Ulat berkembang dalam 25-30 hari dan melewati lima instar, dipisahkan oleh molts. Pada akhir pengembangan, panjangnya mencapai 8, dan ketebalannya 1 sentimeter. Pada akhir instar kelima, kelenjar yang mensekresi sutra dari ulat diisi dengan massa sutra. Benang sutra - benang tipis berpasangan dari zat protein fibroin - diperas dalam keadaan cair, dan kemudian mengeras di udara.
Pembentukan kepompong berlangsung 3 hari, setelah itu ganti kulit kelima terjadi, dan ulat berubah menjadi kepompong, dan setelah 2-3 minggu menjadi kupu-kupu yang hidup selama 10-15 hari. Kupu-kupu betina bertelur, dan siklus perkembangan baru dimulai.
Dari satu kotak, gran seberat 29 gram mendapatkan hingga 30 ribu ulat yang memakan sekitar satu ton dedaunan dan menghasilkan empat kilogram sutera alam.
Untuk mendapatkan sutera, perkembangan alami ulat sutera terganggu. Di stasiun-stasiun pengadaan, kokon yang terkumpul dikeringkan, kemudian diolah dengan udara panas atau uap untuk mencegah proses kepompong menjadi kupu-kupu.
Di pabrik sutra, kepompong dibuka dengan menghubungkan beberapa benang kepompong menjadi satu.
sutra alami- ini adalah benang tipis yang diperoleh saat kepompong ulat sutera dilepas. Kepompong adalah cangkang padat seperti telur kecil yang melingkari ulat dengan erat di sekelilingnya sebelum menjadi kepompong. Empat tahap perkembangan ulat sutera adalah testis, ulat, pupa, kupu-kupu.
Kepompong dikumpulkan setelah 8-9 hari dari awal pengeritingan dan dikirim untuk perawatan primer. Tujuan dari proses primer adalah untuk melepas benang kepompong dan menyambungkan benang dari beberapa kepompong. Panjang benang kepompong antara 600 hingga 900 m, benang ini disebut sutra mentah. Pemrosesan utama sutra meliputi operasi berikut: perawatan kepompong dengan uap panas untuk melunakkan lem sutra; melilitkan benang dari beberapa kepompong secara bersamaan. Di pabrik tekstil, sutra mentah digunakan untuk memproduksi kain. Kain sutra diproduksi dalam warna polos, beraneka ragam, dicetak.
Serat sutra memiliki yang berikut: properti: mereka memiliki higroskopisitas dan kemampuan bernapas yang baik, kurang tahan terhadap sinar matahari dibandingkan serat alami lainnya. Sutra terbakar dengan cara yang sama seperti wol. Produk yang terbuat dari sutera alam sangat nyaman dipakai karena memiliki sifat higienis yang baik.
dx.doi.org/ 10.18577 / 2307-6046-2015-0-2-9-9
UDC 677.1: 678.8
APLIKASI SERAT ALAMI DALAM PEMBUATAN BAHAN KOMPOSIT POLIMER
V Saat ini, penggunaan serat alam dalam pembuatan bahan komposit polimer modern (PCM) menjadi semakin penting. Mengganti pengisi kaca dan karbon biasa dengan yang alami dibenarkan dalam beberapa kasus dan mengarah pada produk yang lebih murah dan penurunan dampak faktor produksi terhadap lingkungan. Merangsang penggunaan serat alam dalam produksi juga akan memberikan dorongan tambahan untuk pengembangan industri pertanian tradisional untuk Federasi Rusia.
pengantar
Dasar untuk pengembangan dan peningkatan produksi bahan komposit adalah produksi produk yang beragam dan kompetitif dalam jumlah yang cukup untuk memenuhi kebutuhan pasar domestik Rusia dan pasokan ekspor. Pemenuhan tugas ini didasarkan pada pengembangan material baru dan peningkatan teknologi yang ada untuk produksi material komposit modern. Pada saat yang sama, ada pencarian konstan untuk metode lanjutan untuk memproses bahan generasi baru.
Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi produksi bahan komposit polimer (PCM) adalah pengembangan teknologi hemat sumber daya yang menyediakan penggunaan produk dari produksi tanaman dan industri pengerjaan kayu, yang pada gilirannya membantu mengurangi biaya produksi. produksi dan penggunaan sumber daya alam secara rasional.
