Полиэфирные волокна вытягивание

Формование волокна включает два основные процесса получение нити из расплава и вытягивание в целях ориентации. Определяющие особенности структуры готового полиэфирного волокна закладываются уже при формовании из расплава, а особенно при ориентационном вытягивании. [c.119]

Вытягивание полиэфирного волокна при температуре ниже температуры стеклования происходит при больших напряжениях с образованием шейки, обусловленной концентрацией напряжений на одном из сечений волокна и адиабатическим превращением работы в тепло. Процесс вытягивания с шейкой может быть вполне устойчивым на малых скоростях вытягивания даже при темиературах на 100—140 °С ниже температуры стеклования полиэфира. Температура в шейке в этих условиях достигает 70—80 °С. Процесс вытягивания, сопровождающийся образованием четко выраженной шейки, условно называют холодным вытягиванием. Его общая теория описана Томпсоном [74]. [c.125]

Он отражает преобладание релаксационной дезориентации, вызываемой тепловым движением макромолекул, над ориентацией в силовом поле вытягивания. По этой причине характер процесса должен зависеть от скорости вытяжки. Действительно, из рис. 5.35 видно, что увеличение скорости с 10 до 80 см/мин приводит при температуре 105 °С к повышению напряжения вытягивания и к снижению возможной кратности вытяжки до 8. По рентгенограммам такого волокна уже можно заключить о некоторой ориентации, но кристаллизация реализуется в очень небольшой степени. Для того, чтобы получить ориентированное волокно, необходимо снизить температуру и тем самым одновременно с повышением напряжения обеспечить баланс двух противоположных процессов тепловой дезориентации и ориентации в пользу последнего процесса. На рис. 5.36 видно, что такое снижение температуры приводит к получению волокна с высокой степенью ориентации — показатель двойного лучепреломления увеличивается до значения 0,18, характерного для хорошо ориентированного полиэфирного волокна. Одновременно с этим увеличивается плотность волокна до 1,35—1,36 г/см , что указывает на небольшую кристаллизацию полиэфира. Это можно видеть из рис. 5.37 [83]. [c.128]

Особенности процесса вытягивания полиэфирного волокна приводят к необычному для других синтетических волокон эффекту — возможности получения на одном и том же вытяжном устройстве ориентированного высоко-кристаллического волокна и вытянутого аморфного волокна со слабым двойным лучепреломлением. [c.129]

Между крайними случаями фиксации в свободном состоянии и горячего дополнительного вытягивания имеется целый спектр возможных режимов термообработки, которые приводят к различному соотношению между стабилизацией для уменьшения усадки под действием тепла и необратимого удлинения иод действием напряжения. Обычно термофиксация с небольшой контролируемой усадкой приводит к резкому повышению устойчивости полиэфирного волокна к многократным деформациям. [c.137]

При получении объемных материалов из смеси усадочных и безусадочных компонентов недостаточно только величины усадки. Необходимо, чтобы и сила усадки не была очень малой. Найдена [42] функциональная зависимость между напряжением при вытягивании и силой усадки полиэфирного волокна [c.233]

Выпускают два типа волокна терилен — нить нормальной прочности, используемую главным образом при изготовлении одежды, и высокопрочную нить, используемую для технических целей. Более высокая прочность этой нити достигается увеличением степени вытягивания и сопровождается меньшим разрывным удлинением по сравнению с обычным волокном. Нити, состоящие из элементарных волокон очень низкого номера, обладающих низкой теплопроводностью, должны вытягиваться без обогрева, т. е. на холоду. Тонковолокнистую нить всегда вытягивают горячим способом. Полиэфирное волокно можно подвергать вытягиванию на холоду, однако в этом случае процесс проходит труднее, а нить не получается равномерной. [c.317]

В зависимости от условий во время вытягивания происходит более или менее значительная ориентация, а при температуре выше 180° С даже дезориентация кристаллитов. Одновременно из-за высокой жесткости и малой подвижности полиэтилентерефталатных молекулярных цепей (по сравнению с макромолекулами линейных полиамидов) невытянутые полиэфирные волокна труднее выводятся на режим течения, усилие вытягивания при одинаковых температурах выше, степень ориентации и достигаемая прочность ниже. [c.300]

Оптимальная температура тепловой обработки составляет 150— 160 °С (10 мин) или 160—180 °С (4—5 мин). Подвергать полиэфирные волокна тепловой обработке при более низких температурах (120—150°С) не рекомендуется, так как эти температуры находятся в зоне неустойчивого состояния образующихся структур. Это объясняется жесткостью макромолекулярных цепей и большой ролью предыстории, т. е. структур, образовавшихся при формовании и вытягивании. Расфиксация этих структур заканчивается, по-видимому, только при 150 °С. [c.138]

На процесс вытягивания очень большое влияние оказывает наличие в исходных волокнах одновременно нескольких полиморфных кристаллических модификаций, обнаруженных особенно четко для полипропиленовых и поликапроамидных волокон [47 55 58], или паракристаллических структур с пониженной упорядоченностью, обнаруженных в полиэфирных волокнах рядом исследователей [40 80]. [c.259]

Прн формовании нити из полиэтилентерефталата получается волокно с аморфной структурой. Возможность кристаллизации, а соответственно и последующего вытягивания полиэфирного волокна сильно зависит от температуры формования. Поэтому температура в прядильной шахте оказывает существенное влияние на возможную степень вытягивания сформованного волокна. Чем выше температура в шахте, т. е. чем больше возможность частичной кристаллизации полимера в процессе формования волокна, тем меньше максимально возможная величина последующего вытягивания. Если, например , при температуре в шахте 30 °С максимально возможная степень вытягивания волокна составляет 900%, то при 60 и 90 °С она снижается соответственно до 600 и 500%. [c.143]

Получаемые после формования и последующего вытягивания полиэфирные волокна имеют не вполне равномерную структуру. Поверхностный слой этого волокна более ориентирован и обладает большей величиной двойного лучепреломления и меньшей способностью к набуханию, чем внутренний слой. Наличие зтого слоя не оказывает за.метного влияния на свойства волоки а . [c.144]

Степень вытягивания нити из полиэфирного волокна и условия проведения этого процесса оказывают существенное влияние на последующую усадку волокна при повышенных темпера-турах . Так, например, если невытянутое полиэфирное волокно усаживается при кипячении в воде на 55%, то волокно, вытянутое на 350%, усаживается в кипящей воде всего на 13%. Чем больше степень вытягивания полиэфирных волокон, тем меньше последующая их усадка в кипящей воде. [c.144]

В результате вытягивания полиэфирного волокна значительно повышается не только прочность, но и величина модуля эластичности. У полиэфирного волокна этот показатель при вытягивании изменяется в большей степени, чем у полиамидных, что объясняется более быстрой кристаллизацией полиэфирных волокон и большей жесткостью макромолекул этого полимера. [c.145]

Рис. 42. Влиянне температуры вытягивания полиэфирного волокна на величину усадки в кипящей воде.

Эластичность. Полиэфирное волокно высокоэластично. При вытягивании до 5—6% удлинение полностью обратимо. Этим и [c.148]

Скорость формования полиэфирного волокна составляет 400— 1500 м/мин. Предложено формовать эти волокна со скоростью до 6000 м/мин. В этом случае вытягивание волокна в основном происходит в процессе его формования на прядильной машине. Однако эти предложения пока практического применения не получили, так как при повышении скорости формования выше определенного предела (2000—2500 м/мии) дополнительного повышения прочности волокна не наблюдается, а удлинение остается аномально высоким. Поэтому целесообразно совмещать процессы формования и вытягивания. При этом выходящая из шахты нить принимается на диск и затем поступает на второй диск, вращающийся с более высокой скоростью, в 3—4 раза превышающей скорость [c.145]

Обработка полиэфирных волокон после формования почти не отличается от аналогичной обработки полиамидных волокон типа анид (за исключением условий вытягивания). Так как в сформованном полиэфирном волокне содержится незначительное количество низкомолекулярных продуктов, специальной водной обработки не требуется. [c.146]

Вытягивание полиэфирного волокна. В отличие от полиамидных полиэфирные волокна всегда вытягивают при повышенных температурах. [c.146]

Рис. 3.8. Зависимость прочности полиэфирного волокна различного молекулярного веса от температуры вытягивания

В зависимости от температуры и натяжения при вытягивании полиэфирное волокно может быть аморфным или частично закристаллизовавшимся [36]. При вытягивании волокна при температуре выше 100—120 °С вследствие преобладания процесса тепловой дезориентации над процессом ориентации заметного повышения прочности не происходит. Максимальное повышение прочности волокна достигается при 80—90°С, причем полученный эффект, как [c.147]

