Капрон это что химия
Химическая формула капрона
На сегодняшний день капрон имеет широкое использование в одежде, в основном изготовляются капроновые кологотки. Также, материал используют в изготовлении закруточных крышек. В последнее время популярность набирают куклы ручной работы, которые делаются из капрона.
Химическая формула такова [-NH-(CH2)5-CO-]n
Вообще капрон является представителем полиамидов. На сегодня в производстве его получают путём полимеризации производного капролактама. Полученное вещество имеет высокий процент устойчивости к испарениям, деформации и истиранию. Совсем не впитывает в себя влагу. Также термопластичен. К его недостаткам относится то, что он малоустойчив к воздействию кислот. Имеет очень малую теплостойкость тканей.
Да, капрон, как полимер, очень востребованный и популярный в разных сферах нашей жизни и выполняет очень много функцией, так как задействован на многих производствах. (Другие названия нейлон и анидом).
История и применение
Ранее он имел название перлон и был синтезирован ещё в 1938 году. Ранее очень часто данное капроновое волокно было намного грубее и толще и применялось в качестве (или вместо) искусственной щетины. Но, прошло немного времени и на его основе начали производить парашютный шёлк, корды для шин, а также буксировочные тросы. Да, во всем этом капрон выполнял важную миссию, поэтому его можно по праву назвать многофункциональным.
Вообще полиамиды применяются с целью создать синтетическое волокно. На сегодня широко используется в текстильной галузи. Из него изготовляют одежду, обивки разного типа и искусственный мех. Несмотря на то, что полиамидные волокна прочнее, ведь изготовлены из натурального шелка, по гигиеническим критериям они уступают трикотажу, ведь имеют большую гигроскопичность.
Формула капрона по химии
Капрон – с этим наименованием у женщин ассоциируется картинка прочных тонких и эластичных чулок, у мужчин – обладающих теми же замечательными свойствами рыболовной лески. Химическая формула капрона [—HN(CH2)5CO—]n.
Характеристики этого синтетического полиамидного волокна обусловлены способом его производства. Исходным сырьём служит гидроксибензол (фенол, карболовая кислота) C6H5OH, либо бензол или толуол. На первой стадии происходит синтез капролактама C6H11NO, хорошо растворимого соединения. При добавлении небольшого количества воды и нагревании до температурного предела 270 °C капролактам полимеризуется. Затем имеющий консистенцию смолы полиамид выдавливается сквозь микроскопические отверстия, образуя при охлаждении нити капронового волокна.
Капрон – одна из разновидностей нейлона
Впервые материал был синтезирован в Германии в 1938 году на основе поликапролактама (перлона). Перлон, а также нейлон ошибочно считают альтернативными названиями капрона (что весьма распространено на Западе). Между тем нейлон – более широкое семейство полиамидов, из которых только поли – ε – капроамид имеет наименование капрон, наряду с этим существуют и иные разновидности нейлона – анид, энант, ундекан, рильсан, эколон.
Свойства
Капрон обладает низкой гигроскопичностью, но хорошо смачивается водой, не изменяет своих механических свойств во влажном состоянии. Устойчив к воздействию щелочей, в несколько меньшей степени – к агрессивному действию кислотных сред (происходит гидролиз по месту амидных связей).
Отличается упругостью, высокой механической прочностью на разрыв (нить толщиной 0,1 мм допускает предельную нагрузку в 550 граммов), выдерживает многократный изгиб, противостоит истиранию, но становится ломким при длительном воздействии света (что при производстве изделий требует добавления в смолу веществ — светостабилизаторов). Наиболее прочен хрустально-прозрачный капрон, мутновато-белый или желтоватый непрозрачный материал имеет сниженные качественные показатели.
В текстиле отличить капрон от искусственных волокон позволяет испытание огнём. При поднесении к пламени материал начинает плавиться (температура плавления 215 °C), занимается голубовато-жёлтым огнём с беловатым дымком и характерным сургучным запахом, при угасании застывает каплеобразной серой массой.
Использование
Свойства волокна широко используют для улучшения штапельных тканей из шерсти и хлопка, производят из него даже искусственный каракуль. Высокая износостойкость и прочность позволяют производить из данного материала ответственные узлы механизмов (втулки, подшипники, шестерни), выдерживающие значительную нагрузку парашютные стропы, корд для автомобильных шин и авиапокрышек.
Капрон это вещество или предмет?
Впервые о капроне услышали в 1943 году. В германии было открыто уникальное и неповторимое промышленное производство. Здесь за основу брали техничный полимер, под названием перлон. Из него изготавливали очень грубое капроновое волокно, которое применяли в виде искусственной щетины.
Так все же капрон вещество или предмет?
Проводя множество исследований, научные деятели выясняли капрон это вещество или предмет? И было выявлено, что это волокно является достаточно прочным веществом. Его эластичность значительно превышает характеристики шелка.
В других странах это синтетическое вещество называют иначе. А именно перлон, нейлон. Помимо высокой устойчивости к вытиранию материал не подвергается деформации. За счёт отталкивания влаги, продукция из этого материала не может потерять свою прочность, даже во влажном состоянии.
Где применяется?
Спустя несколько лет технологии улучшились и с его помощью стали вырабатывать наиболее эластичный материал. Большое количество предметов с добавлением капрона используется в повседневной жизни. Например:
Помимо прочего стали вырабатывать материал для парашютов. Он удачно заменил натуральный шёлк. Теперь безопасность прыгунов находится под наибольшим контролем. Ведь капрон не слёживается, не склонен к запоминанию формы. Не поддаётся гниению и позволяет значительно снизить массу парашюта. А также из него успешно производят каркасы для автомобильных шин, авиации, буксировочные тросы.
Капрон: виды и способы производства
Капроновые колготки, кто же их не знает, – это первое, что приходит на ум, при слове «капрон». Тонкие невесомые, эластичные. Что такое капрон? Откуда он берётся? Как используется? Вся полезная информация об этом соединении, материале представлена ниже.
Общая информация по теме «капрон»
Капрон – это синтетическое полиамидное волокно, которое получают из нефти, в результате реакции полимеризациикапролактама.
Формула капрона: [—HN(CH2)5CO—]n
В 1938 году впервые был синтезирован поликапролактам как полимер, применяемый для формования полиамидного волокна. Массовое производство капроновой ткани началось в 40х годах. Название «капрон» распространено в пределах Российской Федерации, за ее границами соединение известно, как дедерон, перлон, нейлон.
Технология получения капрона
Процесс получения капрона не простой. Вначале путем гидрирования при пониженном давлении и температуре фенол переводят в циклогексанон. Затем, полученное соединение под действием гидроксиламина переходит в циклогексаноноксим (схема 1→2). И уже из него, под действием серной кислоты в ходе протекания бекмановской перегруппировки образуется капролактам(схема 2→3)
Разновидности капрона
Капрон – это белое, прозрачное, прочное вещество. Выпускаемое в виде смол, волокон, нитей, тканей. Перечисленные материалы отличаются высокой прочностью и эластичностью.
Капрон можно разделить на материал промышленного и бытового назначения. Из капрона изготавливают кордную ткань, применяемую в производстве автомобильных шин, термопластичную капроновую смолу используют для изготовления деталей машин, механизмов.
Капрон применяется для изготовления парашютов. В бытовой области капрон идет на изготовление рыболовных сетей, гитарных струн, тканей, колготок и чулок.
Капроновая нить
Изучив синтез капрона, нужно уточнить один момент. Получается в результате реакции капроновая смола. Из смолы делают волокна, из волокон нити, из нитей ткани, но обо всем по порядку.
Полученная в результате синтеза смола, нагревается почти до 3000С и выдавливается через специальные формы-сита с определенными отверстиями. На выходе струи охлаждаются воздухом, вытягиваются. Волокна готовы. В дальнейшем если необходимо их скручивают в нити.
Нити получаются очень прочные. К примеру, ниточка толщиной 0,1 мм способна выдержать груз весом более полу килограмма. Нити капрона отличаются повышенной стойкостью к истиранию, они не рвутся, а лишь растягиваются, после снятия нагрузки возвращаются в исходное положение, нити устойчивы к бактериальным атакам.
Из минусов капроновых нитей, можно отметить, что капрон накапливает статическое электричество, химически не стоек – разрушается под действием кислот и длительного воздействия ультрафиолета.
Существует несколько типов капроновых нитей:
Капроновые нити широко распространены. Признание получили благодаря прочности и низкой стоимости.
Капроновая ткань: преимущества и недостатки
Легкая и невесомая – так парой слов можно охарактеризовать капроновую ткань. Понятно, что ее производят из капроновых нитей и она имеет те же свойства.
По способу переплетения нитей выделяют саржевый и полотняные капроновые ткани.
Также существует деление по степени прозрачности. Капрон может быть и цветным, и однотонным с узором. Палитра окрасок капроновых однотонных тканей очень широка. Начиная от нежных пастельных цветов, заканчивая яркими, неоновыми оттенками. Узорчатые ткани называются флокированными. Когда говорится об узорчатой ткани, то представляются цветы, горы, холмы и т.п. Напечатанные или сплетённые из разных нитей узоры. В случае с флокированными тканями все немного по-другому. Для получения узора на поверхность капроновой ткани наносят рисунок специальным клеевым составом, далее распыляют флоковые волокна. После высыхания клея, лишние ворсинки удаляют и получается красивый рисунок. Созданная подобным образом ткань, значительно дороже однотонного собрата.
Плюсы капроновый ткани:
Сферы применения капрона
Капроновое полотно применяют для изготовления штор, тюлей, свадебных нарядов, одежды, а как отмечалось ранее, для технических целей активно используются в автомобилестроении.
Что касается одежды, то тюлевые, капроновые элементы не заменимы в шитье свадебных нарядов и вечерних платьев. Капрон позволят создать эффект «открытого тела». Данным фокусом пользуются дизайнеры при создании не только вечерних элегантных платьев, но и нарядов для гимнасток, фигуристок. Капроновые элементы украшаются стразами, блесками.
Более «жесткое» капроновое волокно применяется для армирования автомобильных покрышек. И еще одна область использования капроновых тканей – фильтрация. Из капроновых нитей ткут фильтровальные ткани. Они используются на производствах и в станциях очистки сточных вод, для отделения осадочных твердых фракций от жидкости.
Уход за капроновой тканью
Капроновые ткани и изделия из них легко стираются в автоматических машинах на режиме «деликатная» стирка. Допускается стирка в ручном режиме. После рекомендуется провести полоскание с использованием кондиционера. Это сделает ткань более мягкой и послушной.
Что касается капроновых штор, то со временем хозяйки отмечают, что они «сереют». Это происходит потому, что капрон электростатичный материал, он притягивает к себе пыль и она «окрашивает» материал. Необходимо часто проводить очистку ткани от пыли. Для этого изделия стирают или очищают механически при помощи пылесоса.
Стирать капроновые ткани лучше в жидки средствах для стирки, так как если частички порошка осядут на ткани и не выполоскаются, то при попадании солнечных лучей на те же шторы, появятся желтые пятна. Хлорные средства для отбеливания применять также не следует, это приведет к порче ткани. Что касается глажки изделий из капрона, то ее сдует проводить только на минимальных температурах, т.к. капрон не отличается термостойкостью.
Капрон это что химия
Волокна – природные или искусственные высокомолекулярные вещества, отличающиеся от других полимеров более высокой степенью упорядоченности молекул и, как следствие, особыми физическими свойствами, позволяющими использовать их для получения нитей.
Искусственные волокна – продукты химическое переработки высокомолекулярных природных веществ (целлюлозы, природного каучука, белков).
Синтетические волокна – вырабатываемые из синтетических полимеров (полиамидного, полиэфирного, полиакрилонитрильного и поливинилхлоридного волокон).
Таблица. НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ ВОЛОКНА
Волокно. Химическая формула
( C 6 H 10 O 5 ) n – хлопковая или древесная целлюлоза
ангидрид уксусной кислоты
Капрон (полиамидное волокно)
Получают реакцией поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля:
Полимер пропускают через фильеры – макромолекулы вытягиваются, усиливается их ориентация:
Формование прочных волокон на основе лавсана осуществляется из расплава с последующей вытяжкой нитей при 80-120 °С.
Лавсан является линейным жесткоцепным полимером. Наличие регулярно расположенных в цепи макромолекулы полярных сложноэфирных групп
-О-СО- приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий, придавая полимеру жесткость и высокую механическую прочность. К его достоинствам относятся также устойчивость к действию повышенных температур, света и окислителей.
1. Негигроскопичен (для производства одежды используют в смеси с другими волокнами)
Применяется лавсан в производстве:
В промышленности его получают путем полимеризации производного
ε-аминокапроновой кислоты – капролактама.
Процесс ведется в присутствии воды, играющей роль активатора, при температуре 240-270° С и давлении 15-20 кгс/см 2 в атмосфере азота.
1. Малоустойчив к действию кислот
2. Малая теплостойкость тканей (нельзя гладить горячим утюгом)