Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Формование волокон из геля

    Гель-частицы больших размеров засоряют отверстия фильер при формовании волокна. Нужно учитывать, что через фильтрующий материал, особенно при повышенной температуре, из-за деформации проскальзывают гель-частицы, размеры которых значительно превышают размеры пор материалов. Предполагают , что в волокне гель-частицы малого размера образуют слабые места, ухудшающие его механические свойства. [c.66]


    При формовании поливинилхлоридного волокна сухим способом вместо прядильных растворов применяются высококонцентрированные гели, которые подаются на прядильную машину при высоком давлении (50—100 ат). В этом заключается основное отличие процесса формования поливинилхлоридного волокна от других видов карбоцепных волокон. Формование волокна из гелей производится по той же схеме, что и из концентрированных прядильных растворов. [c.211]

    В качестве растворителя поливинилхлорида при формовании волокна (особенно штапельного) мокрым способом советскими исследователями предложен диметилформамид [6]. Этот растворитель, щироко используемый при производстве полиакрилонитрильного волокна, имеет ряд существенных технико-экономических преимуществ перед взрывоопасными смесями растворителей, применяемых для формования волокна сухим способом (смесь ацетона с сероуглеродом или бензолом) и тетрагидрофураном. Основными преимуществами диметилформамида как растворителя являются более низкая вязкость получаемых прядильных растворов [7] и меньшая токсичность. Промышленное производство поливинилхлоридного волокна этим способом намечается осуществить в СССР в ближайшие годы. Необходимо учитывать, что концентрированные растворы поливинилхлорида в диметилформамиде образуются при повышенных температурах (60—70 °С). При понижении температуры и длительном хранении этих растворов образуются гели. Желатинирование прядильных растворов происходит тем быстрей, чем ниже температура, выше концентрация полимера в растворе и чем выше молекулярный вес поливинилхлорида [8]. [c.232]

    Однако при формовании вискозных волокон имеется ряд моментов, которые усложняют процесс. Точных представлений о диффузии и гелеобразовании пока нет. Можно сказать, что мы еще мало знаем детали процесса формования волокна. Например, полагают, что при высаживании из вискозы геля [c.274]

    Анализ данных по изучению гель-частиц показывает, что за последнее время удалось разработать методы контроля чистоты растворов и частично выяснить вопрос о природе гель-частиц. Что касается главной задачи исследований в области гель-частиц — изыскания путей уменьшения их содержания в растворах для формования волокна, — то ее решение в основном сводится к такому известному приему обработки, как более интенсивная фильтрация. [c.108]

    Для получения соответствующих ПАН-волокон и для исследования процессов структурообразования, происходящих на различных этапах их формования, при выполнении данной работы была сконструирована и изготовлена лабораторная установка, позволяющая в щироких пределах изменять условия реализации этих этапов. С помощью комплекса физических методов для системы ПАН-диметилацетамид различного состава получены следующие результаты установлены временные характеристики процесса гелеобразования исследуемой системе показано влияние условий перехода раствор-гель-ксерогель-ориентированное волокно на структуру и форму получающихся волокон, а также на их механические свойства. Оказалось, что исследованные волокна характеризуются более высокими значениями прочности и модуля упругости, чем волокна, приготовленные из того же полимера по обычной технологии. [c.76]


    По многочисленным литературным источникам, частицы обоих типов отрицательно влияют на процесс формования и качество волокна. Указывается [41] о нежелательности наличия гель-ча- [c.144]

    Аналогично полимерам, полученным прядением из расплава, механические свойства целлюлозного волокна сильно зависят от степени молекулярной ориентации. Но если в полимерах, полученных прядением из расплава, эта ориентация возникает при вытяжке, то в случае целлюлозы ориентация и формование конечной структуры волокон непосредственно связаны с самим процессом химической регенерации, причем связь эта довольно сложна. Для разъяснения остановимся подробнее на процессе регенерации. Раствор вискозы экструдируют через фильеру непосредственно в ванну с кислотой. При этом происходят следующие два процесса. Во-первых, ксантогенат целлюлозы, немедленно выпадающий из раствора, образует сильно набухший гель молочного цвета, содержащий большое количество воды. Во-вто-рых, скоагулированный ксантогенат под влиянием серной кислоты медленно разлагается с образованием целлюлозы. В ходе этого процесса вода диффундирует из [c.167]

    При использовании метиленхлорида количество влаги в растворе должно быть минимальным. Вода оказывает высаживающее действие — уменьшает растворимость триацетата целлюлозы, повышает структурную вязкость и увеличивает число гель-частиц в прядильном растворе получение волокна также затрудняется из-за преждевременного высаживания полимера в начале формования. Поэтому триацетат целлюлозы должен содержать не более 1 %, а метиленхлорид — не более 0,1 % воды. Количество воды в прядильном растворе не должно превышать [c.91]

    Минимальный фактор набухания геля — показатель, используемый для контроля процесса формования вискозного волокна. Так как процесс получения волокна Е основан главным образом на поддержании фактора набухания геля выше его минимального значения, которое имеет место при формовании обычного вискозного волокна, то прежде чем говорить о получении 14 211 [c.211]

    Установлено, что физико-механические свойства вискозного волокна будут наилучшими, если формование его проводить при концентрации серной кислоты в осадительной ванне, обеспечивающей минимальное или низкое значение фактора набухания геля, что является вполне понятным, так как минимальное значение фактора набухания свидетельствует о том, что процесс формования проходит наиболее полно. Оптимальная концентрация кислоты в осадительной ванне приводит к наиболее полному и быстрому [c.212]

    Появление неравномерности зависит от скорости проникновения серной кислоты из осадительной ванны в струйки прядильного раствора. Если эта скорость мала, можно достигнуть значительного различия в структуре поверхностного слоя и сердцевины волокна. Поэтому волокно Е формуют в таких условиях, когда фактор, набухания геля значительно отличается от минимальной величины. Кроме того, так как при получении извитого волокна значительная потенциальная усадка волокна вообще необходима, волокно Е при формовании подвергают значительному вытягиванию.  [c.213]

    Чтобы вытянуть волокно из осадительной ванны со скоростью, равной или большей скорости протекания раствора через канал фильеры, т. е. для формования с нулевыми или положительными фильерными вытяжками, гель необходимо вытянуть в несколько раз, что практически невозможно. Величину вытяжки струи прядильного раствора или геля в осадительной ванне можно охарактеризовать величиной А , которая определяется из выражения  [c.150]

    Присутствующие в прядильных расплавах и растворах ассоциаты и гель-частицы могут играть роль зародышей кристаллизации полимеров во время формования волокон, особенно при получении их из расплава. Кристаллизация резко ускоряется вследствие ориентации макромолекул в жидкости во время ее течения. К сожалению, до сих пор отсутствуют экспериментальные данные, подтверждающие полезное или вредное влияние этих зародышей на качество волокна. [c.63]

    При удалении растворителя смешением его с нерастворителем, содержащимся в осадительной ванне, выделение полимера происходит гораздо скорее и с разделением массы на две фазы — гель (в виде набухшего полимера с небольшим содержанием растворителя) и смесь осадителя с растворителем, практически не содержащую полимер. Полимерный гель быстро выделяется и твердеет, вследствие чего пористая структура волокна сохраняется. Плотность и форма поперечного среза волокна зависят от скорости смешения растворителя с осадителем, т. е. от жесткости условий формования волокон. [c.169]

    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]


    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]

    Приводимые авторами данные о числе крупных гель-частиц, определяемых описанным ниже (см. стр. 63) методом, вызывают сомнение, поскольку переход в более равновесное состояние концентрированных растворов после прогрева, возможно, и приводит к образованию ассоциатов или мелких гель-частиц. Однако появ.тение новых крупных гель-частиц, представляющих собой обломки волоконец длиной до 1 мм, вряд ли возможно. Сравнительно медленное восстановление структуры позволяет увеличить концентрацию ацетилцеллюлозы при той же вязкости или при одинаковой концентрации уменьшить вязкость раствора и улучшить техннкоэкономические показатели процессов фильтрования раствора и формования волокна. Однако это несколько усложняет аппаратуру для приготовления прядильных растворов. Растворитель или промежуточный бак должен быть снабжен рубашкой, хорошо герметизирован и рассчитан на работу под избыточным давлением до 5 ат, в нем должен быть обеспечен равномерный подогрев раствора. [c.62]

    Как известно, гель-частицы не только нарулгают процесс формования волокна, но и забивают поры фильтров, что приводит к частой смене фильтр-поло ген. Все это вынуждает изыскивать не только методы конгроля чистоты растворов по гель-частицам, но и пути получения растворов без гель-частиц или с пониженным их содержанием. [c.105]

    Крашение такими красителями осуществляют непрерывным плюсовочно-эапарным и периодическим (на циркуляционных аппаратах) способами. Значит, кол-ва полиакри-лонитрильного волокна окрашивают, кроме того, в жгуте непосредственно при формовании (т. н. крашение в геле). Во всех случаях в состав красильной ванны вводят к-ту (СНзСООН, Н2804), а при крашении периодич. способов — также и выравниватель (обычно глауберову соль). При использ. К. к. можно получить широкую гамму окрасок с вы-со сой устойчивостью к стирке, свету и др. воздействиям. [c.250]

    При мокром способе формования П. в. используют р-ры с концентрацией полимера 10-25% по массе. Р-р продавливают в виде струек через отверстия фильеры в осадительную ванну, представляющую смесь р-рителя с осадителем полимера (как правило, с водой). В результате диффузионного массообмена между струйками р-ра и осадительной ванной происходит изменение состава р-ра, приводящее к осаждению полимера в виде гель-волокон. Сформованные волокна подэсргают ориентац. вытягиванию и тем же обработкам, что и П. в., полученные по сухому способу. [c.604]

    Ф. из р-ров с фазовым распадом при охлаждении используют при получении волокон из полиолефинов (р-ритепи - высококипящие углеводороды), предложено также для волокон из полиакрилонитрила (смесь ДМФА с диметилсульфоном или мочевиной), поливинилового спирта (вода с мочевиной, капролактам). поливинилхлорида (капролактам или его смеси с циклогексаноном) и др. Ф. производится в шахте с охлаждением или в охладит, ванне. Волокна подвергают пластификац. вытягиванию. Р-ритель удаляют осторожной (напр., вакуумной) сушкой или промывкой легкотекучими жидкостями, смешивающимися с р-рителем полимера (во мн. случаях водой), с послед, сушкой. После этого,, при необходимости, проводят термич. вытягивание и термообработку. Практич. применение метод нашел при гель-формовании высокопрочных нитей на основе сверхвысокомол. полиэтилена. [c.122]

    Электронно-микроскопические исследования показали, что целлюлозные волокна при ксантогенировании увеличиваются в объеме и в конце концов структура клеточной стенки разрушается [153]. Реплики поверхности ксантогената целлюлозы, полученные методом вымораживания —травления, показывают крупноячеистую сетку с тонкими фибриллярными структурами [86, 144]. Увеличивая кислотность осадительной ванны, наблюдали различные стадии коагуляции ill, 103]. Коагуляция начинается с образования однородного геля, затем возникают сгустки, и наконец они распадаются на фибриллы. В процессе, формования фибриллы ориентируются в направлении приложения напряжения [85, 106]. При отщеплении Sj в зависимости от условий коагуляции и наличия модификаторов образуются волокна или пленки с отверстиями или в виде сетчатых структур [43, 85, 105]. [c.388]

    Возможность возникновения неустойчивого течения необходимо учитывать (При пра ктнческом. выборе параметров формования вискозных волокон, так как при применении вискоз с вязкостью 30 Па-с, используемых, например, при формовании полинозного волокна, возникновение режима неустойчивого течения наблюдается в близком к применяемому в производстве диапазону скоростей — 50—150 см/с. Возникновение спиралеобразных струй может происходить также при попадании в отверстия фильеры гель-частиц, обладающих повышенной вязкостью. [c.177]

    Кинетика структурообразования и многообразие образующихся при формовании вискозных волокон структур во многом зависит от состава осадительных ванн, вызывающих осаждение ксантоге-ната из раствора. В качестве осадительных ванн применяют растворы серной кислоты и ее солей, растворы сульфата аммония, бикарбоната натрия, фосфорнокислых солей, органических кислот и др. Делались неоднократные попытки дать классификацию ванн. Наибольшую известность получила классификация, предложенная Сиссоном [106], в основу которой положена последовательность протекания процессов коагуляции, разложения ксаитогената и вытягивания волокна. Как уже отмечалось, процесс разложения ксаитогената из-за его сравнительно медленного протекания не оказывает существенного влияния на структуру геля, поэтому эту классификацию нельзя признать удачной. Более логичная классификация может быть построена на основе признаков какого-либо одного процесса. Таким процессом является коагуляция, т. е. фазовый переход от раствора к гелю [4]. [c.212]

    Предполагалось, что. при ориентационном вытягивании, как при формовании, решающее значение имеет содержание остаточнс го ксаитогената в волокне. Лишь в последние годы, когда был установлено [4], что в свежесформованной гелеобразном волоки заложены все структурные особенности готового волокна, стал очевидным, что помимо остаточного ксаитогената, на способност волокна к ориентационной вытяжке решающее влияние оказывае структура геля. [c.226]

    Гель-частицы. Для характеристики качества ацетилцеллюлозы и ее растворов в производстве ацетатного волокна после каждого фильтрования определяют число крупных гель-частиц. Для этого раствор разбавляют до концентрации, равной 15 /о. Из 5 мл этого раствора (через капилляр диаметром 1,8—2 мм и длиной 50 мм) в спиртоацетоновой ванне (85 15 по объему) получают моноволокно и подсчитывают число утолщений в нем. При определении числа крупных гель-частиц в растворах триацетата целлюлозы в метиленхлориде или уксусной кислоте подбирают состав осадительной ванны, а также диаметр и длину капилляра. Плотность ванны должна быть меньше плотности раствора ацетата целлюлозы. Число крупных гель-частиц, определенное этим методом, до фильтрования составляет обычно 70—200, перед формованием не более 5—8. [c.63]

    Фактор набухания геля определяют следующим образом. При формовании вискозного волокна в сернокислой осадительной ванне определенного состава из осадительной ванны отбирают набухшую нить и плотно наматывают ее в один слой по спирали на бобину с таким расчетом, чтобы на бобине было около 4 г набухшего волокна. Затем бобину насаживают на шпиндель электроверетена и центрифугируют- для удаления избытка жидкости, после чего волокно срезают,--взвешивают, промывают, сушат и снова взвешивают., Отношение веса свежесформованного набухшего волокна [c.212]

    В этом разделе рассматриваются структурные и фазовые превращения на первой стадии формования (выделение пол1имера из раствора) роль ионов кислоты и цинка при формовании гель-во-локна диффузионные и гидродинамичесние условия структурооб-разования в прядильных трубках, диффузионные процессы при отмывке волокна в виде ленты от следов кислоты, солей и др. [c.7]

    Для ослабления регенерирующего действия осадительной ванны, вызывающего образование мелких структурных единиц, температуру осадительной ванны понижают с 50 до 30 °С. Вследствие этого из осадительной ванны выходят гелеобразные волокна, содержащие больше ксантогенатных- групп по сравнению с кордным волокном. Вытяжка таких волокон происходит на более ранней стадии дегидратации и разложения, когда гель имеет большую пластичность и может быть больше вытянут. Из-за высокой пластичности и небольшой прочности свежесформованного волокна применяются шониженные скорости формования. Структурные элементы оказываются более упорядоченными и ориентированными к моменту, когда разложение ксантогената достигнет значительной степени и начнется кристаллизация. Кристаллиты вырастают до больших размеров и хорошо ориентируются при вытяжке в горячей воде. Изменение условий формования в указанном направлении оказывает значительное влияние на структурные характеристики и механические свойства полученных волокон. [c.58]

    В. Д. Фихмана и др. показано, что кратность вытягивания увели чивается с уменьшением содержания полимера в свежесформованном волокне. При формовании нити из полиакрилонитрила (см. табл. 2) максимальная кратность первой вытяжки волокна увеличивается при постоянной концентрации полимера в геле только благодаря уменьшению молекулярного веса, т. е. из-за уменьшения эластической и увеличения пластической доли деформации. Поэтому, несмотря на различие величин вытяжки, прочность волокон не изменяется. [c.171]

    Приведенные данные подтверждают, что растворитель и осаднтель и их взаимодействие между собой оказывают большое влияние на процесс формования. Однако образующийся при осаждении полимерный гель настолько лабилен, что при дальнейшем его вытягивании различия в структуре свежесформованных волокон в значительной степени сглаживаются. В то же время наличие ориентированного слоя на поверхности волокон и связанная с ним жесткость волокна, а также пористость волокон, появление ворса, склеек, неравномерность толщины и другие дефекты в основном зависят от выбранных условий осаждения полимера (04, ПО, Ау и 6). [c.182]


Смотреть страницы где упоминается термин Формование волокон из геля: [c.243]    [c.240]    [c.147]    [c.305]    [c.73]    [c.279]    [c.241]    [c.378]    [c.619]    [c.118]    [c.197]    [c.250]    [c.143]    [c.424]    [c.424]    [c.810]    [c.169]    [c.72]   
Физика полимеров (1990) -- [ c.379 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Формование волокна



© 2025 chem21.info Реклама на сайте