Фиг. 13.

трифугальной системы является ее высокая производительность.

После прядения нить И. ш. подвергается целому ряду операций: промывке, сушке, крутке, размотке в мотки, белению, крашению, мягчению, аппретуре; кроме того, необходимо, смотря по способу производства, денитрировать ее (при нитропроцессе), освободить от меди (при медноаммиачном способе) или от серы (при вискозном способе); иногда бывает необходимо еще придать ей ббльшую устойчивость против влаги. Первая мойка обычно проводится или на бобинах в специальных аппаратах или в виде мотков в больших барках. Из применяемых для этой цели аппаратов следует указать на аппараты системы Кют -пера, Фремери и Урбана и Пинеля. Сушка производится не до конца; 8 -10% влажности необходимо оставить в нити; это придает ей эластичность, сохраняя крепость, и облегчает перемотку. Шелк, предназначенный для крутки, перематывается обычно на шпули, так как на крутильной машине веретена вращаются с большою скоростью и их вес должен быть возможно малый. Для крутки употребляются большей частью многоэтажные крутильные машины того же типа, что и для натурального шелка. Для дальнейшей обработки И. ш. перематывается в мотки на обыкновенных мотальных машинах. Беление искусственного волокна м. б. проведено различными способами. Наиболее дешевым является беление хлорной известью, но известь вредно действует на волокно, особенно при нитроцеллюлозном способе. Хорошие результаты дает беление HaOg. Удобен также способ беления с помощью электролиза. Беление производится как в отдельных барках, так и в закрытых аппаратах с постоянной циркуляцией раствора. Прибавление нейтрального раствора к белильному раствору действует очень хорошо на процесс беления, ускоряет его и придает шелку мягкость и лучшее туше. Рекомендуется также перед белением мыльная ванна (Г 60°) в течение 30 м., но эту ванну можно применять и после беления. После беления материал подвергается кисловке. Для кисловки применяют различные кислоты: серную, соляную, уксусную, азотную. Самой дешевой является обработка серной к-той. Азотная и уксусная кислоты обладают способностью придавать шелку скрип, характерный для натурального шелка. Преимущество соляной к-ты в том, что она м. б. очень быстро удалена водой. После кисловки шелк хорошо промывается, отжимается и высушивается. Вторая сушка шелка-в мотках- проводится также в автоматич. сушилках системы Гааса (фиг. 13). Важным моментом при сушке является t°. Высокая t° придает шелку больше блеска, но понижает его механические свойства. Для получения лучшего блеска иногда производят первую сушку

(до беления) с натяжением. В настоящее время существуют аппараты, в к-рых все перечисленные процессы-беление, кисловка, промывка и сушка-идут непрерывным потоком и материал движется в машине автоматически, но они большого распространения пока не получили.

Из механич. способов отделки И. ш. подвергается шевелированию и каландрированию. Первая операция состоит в том, что моток шелка надевается на крюк и сильно скручивается при одновременной вытяжке. Каландрирование производится на каландрах со стальными полированными вальцами.

Недостаточная крепость шелка на разрыв, в особенности в увлажненном состоянии (главный его недостаток), побудила многих исследователей искать способ увеличения крепости нити путем прибавления различных веществ в прядильный раствор. Так, было предложено прибавлять в прядильный раствор скипидар, эфирные масла и пр. Барди (Ф. П. 313464) предлояшл обрабатывать шелк 50%-ным раствором серной кислоты при 15-20°. Другие предлагали удалять влагу из нити, в предположении, что при этом дериваты целлюлозы-полигидро-целлюлоза и гидроцеллюлоза-должны восстановиться в целлюлозу. В качестве поглощающих влагу веществ слуисили алкоголь, эфир, бензол, сероуглерод, хлористый кальций. Было предложено также пропитывать нить раствором каучука. Но и этот способ не получил распространения в виду того, что он сильно удорожал производство искусственного шелка.

Последней операцией, и весьма ответственной, является сортировка. Она производится вручную, на-глаз и наощупь, при чем сортировщица перебирает руками весь моток. Наиболее простой сортировкой является распределение на 3 сорта и на отброс. К первому сорту относится шелк, который имеет согласную по тонине, гладкую, нерасщепленную нить, отличается чистотой, хорошим блеском и равномерной окраской, шелковист наощупь. Каждая из заграничных ф-к имеет свою особенную сортировку, обьгано более чем на 3 сорта.

I. Нитрошелк. Производство нитрошелка распадается на 4 стадии: а) получение нитроцеллюлозы, б) растворение нитроцеллюлозы и получение коллодия, в) получение нити, г) денитрация нити и дальнейшая ее обработка. В качестве сырого материала в настоящее время применяется исключительно хлопковое волокно или в виде короткого волокна (линтера) или в виде хлопчатобумажного тряпья и угаров хлопкопрядильного производства. Теоретически возможно применение сульфитной целлюлозы, но нитрирование ее идет значительно труднее, и выход нитроцеллюлозы относительно меньше. Процесс нитрирования с химич. стороны заключается в том, что гидроксил (ОН) целлюлозы замещается группой NO3 из азотной к-ты (HNO3). Практически возможны различные степени нитрирования, с содержанием азота от 6,76 до 14,14%. Для производства искусственного волокна применяются нитраты целлюлозы средних степеней с

содерканием азота 11-12,5%. Обычно нитрирование проводится смесью азотной к-ты с серной; такая смесь имеет ряд преимуществ перед нитрированием одной азотной к-той. Отнощение серной к-ты к азотной в смеси обычно не более 3:1. Увеличение количества серией к-ты замедляет процесс нитрирования, а также действует на строение продуктов его: нитроцеллюлоза, полученная при больщом избытке серной к-ты, превращается после промывки и просущки в порошкообразную массу. Нитрирование производят обычно в течение 2 ч. при t° ок. 40°. В фабричном масп1табе нитрирование может выполняться тремя способами: 1) в тиглях, 2) в центрифугах, 3) в специальных аппаратах непрерывного действия. Способ нитрирования в тиглях наиболее прост и состоит в том, что в тигель наливают смесь при t° 40° и постепенно погружают в нее волокно, перемешивая его вилами; затем нитроцеллюлозу промьшают, отжимают в центрифуге для удаления влаги и пропускают через голландеры, где она измельчается на короткое волокно длиной 1 мм. Эту массу обычно отбеливают слабым раствором, затем ее вновь промьшают и высушивают. Из 100 %г хлопкового волокна обычно получается 150 кг нитроцеллюлозы. Нитроцеллюлоза существенно отличается от своего исходного материала-хлопкового волокна. Волокно нитроцеллюлозы лишено характерных для хлопкового волокна завитков и представляется под микроскопом в виде гладкой ленточки. Уд. вес нитроцеллюлозы 1,66, хлопкового волокна-1,5. Гигроскопичность нитроцеллюлозы значительно ниже гигроскопичности целлюлозы, при чем она тем меньше, чем выше степень нитрации. Раствор иода в водном растворе йодистого калия окрашивает целлюлозу в тем-носиний цвет, нитроцеллюлоза получает при действии этого реактива слабокоричневую окраску.

Способов получения коллодия из нитроцеллюлозы было предложено очень много. Шардоне растворял нитроцеллюлозу в смеси алкоголя с эфиром. Броннерт и Шлюмбер-гер запатентовали в 1896 г. способы растворения нитроцеллюлозы в ускусной к-те в смеси с алкоголем или эфиром, в серной к-те, в спиртовом растворе камфоры, в эфире, бензоле, ацетоне, древесном спирте и, наконец, в спиртовых растворах солей: хлористого аммония, хлористого кальция, хлористого магния, хлористого цинка, хлористого алюминия и др. В настоящее время применяется исключительно смесь этилового алкоголя с эфиром, при чем различные ф-кн имеют различные рецепты смеси. Шардоне предлагал применять смесь- из 60% алкоголя и 40% эфира. В последнее время, как видно из новейших литературных данных, наиболее употребрггельной является шесь 60% эфира и 40% спирта. Выбор рецепта смеси зависит и от способа прядения. При сухом прядении выгоднее иметь смесь большим содержанием эфира, к-рый легче улетучивается; наоборот, при мокром прядении выгоднее иметь смесь с большим содержанием алкоголя. Для придания нити мягкости и способности сопротивляться восТ. Э. т. IX.

пламенению часто рекомендуется прибавление различных веществ к прядильному раствору. Для первой цели могут служить глюкоза, медь, жиры, касторовое масло, дли второй-хлористые соединения кальция, железа, хрома, марганца. Т. к. присутствие этих веществ сильно затрудняет процесс денитрации, то по большей части обходятся без этих прибавлений. Мокрый способ заключается в том, что теплый раствор коллодия выпускают через тонкое отверстие в ванну с холодной водой и там он принимает состояние твердой нити. Для продавливания коллодия через тонкие отверстия Шардоне применял давление от 10 до 12 atm. Поступая в восстановительную ванну, нить отвердевала лишь снаружи, оставаясь внутри в виде тягучей массы. Пользуясь этим, Шардоне давал нити добавочную вытяжку и получал более тонкую нить. В качестве восстановительной ванны вместо воды были предложены и другие вещества; так, Льнер предложил скипидар, бензин, хлороформ. Тур-гард-1%-ный раствор квасцов. Сухой способ прядения, также предложенный впервые Шардоне, заключается в том, что нити дают отвердеть на воздухе. В настоящее время почти исключительно применяется сухой способ, имеющий много преимуществ, а именно: он более производителен, дает более тонкую нить и требует более простой аппаратуры благодаря отсутствию восстановительной ванны. Легкая воспламеняемость нитроцеллюлозы крайне затрудняет применение получаемой из нее искусственной нити. Для понижения этой воспламеняемости существуют два способа: 1) прибавляют в прядильный раствор вещества, понижающие воспламеняемость, 2) подвергают ни-тросоединения денитрации, т. е. превращают их в целлюлозу. Первый способ не получил практич. применения как вследствие удорожания фабриката, так и вследствие вредного влияния этих примесей на качество шелка. Поэтому в настоящее время применяют исключительно денитрацию. С этою целью мотки шелка помещают на стеклянных палках в барки с денитрирующим раствором. В качестве такого раствора Шардоне применял 50%-нь1Й раствор азотной к-ты, но не получал достаточной денитрации, и в шелке оставалось до 6-6,5% азота, тогда как его д. б. не более 0,05%. Наиболее распространенным денитрирующим средством являются в настоящее время сульфогидраты магния, кальция, аммония, натрля. Продолнси-тельность денитрации зависит как от состава раствора, так и от темп-ры и состава нити. При употреблении сульфогидратов кальция и натрия процесс денитрирования требует 2-3 ч. Денитрация, однако, действует не вполне благоприятно на физическ. свойства нити, на крепость ее, гигроскопичность, блеск и даже на выход.

2. Медноаммиачный шелк. Для производства медцоаммиачиого шел1т в качестве сырья применяется таюке исключительно целлюлоза хлопкового волокна в виде линтера или в виде угаров хлопкопрядильного производства. Для ускорения растворения волокно, после обычной механич. и химической очистки, подвергают предварительной

обработке слабым белильным спиртом(2г активного хлора в 1 л) в течение 2-3 ч. и затем мерсеризуют крепким щелоком при низкой t° в течение 1 ч., отн-симагот и промывают. Способов приготовления медноаммиачного раствора и способов растворения в нем волокна было предложено очень много. Наиболее удачно в экономич. и гигиеинч. отношениях разрешают этот вопрос те способы и патенты, к-рые дают растворы с наибольшим содержанием меди и наименьшим содержанием аммиака, т. к. они растворяют наибольшее количество волокна и не выделяют больших количеств аммиака. Раствор целлюлозы в медноаммиачном растворе м- б. приготовлен следующим способом. Водный раствор сернокислой меди осаждают щелочью при сильном охлаждении. Полученная масса поступает без промывки в гол-ландер, где смешивается с размельченным в нем хлопковым волокном, имеющим 40% влажности. На 100 кг сухого хлопка требуется 260 кг сернокислой меди и 230 кг 35%-ного раствора щелочи. Масса перемалывается в голландере в течение 15 минут, отфильтровывается и поступает на гидравлический пресс, где спрессовывается, под давлением 180-200 atm, в виде небольших кирпичей. После этого масса снова размельчается и поступает в мешалку, куда прибавляется 570-580 кг 25%-ного раствора аммиака, 60 кг 15%-ного раствора щелочи и 50 л 1,5%-ного раствора кислого виннокислого калия. Щелочь и калий прибавляются после того, как целлюлоза в значительной мере растворилась. После 10-часового перемешивания раствор готов и м. б. доведен до иелаемой степени содержания целлюлозы (обычно до 8-9%). Для разжижения раствора обычно применяют смесь из 80% воды, 17% раствора щелочи (35%-ной) и 3% водного 25%-ного раствора аммиака. После дальнейшего перемешивания в течение 10 ч. проверяют вискозность раствора, и, если она достаточна, масса фильтруется несколько раз через мелкое металлич. сито и поступает в бак, в к-ром излишний аммиак улетучивается через 10-12 ч. и масса становится готовой для прядения. Для получения нити большой крепости, мягкости, эластичности и лучшей прядильной способности было предложено много различных добавлений, например: глюкоза, глицерин,виннокаменная к-та, лимонная к-та, молочная к-та, декстрин, желатина, оливковое масло. Наиболее часто употребляется глюкоза как самое дешевое из перечисленных веществ. Перед прядением раствор пропускают через фильтр; ранее употребляли песочные фильтры, но в настоящее время применяют исключительно мелкие металлич. сита. Прядение производится на обыкновенных прядильных машинах по мокрому прядению, с намоткой нити на бобины. В качестве восстановительной ванны можно употреблять как к-ты, так и щелочи. Из к-т чаще всего применяют раствор серной к-ты (10-20%-ный или даже более крепкий). Кислые ванны, однако, требуют большой осторожности, и при их применении часто получается жесткая и мало эластичная нить. Поэтому наибольшее распространение в настоящее

время имеют щелочные восстановительные ванны, гл. образом натровый щелок различной концентрации. Как после кислой, так и после щелочной восстановительной ванны на волокне остается в нерастворенном состоянии медь, к-рая м. б. удалена растворами к-т; для этого служат слабые растворы соляной или серной кислоты. Эта обработка производится или на прядильной машлне непосредственно после выхода нити из восстановительной ванны и перед наматыванием ее на бобину или уже в мотках. После удаления меди следует промывка, которая производится в обыкновенных барках и обычно в два приема: сначала в подкислен- ной, а затем--в чистой воде. Дальнейшие операции-отбелка, сушка и крутка-производятся таким же образом, как и при нитрошелке.

3. Вискозный шелк. Производство-см. Вискоза и Вискозный шелк.

4. Ацетатный шелк.Ацетатныйшзлкпредставляет собой сложный эфир клетчатки и по способу получения и химическ. природе своей близко подходит к нитрошелку, отличаясь от последнего, однако, тем, что здесь не требуется деацетилирования , и готовый продукт остается сложным эфиром, тогда как нитрошелк после денитрации представляет собой почти чистую целлюлозу и ее гидрат; имея свободные гидроксильные группы, нитрошелк значительно менее устойчив к влаге, чем ацетатный шелк (см. Волокна искусственные). В качестве исходного материала для производства ацетатного шелка служит линтер, хотя м. б. употребляема и древесная целлюлоза. Ацетилирова-ние обычно ведется уксусным ангидридом в присутствии катализатора, которым служат серная к-та, хлористый цинк и другие вещества. Наиболее быстро действует и чаще всего применяется серная кислота, которая, однако, при высоких t° может не только ускорять процесс ацетилирования, но и вызывать расщепление молекулы целлюлозы; поэтому ее применение д. б, достаточно осторожным. Процесс ацетилирования, как и процесс нитрирования, имеет несколько ступеней. Для производства И. ш. имеют значение триацетаты-продукты высшей ступени ацетилирования, которые растворимы в хлороформе, но нерастворимы в ацетоне, и диацетаты, растворимые в ацетоне. Для приготовления триацетата на каждые 2 молекулы цзллюлозы требуется 3 молекулы уксусного ангидрида, или на 1 вес. ч. целлюлозы 1,8 вес. ч. ангидрида. Практически, для обеспечения реакци, требуется на 1 вес. ч. целлюлозы до 4 вес. ч. ангидрида. Готтенрот дает следующий способ получения триацетата: в смесь, состоящую из равных частей (по 180 - 200 кг) ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида, вливают 1-1,5 кг серной кислоты 66 Вё, затем, при постоянном перемешивании, в смесь вводят 25 кг воздушносухого хлопкового волокна (с содержанием влаги 5-6%). Смесь подвергают сильному охлаждению, и через.4-6 ч. получается первичный раствор целлюлозы в виде сиропообразной массы, представляющей собой продукт проме-луточных ступеней ацетилирования. Окон-