ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства полиэтилентерефталатного волокна и области его применения из "Основы химии и технологии химических волокон" В последние годы полиэфирное моноволокно находит все более широкое применение. Этот тип волокна имеет ряд преимуществ перед полиамидным моноволокном, что и определяет целесообразность его использования в различных отраслях народного хозяйства. [c.152] Основным отличием полиэфирных моноволокон и вообще полиэфирных волокон от полиамидных является более высокий начальный модуль и соответственно пониженная текучесть нити, а также значительно более низкая (в 6—8 раз) сорбция влаги, что определяет целесообразность применения полиэфирных волокон в тех случаях, когда при эксплуатации изделий проводят мокрые обработки. [c.152] Полиэфирное моноволокно производится по той же технологической схеме, что и полиамидное моноволокно, т. е. преимущественно непрерывным методом. Расплавленный полиэфир через отверстия фильеры диаметром 1,5—3 мм поступает в водную ванну при 50—60°С. Чем выше температура ванны, тем больше усадка невытянутого волокна и тем выше прочность вытянутого моноволокна [42]. В этой ванне при скорости формования 20—40 м/мин полимер застывает и образуются нити. Так как фильера обычно имеет 10—15 отверстий, то при формовании получается пучок моноволокон, которые вытягиваются на 400—450%. [c.153] Вытягивание моноволокна происходит в горячей воде при 95— 99 С. Вытянутое волокно в большинстве случаев для кристаллизации и снятия напряжений подвергается термообработке под на-тяжени ём или в мотках при 180—240 °С. В результате такой обработки получается волокно, почти не усаживающееся при последующем нагреве (усадка около 3%), что обеспечивает стабильность формы получаемых изделий. [c.153] Для изготовления моноволокна, используемого в изделиях, подвергающихся при эксплуатации динамическим нагрузкам, необходимо применять полимер повышенного молекулярного веса. [c.153] Наиболее эффективным способом утилизации отходов полиэфира и волокна является гидролитическая деструкция, в результате которой образуется терефталевая кислота или диметилтерефталат. Для этого отходы полиэтилентерефталатного волокна подвергаются гидролизу в воде или в растворе щелочи или алкоголизу при высоких температурах. Полное омыление отходов в результате их гидролиза в воде при давлении 15 кгс/см (1,5 10 Па) достигается через 5 ч, при давлении 20 кгс/см (2-10 Па) —через 1ч. Выделяющаяся терефталевая кислота выпадает в осадок, отфильтровывается, промывается и направляется на этерификацию [43]. [c.153] Гидролиз отходов полиэтилентерефталата в 5—7%-ном растворе NaOH производится в течение 1—2 ч при более низкой температуре и более низком давлении, а именно 9—10 кгс/см (0,9-10 —1-10 Па). Однако этот метод неэкономичен из-за большого расхода едкого натра, реагирующего с терефталевой кислотой с образованием натриевой соли. [c.153] Наиболее экономичным методом является разложение отходов метанолом. При обработке полиэфира метанолом в течение 3— 6 ч при 280 °С и давлении 27 кгс/см (2,7 10 Па) образуется диметилтерефталат (80% от теоретического), который после перегонки (без дополнительной обработки) может быть использован для синтеза полиэтилентерефталата. Известным недостатком этого метода является необходимость применения при разложении отходов более высокого давления, чем при гидролизе. [c.154] Температура при метанолизе полиэтилентерефталата может быть снижена до 150 °С, давление — до 15 кгс/см если процесс проводится в присутствии катализаторов [44]. В качестве катализаторов можно использовать соли свинца, цинка или марганца, т. е. в основном те же вещества, которые являются катализаторами реакции поликонденсации. [c.154] Алкоголиз может быть осуществлен путем обработки полиэфира этиленгликолем. Этим методом в качестве продукта реакции получается непосредственно диэтиленгликольтерефталат, который после очистки можно использовать для получения полиэтилентерефталата. [c.154] Волокнистые отходы не всегда целесообразно подвергать гидролитической деструкции для регенерации исходных продуктов. Эти отходы могут найти эффективное применение в качестве наполнителей. [c.154] Волокно из полиэтилентерефталата характеризуется следующими показателями. [c.155] Прочность и удлинение. По этому показателю полиэтилентерефталатное волокно почти не уступает полиамидному. Прочность обычной полиэфирной нити составляет 40—50 гс/текс (0,4— 0,5 Н/текс), высокопрочной кордной нити — 60—80 гс/текс (0,6— 0,8 Н/текс). В мокром состоянии прочность нити (волокна) не изменяется. [c.155] Дальнейшее увеличение прочности нити может быть достигнуто при повышении молекулярного веса полиэфира до 30 000 и более, что связано с необходимостью перерабатывать более вязкие расплавы. Прочность полиэфирной нити можно увеличить повышением степени ее вытягивания при использовании для формования так называемых изоморфных полиэфиров (см. разд. 3.2). [c.155] Эластичность. Полиэфирное волокно высокоэластично. Прп вытягивании до 5—6% удлинение полностью обратимо. Этим и объясняется высокая устойчивость полиэфирных волокон и получаемых из них изделий к сминанию, превышающая устойчивость к сми-нанию всех других волокон. [c.155] При нормальной влажности воздуха изделия из полиэфирного волокна обладают в 2—3 раза более высокой устойчивостью к сминанию, чем шерстяные изделия. При повышенной влажности (например, при относительной влажности воздуха 90%) сминае-мость изделий из полиэфирного волокна также значительно меньше, чем шерстяных изделий. [c.155] Модуль полиэфирной нити в 3—5 раз выше, чем полиамидной, и в 2 раза больше, чем хлопковой и вискозной. Это свойство, являющееся одним из важных преимуществ полиэфирной нити, имеет большое значение при определении областей ее применения (в частности, при производстве кордной ткани). [c.155] Термостойкость. По стойкости к повышенным температурам полиэфирное волокно превосходит все природные и большинство химических волокон (кроме термостойких волокон). Например, после нагрева 1000 ч при 150°С полиэфирное волокно теряет не более 50% прочности, в то время как все другие волокна полностью разрушаются после нагрева при этой температуре в течение 200—300 ч. [c.156] Термостойкость полиэфирного волокна дополните.тьно повышается при блокировании концевых групп ОН макромолекул полиэфира в процессе поликонденсацни и введении в состав полимера термостабилизаторов. Например, прочность нестабилизованного полиэфирного волокна после нагрева 2 ч при 200 °С снижается на 40о/о, а при нагреве в этих же условиях волокна из полиэфира, у которого концевые группы ОН этерифицированы фосфорной кислотой, потеря прочности волокна не превышает 23 /о- Одновременно достигается стабильность цвета волокна при нагреве — волокно не желтеет. [c.156] Вернуться к основной статье