Volume produksi dunia dan konsumsi kayu alam terus meningkat, tetapi pada saat yang sama pembaruan sumber daya hutan tidak sejalan dengan konsumsi. Dalam hal ini, perlu ada sumber baru untuk pengisian bahan baku. Selain itu, sebagian besar sumber daya kayu Rusia terletak di bagian timur negara itu, sedangkan industri pengolahan terutama terkonsentrasi di pusat, sehingga tugas menemukan bahan baku yang terjangkau dan murah untuk produksi bahan komposit menggunakan bahan baku terbarukan sangat mendesak. Mengingat hal ini, keterlibatan luas bahan baku non-kayu dalam produksi PCM, misalnya, berbagai serat alam, akan berkontribusi untuk memecahkan masalah ini. Untuk memastikan pengenalan teknologi "hijau", perlu untuk mengembangkan sistem langkah-langkah teknologi, teknis, lingkungan, ekonomi dan organisasi yang memastikan pertumbuhan ekonomi berorientasi lingkungan berdasarkan penggunaan teknologi inovatif yang efektif (teknologi "hijau", termasuk untuk perkembangan modern melt binder dan bahan yang menjanjikan berdasarkan ketahanan iklimnya), serta minat dunia usaha dalam hal ini.
Popularitas serat alam semakin meningkat, termasuk dalam produksi material komposit, khususnya di industri yang paling berteknologi maju, seperti industri otomotif. Serat tumbuhan alami memiliki manfaat lingkungan yang signifikan dan memiliki sifat fisik dan mekanik yang cukup tinggi. Serat semacam itu tidak mengandung zat beracun, mereka dapat dengan cepat tumbuh dalam jumlah yang dibutuhkan dan harganya terjangkau.
Bahan dan metode
Sayangnya, di industri dalam negeri, dalam produksi PCM, serat alam tidak digunakan, meskipun sifat fisik dan mekaniknya cukup tinggi. Saat ini, dalam produksi PCM, kaca dan serat karbon terutama digunakan sebagai pengisi. PCM berdasarkan pengisi ini harus digunakan saat terkena beban tinggi, yang sering terjadi dalam penerbangan, astronotika, dan teknik mesin khusus. Namun, ada banyak bidang penerapan PCM, di mana sifat material yang lebih rendah cukup memadai, dan biaya merupakan faktor fundamental yang menentukan permintaan produk di pasar. Dalam hal ini, penggunaan biokomposit cukup dibenarkan dan bijaksana. Diberikan dalam tabel. 1, data dengan jelas menunjukkan perbandingan sifat utama serat, baik yang digunakan secara tradisional dalam produksi PCM, dan yang alami.
Tabel 1
Sifat serat dari bahan yang berbeda
|
Kepadatan, |
serat, mk |
Pemanjangan sedang istirahat,% |
Kekuatan spesifik, g / tex |
|
|
Fiberglass |
||||
|
Fiber Karbon |
Seseorang dapat melihat keunggulan yang jelas dari sifat-sifat serat kaca, dan terlebih lagi karbon di atas serat alami, namun, jika kita membandingkan kerapatan bahan, dan, karenanya, massa produk atau kekuatan spesifik, perbedaannya tidak tampaknya tidak begitu signifikan.
hasil
Saat ini, logam, plastik termo atau termoset dan kombinasinya, serta (pada tingkat lebih rendah) bahan komposit berdasarkan fiberglass, digunakan sebagai bahan untuk menyelesaikan interior kereta. Pada saat yang sama, di Prancis, Finlandia, Spanyol, pengembangan bahan komposit yang diperkuat dengan serat alami (rami, rami, dll.), berdasarkan pengikat termoset dan termoplastik, sedang berlangsung.
Sangat menarik adalah data yang disediakan oleh perusahaan Eropa Barat NATEX, yang telah mencapai sukses besar dalam pengembangan dan pembuatan PCM menggunakan serat alami, baik dengan teknologi prepreg maupun infus. Meja 2 membandingkan sifat-sifat PCM berdasarkan serat rami dan kaca.
Meja 2
Perbandingan sifat-sifat PCM yang dibuat berdasarkan serat rami dan kaca (menurut perusahaanNATEX)
Meja 2 menunjukkan kekuatan spesifik bahan dan modulus elastisitasnya.
Jadi, dalam beberapa kasus, penggunaan serat alami dalam pembuatan PCM cukup dibenarkan, dan perusahaan besar seperti Audi, BMW, Opel, Peugeot, Renault, Seat, Volkswagen, Ford, Daimler, Chrysler berhasil menggunakan bahan-bahan ini. dalam produksi trim interior mobil. , berbagai panel, jok, bumper (lihat gambar).
Penggunaan serat alam dalam industri otomotif (data dari BMW)
Penggunaan serat alami memungkinkan untuk memecahkan masalah seperti penggunaan sumber daya terbarukan, kemungkinan pemanfaatan bahan yang lebih lengkap dan, di samping itu, penurunan biaya produk, dan dalam beberapa kasus - kemungkinan penggantian fiberglass.
Pertimbangkan dampak bahan daur ulang dari PCM terhadap lingkungan. Sebagai contoh, hasil para peneliti dari Eindhoven, yang melakukan studi rinci tentang bagaimana indikator lingkungan bahan-bahan yang didasarkan pada rami dan kaca terkait, adalah indikasi. (Eco-indikator ditentukan oleh kombinasi dari sejumlah besar parameter, yang mencakup penilaian dampak pemanfaatan material pada lapisan ozon bumi, kabut asap musim dingin dan musim panas, serta sekitar 15 faktor lainnya.) Ternyata itu indikator ramah lingkungan untuk PCM berbasis serat rami secara signifikan lebih rendah daripada indikator ramah lingkungan untuk PCM berbasis fiberglass. Perbedaan yang signifikan ini disebabkan oleh kemungkinan pengolahan dan pemanfaatan material berbasis serat alam yang jauh lebih dalam, serta dampak residu yang jauh lebih rendah terhadap lingkungan.
Mengganti bahan tradisional yang digunakan untuk dekorasi interior dengan bahan biokomposit harus mengarah pada penurunan berat produk dan biaya produksi karena biaya pengisi alami yang jauh lebih rendah (7-8 kali lebih rendah dari fiberglass) (Tabel 3).
Tabel 3
Perbandingan biaya berbagai pengisi untuk pembuatan PCM
Selain itu, berkat penggunaan bahan baku alami terbarukan, beban lingkungan terhadap lingkungan berkurang (menurut Pusat Penelitian Teknis Finlandia (VTT), konsumsi bahan baku kimia berkurang 25%, dan emisi karbon sebesar 35 %). Kandungan formaldehida, yang sering digunakan dalam pembuatan produk semacam itu, juga berkurang.
Material komposit yang diperkuat dengan serat tumbuhan paling banyak digunakan dalam industri otomotif. Dalam hal ini, berbagai serat alami dapat digunakan untuk memperkuat PCM: rami, rami, rami, sisal, kelapa. Di negara-negara dengan industri otomotif yang maju, bahan-bahan ini biasanya diimpor. Komposisi polimer yang kuat, tahan korosi, dan ringan semakin banyak digunakan di mobil. Saat ini, di mobil modern, bahan seperti itu 10% (berdasarkan berat), dan jumlahnya terus bertambah.
Henry Ford adalah orang pertama yang menggunakan plastik dalam industri otomotif pada tahun 1941. Pada tahun 1953, Chevrolet sudah membuat banyak suku cadang dari bahan polimer yang diperkuat dengan berbagai serat, yang mengurangi bobot mobil hingga 85 kg. Pada 1991-1992, sekitar 149 kg massa mobil (atau 10,1%) dari perusahaan BMW adalah plastik. Bumper pertama yang terbuat dari plastik dibuat oleh Ford pada tahun 1968, dan Renault pada tahun 1971 membuat bemper dari poliester yang diperkuat fiberglass. Bumper polipropilen yang diperkuat dengan serat tumbuhan alami dibuat oleh Fiat untuk model ke-126 dan ke- 128. Perhatian Mercedes-Benz juga mulai menggunakan serat alami, tetapi komposit dengan fiberglass digunakan dalam pembuatan tangki bahan bakar dan sejumlah suku cadang. Adalah efektif untuk menggunakan komposit seperti itu, di mana serat penguat berorientasi ke arah aplikasi beban, tetapi ada banyak kasus penggunaan bahan yang tidak berorientasi.
