ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Новые методы формования из "Физико-химические основы технологии химических волокон" Сухое формование волокон из растворов полимеров в летучих растворителях также отличается сравнительно большой скоростью -(600—800 m muh), так как сопротивление, возникающее из-за трения волокон в газо-воздушной среде, невелико. В то время технологический процесс осложняется необходимостью регенерации летучих растворителей, а себестоимость волокон увеличивается вследствие неизбежных потерь растворителей. Помимо того, метод сухого формования связан с применением сравнительно токсичных и взрывоопасных растворителей. [c.189] Метод мокрого формования характеризуется небольшой скоростью формования (20—150 m muh) вследствие большого сопротивления осадительной ванны и невозможности быстрой деформа-11ии расширенной части прядильной струйки. Кроме того, удельные расходы химикатов обычно сравнительно велики, а установки для регенерации растворителей и компонентов осадительной ванны — сложны. [c.189] При сравнении перечисленных трех методов формования волокна необходимо еще учитывать быстроту затвердевания жидких струек после выхода из отверстий фильеры, т. е. устойчивость формования. Эта устойчивость оказывается наивысшей при формовании волокон в осадительных ваннах. [c.189] При получении текстильных и ряда технических нитей число волокон в нити не превышает 10—300, а прядильныё струйки, выходящие из фильеры, могут затвердевать, не касаясь друг друга и не склеиваясь между собой. В этом случае замедленное затвердевание струек при формовании волокон из расплава или из раствора сухим способом не является помехой. Но при формовании штапельных волокон, когда число филаментных волокон в нити, получаемой из одной фильеры, достигает нескольких десятков тысяч, эти методы формования оказываются экономически мало эффективными, несмотря на большие скорости формования. [c.189] По указанной причине для штапельных волокон более пригодным оказался мокрый способ формования. При соответствую-ацей подборке состава осадительной ванны и условий формования. происходит быстрое затвердевание прядильных струек в ванне и возможно применение фильер с 10 ООО—200 ООО и более отверстиями, т. е. получение 10—20 кг волокнистой массы в 1 ч на одной фильере. Благодаря большой производительности фнльер при про- изводстве штапельных волокон мокрый способ оказался более выгодным, несмотря на малую скорость формования. [c.189] Сверхскоростное формование волокна из растворов полимеров. При очень больших продольных градиентах скорости труто-новская вязкость прядильного раствора резко возрастает и макромолекулы полимера отделяются от растворителя, образуя твердые волоконца. Этот способ формования в настоящее время навряд ли может быть реализован в заводских условиях из-за очень больших градиентов скоростей, необходимых для отделения растворителя. [c.190] Формование волокна из размягченного полимера. Многие полимеры сравнительно трудно растворяются, но способны переходить в вязкотекучее состояние под большим давлением при повышенных температурах. Например, из полиакрилонитрила могут быть получены волокна при 120—130° С и давлении 100 ат, из поливинилхлорида при таком же давлении и 70—80° С, из поликапроамида— при 120 ат и 200° С. Однако этим способом удается сформовать только сравнительно толстые волокна — моноволокно (жилку, леску). При формовании волокна из смеси полимера с пластификатором в ряде случаев температура и давление могут быть снижены. Таким путем можно получить волокна из смеси полиамидов с фенолами, полиакрилонитрила с высшими кетонами, поливинилхлорида с дибутилфталатом, из ацетатов целлюлозы с пластификаторами. [c.190] Применение смеси полимеров с пластификаторами приближает условия получения волокон к условиям формования из расплава. Но пластификатор, облегчая формование, затрудняет вытягивание волокон и ухудшает их структуру (после его удаления появляется пористость), а следовательно, снижает физические и механические свойства волокна, в первую очередь теплостойкость. Одновременно увеличивается текучесть (крип) волокон. [c.190] Загустители и склеивающие вещества при этом выгорают, а частицы полимера, частично плавясь, соединяются между собой и образуют единое целое. К сожалению, получаемые волокна отличаются невысокой прочностью и неравномерностью по толщине. [c.191] Формование волокон непосредственно из мономеров. В ряде случаев можно ускорить полимеризацию или поликонденсацию исходных мономеров и превращение их в полимер. Прядильные смеси, содержащие, например, мономер, разбавитель или растворитель, инициатор и загуститель, после продавливания через отверстия фильер образуют струйки, в которых мономер превращается в полимер. Процесс превра1цения мономера в полимер при этом должен заканчиваться весьма быстро (в течение. 2—Зсек). Для этого необходимо применять очень активные инициаторы полимеризации или поддерживать в прядильной шахте высокую температуру, или же использовать метод межфазной поликонденсации, при которой мономеры растворяются в несмешивающихся между собой растворителях и оба раствора одновременно продавливаются через отверстия фильеры. [c.191] Этим способом пытались получать волокна из сополимеров акрилонитрила и метилметакрилата (из водных эмульсий, содержащих инициатор окислительно-восстановительного типа), капролактама (анионный метод полимеризации), а также из гексаметилендиамина, растворенного в воде, и дихлор ангидрида адипиновой кислоты, растворенного в хлорированном углеводороде. Разновидностью этого метода является формование волокон из олигомеров, или из блоков , превращающихся в полимер в готовом волокне (полиуретановые волокна). [c.191] Этот способ представляет значительные преимущества, так как отпадают стадии синтеза полимера и получения из него раствора или расплава. Кроме того, данный способ позволяет формовать волокна из полимеров любого молекулярного веса. [c.191] В промышленности пока этим методом получают только полиуретановые высокоэластические волокна. При дальнейшем усовершенствовании технологический процесс получения волокон из мономеров, возможно, найдет более широкое применение. [c.191] Формование волокон из суспензий. Любой полимер в соответствующих условиях может быть получен в виде устойчивой суспензии в воде или других инертных средах. Размер коллоидных частиц составляет 0,1 мк и менее. Продавливая достаточно концентрированные и вязкие суспензии через отверстия фильер и вызывая затем их осаждение, можно формовать волокна из любого нерастворимого полимера или смеси полимеров. [c.191] Формование волокон без применения фильер. Этот метод широко применяется при производстве стеклянных волокон. В настоящее время делаются попытки получать таким способом полые или бикомпонентные волокна из полипропилена, полистирола и других полимеров, а также угольные волокна из размягченных битумов и пека. [c.192] Папков С. П., Физико-химические основы формования искусственных волокон, изд. ВНИИВ, Мытищи, 1968. [c.192] Папков С. П., Физико-химические основы переработки растворов полимеров. Изд. Химия , 1971. [c.192] Вернуться к основной статье