Формование химических волокон из расплавов

Вторая стадия заключается в формовании волокна. Для формования раствор или расплав полимера с помощью специального дозирующего устройства подается в так называемую фильеру. Фильера представляет собой небольшой сосуд из прочного теплостойкого и химически стойкого материала с плоским дном, имеющим большое количество (до 25 тыс.) маленьких отверстий, диаметр которых может колебаться от 0,04 до 1,0 мм. [c.410]

Приготовление прядильной массы. Не все природные и синтезируемые высокополимеры могут служить основой для производства волокна. Получение вязких концентрированных растворов (7—25%) высокополимеров в доступных растворителях (щелочь, ацетон, спирт и пр,) или перевод смолы в расплавленное состояние — обязательное условие для осуществления процесса прядения, или правильнее сказать, формования химических волокон. Только в растворе или в расплавленном состоянии могут быть созданы условия, позволяющие снизить энергию взаимодействия макромолекул и после преодоления межмолеку-лярных связей ориентировать молекулы вдоль оси будущего волокна. Так, целлюлоза с помощью химических реагентов переводится в растворимое состояние. Некоторые смолы растворяются в ацетоне или расплавляются при повышенной температуре. Раствор или расплав тщательно очищается от примесей и нерастворимых частиц, для чего проводят 2—4 фильтрации, и освобождается от пузырьков воздуха. На этой стадии производства добавляют красители и другие соединения, придающие волокну окраску, матовость и т. д. [c.558]

Вторая стадия заключается в формовании волокна. Для формования раствор или расплав полимера с помощью специального дозирующего устройства подается в так называемую фильеру. Фильера представляет собой небольшой сосуд из прочного теплостойкого и химически стойкого материала с плоским дном, имеющим [c.414]

Технология химических волокон складывается из приготовления прядильного раствора или расплава полимера, формования (прядения) волокна и его отделки. Прядильный раствор определенной концентрации (7— 25%) и вязкости приготовляют растворением полимера в растворителе прядильный расплав получают нагреванием до температуры плавления полимера, плавящегося без разложения (полиамиды и полиэфиры). Перевод полимера в растворенное или расплавленное состояние обеспечивает при последующем формовании ориентирование молекул вдоль оси образующихся волокон. Растворы и расплавы тщательно очищают фильтрованием от механических примесей и пузырьков воздуха и затем подают на формование. [c.314]

Полимеры с чрезмерно короткими макромолекулами (молекулярный вес <15 000) непригодны для формования волокон. Хотя перевод подобных полимеров в прядильный раствор или расплав осуществляется легко, и вязкость прядильной массы невелика, но формуемые из них волокна характеризуются плохими физико-механическими свойствами. Это объясняется в первую очередь тем, что благодаря высокой подвижности короткие макромолекулы в процессе ориентационного вытягивания успевают дезориентироваться. Формование химических волокон из полимеров с молекулярным весом менее 15000 мокрым способом вообще невозможно, так как значительная часть полимера растворяется в осадительной ванне. В отдельных случаях указанные выше пределы молекулярного веса еще более сужаются. Например, для линейных полиамидов рекомендуемый молекулярный вес составляет 18 000— 30 000, для полиакрилонитрила и его сополимеров — 30 000— 100 000, для целлюлозы в вискозе — от 50 000 до 100 000. [c.21]

Формование волокна, или прядение, заключается в вытягивании нити из раствора или расплава полимера. С этой целью раствор или расплав продавливают через очень маленькие отверстия фильеры (рис. 93). Тонкие струйки раствора или расплава, выходящие через отверстия фильеры, обрабатывают химическими реагентами или охлаждают, в результате чего они твердеют и превращаются в нити. [c.250]

Для получения достаточно прочных волокон необходимо, чтобы между соседними макромолекулами действовали значительные межмолекулярные силы притяжения. Это возможно только в том случае, если макромолекулы имеют линейную структуру (или при наличии разветвленной структуры боковые цепи невелики) и если они будут расположены наиболее правильно, по возможности параллельно друг другу. Для этого макромолекулы полимера должны быть прежде всего в какой-то степени отделены друг от друга полимер переводят в раствор (прядильный раствор) или получают его расплав. Это первая стадия в процессе получения химических волокон. Второй стадией является прядение (или формование) волокон из расплава или прядильного раствора продавливанием через фильеру (небольшой металлический колпачок, в дне которого имеются тончайшие отверстия, 0,06—0,5 мм) с последующим затвердеванием струек расплава, или коагуляцией струек раствора, или же удалением из них растворителя. Образующиеся при этом из струек волокна затем в большинстве случаев вытягивают. При формовании и вытягивании как раз и осуществляется взаимная ориентация молекул. Волокна или скручиваются вместе, образуя нить искусственного шелка (филаментную нить), или режутся на небольшие кусочки (штапельки), длиной 4—15 см, образуя штапельное волокно, или реже (при большем диаметре отверстий) каждое волокно остается отдельным моноволокном (применяется для изготовления щеток и трикотажа). Третья стадия процесса заключается в обработке полученного волокна различными реагентами (отделка), а для шелка также в проведении текстильной подготовки (кручение нити, перематывание на бобины — катушки и т. д.). [c.329]