Penguatan plastik dengan serat alami, khususnya rami, memungkinkan untuk secara signifikan menyederhanakan (dibandingkan dengan penguatan fiberglass) pemrosesan bagian yang telah kedaluwarsa.
Diskusi dan kesimpulan
1. Serat tumbuhan alami seperti rami, rami, rami, sisal, kelapa, dll adalah bahan yang sangat baik untuk memperkuat komposit polimer.
Berorientasi dan kusut, serat rami panjang dan pendek, bukan tenunan, benang dan kain dapat digunakan sebagai komponen penguat.
2. Serat tumbuhan alam adalah bahan yang memiliki sifat fisik, mekanik, kimia, dan lingkungan yang cukup tinggi, yang merupakan alternatif pengganti serat sintetis dan serat kaca.
3. Anda bisa mendapatkan serat ini dalam jumlah yang tidak terbatas.
4. Peningkatan produksi bahan polimer yang diperkuat dengan serat tumbuhan alami:
Mengurangi harga mobil;
Merangsang pertumbuhan dan perkembangan pertanian;
Mengurangi polusi tanah dan meningkatkan komposisi udara.
5. Polimer, diperkuat dengan serat tumbuhan alami, dicirikan oleh bobot yang lebih rendah, kekuatan yang cukup tinggi, elastisitas yang baik dan ketahanan korosi.
6. Penggunaan serat alami dalam polimer seperti pati, lignin, hemiselulosa memberikan produk yang hampir sepenuhnya dapat terurai secara hayati.
7. Penggunaan komposit polimer yang diperkuat dengan serat tumbuhan alami, seperti, misalnya, rami, di industri otomotif mengurangi berat sejumlah besar suku cadang dan seluruh mobil, yang mengarah pada pengurangan konsumsi bahan bakar, penurunan dalam korosi bahan dan peningkatan sifat konsumen mobil.
8. Kemungkinan daur ulang lengkap suku cadang mobil yang tidak dapat digunakan akan memastikan pelestarian lingkungan dan akan memungkinkan pengaturan konsumsi sumber daya alam, untuk Federasi Rusia ini berlaku terutama untuk serat rami. Mengganti fiberglass dengan serat dari rami, rami dan sisal dalam elemen polypropylene mesin memungkinkan untuk mengurangi beratnya ~ 30-40% dengan sifat mekanik yang sebanding.
DAFTAR REFERENSI
1. Kablov E.N. Ilmu Material Penerbangan dan Luar Angkasa // Semua Material. Referensi ensiklopedis. 2008. Nomor 3. S.2-14.
2. Kablov E.N. Arahan strategis untuk pengembangan bahan dan teknologi untuk pemrosesannya untuk periode hingga 2030 // Bahan dan teknologi penerbangan. 2012. No.S. S.7-17.
3. Kablov E.N. Kimia dalam Ilmu Material Penerbangan // Jurnal Kimia Rusia. 2010. T. LIV. # 1. S. 3-4.
4. Gunyaev G.M., Krivonos V.V., Rumyantsev A.F., Zhelezina G.F. Bahan komposit polimer dalam struktur pesawat // Konversi dalam teknik mesin. 2004. Nomor 4 (65). S.65–69.
5. Kablov E.N. Teknologi bahan dan kimia untuk teknologi penerbangan // Buletin Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. 2012. T.82. No.6. S.520-530.
6. Donetsk K.I., Khrulkov A.V., Kogan D.I., Belinis P.G., Lukyanenko Yu.V. Penggunaan preform penguat volume dalam pembuatan produk dari PCM // Bahan dan teknologi penerbangan. 2013. Nomor 1. S.35–39.
7. Grigoriev M.M., Kogan D.I., Tverdaya O.N., Panina N.N. Fitur fabrikasi PCM dengan metode RFI // Prosiding VIAM. 2013. Nomor 4. Seni.
8. Donetskiy K.I., Kogan D.I., Khrulkov A.V. Penggunaan teknologi tenun dalam produksi elemen struktural dari PCM // Prosiding VIAM. 2013. Nomor 10. Seni.
9. Dushin M.I., Khrulkov A.V., Raskutin A.E. Untuk pertanyaan tentang menghilangkan kelebihan pengikat selama pencetakan autoklaf produk dari bahan komposit polimer // Trudy VIAM. 2013. Nomor 1. Seni.
10. Dushin M.I., Kogan D.I., Khrulkov A.V., Gusev Yu.A. Alasan pembentukan porositas pada produk yang terbuat dari bahan komposit polimer // Komposit dan struktur nano. 2013. Nomor 3 (19). S.60–71.
11. Dushin M.I., Chursova L.V., Khrulkov A.V., Kogan D.I. Fitur pembuatan bahan komposit polimer dengan infus vakum // Masalah ilmu material. 2013. Nomor 3 (75). S.33-40.
12. Khrulkov A.V., Dushin M.I., Popov Yu.O., Kogan D.I. Penelitian dan pengembangan teknologi pencetakan autoclave dan autoclaveless untuk PCM // Bahan dan teknologi penerbangan. 2012. No.S. S.292-301.
13. Timoshkov P.N., Kogan D.I. Teknologi modern untuk produksi bahan komposit polimer generasi baru // Prosiding VIAM. 2013 ..
15. Kablov E.N., Shchetanov B.V., Ivakhnenko Yu.A., Balinova Yu.A. Serat penguat suhu tinggi yang menjanjikan untuk material komposit logam dan keramik // Prosiding VIAM. 2013. Nomor 2. Seni.
16. Kirillov V.N., Startsev O.V., Efimov V.A. Ketahanan iklim dan daya rusak bahan komposit polimer, masalah dan solusi // Bahan dan teknologi penerbangan. 2012. No.S. S.412–423.
17. Kogan D.I., Chursova L.V., Petrova A.P. Teknologi pembuatan PCM melalui impregnasi dengan pengikat film // Klei. Sealant. Teknologi. 2011. Nomor 6. S.25-29.
18. Mukhametov R.R., Akhmadieva K.R., Kim M.A., Babin A.N. Binder cair untuk metode lanjutan pembuatan PCM generasi baru // Bahan dan teknologi penerbangan. 2012. No.S. S.260-265.
19. Mukhametov R.R., Akhmadieva K.R., Chursova L.V., Kogan D.I. Pengikat polimer baru untuk metode yang menjanjikan untuk pembuatan PCM berserat struktural // Bahan dan teknologi penerbangan. 2011. Nomor 2. S.38–42.
20. Kiselev M.V. Pemodelan struktur serat rami disisir dan proses penghancuran kompleks rami: monografi. Kostroma: Penerbitan KSTU. 2009.110 hal.
22. Ugryumov S.A. Peningkatan teknologi untuk produksi bahan komposit berbasis bahan pengisi kayu dan api rami: Abstrak penulis. dis. Doktor Ilmu Teknik M.200939 hal.
23. Zhivetin V.V., Ginzburg L.N. Rami biji minyak dan perkembangannya yang kompleks. M.: TSNIILKA. 2000.92 hal.
1. Kablov E.N. Aviakosmicheskoe materialovedenie // Vse materialy. Jenciklopedicheskij spravochnik. 2008. Nomor 3. S.2-14.
2. Kablov E.N. Strategicheskie napravlenija razvitija materialov i tehnologij ih pererabotki na periode lakukan 2030 goda // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. No.S. S.7-17.
3. Kablov E.N. Himija v aviacionnom materialovedenii // Rossijskij himicheskij zhurnal. 2010. T. LIV. # 1. S. 3-4.
4. Gunjaev G.M., Krivonos V.V., Rumjancev A.F., Zhelezina G.F. Polimernye kompozicionnye materialy v konstrukcijah letatel "nyh apparatov // Konversija v mashinostroenii. 2004. No. 4 (65). S. 65–69.
5. Kablov E.N. Materi i himicheskie tehnologii dlja aviacionnoj tehniki // Vestnik Rossijskoj akademii nauk. 2012. T.82. No.6. S.520-530.
6. Doneckij K.I., Hrul "kov A.V., Kogan D.I., Belinis P.G., Luk" janenko Ju.V. Primenenie ob # emno-armirujushhih preform pri izgotovlenii izdelij iz PKM // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2013. Nomor 1. S.35–39.
7. Grigor "ev M.M., Kogan D.I., Tverdaja O.N., Panina N.N. Osobennosti izgotovlenija PKM metodom RFI // Trudy VIAM. 2013. No. 4. St ..
8. Doneckij K.I., Kogan D.I., Hrul "kov A.V. Ispol" zovanie tehnologij pletenija pri proizvodstve jelementov konstrukcij iz PCM // Trudy VIAM. 2013. Nomor 10. St ..
9. Dushin M.I., Hrul "kov A.V., Raskutin A.E. K voprosu udalenija izlishkov svjazujushhego pri avtoklavnom formovanii izdelij iz polimernyh kompozicionnyh materialov // Trudy VIAM. 2013. No. 1. St ..
10. Dushin M.I., Kogan D.I., Hrul "kov A.V., Gusev Ju.A. Prichiny obrazovanija poristosti v izdelijah iz polimernyh kompozicionnyh materialov // Kompozity i nanostruktury. 2013. No. 3 (19). S. 60–71.
11. Dushin M.I., Chursova L.V., Hrul "kov A.V., Kogan D.I. Osobennosti izgotovlenija polimernyh kompozicionnyh materialov metodom vakuumnoj infuzii // Voprosy materialovedenija. 2013. No. 3 (75). S. 33-40.
12. Hrul "kov A.V., Dushin M.I., Popov Ju.O., Kogan D.I. Issledovanija i razrabotka avtoklavnyh i bezavtoklavnyh tehnologij formovanija PCM // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. No. S. S. 292–301
13. Timoshkov P.N., Kogan D.I. Sovremennye tehnologii proizvodstva polimernyh kompozicionnyh materialov novogo pokolenija // Trudy VIAM. 2013 ..
14. Kobets L.P., Deev I.S. Serat karbon: struktur dan sifat mekanik // Ilmu dan Teknologi Komposit. 1998. T.57. No.12. S.1571-1580.
15. Kablov E.N., Shhetanov B.V., Ivahnenko Ju.A., Balinova Ju.A. Perspektivnye armirujushhie vysokotemperaturnye volokna dlja metallicheskih i keramicheskih kompozicionnyh materialov // Trudy VIAM. 2013. Nomor 2. St ..
16. Kirillov V.N., Starcev O.V., Efimov V.A. Klimaticheskaja stojkost "i povrezhdaemost" polimernyh kompozicionnyh materialov, problemy i puti reshenija // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. No.S. S.412-423.
17. Kogan D.I., Chursova L.V., Petrova A.P. Tehnologija izgotovlenija PKM sposobom propitki plenochnym svjazujushhim // Klei. Germetiki. Teknologi. 2011. Nomor 6. S.25-29.
18. Muhametov R.R., Ahmadieva K.R., Kim M.A., Babin A.N. Rasplavnye svjazujushhie dlja perspektivnyh metodov izgotovlenija PCM novogo pokolenija // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. No.S. S.260-265.
19. Muhametov R.R., Ahmadieva K.R., Chursova L.V., Kogan D.I. Novye polimernye svjazujushhie dlja perspektivnyh metodov izgotovlenija konstrukcionnyh voloknistyh PCM // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2011. Nomor 2. S.38–42.
20. Kiselev M.V. Modelirovanie stroenija l "njanogo chesanogo volokna i processa droblenija l" njanyh kompleksov: monografija. Kostroma: Izd-vo KGTU. 2009.110 s.
21. Bos H. Potensi serat rami sebagai penguat bahan komposit / Dalam: Technische Universiteit Eindhoven. Eindhoven: 2004. Hal. 192.
22. Ugrjumov S.A. Sovershenstvovanie tehnologii proizvodstva kompozicionnyh materialov na osnove drevesnyh napolnitelej i kostry l "na: Avtoref. Dis. D.t.n. M. 2009.39 s.
23. Zhivetin V.V., Ginzburg L.N. Maslichnyj len i ego kompleksnoe razvitie. M.: CNIILKA. 2000,92 detik.
Anda dapat meninggalkan komentar pada artikel tersebut. Untuk melakukan ini, Anda harus mendaftar di situs.
