Полиакрилонитрил прядение из раствора

Навеску 3,5 г одного из полученных образцов полиакрилонитрила растворяют в 25 мл диметилформамида. Вязкий раствор заливают в оттянутую с нижнего конца стеклянную трубку диаметром 1 см. Оттянутый конец трубки опускают в лоток с холодной водой. Под действием собственного веса раствор полимера медленно вытекает из трубки в воду, при этом полимер выпадает в осадок в виде тонкой бесконечной нити, которую, пропустив через ванну с водой, можно наматывать на вращающийся барабан. Вместо оттянутой с одного конца трубки можно использовать шприц с иглой, при этом скорость прядения и толщину нити легко варьировать. [c.137]

Прядение волокна осуществляется также из полиакрилонитрила, растворенного в водных растворах солей хлоридов кальция и цинка [84, 272], роданидов щелочных, щелочноземельных металлов, аммония, гуанидина, галогенидов лития [161, 162, 166, 273—275] и других солей [276—278]. Формование волокна из раствора полиакрилонитрила в этиленкарбонате производится в водяную ванну [279, 280], в водный раствор этиленкарбоната 1281] или дипропиленгликоль [282]. Для прядения волокна по мокрому способу используются также растворы полиакрилонитрила в циклических карбонатах многоатомных алифатических спиртов и многоатомных фенолов [216] и многие другие [143,144, 146, 155, 158, 163, 165, 166, 171, 175, 178, 180, 184, 190, 192, 193, 195, 196, 200, 205, 206, 271, 283—296]. [c.448]

Формование волокна по сухому способу производится путем продавливания раствора полиакрилонитрила в диметилформамиде в шахту навстречу циркулирующему горячему воздуху. Для улучшения режима прядения предложено понизить температуру стенок шахты с 530 до 100—200° [299, 300]. Процесс формования производится в атмосферу инертного газа при температуре, значительно превышающей температуру у фильеры [301, 303]. [c.448]

Стоит указать на одно интересное наблюдение, связанное с этими измерениями для полиакрилонитрила. Если образец содержит некоторое количество (несколько процентов) остаточного растворителя и подвергается растяжению, может случиться так, что ориентированным окажется не только полимер, но и растворитель. В частности, в экспериментах Бона [9] волокно полиакрилонитрила, полученное прядением из раствора в диметилформамиде, растягивалось вчетверо в горячей воде. Измерения этого образца в поляризованном свете с помощью ИК-микро-скопа (см. гл. V) показали, что следы растворителя, оставшиеся в волокнах, были умеренно ориентированы. Дихроичное отношение полосы поглощения групп — С = N на частоте 2245 оказалось равным 2,30 гЬ 0,12, в то время как для полосы колебаний групп С = О диметил-формамида на частоте около 1660 см оно было 1,44 + 0,05. Это явление указывает, что специфические взаимодействия полимер — растворитель заставляют молекулы растворителя укладываться так, что связи С = О преимущественно перпендикулярны оси полимерной цепи. Такие измерения на других системах могут дать ценную информацию о механизме взаимодействия растворителя и полимера. [c.23]

Акриловые волокна нельзя получать прядением из расплава по той простой причине, что эти полимеры не плавятся. Не будучи кристаллическими, они не имеют четкой температуры плавления, но в то время как боль-щинство полимеров при высоких температурах размягчаются и текут, температура течения полиакрилонитрила и его производных лежит выше температуры разложения. Виниловые полимеры, однако, можно растворить в некоторых растворителях и перерабатывать раствор, регенерируя исходный полимер испарением растворителя (сухое прядение) или коагуляцией в соответствующей жидкой ванне (мокрое прядение). Выбор метода формования зависит от природы второго компонента в сополимере. После экструзии (пока волокна еще содержат некоторое количество жидкости) их подвергают растяжению, чтобы вызвать необходимую ориентацию молекул. Форма поперечных срезов волокон из полиакрилонитрила меняется в зависимости от способа их производства, но типичной для них является сплющенность, что обусловлено сокращением волокна при сушке (рис. 8.12,6). [c.171]

Рассматривается прядение волокон, содержащих полиакрилонитрил и ацетилцеллюлозу, из раствора в диметилформамиде. Изучены смеси., содержащие от 20 до 100% полиакрилонитрила. [c.85]

До недавнего времени полиакрилонитрил применяли главным образом для производства синтетического волокна (орлона). При переработке полимера в полиакрилонитрильное волокно возникают многочисленные трудности, в особенности на стадиях прядения и крашения. В последние годы полиакрилонитрил в чистом виде для этих целей используют реже. Большей частью приготовляют сополимеры, основным компонентом которых является акрилонитрил [8]. Формование акрилонитрильного волокна пз растворов осуществляют по сухому или мокрому способу прядения. Сущность получения волокна из прядильного раствора заключается в том, что из струйки полиакрилонитрильного раствора, продавливаемого через фильеру, образуется нить полимера, а растворитель диффундирует в нагретый воздух или в жидкость. Метод формования волокна из расплава пригоден лишь для сополимера акрилонитрила с изобутиленом. [c.87]

Так как полиакрилонитрил не может подвергаться прядению из расплава без разложения, волокно получают только из растворов [33]. Для получения прядильных растворов чаще всего в качестве растворителя применяют диметилформамид 15%-ный раствор поступает из фильер в длинные туннельные камеры при 400 °С. Такой процесс называют сухим способом прядения. [c.32]

При мокром способе 10—25%-ные растворы полиакрилонитрила в диметил форм амиде продавливают в водные растворы солей или спиртов, в которых полиакрилонитрил коагулирует. Волокна, полученные сухим и мокрым способом прядения, имеют разную поверхность, и эти различия влияют на кинетику процесса крашения 34]. Как и у других химических волокон, процесс прядения сопровождается вытяжкой до длины, превышающей первоначальную в 8—12 раз. [c.32]

Из полиакрилонитрила изготовляется волокно нитрон — искусственная шерсть. Эти волокна можно получать сухим прядением — продавливанием через фильеры нагретого до 120—130° раствора полиакрилонитрила в диметилформамиде в шахту с горячим (180— 250° С) воздухом. В ней испаряется растворитель и образуется нить. Более распространен способ мокрого прядения, заключающийся в том, что раствор полимера после фильеры поступает в осадительную ванну (смесь растворителя с водой). Получаемую пряжу используют для изготовления трикотажных изделий, костюмных и технических тканей. [c.464]

Полимеры с молекулярным весом 35 ООО—50 ООО применяют для сухого прядения волокна для мокрого прядения требуется полимер с несколько более высоким молекулярным весом. Определение молекулярного веса производят по вязкости разбавленных растворов полимера в диметилформамиде. Молекулярный вес полиакрилонитрила зависит от активности инициирующей системы и температуры реакции, возрастая с уменьшением активности инициаторов и понижением температуры полимеризации. Следовательно, для получения полимера требуемого молекулярного веса каждый раз необходимо подбирать соответствующие условия. Например, если для повышения скорости полимеризации прибавлен ион Си в количестве нескольких десятитысячных долей процента, то для получения полимера с тем же молекулярным весом, что и получаемый без этого промотора, температуру реакции следует понизить. [c.65]

Для некоторых растворов полимеров вязкость является решающим фактором при прядении. Найдено, что наивысшая вязкость, исключая гели, обеспечивает наилучшие условия прядения [51. Для других полимеров вязкость не имеет такого значения, поскольку в этих случаях, очевидно, существенную роль играет и ряд других факторов. При данном молекулярном весе полимера более высокие вязкости обусловлены более высокими концентрациями. Последние желательны, так как при этом, кроме облегчения образования волокна [46], увеличивается эффективность емкостей, используемых для хранения растворов полимеров, и уменьшается разбавление коагуляционной ванны во время прядения. Однако на практике существует определенный предел применяемой концентрации, который обусловливается трудностью фильтрации, транспортировки и продавливания очень вязких растворов. При любой температуре вязкость очень быстро увеличивается с ростом концентрации, причем это возрастание тем сильнее, чем выше молекулярный вес полимера [6]. Полиакрилонитрил с молекулярным весом 120 ООО и вязкостью 18%-ного раствора 450 пуаз при 100° 171 и полиакрилонитрил с молекулярным весом 89 000 и вязкостью 11%-ного раствора 180 пуаз при 140° [8] признаны пригодными для прядения. Повышение температуры уменьшает вязкость, и этот метод находит применение на практике, однако, он является ограниченным при любом способе мокрого прядения, [c.350]

Как и следовало ожидать, учитывая развитие работ по подбору растворителей для полиакрилонитрила, необходимых для приготовления прядильных растворов, полиакрилонитрильные волокна устойчивы к действию обычных органических растворителей, таких, как углеводороды, спирты, сложные эфиры, кетоны, простые эфиры и хлорированные углеводороды. Однако надо постоянно помнить о разнице между практической растворимостью полимера, необходимой для осуществления процесса прядения, и нежелательным повреждением волокна вследствие набухания. В технических бюллетенях по различным полиакрилонитрильным волокнам приводится большой список растворителей, не оказывающих заметного действия на эти волокна [26—28,38]. [c.451]

Волокно. Для изготовления волокна применяются растворы полиакрилонитрила. Формование волокон осуществляется по мокрому или сухому способу [213]. При мокром способе прядения пригодны 15—20% растворы полимера в диметилформамиде. При 20° С они обладают высокой вязкостью, поэтому подача их в фильеры производится под давлением. Из фильер прядильный раствор поступает в ванны, в которых осаждающий раствор вместе с вспомогательными добавками нагревается до 60—90° С. В качестве осадителей употребляется вода с добавкой диметилформамида, смесь гексантриола с диметилформамидом (75 25) и др. [c.361]

Большое количество таких традиционных полимеров, как ПВХ или полиакрилонитрил, перерабатывают в волокна в крупных масштабах в процессе сухого прядения. Суть этого процесса показана на рис. 15.17. Полимер растворяют в соответствующем растворителе с образованием высококонцентрированного раствора. Вязкость раствора регулируют увеличением температуры. Горячий вязкий раствор полимера продавливают через фильеры, получая таким образом тонкие непрерывные струйки. Волокно из этих струек образуется при простом испарении растворителя. Испарение растворителя может быть ускорено путей обдувания встречным потоком сухого азота. Волокна, образующиеся из раствора полимера, в конце концов наматывают на катушки. Скорость прядения волокон может достигать 1000 м/мин. Промышленные ацетатцеллюлозные волокна, полученные из 35%-ного раствора полимера в ацетоне при 40°С, служат типичным примером получения волокон методом сухого прядения. [c.367]

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]

В случае металлических фильер условия в непосредственной близости от отверстий напоминают концентрационную ячейку, в которой выходящая струйка, если она содержит электролиты, играет роль солевого мостика, а противолежащие поверхности фильеры, соприкасающиеся с раствором полимера и коагуляционной ванной, являются электродами. В обычных условиях прядения растворов целлюлозы, белка, альгината и некоторых растворов полиакрилонитрила раствор полимера является более или менее щелочным, а коагуляционная ванна—кислой. В этом случае поверхность фильеры при соприкосновении с кислотой заряжается положительно. Отрицательно заряженные частицы коагуляционной ванны осаждаются на этой поверхности и даже в отверстиях фильеры вследствие проник1ювения в них коагуляционной ванны. В неблагоприятных условиях эти отложения вызывают частые обрывы при прядении. Подобным же образом положительно заряженные коллоидные частички из раствора полимера осаждаются на внутренней поверхности фильеры. [c.351]

Полиакрилонитрил. Радикальную полимеризацию акрилонитрила проводят методами осадительной полимеризации в воде или в растворах К,Ы-диметилформамида с персульфатом калия в качестве инициатора. Из растворов в Ы,Ы-диметилформамиде или диметилсульфоксиде удается формировать полиакрилонитрильное волокно (вольприла) после формирования волокна растворитель удаляют промыванием водой (мокрый метод прядения) или высушиванием горячим воздухом (метод сухого прядения). Полиакрилонитрильное волокно (нитрон) на сегодня является синтетическим волокном, наиболее напоминающим шерсть оно обладает высокой способностью впитывать влагу, отличается устойчивостью к действию света и атмосферы. [c.724]

Хуньяр [84] предложил способ полимеризации акрилонитрила в смеси растворов солей. К 1800 г раствора хлористого цинка и хлористого кальция (35 ч. 2пС12,25 ч. СаС1а и 40 ч. воды) прибавляют 200 г акрилонитрила, 90 мл концентрированной соляной кислоты и 4,4 г гексагидрата треххлористого железа. Начальная температура полимеризации 50°. Для восстановления трехвалентного железа в двухвалентное производят облучение кварцевой лампой. При длительности облучения 1 ч. 50 м. получают раствор полиакрилонитрила вязкостью 2000 сантипуаз. Выход полимера 70%. Мол. в. 70 000—80 000. Этот раствор можно непосредственно использовать для прядения волокна. [c.442]

Прядение волокна, по методу Фритча [83], осуществляется следующим образом полиакрилонитрил и 0,5% щавелевой кислоты растворяют при 20—30° в диметилформамиде, добавляя кислоту небольшими порциями при перемешивании. Профильтрованный 16—20%-ный раствор через фильеры из тантала поступает в осадительную ванну, состоящую из смеси 75% гек-сантриола и 25% диметилформамида (температура ванны 80°). Далее пучок волокон проходит в гексантриоловую вытяжную ванну, где поддерживается температура 130°. Затем волокно поступает через отжимные валы на вытяжку и дальше — на шпулю. [c.447]

Хуньяр [84] разработал прядение полиакрилонитрильного волокна из растворов солей. Раствор полиакрилонитрила, полученный, как описано на стр. 442, прядется в воду при 10° с постоянной скоростью. Затем сформованная нить вытягивается в горячей воде при 95—100°, после чего сушится и дополнительно вытягивается на нагретой поверхности до 10—13-кратной вытяжки. [c.447]

Формование полиакрилонитрильного волокна осуществляется из растворов в различных растворителях как мокрым , так и сухим методом. Котина и Шелепень [309], изучавшие условия формования волокна нитрон из раствор а в диметилформамиде, показали, что коагуляция прядильного раствора полиакрилонитрила в воде сопровождается образованием жесткой поверхностной рубашки , что приводит к рыхлой, пористой структуре волокна. При прядении в другие ванны (глицерин, адипиновая и олеиновая кислоты) образуется эластичная поверхностная рубашка , которая, деформируясь под влиянием внутренних напряжений, обусловливает более плотную структуру волокна. Наиболее пригодно для волокна нитрон прядение в органические осадительные ванны с темп. 80—100°. Элементарные волокна высоких номеров более микрооднородны, чем волокна низких номеров. [c.568]

При мокром методе прядения в качестве осадительной ванны для растворов полиакрилонитрила в органических растворителях предложено применять гексантриол (причем в этом случае формование и вытяжку волокна проводят в одной ванне) [342], [c.569]

Для получения прядильных растворов полиакрилонитрила, используемых для прядения по сухому методу, применяют такие растворители, как диметилформамид, диметилацетамид, у-бутиролаКтон, Ы-формилпирролидон, диметилсульфон, фума-ронитрил, этиленкарбонат [366], смесь диметилацетамида с небольшим количеством СНзСООН [367] и нитрил гликолевой кислоты [368]. Перед прядением прядильный раствор обычно нагревают до 80—120°, фильтруют через песочный фильтр и подают через фильеру в прядильную шахту, в которой циркулирует подогретый воздух или водяной пар [369]. После формования нить вытягивают в 4—12 раз, при температуре > 100°, затем в пластичном состоянии быстро и сильно охлаждают и без натяжения нагревают до темп. > 100° до усадки [370, 371]. [c.570]

По сухому способу 20%-ный раствор полиакрилонитрила в диметилформамиде с температурой 105—145° С через фильеру подается в шахту, где циркулирует азот, СО2 или воздух при температуре 180° С48з прядении в атмосферу, насыщенную диметилформамидом, получали волокно более однородное по структуре, что очень важно для дальнейшего крашения 484. [c.717]

Вследствие термической нестабильности полиакрилонитрила, имеющего молекулярный вес около 100 ООО, нельзя было получать полиакрилонитрильное волокно из расплава. В течение длительного времени не. могли также найти подходящего для этой цели растворителя. После того как был найден такой растворитель— диметилформамид (СНз)2Н—СНО, удалось осуществить прядение полиакрилонитрильпого волокна. Из 20—25%-ных растворов полиакрилонитрила мокрым прядением в осадительную ванну (водный раствор полигликолей) получают волокно, которое после десятикратной вытяжки в горяче.м состоянии приобретает свойства, близкие свойствам шерсти. Из известных до сих пор волокон поли- [c.429]

Из этого вещества делают волокно, известное под названием волприла. Прядение полиакрилонитрила доставило текстильщикам немало хлопот. Дело в том, что он не плавится и его нельзя выдавить через прядильные отверстия — фильеры подобно дедерону. Так же безрезультатны были попытки растворить его в каком-нибудь растворителе. Только после многочисленных опытов нашли несколько растворителей, из которых самым подходящим оказался диметилформамид. Вязкий раствор полиакрилонитрила в диметилформамиде через узкие отверстия поступает в осадительную ванну, где и образуются волокна. Их соединяют в пучки, вытягивают, моют, сушат. Дальнейшая переработка происходит на текстильных предприятиях. [c.214]

Для того чтобы расширить возможности использования волокон и улучшить их свойства, волокна различных типов обычно подвергаются механическому смешению. Но в принципе возможен и другой тип смешения, а именно смешение полимеров при получении самих волокон. Два полимера, растворимые в общем растворителе, могут быть растворены, смешаны с образованием трехкомпонентной смеси и сформованы в виде волокон Однако на практике часто оказывается, что растворы несовместимы и разделяются при смешении в этом случае прядение смешанных волокон невозможно. В этой статье рассматривается формование волокон из полиакрилонитрила (ПАН) и ацетилцеллюлозы (АЦ), из раствора в диметилформамиде (ДМФ), а также обсуждаются свойства этих волокон. [c.85]

В настоящее время по масштабам производства акрилонитрильные волокна занимают первое место среди других виниловых волокон. Их положение в промышленности в настоящее время характеризуют данные, приведенные в табл. 43, а историю и перспективы их развития—рис. 153 [I6j. Производство волокна Х-51 [17], полученного фирмой Ameri an yanamid, еще не достигло промышленных масштабов, однако в будущем оно, вероятно, будет играть заметную роль. Это волокно, по-видимому, состоит в основном из полиакрилонитрила [12] и получается прядением из раствора полимера в концентрированном водном растворе неорганических солей, а не в органических растворителях [18]. [c.421]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология