Отверждение нити

Для формования волокон триацетат целлюлозы растворяют в смеси дихлорметана с метанолом (9 1), а ацетат с СЗ 2,5— в смеси ацетона с этанолом (8 2). Растворы продавливают через фильеры. Отверждение нитей осуществляют испарением растворителя потоком нагретого воздуха (процесс сухого формования) [114]. [c.390]

ФИКСАЦИЯ НИТИ в ПРОЦЕССЕ ФОРМОВАНИЯ Общие сведения об отверждении нити [c.248]

О взаимосвязанности различных процессов внутри фильеры и вне ее имеется еще мало данных. Так, например, нет полной уверенности в том, что динамическая ориентация и эластические напряжения внутри фильеры полностью исчезают и оказывают ли какое-либо влияние процессы, происходящие в фильере, на процессы, протекающие за ней. Исследования, проведенные на расплавах, определенно показывают, что фильеры имеют большое значение для качества получаемого волокна. Необходимо также еще указать, что в вытянутом волокне величина q равна нулю. Хотя, с одной стороны, на нить действует трение, возникающее при ее движении в осадительной ванне (аналогично стенке капилляра), а с другой стороны, отверждение нити начинается с поверхности и распространяется к середине нити. Поэтому можно считать, что внешние слои во время формования имеют более высокую вязкость, чем внутренние. [c.273]

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]

Первая зона соответствует входу раствора (расплава) в отверстие фильеры, вторая зона — течению жидкости по каналу, третья зона — выходу из канала в прядильную шахту (ванну) и четвертая зона — области деформации образовавшейся струи (жидкой нити) под влиянием внешних сил, действующих на эту струю вплоть до начала резкого изменения реологических свойств раствора (расплава), т. е. до начала фиксации (отверждения) нити. [c.139]

ОТВЕРЖДЕНИЕ НИТИ В ПРОЦЕССЕ ФОРМОВАНИЯ [c.157]

При последующем анализе отдельных способов формования мы обозначим в качестве условного критерия отверждения нити величину эффективной вязкости системы как т] р и будем считать момент достижения этой величины за точку завершения отверждения нити. При этом предполагается, что т)кр является не только условной величиной, но и усредненным значением вязких свойств нити. Из-за ограниченных скоростей диффузии реагентов при формовании по мокрому методу или из-за наличия радиального градиента температур при охлаждении нити из расплава, или из-за ограниченных скоростей диффузии растворителя из нити при формовании по сухому методу из растворов эффективная вязкость системы резко уменьшается от периферии к центру затвердевающей нити, причем выравнивание вязких свойств (окончательное отверждение) по всему сечению нити достигается, как правило, уже за пределами прядильной шахты или осадительной ванны. [c.160]

При исходной скорости жидкой нити Уп у точки (после выравнивания скоростей и соответствующего расширения струи вслед за выходом из отверстия фильеры) конечная скорость ее у приемного устройства на расстоянии равна v . По опытным данным, кривая изменения скорости имеет З-образный характер. Скорость нити возрастает на участке от до х , причем точка х отвечает моменту отверждения нити, т. е. достижению такой усредненной эффективной вязкости т]кр, при которой [c.161]

При формовании по сухому методу исходят из раствора полимера с концентрацией х сх и нить проходит путь, обозначенный на диаграмме цифрой II. При постепенном испарении растворителя концентрация повышается и в точке достигается вязкость, отвечаюш,ая критической величине т)кр. Концентрация определяется кривой Г ек — х тл. изменяется в зависимости от типа полимера, его молекулярного веса и характера растворителя. В этой точке происходит фиксация (отверждение) нити. Дальнейшее удаление остатков растворителя может привести к достижению точки стеклования системы (концентрация х ), при которой оказываются зафиксированными все избыточные напряжения, возникающие при натяжении нити в прядильной шахте и на бобине. В действительности путь II более сложен, чем это показано на схематической диаграмме, так как температура нити в шахте несколько выше, чем конечная температура 7 . [c.174]

Таким образом, согласно описанной схеме застудневания раствора отверждение нити при формовании но мокрому методу совпадает в принципе с отверждением по сухому методу, если рассматривать процесс с точки зрения причин повышения вязкости. И в том и в другом случае повышение вязкости и достижение т]кр обусловлено повышением концентрации полимера. Этот процесс протекает достаточно быстро и участок, на котором нить находится в интервале вязкостей, благоприятствующих устойчивой ориентации полимера, относительно невелик. [c.181]

Другая специфическая особенность формования волокон по мокрому методу заключается в возможности изменения в широких пределах скорости отверждения нити. В то время как для формования по сухому методу или из расплава практически единственной возможностью регулирования скорости отверждения может служить изменение температуры обдувающего воздуха, причем понижение температуры вызывает необходимость удлинения шахты (что конструктивно усложняет прядильный агрегат), цри формовании по мокрому методу регулирование скоростей отверждения достигается изменением состава осадительной ванны. Этот вопрос крайне важен для понимания механизма формования, и поэтому целесообразно остановиться на нем более подробно. [c.184]

Из этих данных видно такн е, что для очень широкого круга систем и условий диффузии при самых различных методах исследования и вероятных ошибках измерений коэффициенты диффузии в полимерных системах различаются между собой в пределах одного десятичного порядка. Если учесть величины диаметров формуемых волокон, то окажется, что скорость проникновения осаждающего реагента достаточно велика и то количество осадителя, которое проникает в нить на первых участках ее пути в ванне, достаточно, чтобы вызвать отверждение нити. Для того чтобы оценить продолжительность этого этапа процесса формования, примем, что для любых систем, которые могут встретиться при формовании волокон по мокрому методу, предельные значения коэффициента диффузии составляют [c.189]

Как видно из изложенного, фиксация жидкой нити при формовании по мокрому методу тесно связана с процессами ее дальнейшего структурного преобразования. Тем не менее целесообразно выделить для самостоятельного рассмотрения ту стадию процесса формования, которая связана с завершением ориентационной вытяжки. Существуют некоторые закономерности в изменении свойств нитей при ориентации, которые имеют много общего независимо от того, какой метод был использован для превращения жидкой струи полимера в отвержденную нить. Поэтому ориентационная вытяжка и сопровождающие ее процессы будут подробно рассмотрены в следующем разделе. [c.200]

Попутно следует обратить внимание и на х о обстоятельство, что макро-фибриллярный распад вискозных волокон характерен преимущественно для оболочки. Это можно объяснить тем, что в процессе формования в осадительной ванне наиболее интенсивную нагрузку растягивающего напряжения выдерживают поверхностные слои волокна, которые успевают отвердеть за короткое время прохождения нити через ванну, в то время как внутренние слои сохраняются еще в пластическом состоянии. Различие в поведении поверхностных и внутренних слоев наблюдается также и для волокон, сформованных из расплава, что, вероятно, объясняется наличием температурных градиентов при отверждении нити [c.273]

Прежде чем перейти к подробному рассмотрению про цесса отверждения нити по мокрому методу формования, связанному с заменой в жидкой нити растворителя яа юрастворитель, необходимо кратко рассмотреть диф-с[.узиоиные процессы, предшествующие собственно от-вер кдению раствора полимера [c.257]

Как уже указывалось, формование предусматривает не только придание формы волокна вытекающему прядильному раствору, но и фиксацию его при охлаждении расплава, застудневании раствора в осадительной ванне или при испарении растворителя. Одной из важных стадий технологического процесса, которая определяет структуру и свойства готового волокна, является начальная стадия формования — перевод жидкой струи, выходящей из фильеры, в отвержденную нить. Вследствие фазовых превращений, происходящих в системе, возникают надмолекулярные образования, морфология которых определяется фазовым распадом системы. Именно на этой стадии закладываются основные элементы структуры волокна. Так, ввиду жесткоцепного характера молекул целлюлоза при формовании вискозной нити не должна претерпевать больших изменений, а лишь некоторую ориентацию элементов структуры. [c.243]

Трутоновская вязкость % возрастает либо в результате увеличения продольного градиента скорости, либо вследствие отверждения нити за счет коагуляции. В том и другом случае происходит упрочнение волокна и его фиксация в виде твердого цилиндра. После точки фиксации, когда нить проходит зону жидкого течения, она транспортируется как единое целое. Ее деформация осуществляется по другому механизму, который будет рассмотрен ниже. [c.273]

На рис. 8.8 предстан,лены результаты измерений. При температуре поверхности около 265" С начинается отверждение нити, распространяющееся от внешних слоев к внутренним. Выделяющееся тепло затормаживает охлаждение, и температура начинает снижаться медленнее. При температуре поверхности около 215° С это торможение достигает максимальной величины. [c.167]

Хаск- Как видно из этого графика, изменяются и условия отверждения нити. При равенстве Ti p иить из полимера 2 отвердевает при меньшей концентрации чем нить из по- [c.176]

Известно, что время достижения определенной концентрации осадителя в волокне зависит от его концентрации в осадительной ванне. Поэтому, если фазовое превращение, приводящее к отверждению нити, например застудневание раствора полимера, достигается при каком-либо определенном содержании осадителя, то согласно уравнению Крэнка время диффузии будет зависеть от отношения оо, т. е. в конечном счете от концентрации осадителя в ванне (обычно принимается, что М о равно этой концентрации). Именно поэтому в ряде случаев для регулирования коагулирующей способности осадительных ванн изменяют концентрацию осадителя, т. е. того компонента, который вызывает смещение равновесия в системе и застудневание раствора полимера. Например, при формовании полиакрилонитрильного волокна из растворов в диметилформамиде таким активным компонентом является вода. В качестве осадительной ванны используются смеси диметилформамида с водой. Регулирование коагулирующей способности ванн достигается изменением содержания воды в осадительной ванне. Употребляемые иногда в технологической практике термины жесткая и мягкая осадительные ванны характеризуют, в частности, такое изменение состава и концентрации компонентов осадительной ванны, которое приводит к уменьшению или увеличению соотноц1ения между скоростью диффузионных процессов и скоростью нарастания вязкости в формующейся нити. Более жестким осадительным ваннам соответствуют, как правило, более высокие концентрации осадителя, что приводит в соответствии с закоиамр диффузии к более быстрому достижению пороговых концентраций в волокне, вызывающих фазовые превращения и, следовательно, отверждение нити. Более мягкие осадительные ванны — ванны с пониженной концентрацией осадителя — вызывают в конечном итоге такое же отверждение нити, но в этом случае для накопления в волокне пороговых концентраций требуется более продолжительное время. [c.190]

Следует ожидать, что и механизм ориентации полимера в областях, прошедших стадию застудневания и еще не прошедших этой стадии, будет различным. В первом случае ориентация должна сводиться к взаимному перемещению и преобразованию элементов, возникших при направленном разрушении студнеобразной нити, в то время как во втором случае будут преобладать процессы ориентации за счет вязкого течения макромолекул или их статистических агрегатов. Макрофибриллярные образования, возникающие при направленном разрушении студня, могут существенно отличаться от микрофибрилл, характерных для ориентированного полимера, прошедшего стадию ориентации в вязком состоянии. Соответственно этому физико-химические и механические свойства волокон будут в значительной степени определяться условиями проведения процессов формования на стадии фиксации жидкой струи и превращения ее в отвержденную нить. [c.200]

Следует отметить, что многие экспериментальные данные противоречивы вследствие того, что на процесс отверждения нити накладываются такие факторы, как диффузионные процессы, возникновение высокой эластичности, характерной для студней, синеретические процессы отделения жидкости, структурные преобразования в застудневшей нити под действием одноосного растяжения ее и другие явления, количественный учет которых на данной стадии изучения проблемы практически невозможен. [c.202]