Tơ nhân tạo được sản xuất dựa trên cellulose tái sinh, nguyên liệu thường được sử dụng là xơ cotton và bột gỗ vì chúng có hàm lượng cellulose cao. Quy trình tổng hợp tơ nhân tạo viscose được minh họa ở hình bên dưới.
Ta thấy về bản chất, cấu trúc hóa học cơ bản của cellulose không đổi, chủ yếu là quá trình hòa tan, biến tính, và phân hủy giảm số mắc xích trong phân tử cellulose (phân tử cellulose tái sinh chứa xấp xỉ 200 – 300 đơn vị lặp lại so với 2000 đơn vị lặp lại trong nguyên liệu ban đầu). Chính vì vậy mà độ bền và sự định hướng của của các phân tử polymer trong tơ nhân tạo giảm đi nhiều so với cấu trúc tự nhiên của sợi tơ cotton.
Trong quá trình sản xuất, đầu tiên bột gỗ được ngâm trong nước, sau đó được đun sôi với dung dịch caustic soda tạo thành soda cellulose. Tuy nhiên, nhiều thành phần không phải cellulose trong nguyên liệu cũng tan trong dung dịch này. Chúng phải được rửa sạch để quá trình lọc thu được chủ yếu là soda cellulose tinh khiết. Sau đó, nó phản ứng với carbon disulphide tạo thành sodium cellulose xanthate. Sản phẩm được hòa tan trong dung dịch caustic soda loãng tạo thành dung dịch dùng trong quá trình kéo tơ. Do sự thủy phân một phần sodium cellulose xanthate thành cellulose dẫn đến sự tăng độ nhớt, cho đến khi dung dịch đạt được độ nhớt yêu cầu nhất định phù hợp cho quá trình tạo tơ.
Tại giai đoạn tạo tơ, dung dịch này được lọc và bơm qua bộ phận tạo tơ vào bể đông tụ, làm đông tụ sợi, quy trình này được gọi là kéo tơ ướt. Thành phần hóa học trong bể đông tụ gồm sulphuric acid xấp xỉ 10%, và các phụ gia như natri và kẽm sulphate và một lượng nhỏ glucose. Những phụ gia này làm chậm quá trình đông tụ lớp ngoài của tơ, để cho lớp ngoài và phần lõi của tơ đông tụ cùng một lúc. Bằng cách thay đổi thành phần trong bể đông tụ, thời gian đông tụ và quy trình kéo giãn tơ, ta có thể tạo ra các tơ không có phần lõi, tất cả là lớp bên ngoài 100%. Chúng được gọi là tơ polynosic, có bề mặt đều, mượt (do sự co rút giảm), độ bền và độ bền ướt cao, giảm rất ít chỉ khoảng 15 – 20% so với khi ở trạng thái khô.
Tơ nhân tạo có thể được dùng để gia cường cho cao su hoặc polymer; trong những ứng dụng cần chủ yếu là tính xốp hơn là tính bền (như kết dính) có thể sử dụng tơ staple, tơ có chiều dài ngắn hơn tơ nhân tạo thông thường.
Tóm tắt từ tài liệu The Application of Textiles in Rubber, David B. Wootton, iSmithers Rapra Publishing, 2001, trang 21 - 23
(vtp-vlab-caosuviet)
