ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производствб полиакрилонитрильных волокон из "Основы химии и технологии химических волокон" Полиуретанами называют высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых содержат уретановую группу —ЫН—С—О—. [c.171] Линейные полиуретаны относят к классу кристаллических волокнообразующих гетероцепных полимеров. Наличие дополнительного атома кислорода в уретановой группе по сравнению с амидной повышает гибкость цепи, что обусловливает более низкую температуру плавления этих полимеров, чем у полиамидов. [c.171] Для переработки в волокна полиуретаны типа перлон и менее пригодны, чем полиамиды, так как они быстро кристаллизуются, и поэтому получаемые нити плохо вытягиваются. [c.171] Высокоэластичные волокна. Разработаны методы производства на основе полиуретанов новых видов синтетических волокон, по-лучивщих благодаря высокой эластичности название высокоэластичных (спандекс-волокна) [1]. Производство этих волокон начато в 1966 г. Мировое производство их в 1973 г. превысило 15 тыс. т. [c.171] Высокоэластичные волокна обладают рядом специфических ценных свойств. Например, при прочности 6—8 гс/текс (60— 80 мН/текс) удлинение таких волокон достигает 600—800%. Таким удлинением обладают только каучукоподобные материалы. [c.171] Высокоэластичные волокна позволяют расширить ассортимент изделий народного потребления, вырабатываемых из химических волокон. [c.171] Для придания высокой эластичности полимеру в макромолекулы его необходимо ввести гибкие блоки, не содержащие полярных групп. В качестве таких блоков используются сравнительно низкомолекулярные простые эфиры (например, полиэтиленоксид или сополимер этиленгликоля с пропиленгликолем) или сложные алифатические полиэфиры (например, продукт поликонденсации этиленгликоля и адипиновой кислоты). Молекулярный вес этих полиэфиров 2000—3000. На концах молекул содержатся реакционноспособные группы ОН. [c.172] При указанном выще соотнощении компонентов получается диизоцианат с молекулярным весом около 5000. [c.172] Следовательно, гетероцепной полимер, используемый для получения высокоэластичных волокон, представляет собой блок-сополимер, макромолекулы которого не содержат полярных групп. [c.173] Изменяя характер исходных мономеров, используемых при синтезе полиэфиров, состав диизоцианатов и диаминов, а также соотношение отдельных компонентов, можно значительно изменять свойства полимеров и получаемых из них волокон. [c.173] Высокоэластичные волокна (лайкра, вирен) в сравнительно небольших масштабах вырабатываются в различных странах. Некоторые данные о составе и условиях получения этих волокон приводятся ниже. [c.173] Полиуретановые волокна можно формовать из олигомеров (макродиизоцианатов) или из растворов полимеров в апротонных растворителях (диметилформамиде, диметилсульфоксиде, диметил-ацетамиде). Путем формования волокна из олигомеров получают в США волокно вирен. [c.173] Волокно вирен. Исходный полиэфир — продукт поликонденсации этиленгликоля и небольшого количества пропиленгликоля-1,3 с адипиновой кислотой. Молекулярный вес полиэфира 2000. В качестве диизоцианата используется дифенилдиизоцианат. Получаемый макродиизоцианат представляет собой вязкую жидкость, которая непосредственно используется для получения волокна. Эта жидкость выдавливается через отверстия фильеры в осадительную ванну —водный раствор диамина. Так как диамин реагирует с изоцианатными группами по приведенной выше схеме очень быстро, то на поверхности формующихся волокон образуется прочная оболочка образующаяся нить принимается на бобину. [c.173] Следовательно, при производстве волокна вирен используется новый принцип получения волокна, при котором синтез высокомолекулярного полимера из низкомолекулярных олигомеров происходит в процессе формования. [c.173] Существенным недостатком этого способа является значительное ухудшение условий труда, определяемое наличием в прядильной ванне низкомолекулярных алифатических диаминов, обладающих высоким давлением паров. [c.173] Полиуретановое волокно можно получить также из растворов полимера. При растворении полимера в раствор добавляют небольшое количество матирующего вещества (TiOa), антиоксиданта и стабилизатора, препятствующего пожелтению волокна при его эксплуатации. По этому способу предварительно получают высокомолекулярный полиуретан путем взаимодействия макродиизоцианата с диамином (обычно для этой цели применяют этилендиамин). Полученный полимер растворяют в одном из указанных выше апротонных растворителей и из полученного прядильного раствора, содержащего 15—30% полимера, формуют волокно сухим или мокрым способом. [c.174] Формование полиуретановой нити сухим способом по сравнению с мокрым способом имеет ряд преимуществ. Затруднением при формовании этих волокон сухим способом является необходимость создания высоких температур в шахте (150—170 °С) для быстрого испарения высококипящего апротонного растворителя при одновременном увеличении высоты шахты до 8—9 м. Скорость формования полиуретановой нити сухим способом составляет 500— 70() м/мин. Методом сухого формования получают полиуретановые нити в. США (волокно лайкра), в ФРГ и в Японии. [c.174] Обычно формование мокрым способом осуществляется при скорости 40—80 м/мин и температуре ванны 90—95 °С. Сформованное волокно промывается, сушится и принимается на паковку. [c.174] Исследуется возможность формования полиуретанового волокна из расплава. Разработка этого перспективного и экономичного метода получения высокоэластичного волокна находится пока в начальной стадии. [c.174] Высокоэластичные волокна в чистом виде или в смеси с другими волокнами используют для изготовления спортивной одежды, корсажных, хирургических, ортопедических и других изделий. Содержание полиуретанового волокна в изделиях, получаемых из смеси волокон, составляет 10—15%. Как правило, полиуретановую нить используют в качестве стержня, вокруг которого навивают нити из других волокон. Из таких комбинированных нитей получают несминаемые эластичные материалы. [c.175] Вернуться к основной статье