Прядильные растворы концентрация полимера в растворе

Состав и свойства прядильного раствора (концентрация полимера в растворе и вязкость) зависят от метода формования волокна. Так же как и при получении всех других химических волокон, прядильный раствор, применяемый для формования полиакрилонитрильного волокна сухим способом, обладает значительно более высокой вязкостью, и соответственно концентрация полимера в растворе выше, чем при формовании мокрым способом. При формовании полиакрилонитрильного волокна мокрым способом вязкость прядильного раствора составляет 200—300 сек. а при формовании сухи.м способом — 600—800 [c.179]

Состав и свойства прядильного раствора (концентрация полимера в растворе и вязкость) зависят от метода формования волокна. Так же как и при получении всех других химических волокон, прядильный раствор, применяемый для формования полиакрилонитрильного волокна сухим способом, обладает значительно более высокой вязкостью, и соответственно концентрация полимера в растворе выше, чем при формовании мокрым способом. При формовании полиакрилонитрильного волокна мокрым способом вязкость прядильного раствора составляет 300—500 с, а при формовании сухим способом — 600—1000 с (при молекулярном весе полимера 40 000—60 000). Концентрация полиакрилонитрила в прядильном растворе при формовании мокрым способом достигает 18—20%, а при сухом способе — 30—32%. [c.196]

Состав и свойства прядильного раствора. Состав прядильного раствора и его свойства, в частности концентрация ацетата целлюлозы и вязкость, оказывают большое влияние на условия формования и расход растворителя. Чем выше концентрация ацетата целлюлозы в растворе, тем меньше испаряется растворителя в процессе формования и тем ниже может быть температура воздуха или выше скорость формования. Обычно при формовании диацетатной нити сухим способом прядильный раствор содержит 22—25% ацетата целлюлозы. Некоторое понижение концентрации полимера, в растворе целесообразно только при повышении молекулярного веса ацетата целлюлозы. [c.491]

Волокно (и способ формования) Состав прядильного раствора Концентрация полимера, в % от веса раствора Сравни-гельная вязкость в сек. [c.261]

Кроме того, при наличии воды в диметилформамиде снижается стабильность получаемых прядильных растворов. Чем больше содержание воды в прядильном растворе, тем быстрее повышается его вязкость во времени. Чем выше молекулярный вес полимера U чем выше концентрация полимера в растворе, тем ниже должно быть предельное содержание воды в растворе . В противном случае резко повышается вязкость раствора, что приводит к его застудневанию. [c.178]

Процесс растворения твердых высокомолекулярных химических соединений с переходом их в высоковязкие прядильные растворы состоит во взаимодействии молекул жидкого растворителя с активными группами растворяемого вещества и протекает последовательно по трем стадиям набухание полимера в результате диффузии молекул растворителя переход набухшего полимера в раствор гомогенизация образовавшегося раствора, т. е. выравнивание его концентрации. [c.40]

Первая стадия формования волокон по мокрому способу, независимо от того, является ли полимер аморфным или кристаллизующимся, заключается, как известно, в том, что жидкая струя полимерного раствора под действием осадительной ванны коагулирует. Физическая сущность этого процесса сводится к распаду однофазного гомогенного раствора на две фазы, низко- и высококонцентрированный полимерный раствор. Высокая концентрация и большое количество концентрированной фазы — это определяется концентрацией исходного прядильного раствора — препятствуют разделению раствора на два слоя с единой поверхностью раздела. В результате возникает неравновесная двухфазная система с незавершенным фазовым расслоением остовом ее является высококонцентрированная фаза, в которую в виде отдельных ячеек включена низкоконцентрированная фаза. Такая система представляет собой типичный студень, характеризующийся большими обратимыми деформациями и отсутствием необратимых деформаций при приложении напряжений, действующих в течение непродолжительного времени и не превышающих предела прочности студня. [c.109]

Лучшим является растворитель, который для данного полимера и заданной концентрации образует прядильный раствор с наименьшей вязкостью, т. е. с наиболее низкими значениями й и 2 и наиболее ослабленной надмолекулярной структурой. Эта оценка растворителей в ряде случаев значительно расходится с термодинамической, которая, по-видимому, больше подходит для разбавленных растворов полимеров. [c.53]

Полимер Растворитель (состав, %) Концентрация прядильного раствора, % Температура прядильного раствора, °С [c.283]

Смешение прядильного раствора. Процесс формования волокна во многом зависит от равномерности прядильного раствора по концентрации и температуре, а также от постоянства свойств растворенного полимера. Поэтому смешение прядильного раствора производят с целью усреднения большого количества раствора для обеспечения его равномерности в течение длительного промежутка времени и гомогенизации раствора в небольшом объеме для обеспечения его равномерности в течение короткого времени. В связи с тем что при этом решаются две задачи, конструкция смесителей различна. Для усреднения большого количества раствора требуются соответственно смесители большой емкости. Необходимость в больших смесителях существует в первую очередь на производствах, где полимер получают полимеризацией акрилонитрила в растворе, так как в этом случае из-за колебаний технологических параметров неоднородность раствора по свойствам полимера наблюдается через большие промежутки времени, измеряемые несколькими часами и даже сутками. Поэтому в данном случае емкости для смешения прядильного раствора должны быть рассчитаны примерно на суточный запас раствора. Для перемешивания такого объема раствора требуются большое количество энергии и довольно сложная аппаратура. [c.61]

На структуру и свойства прядильных растворов полимеров винилхлорида существенное влияние оказывают примеси или добавки различных веществ, не являющихся растворителями полимера. Как показано выше, такие примеси могут вызывать ухудшение растворимости, усиление структурирования растворов или, наоборот, повысить растворимость полимера, снизить вязкость прядильных растворов. При рассмотрении влияния различных добавок к прядильному раствору возможна аналогия с действием температуры. Вещества, которые ухудшают растворимость полимера, обусловливают уменьшение степени вытягивания и снижение прочности волокна и его устойчивости к двойным изгибам [52]. Добавки инертных разбавителей, например алифатических эфиров, при определенных концентрациях уменьшают вязкость растворов и размер надмолекулярных образований полимера в растворе и соответственно приводят к повышению степени вытягивания и улучшению показателей волокон [56]. При более высоких концентрациях добавки разбавителей снижают растворимость полимера и механические показатели полученных волокон. [c.391]

Важную роль в производстве и применении клеев, прядильных растворов играют концентрированные растворы полимеров, обладающие текучестью, но переходящие в студень при нагревании с последующим охлаждением. Для получения их сначала приготовляют разбавленный раствор, концентрация которого настолько низка, что практически исключено образование межцепных связей. Если, однако, в макромолекуле находятся способные сильно взаимодействовать друг с другом группы, то может возникать довольно прочная связь между отдельными сегментами одной и той же цепи происходит своеобразное внутримолекулярное застудневание , скручивание макромолекулы в глобулы, так как раствор, будучи очень разбавленным по отношению к макромолекулам, оказывается концентрированным по отношению к звеньям или сегментам. В непосредственной близости гибких цепных молекул создается концентрированный раствор сегментов, которые поэтому часто сталкиваются между собой с образованием внутримолекулярных ( межсегментных ) связей. [c.383]

Растворы глобулярных полимеров, способных переходить в вытянутую форму, представляют особый интерес для приготовления лаков и прядильных систем, так как в этом случае удается совмещать высокую концентрацию и большую текучесть исходных растворов с хорошими механическими свойствами получаемых из них пленок и волокон. Подобным переходом объясняется образование прочных клеевых швов из хрупкого столярного клея, обладающего глобулярным строением. [c.433]

Для получения волокон по мокрому методу (схема 1) прядильные растворы с концентрацией 14—16% готовят растворением набухшего полимера в воде при 95—98 °С и непрерывном перемешивании. После двух-, трехкратного фильтрования прядильный раствор подвергают обезвоздушиванию (выдержка при атмосферном давлении) и направляют на формование. Все эти процессы ведут при 80—90 °С. [c.36]

Сравнительно незначительное повышение концентрации полпмера обусловливает значительное повышение вязкости раствора. При повышении концентрации полимера в прядильном растворе на 2% вязкость раствора увеличивается примерно в 2 раза.. Так, например при повышении концентрации поливинилового спирта в растворе с 12 до 16% вязкость раствора увеличивается с 500 до 2000 пз. При дальнейшем возрастании концентрации полимера в растворе до 20% вязкость раствора увеличивается до 6500 пз. [c.238]

С]—концентрация полимера в прядильном растворе, вес. % [c.43]

Влияние на вязкость концентрированных растворов полимеров температуры, природы растворителя, напряжения сдвига и концентрации взаимно компенсируется, т. е. наблюдается суперпозиция всех этих эффектов. Варьируя указанные параметры, можно получить одно и то же значение вязкости раствора полимера. Это используют на практике при приготовлении, например, прядильных растворов. [c.391]

Очевидно, что принципы формования волокон из анизотропных растворов могут быть использованы для получения пленок и прочих материалов и из других жесткоцепных полимеров, способных к образованию жидких лиотропных (в присутствии растворителя) кристаллов. Так, описано формование пленок из ароматических гетероциклических полимеров [82]. Если исходный раствор является изотропным, то формование волокон из него нецелесообразно проводить в таких условиях, в которых обеспечивается переход в анизотропное состояние до того, как повышение вязкости затруднит спонтанное упорядочение макромолекул. Этим условиям отвечают мягкие осадительные ванны [83]. Из топологического анализа диаграмм фазовых превращений трехкомпонентных систем полимер— растворитель—осадитель следует возможность возникновения анизотропной системы из изотропной при введении осадителя [83]. Таким образом, при мокром формовании волокон из жесткоцепных полимеров система может проходить такую стадию фазовых превращений, па которой концентрация полимера оказывается выше критической концентрации перехода из изотропного в анизотропное состояние, и этот переход частично совершается. Недостатком мокрого формования волокон является низкая производительность прядильного оборудования. [c.176]

Ориентация, отражающаяся на снижении у, контролируется главным образом увеличением концентрации полимера в растворе, как это предсказывается Флори. Следовательно, в предельном случае высококонцентрированных прядильных растворов реальных жестких молекул течение не должно вносить большой вклад в ориентацию индивидуальных молекул, а может лишь задавать основное [c.161]

Для получения прядильного раствора навески двух полимеров в соотношении, соответствующем заданному составу, растворяли в диметилформамиде. Общая концентрация полимеров в растворе составляла 23 вес.%. При температуре около 130° прядильный раствор продавливали через фильеру в цилиндрическую прядильную шахту, через которую пропускали воздух для ускорения испарения растворителя. [c.87]

На примере волокнообразующих ПМФИА и поли-4,4 -дифенил-сульфонтерефталамида, т. е. полиамидов, не образующих анизотропных систем, изучена стабильность раство ров и влияние яа нее таких факторов, как концентрация полимера, температура, добавки различных солей, воды, продолжительности выдерживания в определенных условиях (рис. 4.4). Установлено [11, с. 12, 34], что причиной низкой стабильности растворов полиамидов в чистом растворителе является локальная кристаллизация полимера в растворе исследование кинетики формирования надмолекулярных структур в растворах показало, что процесс гелеобразования, медленно идущий в начальных стадиях, резко ускоряется в конце вязкость растворов нарастает вплоть до застудневания. Опыты по формованию волокон из растворов ПМФИА, выдержанных различное время в одинаковых условиях, показали [11, с. 17], что прядомость раствора (определяемая по фильерной вытяжке) достигает максимального значения при длительности термостатиро-вания, отвечающей окончанию первой стадии формирования надмолекулярной структуры, т. е. до резкого изменения характеристики системы. Зависимость прочности волокон от выдерживания прядильного [c.95]

У полимеров, макромолекулы которых имеют асимметричную форму, с повышением степени полимеризации резко повышается вязкость растворов, особенно концентрированных. Например, при повышении степени полимеризации ацетилцеллюлозы с 300 до 500 вязкость 20%-ного раствора ее в ацетоне уве-. личивается в 3—5 раз. Это имеет существенное технологическое значение, так как с повышением вязкости прядильных растворов необходимо увеличивать давление при их фильтрации, что обусловливает усложнение аппаратуры, ко.ммуника-ций и т. д. Для получения прядильного раствора нормальной вязкости из полимера с высокой степенью полимеризации пришлось бы понизить его концентрацию в растворе, но это нецелесообразно, так как увеличился бы расход растворителей и количество аппаратов, необходимых для приготовления растворов. [c.33]

Специфика растворов ароматических полиамидов заключается в их чрезвычайно высокой вязкости, достигающей нескольиих тысяч пуаз, что на порядок выше вязкости прядильных растворов промышленных полимеров. Это объясняется, по-видимому, как высокими молекулярными весами ароматических полиамидов, так и структурированием растворов. Высокие вязкости прядильных растворов затрудняют их переработку, в частности это касается процессов фильтрации и обезвоздушивания. Процесс обезвоздушивания растворов играет большую роль в технологии приготовления растворов. Как и включения твердых примесей или гель-частиц, включения пузырьков воздуха в рабочий раствор нежелательны, так как они приводят к нарушению режима формования. Удаление воздуха из рабочего раствора осуществляется отстаиванием в баках, выдерживанием раствора в вакууме и под давлением [37]. При повышенном давлении имеющиеся в растворе мелкие пузырьки воздуха растворяются и если давление при транспортировке прядильного раствора и формовании волокна не снижается, то обеспечиваются условия устойчивого формования. Поскольку скорость дегазации определяется разностью равновесных концентраций газа в жидкости, соответствующих начальному и конечному давлению, для интенсификации процесса обезвоздушивание следует проводить с предварительным насыщением раствора газом [38]. [c.164]

Прядильные растворы термостойких полимеров в большинстве случаев получают непосредственно в процессе поликонденсации исходных мономеров, а поэтому единственной операцией на этой технологической стадии является доведение концентрации полимера до требуемых значений, иногда совмещенная с нейтрализацией выделившейся свободной соляной кислоты (в случае применения в качестве одного из мономеров хлорангидрида дикарбоновой кислоты). [c.69]

При анализе данных о влиянии характера осадительной ванны на свойства волокна было установлено [32], что при применении мягких осадительных ванн, характеризуемых медленным структурообразовани-ем, удается получить волокна с мелкими равномерными порами. Такие волокна обладают большой способностью к пластической деформации и эффективной ориентации. Несмотря на неровный срез и наличие неоднородности (ярко выраженная рубашка и ядро) волокна, сформованные в мягкие осадительные ванны, почти всегда имеют лучшие физикомеханические показатели, чем волокна, сформованные в жесткие осадители. Исключением являются предельно жесткоцепные волокна (причины будут рассмотрены ниже). Несмотря на явные преимущества мягких осадительных ванн, в производственных условиях, они не всегда могут применяться, так как в этом случае требуется очень большой путь нити в осадительной и пластификационной ванне. Важным фактором, влияющим на формование волокна, является концентрация прядильного раствора. В ряде работ [33] показано, что для гибкоцепных полимеров с увеличением концентрации полимера в прядильном растворе снижается стойкость его к действию осадителей и замедляются диффузионные процессы. Для растворов с большой концентрацией вследствие повышения осаждающей способности осадителя наблюдается быстрое образование поверхностного слоя струйки. Образовавшаяся оболочка замедляет массобмен. Вследствие этого образуются неоднородные в поперечном сечении волокна с ухудшенной способностью к пластификационному вытягиванию. Аналогичная картина характерна и для термостойких волокон, хотя для каждого волокна существует своя оптимальная концентрация полимера в прядильном растворе. Последняя также зависит от состава осадительной ванны. Для полимеров полужесткой структуры (сульфон Т, полиимиды и др.) оптимальная концентрация, при которой получаются волокна с лучшими физико-механическими характеристиками, как правило, в 1,5—2,5 раза выше, чем для волокон предельно жесткой структуры, если не принимать во внимание специальные методы формования последних (из размягченных гелей) [20]. [c.73]

ИЛИ сополимеров акрилонитрила в других растворителях. Например, при формовании мокрым способом концентрация полимера в растворе диметилформамида составляет 20—25% (вместо И— 13% для эквивязких растворов в растворах солей), вязкость раствора 400—500 П (40—50 Па с) при 25 °С. В результате повышения температуры прядильного,раствора до 40 °С при подаче его на прядильную машину вязкость раствора снижается до 100—150 П (10—15 Па - с). При формовании волокна сухим способом концентрацию полимера в растворе повышают до 30—32%. [c.187]

Как видно из этих данных, вязкость эквиконцентрированных растворов сополимера в концентрированной азотной кислоте примерно в 50 раз выше, чем в диметилформамиде. Необходимо отметить, что вязкость растворов полимера в водных растворах этиленкарбоната и HNO3 значительно снижается при изменении содержания воды в этих растворителях. Например, при повышении концентрации HNO3 в водном растворе с 59 до 67% вязкость экви-концентрированного прядильного раствора снижается с 400 до 150 с, а при повышении концентрации этиленкарбоната в водном растворе с 82 до 87% вязкость снижается в 2 2,5 раза. При дальнейшем повышении концентрации HNO3 или этиленкарбоната в водном растворе вязкость прядильных растворов снова повышается. [c.197]

Изменение объема волокна при формировании. Как уже указывалось выше, струйка прядильного раствора при вытекании из отверстия фильеры в осадительную ванну значительно расширяется. Одновременно с расширением на поверхности жидкой струйки начинается высаживание полимера. Таким образом, в зависимости от скоростей осаждения полимера и расширения струйки раствора задается первоначальный объем струйки прядильного раствора (рис. 4.12). Чем жестче условия осаждения полимера, тем меньше расширение струйки прядильного раствора и соответственно меньше первоначальный объем волокна.Однако образующееся в таких условиях студнеобразное волокно трудно деформируется, и поэтому при прохождении через осадительную ванну практически не изменяет своего объема. По мере увеличения концентрации растворителя в осадительной ванне первоначальный объем волокна возрастает вследствие расширения струйки, причем образующийся студень содержит больше растворителя и поэтому обладает большей способностью деформироваться под нагрузкой. При достижении такого момента, когда студень может легко деформироваться под действием усилий, прилагаемых при отводе нити из осадительной ванны, объем нити будет непрерывно уменьшаться на участке от максимального расширения струйки после выхода из фильеры до выхода из ванны. Такой момент наступает при формовании волокна из диметилформамидных и диметилсульф-оксидных растворов ПАН при содержании в ванне 80% растворителя, а при формовании из водно-роданидных растворов — 17% роданида. [c.72]

Метод формования волокон прядением нз концентрированных растворов полипропилена основан на способности полимера растворяться при высоких температурах во многих органических растворителях тетралине, декалине, различных минеральных маслах (например, газовом, веретенном, парафиновом) и в особенности в технических бензинах с температурой К1шения более 180°С [24—29]. Концентрация полимера в прядильном растворе 15—907о. Общий принцип получения волокна по этому методу заключается в том, что нагретый до необходимой температуры раствор полипропилена продавливается дозирующим насосом через фильтр и узкие отверстия фильеры в осадитель. [c.236]

При увеличении концентрации на 5% вязкость возрастает на целый порядок. В области концентрации 15% она измеряется тысячами пуаз. Вискоза такой концентрации при нормальной температуре имеет вязкость, сходную с вязкостью расплавов полимеров и несколько выше вязкости прядильного раствора ацетата целлюлозы в ацетоне с концентрацией 22—25%. Действительно, такие вискозы могут перерабатываться уже не по мокрому (коагуляционному). методу фор.мования, а по сухому (с испарением растворителя в процессе формования). Подробнее об этих методах формования будет сказано в гл. VIII. [c.165]

Выбор способа формования А. в. пз р-ров (сухой или мокрый) в значительной степени зависит от вида получаемого волокна. При производстве филаментной нити применяется только сухой способ — нить образуется в результате испарепия в прядильной шахте прн повышенной темп-ре (60—80 °С) органич. растворителей из струек раствора, вытекающих из отверстий фильеры. При получении пити высокого номера сухой способ имеет ряд технико-экономич. преимуществ более высокая скорость формования [обычно 6,5—10 м/сек (390— 600 м/мин), а на нек-рых заводах даже выше 11,5. /се (690 м/мин)] и повышенная концентрация полимера в р-ре. Существенное влияние на скорость формования и свойства получаемой нити имеет концентрация паров растворителя в шахте, определяемая в основно 1 количеством подаваемого в шахту подогретого воздуха. При установлении этого параметра необходимо учитывать, что смесь паров органич. растворителя с воздухом при определенном их соотношении взрывоопасна. Поэтому концентрация паров растворителя в шахте обычно бывает пиже 40—50 г м (при этом взрывоопасная смесь еще не образуется). При получении же высокопрочного А. в. концентрацию растворителей иногда поддерживают в пределах 600—700 г/ж (при этом взрывоопасная смесь уже не обра.чуется). [c.114]

Приготовление прядильных растворов из сополимеров акрилонитрила требует специальных условий, так как образование гелей препятствует получению гомогенных смесей. Для получения, например, однородного прядильного раствора полиакрилонитрила в диметилформамиде необходимо топко диспергированный полимер (менее 100 мк) добавлять к растворителю, охлажденному до 0°С. После тщательного и энергичног го перемешивания смесь нагревается до 160 °С. В результате образуется прозрачный раствор полимера, готовый для прядения. Растворение поли-акрилонитрила в водном растворе неорганической соли, например тиоцианата натрия, осуществляют в две стадии. Сначала тонко диспергирог ванный в воде полимер (30% воды) смешивают с водным раствором соли, концентрация которой достаточна для растворения полимера (40% при 25 °С). После полного растворения полимера в эту смесь добавляют соль до достижения необходимой концентрации (50%). Весь процесс растворения проводят в вакууме при комнатной температуре. Готовый для прядения раствор содержит 10—30% полиакрилонитрила. [c.361]

Зазулина, Роговин и Виноградов [724] исследовали структуры концентрированных (прядильных) растворов сополимера акрилонитрила с винилиденхлоридом путем изучения зависимости скорости деформации от напряжения сдвига. Оказалось, что прочность структуры в растворах с эквивалентной вязкостью тем выше, чем ниже молекулярный вес и выше концентрация раствора полимера. [c.578]

Способ получения прядильных растворов для всех карбоцепных волокон, кроме совидена, не отличается от способа получения прядильных растворов ацетилцеллюлозы. Содержание полимера в прядильных растворах колеблется от 18 до 357о в зависимости от исходного полимера и способа прядения. При сухом способе прядения приготовляют прядильные растворы более высокой концентрации, чем при мокром способе. [c.441]

П. в. формуют из растворов по сухому и мокрому способам. Сухой способ заключается в том, что прядильный раствор с концентрацией полимера 25—35% при 120—130° продавливается через фильеру в шахту с воздухом, нагретым до 180—250°. Такой способ пригоден только в случае использования растворителей, способных полностью испаряться (N-димeтил-формамид). Сухой метод применяют гл. обр. для выпуска волокна в виде филаментной нити. [c.61]

При формовании волокна но мокрому мето-д у (винол М) прядильные р-ры концентрацией 14— 16% приготовляют растворением в воде порошкообразного полимера (набухшего после промывки) при непрерывном перемешивании. После 2—3-кратной фильтрации прядильны раствор подвергают деаэрации (выстаивание при атмосферном давлении) и подают на прядение. Все эти процессы осуществляют при 80— 95°. Формование волокна ведут при 40—45°в солевую ванну, содержащую в 1 400—420 г сульфата натрия. С целью повышения прочности и умеиьшения растворимости в воде волокно подвергают мокрой 2—4-кратной вытяжке в солевой ванне. После этого его сушат и при повышенной темп-ре вытягивают в 2—5 раз. Для создания нужной структуры волокно подвергают термообработке (210—225°) в течение 5—10 мин. Для придания полпой нерастворимости в кипящей воде [c.72]

ВП/ВМ-волокна, получаемые из изотропных и анизотропных растворов, в настоящее время известны широко. Так, формование поли-терефталамид-п-аминобензгидразида (ПАБГ-Т) — пример получения волокна из изотропного раствора с исходной концентрацией полимера 7 %. Формование поли-п-фенилентерефталамида (ПФТА) — это пример получения волокна из анизотропного раствора с концентрацией обычно более 20 % в серной кислоте. Приведенные случаи экстремальны, поскольку ПАБГ-Т при обычных условиях формования не образуют анизотропных растворов, а ПФТА настолько легко их образует, что формование всегда ведется из анизотропных растворов. Полимер, из которого можно легко получить прядильный раствор любого типа (изотропный или анизотропный), — это поли-п-бензамид (ПБА). [c.118]

Результаты, полученные для исследованных в данной работе образцов ПБА, сгруппированы на рис. 11.8 и находятся в соответствии с обнаруженными сотрудниками фирмы Ои Роп1. Положения экспериментальных точек отражает состав прядильных растворов, из которых сформованы волокна. Как следует из рис. 11.8, б, концентрация полимера С = 4,5 % соответствует полностью изо- [c.164]