Rohstoffe
Verarbeitung
Rohstoffe
Für Synthetikfasern benötigt man:
Erdöl – Säuren – Laugen – Wasser – Energie
Raffinierte Öl-, Gas- und Kohleprodukte
Synthetische Chemiefasern werden aus Erdöl, Erdgas und Kohle hergestellt. Aus deren teilraffinierten Bestandteilen werden u.a. Polymere hergestellt, die dann weiter verarbeitet werden zu makromolekularen Kunststoffen (rein synthetische
Chemiefasern) und halbsynthetischen Fasern, die Anteile von Cellulose enthalten.
Derzeit wird ca. 1 % des weltweit geförderten Erdöls und Erdgases für die Herstellung von synthetischen Chemiefasern verwendet.
Das klingt nach wenig, allerdings sind es dennoch 44,9 MILLIONEN Tonnen Erdöl, 37 MILLIARDEN Kubikmeter Erdgas, sowie 12 MILLIONEN Tonnen Kohle.
Verarbeitung
Herstellung der Synthetikfasern – Garnherstellung – Gewebeherstellung
Fasern
Der Überbegriff für chemisch halbsynthetische Fasern (chemisch veränderte Naturfasern) ist Chemiefasern; das schließt auch durch Aufbaureaktionen aus Monomeren erzeugte Synthesefasern ein.
Baumwollfasern bestehen aus Cellulose, einem Polyzucker. Cellulosefasern, die in Holz enthalten sind, enthalten sie aber noch die Polymere Hemicellulose und Lignin; diese müssen vor der weiteren Bearbeitung entfernt werden. Aus
dem daraus gewonnenen Zellstoff kann man bestenfalls Taschentücher, aber kein strapazierfähiges Gewebe herstellen, denn um aus Cellulose einen langen Faden herzustellen, muss diese löslich oder schmelzbar sein. Indem man die
OH-Gruppen der Zuckermoleküle mit Essigsäure verestert, kann man Cellulose dahingehend modifizieren.
Nun kann man den Celluloseester in organischen Lösemitteln lösen und dann aus der Lösung einen Faden gewinnen.
Heute werden über 10 % aller halbsynthetischen Fasern auf diese Weise erzeugt.
Prinzipiell werden organische Polymere (Hochpolymere) mittels dreier Reaktionsarten synthetisiert:
Polymerisation + Polyaddition + Polykondensation
Polymerisation: Einige Polyamidfasern, PVC- und Polyacrylfasern werden so synthetisiert. Monomere (die mindestens eine Mehrfachbindung zwischen den Kohlenstoffatomen aufweisen müssen) verbinden sich durch die Aufspaltung der Mehrfachbindungen zu Makromolekülen – also Polymeren.
Polyaddition: Auch Elasthanfasern werden so hergestellt. Monomere reagieren durch eine Bindungsknüpfung zu Makromolekülen, wobei es zu einer Umlagerung eines Wasserstoffatoms kommt. Der Vorteil ist, dass es keine Reaktionsnebenprodukte gibt.
Polykondensation: Polyester und einige Polyamide werden durch Abspaltung kleinerer Moleküle aus vielen Molekülen gewonnen. Die so entstehenden Makromoleküle bilden die Grundlage für oben genannte synthetische Polymere.