SỢI HOÁ HỌC LÀ GÌ

5. Sợi hoá học là gì ?

Sợi hoá học là sợi tạo thành từ các chất hữu cơ thiên nhiên và các

polime tổng hợp.

Sợi hoá học chia làm hai nhóm lớn: sợi nhân tạo và sợi tổng hợp. Sợi

nhân tạo thu đợc khi chế biến hoá học các polime tạo sợi, thu đợc nhờ tổng

hợp hoá học. Các loại sợi poliamit, polieste, polipropilen và nhiều sợi khác

nữa nh capron, nilon, lavsan,v.v … là sợi tổng hơp.

Sợi nhân tạo ra đời trớc sợi tổng hợp. Ngay từ năm 1853, ở Anh ngời

ta đã đề xuất việc tạo sợi mảnh dài vô tận từ dung dịch nitroxenluloza trong

hỗn hợp rợu và ete. Ngời ta đã sản xuất các loại sợi này trên quy mô công

nghiệp, cách đây không lâu lắm vào cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ XX. Tơ

visco, sản xuất từ năm 1905, đến nay vẫn cha mất ý nghĩa. Sợi visco thu đợc

từ dung dịch xenluloza đậm đặc trong xút loãng. Từ năm 1910 đến 1920, ng-

ời ta tiến hành sản xuất công nghiệp từ xenlulozơ axetat.

Lịch sử sợi tổng hợp bắt đầu năm 1932. Lúc đó, ở Đức bắt đầu sản

xuất công nghiệp sợi tổng hợp đầu tiên là polivinylclorua dùng vào mục đích

kỹ thuật. Khi clo hoá tiếp polivinylclorua ta đợc nhựa peclovinyl, từ đó có

thể sản xuất ra loại sợi bền về mặt hoá học: sợi clorin. Năm 1930, ngời ta bắt

đầu sản xuất sợi từ nhựa poliamit, là polime tổng hợp tơng tự protein. Trong

phân tử của chúng, cũng giống nh trong protein, có các nhóm amit- CO-NH-

lặp lại nhiều lần. Các sợi poliamit đầu tiên là nilon và capron, về một số tính

chất còn tốt hơn cả tơ thiên nhiên. Những sợi tổng hợp có bản chất hoá học

khác nh polieste, poliolefin (trên cơ sở trùng hợp etylen),v.v … cũng xuất

hiện.

Vê nguyên lý, công nghệ sản xuất sợi tổng hợp là đơn giản: đùn khối

nóng chảy hoặc dung dịch polime qua những lỗ rất nhỏ của khuôn kéo vào

một buồng chứa không khí lạnh, tại đây, quá trình đóng rắn xảy ra, biến

dòng polime thành sợi. Bằng cách đó, ta thu đợc sợi capron và nilon.

Chỉ tơ hình thành liên tục đợc cuốn vào ống sợi.

Nhng không phải tất cả các loại sợi hoá học đều đợc sản xuất đơn giản

nh vậy. Quá trình đóng rắn sợi axetat xảy ra trong môi trờng không khí nóng,

để đóng rắn chỉ tơ của sợ visco và một loại sợi khác lại xảy ra trong các bể

đông tụ chứa các hoá chất lỏng đợc chọn lọc đặc biệt. Trong quá trình tạo

sợi, trên các ống sợi ngời ta còn kéo căng để các phân tử polime dạng chuỗi

trong sợi có một trật tự sắp xếp chặt chẽ hơn (sắp xếp song song nhau). Khi

đó, lực tơng tác giữa các phân tử tăng lên làm độ bền cơ học của sợi cũng

tăng lên. Nói chung, tính chất của sợi chịu ảnh hởng của nhiều yếu tố khác

nhau nh thay đổi tốc độ nén ép, thành phần và nồng độ các chất trong bể

đông tụ, nhiệt độ của dung dịch kéo sợi và của bể đông tụ (hoặc buồng

không khí), thay đổi kích thớc lỗ của khuôn kéo. Lỗ càng nhỏ thì sợi càng

mảnh và lực bề mặt sẽ càng ảnh hởng nhiều đến tính chất của vải làm từ sợi

này. Để tăng những lực đó, ngời ta thờng dùng các khuôn kéo với lỗ có tiết

diện hình sao.

Đối với các chuyên gia dệt thì độ dài kéo đứt, do sợi bị đứt dới tác

dụng của trọng lợng chính nó, đợc xem nh một đặc trng quan trọng về độ

bền của sợi. Với sợi bông thiên nhiên, độ dài đó thay đổi từ 5 đến 10km, tơ

axetat từ 30 đến 35km, sợi visco tới 50 km, sợi polieste và poliamit còn dài

hơn nữa. Chẳng hạn với sợi nilon loại cao cấp, độ dài kéo đứt lên tới 80km.

Sợi hoá học đã thay thế một cách có kết quả các loại sợi thiên nhiên là

tơ, len, bông và không ít trờng hợp vợt các loại sợi thiên nhiên về chất lợng.

Sản xuất sợi hoá học có tầm quan trọng lớn lao đối với nền kinh tế

quốc dân, góp phần nâng cao phúc lợi vật chất cho con ngời và có khả năng

đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của nhân dân về các mặt hàng thông dụng:

vải, các sản phẩm dệt kim và tơ lông nhân tạo.