Для получения достаточно прочных волокон необходимо, чтобы между соседними макромолекулами действовали значительные межмолекулярные силы притяжения. Это возможно только в том случае, если макромолекулы имеют линейную структуру (или при наличии разветвленной структуры боковые цепи невелики) и расположены правильно (по возможности параллельно друг другу). Для этого полимер переводят в раствор (прядильный раствор) или превращают в расплав. Это первая стадия в получении химических волокон. Второй стадией является прядение (формование) волокна продавливанием расплава или прядильного раствора через фильеру. Фильера — небольшой колпачок из высокоустойчивого материала — сплава платины с золотом, тан- [c.294]

Полипропиленовые, полиформальдегидные и другие волокна, получаемые из расплавов полимеров, синтезируемых на химических заводах, формуют из гранулята или порошкообразного полимера без дополнительных обработок. Расплав перед формованием волокна на прядильной машине фильтруют через слой песка или другого зернистого материала. [c.127]

Помимо двух основных методов модификации свойств химических волокон (физического и химического) в последнее время большое внимание уделяется третьему — добавкам в прядильный расплав или раствор полимеров или низкомолекулярных веществ. В тех случаях, когда эти добавки не совмещаются с основным полимером, а формование волокон производится через обычные фильеры, размеры частиц добавок не должны превышать 10—12% от диаметра волокна, т. е. 1,5—2 мк. По-видимому, эти добавки в момент формования волокна влияют на условия и скорость выделения частиц основного полимера или на скорость их кристаллизации при получении волокна из расплава или раствора. Поэтому помимо основного модифицирующего влияния добавки (матирования, окрашивания в массе или облегчения крашения и т. п.) значительно изменяются физико-механические свойства волокон, в первую очередь их эластичность и прочность при многократных деформациях. Это явление особенно хорошо проявляется при добавке к основному полимеру второго полимера, не совмещающегося с первым, но кинетически устойчивого в прядильной массе, т. е. не расслаивающегося в течение всего периода растворения (плавления), очистки и формования (рис. 13.3). [c.369]

Формование волокон из смесей полимеров. Этот метод представляет пъ существу один из вариантов описанного выше метода модификации свойств химических волокон введением малых добавок в раствор или расплав полимеров. Основное отличие рассматриваемого метода, определяющего значительные различия в технологическом и аппаратурном оформлении процесса, заключается в том, что вводимые добавки являются волокнообразующими полимерами, растворимыми в тех же растворителях, в которых растворим основной полимер. Следовательно, эти добавки участвуют в формировании структуры волокна и влияют не только на изменение отдельных специфических показателей, но и на комплекс свойств получаемых волокон. [c.150]

Путем направленной химической модификации как целлюлозы, так и синтетических волокон, а также введением в прядильный раствор или расплав перед формованием волокна небольших количеств бактерицидных реагентов, можно получить волокна, ткани и другие изделия, обладающие не только бактериостатическими (временное прекращение размножения микробов),, но и бактерицидными (способность убивать микробы) свойствами. [c.156]

Растворение полимеров производится как при нормальной, так и при повышенной температурах. При повышении температуры ускоряются диффузионные процессы, увеличивается растворимость и снижается вязкость системы, что позволяет повысить концентрацию полимера в растворе. В некоторых случаях, о чем будет идти речь ниже, система растворителей подбирается так, чтобы полимер растворялся только при повышенной температуре, а при нормальной — выделялся из раствора. Полимер при переводе в раствор или расплав не претерпевает химических изменений, за исключением формования вискозных волокон, когда исходная целлюлоза переводится в эфир, а при формовании волокна эфир вновь омыляется до исходной целлюлозы. [c.67]

Химические волокна — искусственные (см. 11а) и синтетнчеси (см. 116) построены из длинных гибких цепей линейных макро.молеку. Формование химического волокна происходит следующим образом ра( твор полимера (прядильный раствор) или расплавленный полиме (расплав) продавливают через фильеру (размер отверстий 0,05—0,25 л с последующн.м образованием при соответствующих условиях элеме тарных волокон, которые скручивают в нить или выпускают в виде пу1 ков коротко нарезанных волоконец длиной 30—150 мм (штапельное вс локно). [c.228]

Кинетика фазового перехода от жидкого состояния (расплав, р-р) к твердому может осложняться частичным переходом системы в жидкокристаллич. состояние (см. Структура). При этом сформованное, но не подвергнутое ориентационной вытяжке волокно имеет заметно выраженную предориентацию , к-рая усиливается при формовании в мягких условиях (низкая степень пересыщения или переохлаждения). Крайний случай этого явления — Ф. в. из р-ров или расплавов, полностью находящихся в жидкокристаллич. состоянии. Это реализуется нри использовании жесткоцепных полимеров (ароматич. и гетероциклич. полиамиды, полиэфиры, полигидразиды и др.). Сформованное волокно из р-ров таких иолимеров непосредственно после отверждения имеет очень высокую степень ориентации. Его прочность достигает 200—250 гс/текс (см. также Прочность химических волокон). [c.376]

Главное требование к волокнообразующему полимеру заключается в том, что длина его вытянутой молекулы должна быть не менее 1000А (100 нм), т. е. его молекулярный вес должен быть не ниже 10 000. Эта величина, разумеется, может быть и выше например, молекулярный вес необработанной (не-деструктированной) хлопковой целлюлозы достигает 500000. В случае синтетических волокон молекулярный вес исходного полимера намеренно ограничивают, поскольку прядильный раствор или расплав должен иметь не слишком высокую вязкость. У большинства волокон, сформованных из расплава, молекулярный вес составляет 10 000—20 000. Волокна, получаемые формованием из раствора, могут иметь более высокий молекулярный вес. Для текстильных волокон характерна также определенная степень кристалличности и (или) ориентации молекул вдоль оси волокна. Эти свойства, присущие природным волокнам, придаются искусственным и синтетическим волокнам в процессе их формования, вытягивания и термической обработки. Точность соблюдения параметров этих процессов оказывает существенное влияние на физико-механические и отчасти на химические свойства готового волокна. В свою очередь, регулярная структура волокна возможна лишь при определенной степени регулярности строения макромолекул, достаточной для их плотной упаковки, которая необходима для возникновения сильных меж-цепных взаимодействий (за счет водородных связей, ассоциации диполей или сил вандерваальсова притяжения). Однако при слишком высокой степени крист алличности волокно не только становится очень прочным, но и делается слишком жестким и теряет способность растягиваться в процессе его получения и эксплуатации. Кроме того, такое волокно чрезвычайно трудно окрасить, поскольку реакционноспособные группы почти целиком находятся в неупорядоченных участках. Степень кристалличности наиболее прочных синтетических волокон, по-видимому, не превышает 50—60%. Исключение составляют полиакрилонитрильные волокна, которые обнаруживают мало признаков истинной кристалличности, но вместе с тем обладают высокой однородностью структуры по всему сечению волокна. В неупорядоченных участках силы межцепного взаимодействия [c.284]

Формование штапельного стекловолокна. Ткани из штапельного стеклянного волокна применяются главным образом для изготовления фильтрополотен для химических производств. По этой причине штапельное волокно формуют из стекла специальных сортов, устойчивых к действию химических реагентов. Как и при формовании филаментарной нити, в печь загружают шарики и продавливают расплав через отверстия вытекающие со дна печи волокна струей пара из форсунки режутся на отрезки длиной от 150 до 375 мм и попадают на вращающиеся барабаны, а с него — в картонный таз, где и собираются в виде ленты. Лента может быть вытянута и скручена в пряжу. [c.429]

Если температура воздуха в шахте Го достаточно низка, а скорость его велика, расплав в шахте вообще не кристаллизуется, и получается аморфное волокно. Так как скорость кристаллизации, определяемая константой к в уравнении (6.14), зависит от химической природы и гибкости макромолекулярных цепей и резко возрастает с увеличением их гибкости, то при обычных условиях формования (Гг20°С) полиамидные и полиолефиновые волокна кристаллизуются, в то время как волокна из полиэтилентерефталата не кристаллизуются. Если снизить температуру воздуха в шахте до минус 20° С, то и полиамидные волокна не будут кристаллизоваться при формовании, а при повышении То до 100° С и более кристаллизация всех указанных волокон происходит в шахте. [c.166]

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]

Получение окрашенных волокои из цветных полиамидов является одним яз примеров практического использования химической модификации полиамидных волокон [16]. Окрашенные этим способом волокна по сравнению с паверхностно-окрашнваемыми волокнами отличаются большей устойчивостью окраски к мокрым обработкам, поту и трению. Цветные полиамиды можно получать несколькими методами синтезом полиамидов с реакционноспособными группами, способными химически связывать красители при крашении готовых волокон путем использования при синтезе полиамида цветного сополимера или регулятора молекулярной массы и, наконец, введением активного красителя в расплав полиамида перед формованием волокна. [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология