Принципы формования волокон из раствора

Волокно нитрон формуют из растворов полиакрилонитрила в диметилформамиде по мокрому и сухому методам. Принцип мокрого формования волокна нитрон аналогичен с формованием триацетатного волокна. В качестве осадительной ванны используют разбавленный водный раствор диметилформамида или смеси многоатомных спиртов с диметилформамидом. Вода или спирты, содержащиеся в осадительной ванне, смешиваясь с диметилформамидом, вымывают его из поступающих в ванну струек прядильного раствора. При этом полиакрилонитрил выделяется из раствора в виде тонких волокон, которые далее поступают на приемные приспособления. Диметилформамид отгоняют из осадительной ванны и возвращают в производство. [c.465]

Для быстро развивающейся промышленности химических волокон очень характерно, что теория широко применяемых в промышленном масштабе методов часто оказывается неразработанной и научно недостаточно обоснованной. Это относится не только к процессу образования волокна из полимера, перерабатываемого методами формования из раствора или расплава, но и к методам синтеза этих полимеров. Эмпирический подход к выбору оптимальных параметров технологического процесса, по-видимому, был оправдан в начальной стадии, однако в настоящее время возможность улучшения существующих методов без использования теоретических данных становится все меньше. Общим принципом развития является переход от качественного описания процесса, которое было в определенных случаях достаточным на начальной стадии развития метода, к точным количественным измерениям, необходимым для создания законченной теории и тем самым для дальнейшего улучшения метода. [c.266]

Этот способ основан на использовании химических волокон часто сочетаются принципы формования химических волокон и техника спекания, широко применяемая в порошковой металлургии. Описан ряд конкретных приемов получения волокон этим методом. Согласно патенту [37], химические волокна пропитывают водными растворами солей или смесями солей элементов первой, шестой, восьмой группы до достижения сорбции 0,1 — 1 г металла иа 1 моль полимера. Избыток раствора удаляют, а волокно подвергают термической обработке, при которой происходят разложение и удаление полимера. Термическую обработку проводят в условиях, исключающих воспламенение полимера. На этой стадии образуются окислы металлов, которые затем восстанавливают в среде водорода до металла и спекают его. Исходным материалом служит вискозное волокно оно разлагается при температуре 350—500 °С на воздухе при скорости нагревания 100°С/ч. Этим способом получены волокна из Ш, Ад, N1, М1 + Ее. [c.328]

Как при классическом, так и при непрерывном методе, жидкостью, в которой происходит коагуляция струек прядильного раствора, является вода. Принцип формования медно-аммиач-ного волокна прост и сводится к растворению целлюлозы в медноаммиачном растворе, продавливанию полученного прядильного раствора через отверстия фильеры, коагуляции струек прядильного раствора и образованию волокон за счет вымывания аммиака и меди водой. Завершение процесса коагуляции происходит под действием разбавленного раствора кислоты. [c.168]

В принципе процесс полимеризации прост акрилонитрил и второй мономер добавляют к водному раствору инициатора растворяясь в воде, они полимеризуются, при этом нерастворимый полимер выпадает в осадок. Растворимость акрилонитрила в воде составляет около 7% иногда полимеризацию акрилонитрила проводят в водной эмульсии. В этом случае акрилонитрил берут в больших количествах. Выпавший полимер отфильтровывают, промывают, сушат и готовят прядильный раствор, чаще всего в диметилформамиде. Концентрация полимера в прядильном растворе должна быть не ниже 10%, а иногда и превышает 20%. При формовании волокна по сухому способу подогретый раствор продавливают через фильеры в горячую прядильную шахту. В шахту, в направлении, противоположном направлению движения образующегося волокна, подают нагретый воздух, азот или водяной пар, испаряющий растворитель. [c.378]

Принцип, положенный в основу производства нитрошелка, заключающийся в приготовлении прядильного раствора, формовании волокна (продавливание раствора через узкие отверстия фильеры, превращение струек раствора в волокна), отделке и кручении нити, сохранился до настоящего времени при выработке искусственных и некоторых типов синтетических волокон. Однако производство этого волокна широкого развития не получило. Легкая воспламеняемость и горючесть нитратов целлюлозы и обусловленная этим необходимость омыления сформованного волокна, связанная с большими расходами химических реагентов, высокая стоимость растворителей и неполная их регенерация, несовершенство технологического процесса, а также сравнительно невысокое качество получаемого волокна явились причиной того, что нитрошелк не смог конкурировать с другими видами искусственных целлюлозных волокон, появившихся к концу XIX в. В различных странах было построено лишь несколько заводов нитрошелка, которые к 30-м годам текущего столетия постепенно прекратили работу. [c.18]

Технологический процесс производства пленки в принципе аналогичен производству химических волокон. Основными стадиями этого процесса являются приготовление вязкого концентрированного раствора или расплава полимера, формование пленок и их последующая обработка. Как и формование волокна, формование пленок может производиться из раствора (сухим и мокрым способом) или из расплава. [c.675]

Из растворов полимера в тетрагидрофуране формуют штапельное волокно по мокрому способу, используя аппаратурный принцип процесса формования медноаммиачного волокна. [c.466]

Очевидно, что общий принцип, лежащий в основе получения ацетатного волокна (растворение, затем формование нитей), можно осуществлять и по-иному, т. е. получая растворы целлюлозы другим путем. Большое техническое значение имеет вискозный способ. Сущность этого способа — образование растворимого в воде соединения целлюлозы при действии на нее сероуглерода и щелочи [c.390]

Основным методом получения ПБИ волокон является сухое формование из концентрированных растворов ДМАА [54]. Б принципе волокна могут быть получены и по способу мокрого формования при этом применяют как амидные растворители, так и концентрированную серную кислоту [175]. При формовании по сухому способу используют прядильные растворы с концентрацией ПБИ 20—30 /о (масс.), содержащие 1—2% (масс.) хлорида лития. Процесс формования осуществляется в инертной атмосфере (азот или двуокись углерода), или в атмосфере перегретого пара [54 176]. Отмечается, что даже при незначительном содержании кислорода в прядильной шахте овойства готового волокна ухудшаются концентрация кислорода не должна превышать 2,5% (масс.). Нить, выходящую из шахты, вытягивают на 5—10%, принимают на паковку и подвергают промывке. [c.151]

Физико-химические процессы плавления или растворения полимеров, очистки прядильных растворов и расплавов, формования, отделки, вытягивания, термообработки, крашения, модификации и оценки качества различных химических волокон во многом сходны, однако технология их производства до сих пор в литературе описывается применительно к каждому виду волокна в отдельности без изложения общих принципов, лежащих в основе [c.7]

Из раствора в принципе могут быть получены волокна из всех полимеров, способных растворяться. На практике формование волокон производится двумя способами сухим и мокрым. [c.205]

Далее начинаются самые сложные процессы, связанные с отверждением жидкой нити в результате тепло-и массообмена в условиях ее продольного вытягивания. По аппаратурному оформлению и принципу удаления растворителя различают три основных способа формования сухое, мокрое и сухо-мокрое [9—11]. В первом случае струйки прядильного раствора попадают в шахту, где омываются током нагретого газа. При этом интенсивно протекают диффузионные процессы (испарение растворителя), что приводит к утверждению элементарных волоконец. По этому способу можно получить высокопрочные волокна из растворов ПБА и ДМАА [9], однако ограничения по применению низкокипящих [c.227]

Как указывалось выше, в связи с развитием техники возникла потребность в создании жаростойких волокнистых материалов. Предназначенных для эксплуатации при температурах до 2000— 2500 °С. Несмотря на необычайную научно-техническую сложность, эта проблема за последнее десятилетие успешно решена. К тому времени, когда появилась необходимость в жаростойких волокнах, было известно большое число жаростойких материалов, к которым относятся углерод, карбиды. Нитриды, металлы и их сплавы, окислы металлов и др. Превращение этих материалов в волокна представляло собой новую и сложную задачу, так как обычные методы формования химических волокон из расплавов и растворов полимеров в большинстве случаев оказывались непригодными. В настоящее время разработано большое число способов получения жаростойких волокон. Наибольшие успехи достигнуты в производстве жаростойких углеродных и борных волокон. В данном разделе рассматриваются принципы получения и свойства только углеродных волокон. Краткие сведения о других жаростойких волокнах приводятся в монографиях [32]. [c.320]

Этот курс в соответствии с утвержденной программой состоит из двух неравноценных по объему частей. В первой, значительно меньшей части излагаются основные принципы и методы производства, общие для всех видов химических волокон (требования к исходному сырью, получение прядильных растворов, методы формования и отделки, основные показатели, характеризующие качество получаемых волокон). Во второй части курса (второй и третьей частях книги) освещаются основные вопросы химии и технологии производства отдельных видов искусственных и синтетических волокон, характерные только для данного вида волокна. [c.12]

Более сложен процесс отверждения нити при формовании волокон из раствора полимера в осадительную ванну. Принцип этого процесса заключается в изменении растворяющей способности среды. При э ом система распадается на две фазы, одна из которых представляет собой практически не содержащую полимера смесь растворителя и осадителя, а другая — концентрированный раствор полимера, обладающий высокой вязкостью, что и обусловливает отверждение волокна. [c.115]

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]

Как отмечалось ранее, ири формовании волокна из концентрированных вискоз основная трудность связана с их высокой вязкостью, замедляющей фильтрацию растворов и удаление из них пузырьков воздуха. Изготовление иленки представляет в этом отношении более широкие возможности. Здесь в принципе можно повысить концентрацию раствора не в процессе его приготовления и фпльтраццц, а пепосредетвенио прп формовании пленки перед ее застудневанием. [c.312]

Принципиально новый метод формования полиамидных нитей был описан Михайловым с сотрудниками [59]. Эти авторы использовали для нитеобразования принцип поликонденсации на границе раздела фаз (см. часть I, раздел 2.2.1). Формование волокна осуществлялось продавливанием через фильеру раствора дихлорангидрида дикарбоновой кислоты (в неводном растворителе) в водный раствор диамина (рис. 155). Нити, образующиеся в результате поликонденсации на поверхности соприкосновения обоих растворов, вытягивают вверх через воронку, укрепленную над фильерой, и затем через стеклянную трубку, промывают и подвергают вытягиванию. Этот способ интересен тем, что в нем совмещены в одной технологической операции процессы поликонденсации и формования волокна [66] правда, даже по мнению его авторов, он имеет мало шансов на практическую реализацию. [c.369]

Общие принципы формования термостойких волокон. Первой стадией получения любого синтетического волокна является осаждение полимера, т. е. превращение вытекающих из фильеры струек раствора в гелеобразные нити. Этот процесс фазового превращения в системе полимер — растворитель детально рассмотрен в работах С. П. Панкова и его сотрудников [25]. В литературе преимущественно описываются два возможных механизма фазового распада нуклеационный и спино-дальный [26]. [c.71]

Принцип получения углеродных волокнистых материалов осно ван на предварительном формовании волокна из растворов лигни на по сухому способу и последующей его термической обработке Один из способов получения углеродного волокна из лигнина схе матически показан ниже [c.257]

Формование волокна из растворов поливинилового спирта может производиться, как уже указывалось, сухим или мокрым способом. В последнее время в связи с использованием для формования волокна поливинилового спирта стереорегулярной структуры, образующего прядильные растворы очень высокой вязкости, получает практическое применение новый метод формования нитн из полимера, содержащего небольшие количества растворителя и находящегося в размягченном состоянии (так называемый метод полурасплава) . Этот метод используется в Японии для получения филаментной нити из поливинилового спирта. Принцип этого метода, который может быть использован для формования и других карбоцепных волокон, заключается в пластификации полимера добавлением небольших количеств активных растворителей с целью снижения температуры текучести и подачи высоковязкого раствора, или, точнее, размягченного полимера, при помощи шнека при повышенной температуре к прядильному насосику, а затем к фильере. Выдавли- [c.238]

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]

Рассматривая вопросы формования волокон, необходимо подчеркнуть, что основные принципы и закономерности образования нитей являются общими как для волокон с обычными механическими свойствами, так и для высокопрочных высокомодульных волокон. Те и другие волокна получаются из жесткоцепных полимеров, и хотя высокопрочные высокомодульные волокна пока получены только из предельно жесткоцепных полимеров, закономерности формования во многих случаях являются аналогичными. Некоторые наблюдаемые существенные различия в большей степени связаны с состоянием прядильного раствора (анизотропное или изотропное), чем со степенью жесткости полимера. Как будет показано далее, в принципе можно получить любое термостойкое волокно с высокими физико-механическими характеристиками, за исключением особых случаев, связанных с невозможностью получения высокомолекулярного продукта или быстрой его кристаллизуе-мостью при высаживании. [c.71]

Как было отмечено [44], превращение струи в волокно при формовании волокон из расплава или раствора может рассматриваться с позиции принципа эквивалентности физической кинетики полимеров, который сводится к тому, что термодинамическое поведение системы растянутых гибкоцепных макромолекул эквивалентно поведению системы жесткоцепных макромолекул в отсутствие внешних полей. Не останавливаясь здесь на теоретических доказательствах этого принципа [44], остановимся на практических выводах из этой теории. Принцип термодинамической эквивалентности обосновывает второй путь решения проблемы упрочнения. Он сводится к созданию условий высокой ориентации макромолекул любой жесткости и обеспечению быстрой фиксации распрямленных и ориентированных макромолекул, например путем переохлаждения или кристаллизации, для предотвращения процессов разориентации и образования складчатых структур. Для реализации этого пути применяют особые условия формования. Процесс эффективной ориентации переносится со стадии вытяжки сформованного волокна на стадию выхода раствора или расплава из отверстий фильеры. С этой целью формование ведут при больших скоростях сдвига. Судя по литературным данным, таким способом удается получать по-лиолефиновые и полиамидные волокна с прочностью до 2,5—3,5 ГН/м . Правда, сведений о промышленном внедрении этого метода пока нет. [c.80]

Введение добавок в прядильный раствор или расплав полимера. Улучшение свойств химических волокон и получаемых из них изделий,- а-также придание волокна -невыз -ценных свойств введением добавок в раствор или расплав, из которого производится формование волокон, получает в последнее время все более широкое применение. Небольшие добавки низкомолекулярных реагентов, обладающих специфическими свойствами, придают волокну некоторые требуемые свойства. 41спользуя этот принцип, можно значительно повысить стойкость волокон и получаемых изделий к деструкции (термической, термоокислительной и фотохимической) и тем самым уменьшить снижение прочности изделий в процессе эксплуатации и повысить срок их службы. Роль этих добавок сводится в большинстве случаев к ингибированию распада макромолекулы по цепному радикальному механизму или [c.148]

Особенно больпюе значение принцип последовательности фазовых равновесий имеет при анализе формования волокон из растворов медленно кристаллизующихся полимеров, и в частности из растворов полиакрилонитрила. В этом случае наиболее отчетливо проявляются процессы синеретической усадки формующегося волокна, причем вследствие того, что процесс застудневания протекает очень быстро и поверхностный слой нити оказывается относительно прочным, возникающие высокие внутренние напряжения приводят к образованию вакуолей. Это наблюдалось при применении жестких осадительных ванн, состоящих из смеси растворителя и воды Наиболее подробно структура полиакрилонитрильных волокон, полученных на ваннах, содержащих смесь растворителя и воды, была описана, в работах [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология