¿Ichiro Sakurada, Lee Seung-gi y Masahide Yano produjeron conjuntamente fibra formal de polivinilo?
La fibra de poliéster y acrílica se produjeron después del vinilón.
Vinylon es el nombre comercial de la fibra formal de polivinilo, también conocida como vinilon (vinilon), o transliterada como vinilon. Su rendimiento es cercano al del algodón, por lo que también se le llama algodón artificial.
La fibra de polivinilo formal es un producto de polímero de alcohol polivinílico tratado con acetalización de formaldehído.
Los polímeros generales se producen mediante polimerización de monómeros. Sin embargo, el alcohol polivinílico no se polimeriza a partir del alcohol vinílico. Debido a que el alcohol vinílico es muy inestable, reorganizará sus moléculas y se convertirá en acetaldehído.
En 1924, los químicos alemanes W.O. Hermann y W. Hachnel prepararon alcohol polivinílico disolviendo acetato de polivinilo en metanol y añadiendo hidróxido de sodio. Se produce después de alcohólisis:
El acetato de polivinilo se produce mediante polimerización. de acetato de vinilo. El acetato de vinilo se puede fabricar a partir de acetileno como materia prima y primero se produce ácido acético. Ya en 1881, el químico ruso Kucherov utilizó acetileno para preparar acetaldehído y luego lo oxidó para producir ácido acético, y luego hizo reaccionar acetileno y ácido acético en presencia del catalizador acetato de zinc para producir acetato de vinilo:
Entonces, el alcohol polivinílico en realidad está hecho de acetileno como materia prima. Ya en 1931 los alemanes dominaban la tecnología de utilizar alcohol polivinílico para producir fibras y películas, que se vendía con el nombre comercial Synthofil. Pero luego se descubrió que esta fibra es extremadamente hidrófila. La ropa hecha con esta fibra no se puede lavar con agua si está sucia, de lo contrario no se encontrará la ropa original si se pone la ropa en agua caliente, la ropa ya no se puede; porque han sido disueltos por el agua. Esto se debe principalmente al hecho de que las moléculas de cadena larga del alcohol polivinílico tienen muchos grupos hidroxilo (—OH) que tienen una fuerte afinidad por el agua:
En 1939, Ichiro Sakurada (1904-1986), profesor de química en la Universidad de Kyoto, Japón), un médico del Instituto de Química Aplicada de la Universidad de Kyoto, Japón, el coreano Lee Seung-gi (1905-?) y el Dr. Masahide Yano del Instituto de Investigación Textil Jongyeon de Japón investigaron y propuso métodos de tratamiento térmico y tratamiento de acetalización, que la convirtieron en Shinichi Yamada, una fibra con buena resistencia al calor y solubilidad en agua. La historia de los inventos y descubrimientos mundiales. Traducido por Wang Guowen et al. Beijing: Patent Literature Press, 1989. . El llamado tratamiento térmico consiste en calentar la fibra a 220 ~ 270 ℃ durante 5 ~ 10 minutos para reducir la contracción de la fibra y mejorar la resistencia de la fibra al agua caliente. La acetalización utiliza el grupo aldehído (-CHO) en moléculas de aldehído como formaldehído y benzaldehído para condensar en agua con el grupo hidroxilo (-OH) en la molécula de alcohol polivinílico para eliminar el -OH hidrófilo en la molécula de polietileno. Generalmente se utiliza formaldehído y el producto es fibra de polivinilo formal, generalmente llamada fibra de polivinilo acetal, omitiendo la palabra "A".
El tratamiento de acetalización no puede eliminar todos los grupos hidroxilo. Cuando el grado de acetalización es muy alto, el rendimiento de la fibra no es ideal. Por lo tanto, el grado de acetalización generalmente se controla a solo 30%~35%. En otras palabras, todavía hay un número considerable de grupos hidroxilo hidrófilos (-OH) en la larga cadena de macromoléculas de fibra. Por tanto, el vinilon tiene una mayor higroscopicidad que otras fibras sintéticas.
En 1941-1942, el Instituto de Investigación Textil Narabuchi de Japón y la Compañía Kurashiki Rayon construyeron instalaciones de producción experimentales intermedias con una producción anual de 150 toneladas y 60 toneladas respectivamente. Posteriormente fueron archivadas debido a la Segunda Guerra Mundial y no lo fueron. realizado hasta la industrialización.
Debido a que la higroscopicidad del vinilón es similar a la del algodón, a menudo se usa como sustituto del algodón y se mezcla con algodón para hacer muselina de algodón, popelina, caqui, pana, etc. Los productos de vinilo son resistentes, duraderos y económicos. Se utilizan en la industria como lonas, telas filtrantes, etc.
Con la producción de vinilón, se produjeron una tras otra fibra de poliéster y acrílica. Poliéster es el nombre comercial de la fibra de poliéster.
Antes de fabricar fibra de poliamida, Carlos utilizó ácido sebácico y etilenglicol para realizar una polimerización por condensación para obtener poliéster. Descubrió que tenía el rendimiento de la fibra de hilatura, pero era fácil de hidrolizar y tenía un bajo punto de fusión. punto y era fácilmente soluble en disolventes orgánicos, por lo que se abandonó y se recurrió al desarrollo de la poliamida.
J.R. Whinfield, un químico británico que participó en el desarrollo de las fibras sintéticas por parte de Carrozes, se dio cuenta de que para poder ser utilizado como fibra para textiles industriales, el polímero debe tener un punto de fusión alto y ser resistente. a los efectos químicos y disolventes y tiene un alto grado de estructura molecular lineal. Después de regresar al Reino Unido, él y el químico J.T. Dickson seleccionaron etilenglicol (CH2OHCH2OH) y ácido para (posición) ftálico (HOOCC6H4COOH) para la polimerización por condensación y lograron el éxito en 1939. El ácido paraftálico tiene una estructura molecular simétrica más lineal que el ácido orto o metaftálico, y la presencia de núcleos de benceno en las moléculas de polímero puede aumentar el punto de fusión del producto.
Con el estallido de la Segunda Guerra Mundial, el departamento de suministros británico creyó que este nuevo polímero podría convertirse en un material militar, y pidió al Laboratorio Químico del Departamento de Investigación Científica e Industrial que continuara la investigación para producir cantidades de laboratorio. En 1943, la muestra se envió a Imperial Chemical Industries, que se convirtió en un material textil. Se construyó una fábrica en Wilton, Yarks, para la producción con el nombre comercial de terileno.
La empresa estadounidense DuPont compró la patente y construyó una fábrica en Kinston, Carolina del Norte, para que la producción comenzara en marzo de 1953. El nombre comercial lo tradujimos de la transliteración a "realmente bueno".
En la producción industrial, se utilizan tereftalato de dimetilo y etilenglicol para la reacción de transesterificación. La denominada reacción de transesterificación, es decir, el intercambio de grupos metilo (-CH3) en la molécula de tereftalato de dimetilo entre etilenglicol y tereftalato de dimetilo, se lleva a cabo utilizando catalizadores como el acetato de zinc:
Tolueno Etileno El dicarboxilato es un monómero de poliéster incoloro y transparente. Después de la reacción de polimerización, se forma tereftalato de polietileno, ya sea en partículas sólidas o directamente hilado en una masa fundida.
El ácido tereftálico y el etilenglicol se esterifican directamente y luego se polimerizan, lo que no se utiliza en la producción industrial desde hace mucho tiempo. Esto se debe a que el ácido tereftálico tiene un alto punto de fusión y una baja solubilidad en agua, lo que dificulta su purificación. Al mismo tiempo, la velocidad de reacción del ácido ftálico y el etilenglicol es lenta y la reacción entre sólido y líquido es difícil de controlar.
El poliéster tiene mejor estabilidad térmica que el nailon. La característica más importante del poliéster como fibra para prendas de vestir es su buena resistencia a las arrugas y la retención de la forma. La ropa confeccionada queda nítida y sin arrugas, tiene una apariencia hermosa y buena resistencia al impacto es 4 veces mayor que la del nailon. Sin embargo, la desventaja es que tiene una baja higroscopicidad, lo que hace que la ropa tejida con él se sienta congestionada y se cargue fácilmente con electricidad estática, lo que facilita que se manche.
Después del poliéster apareció la fibra acrílica. La fibra acrílica es el nombre comercial de la fibra de poliacrilonitrilo en mi país. Las propiedades de la fibra acrílica son muy similares a las de la lana, por lo que también se la conoce como “lana sintética” y “lana artificial”.
La fibra acrílica fue investigada con éxito por la empresa estadounidense DuPont a principios de la década de 1940. En 1942, se enviaron muestras experimentales al gobierno de los Estados Unidos para uso militar. En 1945, se produjo de forma experimental. El nombre de orlon se anunció y la producción industrial comenzó en 1950. El acrílico es un polímero de acrilonitrilo.
El acrilonitrilo es un líquido incoloro, inflamable, tóxico y que puede producirse a partir de productos petroquímicos de procesamiento de acetileno o etileno.
Esta fibra tiene una resistencia al sol especialmente superior y se utilizó por primera vez para fabricar toldos, capós de coches, etc. Posteriormente se descubrió que sus propiedades son muy similares a las de la lana y se utilizaba mezclada con lana.
La fibra acrílica que se ve en el mercado no es un polímero polimerizado a partir de un monómero, el acrilonitrilo, sino que suele polimerizarse a partir de tres monómeros, que son cloruro de vinilo (CH2=CCl), cloruro de vinileno (CH2=C=). Cl2) y cianuro de vinileno (CH2=C=(CN)2). El cloro añadido a la composición la hace resistente al fuego.