Общие условия формования волокон

Общие положения о механизме фиксации жидкой нити при мокром методе формования дают возможность описать некоторые частные особенности процесса, в том числе и принципы подбора осадительной ванны, а также выбора других условий формования волокна. [c.268]

Форма макромолекул в равновесном состоянии зависит от химического строения полимера, которое в значительной степени влияет на интенсивность межмолекулярного взаимодействия. Этот фактор в основном определяет соотношение высокоэластического и общего удлинений волокна. Большинство полимеров, используемых для получения волокон, содержит полярные группы и имеет сравнительно вытянутую форму макромолекул в равновесном состоянии. Поэтому величина высокоэластической деформации у этих соединений значительно меньше, чем у каучукоподобных полимеров. Изменяя условия формования волокна (из одного и того же полимера), можно в сравнительно широких пределах изменять величину замедленно-эластических деформаций (с большим периодом релаксации — более 0,5 мин) и тем самым суммарное удлинение волокна. Однако изменение условий формования не может существенно влиять на ускоренно-эластическое удлинение волокна, поскольку равновесная форма макромолекул зависит в основном от химического строения полимера. Поэтому, изменяя условия формования, нельзя приблизить гидратцеллюлозные волокна по эластическим свойствам к полиамидным. [c.111]

В свою очередь, увеличение общего объема пор и уменьшение их размеров приводят к большей доступности внутренних слоев воло рна для проникновения осадителя и любых других веществ (рис. 4.39) и соответственно облегчает удаление растворителя из полимера. Таким образом, смягчение условий формования волокна вызывает относительное ускорение обмена растворителя на осадитель. Наиболее пористыми структурами обладают студнеобразные волокна, полученные из водно-роданидных растворов ПАН. Близко к ним [c.86]

Жесткие условия формования — быстрое разделение поли.мера и растворителя — приводят к неоднородности структуры внешних и внутренних слоев волокна. Образовавшийся поверхностный ориентационный слой обычно замедляет крашение и уменьшает общую прочность волокна. При медленном испарении ра-створителя обеспечиваются более мягкие условия формования и, следовательно, более однородная структура волокна (по сечению). Если скорость испарения достаточно высока, волокно становится пористым и, естественно, хрупким. Таким образом, скорость испарения растворителя влияет на физико-механические свойства и на накрашивае-мость волокна. [c.240]

Для обеспечения бесперебойности процесса формования на описанной в предыдущем разделе прядильной машине с плавильной решеткой необходимо соблюдать ряд условий, которые будут подробно изложены в следующих разделах. Кроме этих общих правил проведения технологического процесса, обусловленных свойствами полиамидов, особенностями процесса формования из расплава при применении одинаковой в принципе конструкции прядильных машин, в ряде случаев возможны некоторые отклонения, связанные с особенностями конструкции отдельных частей машины, выбранной схемой проведения процесса формования (простые, двойные или счетверенные прядильные места) или с предварительной подготовкой полиамидной крошки, используемой для формования волокна. Некоторые различия в свойствах, качестве и прочности получаемого полиамидного шелка требуют применения при формовании особых приспособлений и приемов. Мнения о целесообразности того или другого приема при формовании волокна расходятся. Это не удивительно, если учесть, что метод формования из расплава применятся сравнительно недавно. Однако и в этом случае справедливо основное положение, относящееся к формованию всех видов химических волокон и заключающееся в том, что все многообразие свойств волокна — его достоинства и недостатки — определяются в известной степени правильным или неправильным проведением процесса формования. [c.310]

Влияние фильерных вытяжек на процесс формования волокна, по-видимому, носит общий характер. Как правило, за исключением так называемого сухо-мокрого метода формования, фильерное вытягивание не используется для эффективной ориентации структурных элементов. Наоборот, при формовании волокон в условиях нулевой и даже небольшой отрицательной вытяжки лучше всего реализуются возможности релаксации нормальных напряжений, вследствие чего, отводимая струя находится в ненапряженном гидродинамическом равновесном состоя- [c.73]

Технологические условия формования волокон из полиамидов, полиэфиров и полипропилена имеют много общего. Характерными особенностями формования волокон из расплава являются большая вязкость расплава, высокая фильерная вытяжка, неравномерность обдувки волокна в шахте, кристаллизация и старение полимера. [c.194]

Частота и расположение отверстий на донышке фильеры влияют сразу на несколько факторов, определяющих протекание процесса формования количество подводимой ванны и распределение ее концентрации направления потоков ванны вблизи фильеры гидродинамические силы, действующие на формуемые волокна скорость процесса осаждения и другие. Действие этих факторов может вызвать различное суммарное влияние на процесс формования. Чем больше плотность пучка волокон, чем больше число волокон в нем, тем равномернее гидродинамические условия фор- мования. Но одновременно тем хуже равномерность распределения концентрации осадительной ванны в пучке волокон и меньше ее среднее значение. Вследствие этого суммарная неравномерность условий формования в значительной степени зависит от общего числа отверстий в фильере (числа волокон в пучке), что видно из рис. 11.3. [c.215]

Изложенные выше принципы аппаратурного оформления процесса формования имеют общий характер и относятся ко всем видам химических волокон. Однако для различных видов волокон эти положения несколько изменяются в зависимости от условий формования. Ниже приводятся особенности формования мононити, кордной нити и штапельного волокна. [c.79]

Узел формования. Машины для формования ПАН волокна бывают односторонними и двусторонними. При общей производительности современного штапельного агрегата от 5 до 15 т волокна в сутки на нем устанавливается от 5 до 20 фильер. Длина пути нити в осадительной ванне колеблется в пределах 0,6—2,5 м. Осадительная ванна движется параллельно жгуту. Осадительная ванна подается на все корыто с последующим разделением ее и направлением к каждой фильере путем устройства перегородок либо отдельно к каждой фильере. В случае применения трубчатых и конусных насадок [13—15] в каждую из них подается определенное количество осадительной ванны. Количество осадительной ванны должно быть не менее, чем это требуется для создания максимально допустимого перепада концентрации осадительной ванны между входом и выходом из прядильной машины. Максимальный перепад концентрации растворителя в ванне может составить 2—3%, если конструктивно обеспечена подача свежей ванны в зону подсоса ее жгутом. Максимальное количество подаваемой ванны ограничивается гидравлическими условиями формования. Экономически выгоднее сохранять наименьшую подачу ванны [c.112]

Примерный экспериментальный график распределения скоростей вращения барабанов показан на рис. 7.23. Для того чтобы волокно обладало постоянными свойствами, важно сохранять все условия сушки неизменными. Для этого необходимо выдерживать постоянными не только температуру воздуха по зонам и скорость его подачи, но и общее количество подаваемого волокна, ширину и равномерность его раскладки, а также влажность. Малейшие отклонения от заданных параметров процесса формования и вытягивания волокна также немедленно проявляются при сушке, изменяя усадку и возникающие напряжения. Для уменьшения влияния этих факторов и сохранения постоянства режима сушки сушилку настраивают таким образом, чтобы усадка волокна в ней была несколько меньше максимальной (на 2— 3%). Для волокна, высушенного в этих сушилках, характерна несколько [c.121]

Число отверстий определяет при прочих равных условиях (неизменных производительности прядильного насосика и скорости формования) толщину одиночных волокон чем больше отверстий, тем меньше количество р-ра или расплава проходит в единицу времени через каждое отверстие и, соответственно, тоньше одиночные волокна, равномернее формование, мягче и эластичнее нить. Число отверстий в Ф. ограничивается общей толщиной нити (выражаемой в текс), являющейся стандартизованной величиной. В Ф., используемых для формования штапельных волокон, число отверстий определяется лишь технологич. соображениями (расположением отверстий, возможностью склейки одиночных волокон между собой и др.), т. к. в этом случае волокна, поступающие из Ф., складываются в общий жгут, толщина к-рого не ограничивается. [c.373]

Триацетат, полученный в виде хлопьев или волокнистой массы, растворяют в метиленхлориде иногда с небольшими добавками спирта. Концентрация триацетилцеллюлозы в прядильном растворе равна примерно 20%. Метиленхлорид кипит при температуре 42°, в отличие от ацетона, кипящего при 57°. Так как в производственных условиях всегда имеются потери, ясно, что производство триацетатного волокна оказывается более дорогим, чем производство волокна из вторичного ацетата. Тем не менее, применение более низкокипящего метиленхлорида приводит к уменьшению энергетических затрат (на нагревание воздуха, подаваемого в шахту). Триацетатная нить, выходя из шахты, обрабатывается антистатическими препаратами и наматывается на бобину колпачного веретена. При формовании штапельного волокна нити с нескольких рабочих мест машины соединяются в общий жгут, который подвергают гофрировке и режут на штапельки необходимой длины. Обработка триацетатного волокна антистатическими препаратами является важной операцией, так как волокно является хорошим диэлектриком и обладает способностью накапливать значительные заряды статического электричества. [c.191]

Концентрация паров растворителя в шахте. Чем ниже концентрация паров растворителя в шахте, тем быстрее при прочих равных условиях испаряется растворитель из струек прядильного раствора и из формующегося волокна. При этом, однако, ухудшается равномерность формования. Концентрация паров растворителя в шахте при формовании нити одинаковой толщины и постоянной скорости формования регулируется количеством теплого воздуха, подаваемого в шахту. Чем ниже допустимая концентрация паров растворителя в шахте, тем больше подается воздуха и тем больше расход пара и электроэнергии. Чем ниже концентрация паров растворителя, тем труднее осуществить полное улавливание растворителя из смеси, но тем меньше паров растворителя попадает в помещение цеха в результате диффузии их из шахты и, следовательно, снижаются общие потери растворителя и улучшаются условия труда в прядильном цехе. [c.489]

Условия проведения процессов рекуперации паров растворителей из газовоздушных смесей излагаются в курсе общей химической технологии. Ниже приводятся только основные особенности улавливания паров растворителя из газовоздушной смеси, образующейся при формовании ацетатного волокна. [c.496]

Весь процесс образования волокна может быть также изучен методом флуоресценции. Так, при сухом формовании локальная вязкость прядильного раствора, характеризующая способность к прядению [39, 40], может быть определена флуоресцентным методом, если в системе присутствует аурамин О. Микроскопическое наблюдение распределения флуоресценции у выходных отверстий фильеры дает возможность судить о гидродинамических условиях прядения. Этот метод позволяет также проследить за скоростью высушивания сформованной нити и за образованием пленки. И наконец, увеличение флуоресценции при растяжении является мерой подвижности полимерных цепей. Этот же общий метод может быть, естественно, применен к формованию из расплава и мокрому прядению. При использовании больших прядильных систем желательно помещать несколько кремниевых фотоэлементов вдоль прядильной машины и с помощью вращающегося механического выключателя получать информацию о процессе прядения. Разрыв волокон, содержащих аурамин О, обычно происходит в местах, проявляющих наиболее интенсивную флуоресценцию. [c.185]

При формовании ПАН волокна сухим способом применяются фильеры с отверстиями диаметром 0,1—0,25 мм. В результате расширения струйки начальный диаметр ее увеличивается до 0,3—0,5 мм. Конечный диаметр вытянутого волокна для наиболее употребительной нити толщиной 0,33 текса равен приблизительно 19 мкм. Общая кратность последующего ориентационного вытягивания волокна обычно равна 10. В данном случае диаметр нити, выходящей из прядильной шахты, должен быть равен 60 мкм. Это следует из условия сплошности среды [c.91]

Полимеры, получаемые в гомогенных условиях, значительно менее п лидисперсны (см. рис. 1.1), поэтому общая и структурная вязкость концентрированных растворов этих полимеров снижается, а число геликов уменьшается. Кроме того, улучшаются условия формования и качество волокна. [c.70]

Извитое волокно получают различными методами. Ниже приводится описание одного из методов получения такого волокна. Формование волокна производится в осадительной ванне, содержащей 80—90 г/л Н25 04 и 310—320 г/л N32804, при 45—48 С. Благодаря низкой концентрации кислоты ксантогенат в ванне полностью не омыляется. Свежесформованное волокно подвергается вытягиванию на 30—50% в пластификационной ванне. Вытягивание в этих условиях гидратцеллюлозного волокна, внутренние слои которого состоят из не полностью омыленного ксантогенатного волокна, приводит к получению волокна с неоднородной структурой (различные напряжения в различных слоях волокна) и, как следствие, к сильной усадке. После снятия нагрузки вытянутое волокно усаживается более чем на 15%, причем образуется устойчивая извитость. Метод получения извитого волокна реализован на многих заводах штапельного волокна. В Японии, например, около 30% от общего количества вырабатываемого [c.345]

Экстракция н и 3 к о м о л е к у л я р н ы X соединений. Как указывалось ранее, реакция полимеризации капролактама является равновесной и обратимой. При температуре реакции 250—260 °С содержание мономера и других изкомолекулярпых водорастворимых соединений достигает 10—12%. Если полимер, из которого эти соединейия экстрагированы, подвергнуть действию высокой температуры в течение достаточного времени, то в нем вновь образуются иизкомолекулярные соединения. Именно данный процесс имеет место при повторном плавлении полимера для формования волокна. Однако на производстве стремятся к тому, чтобы путем обработки крошки горячей зодок наиболее полно удалить низкомолекулярные соединения. Это объясняется тем, что полимер при формовании волокна находится в расплавленном состоянии значительно меньшее время, че.м это необходимо для образования такого количества указанных соединений, которое соответствозало бы равновесному состоянию системы. мономер—полимер при температуре фор.мования. В этих условиях особое значение приобретает количество низкомолекулярных примесей, находящихся б полимере до его плавления. Чем меньше их содержится в полиамиде, тем меньше при прочих равных условиях будет общее содержание низкомолекулярных соединений в поликапролактаме в момент формования волокна. [c.405]

В первую очередь необходимо остановиться на вопросе о возможности получения готового волокна непосредственно на машине для формования за счет использования высоких скоростей приемки (4000—5000 м1мин и выше), в несколько раз превышающих существующие в настоящее время. Уже в работах, проведенных около 20 лет назад " , говорилось о возможности получения волокон по этому способу, причем основным препятствием для его осуществления являлась сложность создания приемных приспособлений, работающих на скоростях около 5000 м]мин. Однако более поздние исследования показали , что получение волокон хорошего качества только за счет применения высоких скоростей намотки не представляется возможным в связи с тем, что натяжение, возникающее в волокне при формовании (в основном за счет трения о воздух), и продолжительность пребывания расплава в пластическом состоянии малы, что не дает возможности получать достаточно ориенти рованные волокна. Было установлено " , что рост общей молекулярной ориентации в волокне значительно замедляется при достижении скорости намотки 2000—2500 м1мин, и дальнейшее увеличение скорости приводит лишь к незначительным изменениям механических свойств получаемых волокон. Более поздние исследования были направлены на изменение условий формования с целью получения волокон с лучшими механическими показателями. Для увеличения натяжения предлагалось формовать волокна в жид-кость " или применять в качестве тормозного устройства галету , что дало бы возможность получать волокна с удовлетворительными [c.19]

Эластические свойства волокна также в значительной степени определяются условиями его обработки. Величина модуля упругости почти постоянна при комнатной температуре (3 X 10 ° дин/см ). С повышением температуры модуль быстро уменьшается, затем уменьшение (после достижения температуры 68°) делается менее интенсивным, достигая постоянной величины (2.6 X 10 дин/см ) при температуре около 140°. С увеличением растяжения модуль упругости увеличивается. С увеличением относительной влажности модуль упругости показывает быстрое уменьшение. Величина эластического удлинения зависит от натяжения нри формировании нити и от степени вытяжки волокна. Если свежеот-формованное волокно вытягивается па 60% при 180° и затем подвергается термообработке и обработке формальдегидом под натяжением, то величина эластического удлинения при 5% удлинения составляет 70% от общей величины удлинения. Если волокно подвергается релаксации в горячей [c.211]

Наиболее изученными являются II и III зоны формования нити (рис. 4.1) благодаря работам Зябицкого с сотр. [13], Михайлова с сотр. [14], Грёбе и др. [15]. Наблюдаемые в этих зонах явления во многом определяют свойства формуемого волокна независимо от того, будет ли это -капрон, аннд (найлон 6,6) или какой-либо другой полиамид, формуемый из расплава. Как известно, стабильность процесса формования нити может быть охарактеризована следующими общими условиями [c.112]

Реологическая с ii л а, возникающая при растяжении жидкой струи у выхода из фильеры и зависящая от вязких свойств прядильного раствора. Ее расчет, по-видимому, очень сложен. Можно лишь утверждать, что она возрастает с увеличением эффективной вязкости прядильного раствора и с увеличением скорости формования (нри постоянной скорости истечения раствора). В работе Бринегера и Эпштейна была произведена оценка реологической силы как разности между фактической (измеренной) силой натяжения нити и суммой сил инерции и трения, полученной расчетным путем. Для волокна, формуемого из 10— 15%-ного раствора гексаметилентерефталамида (6-Т) в концентрированной серной кислоте и состоящего из 4100 филаментов по 0,17 текс каждый, эта сила колебалась от 75 гс при скорости формования 10 м/мин до 175 гс при скорости формования 35 м/мин, в то время как общее натяжение нити изменялось в тех же условиях приблизительно от 100 до 350 гс. К сожалению, в этой работе не приводятся реологические характеристики раствора полимера, но на основании косвенных данных можно полагать, что эффективная вязкость таких растворов на 1—1,5 десятичных порядка выше, чем вязкость прядильных растворов ксантогената целлюлозы. Если, исходя из этих данных, произвести пересчет на условия формования вискозных нитей, описанные в работе то при максимальной скорости формования 35 м/мин реологическая сила окажется равной приблизительно 1—2 гс на нить, что составляет очень небольшую величину по сравнению с общим натяжением нити около 50—70 гс (при пути в ванне 100 см). [c.183]

Элемент формования предназначен для обеспечения необходимых технологич. условий процесса. При мокром способе формования этот элемент выполняется в виде сосудов различной формы (желобов, воронок, трубок), общих для всей П. м. или индивидуальных для каждого рабочего места но этим сосудам циркулирует осадительная ванна. Система циркуляции должна обеспечивать стабильную концентр ацию реагентов у каждого прядильного места по всей длине П. м. Если волокна формуются по сухому способу лли из расплава, элемент формования состоит из индивидуальных вертикальных шахт, в к-рых поддерживаются требуемые тсмп-ра и концентрация газовоздушно ж или воздушной среды. [c.120]

Вытяжные механизмы вытягивают свеже-сформованные волокна для улучшения их механич. свойств. Эти механизмы состоят из системы дисков или валов (конических или цилиндрических), вращаемых с разными скоростями. При формовании по мокрому способу на нок-рых тинах П. м. на пути между вращающимися дисками или валами вытягиваемые волокна обрабатываются иластификационной ванной, имеющей температуру ок. 95°С при этом волокна становятся пластичными, и условия вытягивания облегчаются. Сосуды, в к-рых циркулирует пластификацион шя ванна, м. б. индивидуальными для каждого рабочего места или общими для всей П. м. [c.120]

В заключение необходимо остановиться еще на одном показателе качества, также имеющем общее значение,— на возможности применения описываемых технологических схем для формования и обработки полых профилированных волокон. Как уже указывалось в разделе 5.1.5, полые профилированные волокна приобретают все более важное значение (вопросы, связанные с их применением, будут более подробно рассмотрены ниже, в разделе 5.4). Поэтому необходимо решить, какие из применяемых технологических схем имеют наибольшие перспективы для получения полых профилированных волокон высокого качества. В основном должен быть решен вопрос о том, какой метод отделки волокна имеет для этих волокон преимущество — отделка в жгуте или в резаном виде. Так как в случае полых профилированных волокон обычно не стремятся получить волокно с минимальным удлинением, нет необходимости применять сушильные агрегаты для сушки под натяжением. Сушка под натяжением, по-видимому, даже в една, так как в этом случае может произойти уменьшение извитости, характерной для полых профилированных нитей. Наличие извитости, появляющейся в процессе формования этих волокон, позволяет отказаться от аппаратов для фиксации извитости, которые обычно предусматриваются в технологическом цикле (см., например, схему 10), особенно если эта извитость будет закреплена дополнительным процессом механической гофрировки. Поэтому рекомендуется полые профилированные волокна после вытягивания (при обработке паром ) и механической гофрировки возможно быстрее подвергать резке и обработке горячей водой для снятия имеющихся в волокне напряжений, ведущих к повышению извитости волокна. Наилучшие условия для реализации такого процесса создаются при отделке в резаном виде (схема 4). [c.614]

При получении кордной нити на полностью капсулированных машинах непрерывного процесса выделения газов в помещение цеха почти не происходит. При формовании нити на этих машинах все количество сероводорода выделяется в прядильной части машины, а сероуглерода примерно равными частями в прядильной части, в пластификационной трубке и на первых отделочных цилиндрах [4]. Поэтому для более полной регенерации сероуглерода целесообразно отсасывать его дополнительно из пластификационной трубки. При осуществлении этого мероприятия может быуь дополнительно уловлено 13—24% общего количества S2 при концентрации его в паровоздушной смеси — 9—16 г/м Эта концентрированная паровоздушная смесь может быть добавлена к газовоздущной смеси, отсасываемой из подкапсульного пространства. Тем самым концентрация сероуглерода повышается до 2—3 г/м благодаря чему создаются необходимые условия для регенерации S2 из этой смеси на активированном угле. Описанный выше процесс вытягивания волокна в пластификационной трубке значительно улучшает также и условия улавливания сероуглерода, находящегося в кордной нити. [c.426]

Полнота регенерации меди и аммиака — один из решающих факторов, определяющих экономичность производства медно-аммиачыого волокна. Основное значение имеет полнота регенерации меди. При правильно организованном производстве регенерируется не менее 92—94% меди и не менее 70% аммиака от общего количества, затрачиваемого при приготовлении прядильного раствора. Условия проведения процессов регенерации при водном и щелочно1М способе формования различны. Содержание меди и аммиака в отдельных ваннах существенно раз- [c.568]

На возможность частичного удаления воды при формовании по механизму осмотических процессов впервые указывал Герцог а также Лоттермозер и Шил Герцог показал, что поперечный срез волокна при прочих постоянных условиях претерпевает значительную усадку и его площадь становится меньше при повышении концентрации солей в осадительной ванне. Это вряд ли можно объяснить чем-либо другим, как не общими закономерностями осмоса и диализа, когда с увеличением содержания солей в ванне через мембрану из волокна в осадительную ванну удаляется большее количество жидкости. Характерную складчатую, зазубренную форму поперечного среза вискозных волокон нельзя объяснить иначе, как результат протекания осмотических процессов. Правда, в последнее время многие исследователи предполагают, что удаление жидкости из волокна происходит из-за синерезиса. [c.214]