ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осаждение полиакрилонитрила из его растворов из "Карбоцепные синтетические волокна" Осадители. Осадителями при мокром формовании ПАН волокна могут быть самые разнообразные жидкости, которые можно подразделить по степени их осаждающей способности. Наиболее сильным осадителем является вода. Если взять ряд спиртов, то по мере увеличения длины жирного радикала их осаждающая способность падает. Осадителями являются также жирные кислоты, глицерин и другие гликоли, полиоксисоединения [15, 16], керосин [17] и многие другие жидкости [18]. В промышленности наибольшее распространение в качестве осадителя ползп1ила вода, которая смешивается со всеми применяемыми растворителями ПАН. Ранее применялись такие осадители, как керосин или гексантриол [19]. Однако новые заводы для производства ПАН волокон с неводными осадителями в настоящее время не строятся. [c.68] Молекулярный вес полимера в пределах 30 000—120 ООО не влияет на осадительное число. Увеличение содержания второго компонента в сополимере акрилонитрила увеличивает осадительное число. Последнее повышается также при использовании смеси осадителя с растворителем. Осадительное число может быть увеличено в 2 раза при небольшой добавке к растворам ПАН в диметилформамиде лиофильных солей (например, 0,2 моль/л хлорида лития). [c.69] Несколько более универсальной величиной, характеризующей осадительное действие жидкости, является пороговая концентрация, т. е. предельное содержание осадителя в растворителе, при котором начинается высаживание полимера. Для систем диметилформамид — вода и диметилсульфоксид—вода порог осаждения равен соответственно 10,2 и 10,6%. Примерно такие же значения порога осаждения характерны и для системы этиленкарбонат — вода и для водного раствора роданида натрия [22]. [c.69] Диффузия при осаждении полимера. Скорость осаждения полимера определяется не только осаждающей способностью осадителя, но также условиями осаждения температурой, толщиной нити, скоростью ее движения, структурой образующегося геля и концентрацией прядильного раствора. [c.69] Это уравнение неоднократно проверялось на ПАН волокнах и в большинстве случаев подтверждалось. Его проверяли по проникновению воды внутрь волокна [25—29], по вымыванию растворителя из волокна [30], а также по скорости образования студня [30, 31]. [c.70] Приводим коэффициенты диффузии воды в волокно при его формовании из растворов полимера в диметилформамиде [32]. (радиус волокна 0,021 см). [c.70] Данные, характеризуюш ие изменение полиакрилопитрильного волокна в процессе его образования, приведены в табл. 4.1. [c.70] Понятно, что микро- и макроструктура волокна и ее изменение при формовании в значительной степени влияют на скорость диффузии, а показатели, получаемые при диффузионных измерениях, отражают эти изменения. Отсюда появляются на первый взгляд непонятные зависимости коэффициента диффузии от диаметра волокна и экстремальное его изменение при увеличении концентрации осадительной ванны. [c.72] Экстраполяция коэффициента диффузии при г О позволяет определить коэффициент диффузии 33] наружной оболочки волокна, который на порядок меньше суммарной величины. Скорость диффузии растворителя и осадителя при увеличении концентрации растворителя в осадительной ванне проходит через минимум, который объясняется протеканием двух противоположных процессов 1) уменьшение общего объема и размера пор в волокне, снижающее коэффициент диффузии, и 2) возрастание внутренней поверхности, что увеличивает поверхность массообмена и создает видимость увеличения коэффициента диффузии. На этот процесс накладывается непрерывное уменьшение толщины и плотности поверхностного слоя волокна, которые повышают коэффициент диффузии. [c.72] Значительное влияние на скорость диффузии осадителя в волокно при осаждении (при равных значениях порога осаждения) оказывает вязкость осадителя. Опыты, проведенные с метанолом, этанолом и бутанолом, показали, что коэффициент диффузии пропорционален вязкости осадителя [34]. По-видимому, такой же зависимости скорости диффузии от вязкости можно ожидать и от растворителя. С этой точки зрения наиболее медленно обмен растворителя на осадитель должен протекать при формовании волокна из водно-цинкхлоридных и водно-роданидных растворов ПАН быстрее этот обмен будет происходить при использовании этиленкарбонатных растворов и еще быстрее в диметилформамидных растворах полимера. [c.72] Вернуться к основной статье