View
108
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
Natürliche und synthetische Fasern. Inhalt. Definition Geschichte Einteilung Naturfasern Abgewandelte Naturfasern Synthetische Fasern Weiterverarbeitung Veredelung Schulrelevanz. 1. Definition. Faser: - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Natrliche und synthetische Fasern
InhaltDefinitionGeschichteEinteilungNaturfasernAbgewandelte NaturfasernSynthetische FasernWeiterverarbeitungVeredelungSchulrelevanz
1. DefinitionFaser:Langgestreckte Aggregate, deren Molekle oder Kristalle in der Molekllngsrichtung oder einer Gittergeraden berall gleichgerichtet sind.
2. Geschichte
500 v. Chr.: BaumwolleEinige Jahrhunderte zuvor: Schafwolle 1892: Viskose (England)1912: 1. vollsynthetischen Fasern (Polymerisation von Vinylchlorid)1935: Nylon (W.H. Carothers)1938: Perlon (P. Schlach)1941: Polyester (J. R. Whinfield, J. T. Dickson)1942: Polyacryl (H. Rein)Geheimgehalten: Seide (Verarbeitung in China)
Carothers
Demonstration 1
Griff- und Knitterprobe
Demonstration 1: Griffprobe
berblick ber die Vielfltigkeit der Fasern
Demonstration 1: Knitterprobe Hinweis ber textilen RohstoffFaserbehandlungsverfahren: Fasertypische Eigenschaften leicht verndert
3. EinteilungFaserntierischpflanzlichmineralischChemiefasernNaturfasernAbgewandelte NaturstoffeSynthetische PolymereAus anorg. RohstoffenBaumwolle Wolle Asbest Viskose PolyesterGlas Hanf Seide Modal PolyamidMetallJute Kaschmir Acetat ElastanKohlenstoff
Demonstration 2
Brennprobe
Demonstration 2: Brennprobe
Demonstration 2: Brennprobe
Beispiele: VerbrennungsreaktionWolleCellulose
4. NaturfasernTierisch(Eiwei)Pflanzlich(Cellulose)Mineralisch
Sisal
4.1. Pflanzliche FasernPflanzenhaare BastfasernHartfasern
Baumwolle FlachsSisal HanfKokos Jute, Ramie(Cellulose)FlachsJuteHanfBaumwolleKokospalmeSisal
Versuch 1
Aus was besteht Baumwolle?
4.1.1. BaumwolleSamenhaar der Pflanze Gossypium herbaceum (lat., Malvengewchs)Anbau in ca. 80 Lndern (tropische & subtropische Zone)Reifest, kochfest, hitzebestndig, nicht formbar
4.1.1. Baumwolle90% Cellulose Samenhaare (in sich verdreht): Bndel sehr feiner Cellulose-FibrillenLumen
4.1.1. Versuch 1: Aus was besteht Baumwolle?Baumwolle: Cellulose-ZellenIntermicellare Quellwirkung von ZnCl2Aufweitung der Zwischenrume => Einlagerung von PolyiodionenBlauer CT-Komplex (hnl. Iod-Strke)
EinschlussverbindungMicelleIntermicellarerRaum
4.2. Tierische FasernWolleHaareSeide
WolleSchafkamelwolleMaulbeerseideSchurwolle (Alpaka, Lama)Wilde SeideAngora (Tussahseide) KamelhaarZiegenhaar (Mohair, Kaschmir) Rosshaar(Eiwei)
Versuch 2
Was haben Seide und Wolle gemeinsam??
Versuch 2: Was haben Wolle und Seide gemeinsam?
Xanthoproteinreaktion Wolle & Seide enthalten Eiweie (Aminosuren)
Reaktion der Salpetersure:
Nitrierung:gelbgelb(aq)(aq)L-Phenylalanin
4.2.1. SeideAus Kokons der SeidenspinnerraupeSeidenfibroin: 60% Aminosuren Glycin & Alanin, kein CysteinFesteste aller Naturfasern, glatt, glnzendEmpfindlich gegen Hitze & Laugen
(entfernt)
4.2.2. Wolle (Schaf-, Schurwolle)Allg. Tierhaare (meist Schafe) Hauptteil: Cotexzellen (spindelf. Fibrillen), CysteinbrckenFibrillen: Keratin (N-, S-haltiges Gersteiwei, 20 versch. Aminosuren incl. Cystein ) Hygroskopisch, schwerentflammbar, sehr warmhaltend 1 Schuppenzellen 2+3 Faserstamm (Spindelzellenschicht) 2 Ortho Cortex 3 Para Cortex 4 Makrofibrille 5 Microfibrille
5. Abgewandelte Naturfasern Aus natrlichen PolymerenTierisch(Eiwei)PflanzlichLatexCelluloseAlgenViskose AcetatKupferseideAlginatCaseinfaser
Versuch 3
Herstellung Kunstseide
5.1. Versuch 3: KupferseideSchweizer Reagenz
Deprotonierung von Cellulose Quadratisch-planar
5.1. Versuch 3: KupferseideEinspritzen in Schwefelsure:Protonierung => CelluloseSchweizer-Reagenz wird zerstrt
Cupro
6. SynthesefasernSynthesefasernPolymerisationPolykondensationPolyadditionPolyesterPolyamid (PA 6, 66)AramidPolyamidPolyacrylnitrilPolyvinylchloridPolyvinylacetatPolyurethane(Elastan)
6.1. PolyamideHochmolekulare Verbindungen: Bausteine durch Peptidbindungen (-CO-NH-) verknpftKettenfrmige Molekle: Wiederkehrende Sureamidgruppen in HauptketteAmidgruppe: Kondensation Sure & Amin2 Klassen: Aminocarbonsuretyp (AS: Aminosure)[-NH-R-CO-]Diamin-Dicarbonsuretyp (AA-SS: Diamin & Dicarbonsure)[-NH-R-HN-OC-R-CO-]
Versuch 4
Herstellung von Nylon
6.1.1. Versuch 4: Herstellung von Nylon
Polykondensation:
1,6-DiaminohexanSebacinsuredichlorid
6.1.1. Versuch 4: Herstellung von Nylon Nebenreaktion:
5.1.1. Nylon & Perlon1935: Du Pont Company entdeckt: Schmelze von PA 66 zu Fden verstreckbar 1938: I.G. Farben: Fasern aus PA 6Eigenschaften Nylon & Perlon sehr hnlich => Vollstndiger Patentaustausch & Aufteilung Absatzmrkte
Eigenschaften: frbbar, sehr reifest, knickbar, leicht, hochelastisch, mottensicher, laugenfestHauptanwendungen: Textilien, Teppiche, Taue, Borsten, Haushaltsgerte, Dbel
6.2. PolyesterPolykondensation: Diol & Dicarbonsurederivat
Anwendungen: Bekleidung, Gardinen
Esterbildung
7. Weiterverarbeitung - SpinnverfahrenSpinnen (Chemiefaserproduktion):Erzeugen von Fden aus gelstenoder geschmolzenen Rohstoffen mit Hilfe von Spinndsen.
SchmelzspinnverfahrenTrockenspinnverfahrenNassspinnverfahren
Demonstration 3
Schmelzspinnen von Polyamid
7.1 Schmelzspinnverfahren
Fr Polyamide (Perlon, Nylon)
7.2 Nassspinnverfahren
Fr abgewandelte Naturstoffe (Viscose, Kupferseide)
7.3 Trockenspinnverfahren
Fr z.B. Polyacrylnitril
8. Veredelung
FrbenMercerisierenBleichenWeichmacher Optische AufhellerSchutz: Knittern, Flammen, Schmutz, Wasser
Versuch 5
Mercerisieren & Frben von Baumwolle
Versuch 5: Mercerisieren & Frben von BaumwolleIntramicellare Reaktion: Natronlauge dringt in Micelle ein
nderung Gitterstruktur: Grerer Abstand von Cellulose-Moleklen in KristallittiefeDadurch: Faserschrumpfung in Lnge
Versuch 5: Mercerisieren & Frben von BaumwolleFarbvertiefung:Intramicellare Abstnde grerUnbehandelte Faser: Reaktion der Farbstoffmolekle nur mit OH-Gruppen an FaseroberflcheBehandelte Faser: Reaktion mit OH-Gruppen in Micelleninnerem mglich Erhhung der Quantitt an Farbstoffmoleklen
Versuch 5: Mercerisieren & Frben von Baumwolle
Mercerisieren = Laugieren unter Spannung:Verhindern der FaserschrumpfungAusgleich: Aufdrehen der FaserwindungenEffekt: Seidenglanz durch glattere OberflcheVor MercerisierungNach Mercerisierung
9. Schulrelevanz
Jahrgangsstufe 12:
Synthetische MakromolekleModifizierte Naturstoffe; natrliche Fasern(Seide, Wolle, Baumwolle, Papier)Textilfrbung; Frbeverfahren
Vielen Dank!
Recommended