После того, как Карозерсом были сформулированы необходимые условия образования линейных полимеров [4] и в 1935 г. открыт волокнообразующий полигексамети-ленадипамид (найлон 6,6, анид), а в 1938 г. Шлаком [5] получен поликапроамид (найлон 6, перлон, капрон), внимание большинства исследователей было обращено на полиамиды. Разработанные в этот период принципы рационального структурного построения производства полиамидного волокна, способы формования из расплава и ориентационного вытягивания волокна были позднее успешно применены для полиэфирного волокна. [c.9]

Процесс развития ориентации в полиэфирном волокне носит релаксационный характер, т. е. протекает во времени. Поэтому конечное состояние существенно зависит от температуры, скорости вытягивания, напряжения и таких характеристик полиэфира как молекулярная масса, определяющая вязкость системы, и степень регулярности макромолекул, нарушаемая звеньями диэтиленгликоля. Возможная кратность вытяжкп определяется степенью предварительной ориентации и теми показателями, которые влияют на сам процесс ориентации. Кратность естественной вытяжки уменьшается тем больше, чем выше была степень предориентации волокна при формовании. Эта зависимость приведена на рис. 5.28 [80]. [c.124]

При температурах выше температуры стеклования напряжение при вытягивании полиэфирного волокна постепенно падает и при 105 °С становится очень низким, независимо от кратности вытяжки (рис. 5.34) [78]. При этой температуре полиэфирное волокно может быть вытянуто без заметной ориентации практически во сколь угодно раз, при этом структура волокна по рентгенографическим данным будет оставаться аморфной с очень слабым двойным лучепреломлением. Такой процесс называют сверхвытягиванием . [c.128]

Вытягивание полиэфирного волокна приводхгт к получению высокоориентированной структуры. Наиболее благоприятным с точки зрения равновесия Оказывается расположение кристаллитов не строго параллельно оси волокна, [c.131]

По этим данным можно судить, что на первой стадии вытягивания происходит увеличение доли свободного объема, распрямление части макромолекул или развертывание свернутых сегментов макромолекул в аморфных областях [93]. Однако при непрерывном уменьшении количества го(я-изомеров число транс-изомв-ров на начальной стадии вытягивания при 95 °С не увеличивается. Это объясняли [92] тем, что интенсивно протекающие релаксационные процессы при малых кратностях вытяжки препятствуют непосредственному образованию вытянутых транс-изомеров. Возможна), существует промежуточная конформация между гош- и транс-конформациями [94]. Предполагают [95], что при небольших деформациях полиэфирного волокна происходит увеличение свободного объема по слабым местам структуры, при этом плотность и доля звеньев в пракс-положении могут даже уменьшаться. Но эти изменения не связаны с разрушением структурных элементов, поскольку они обратимы — при отжиге система возвращается в первоначальное состоЯЕгие. [c.133]

Связь формы и размеров молекулярных и надмолекулярных образований с комплексом механических свойств полиэфирного волокна является несомненной. Но эта зависимость изучена недостаточно, как не изучены условия возникновения этих структур в процессе горячего вытягивания. Несомненно, большое значение в образовании структуры имеют условия плавления, формования и вытягивания. По данным Петухова [46], одним из путей создания мелкокристаллической и малонапряженной структуры является повышение молекулярной массы полиэтилентерефталата. [c.134]

Для обдувки обычно используют воздух с комнатной температурой. Дополнительно к обычной обдувке в ряде патентов [28, 29] предусматривают подачу горячего воздуха или пара непосредственно под зеркало фильеры, в основном с целью защиты ее от охлаяда-ния. Известный интерес представляет использование подачи горячего газа в процессе производства сверхпрочного полиэфирного волокна, описанного в патенте [30] фирмы Дюпон . Согласно описанию, формование осуществляют при малых значенпях натяжения нити, порядка 1 мН/текс (0,1 гс/текс). Для замедления затвердевания нити верхнюю часть прядильной шахты нагревают или подают в нее воздух или инертный газ с температурой 300 °С. Б нижней части шахты нить резко охлаждают. В случае применения фильер с диаметром отверстий 0,3 мм отношение скорости намотки к скорости истечения расплава — менее 70. После ориентационного вытягивания в атмосфере перегретого пара с горячими подающими роликами (140 С) или после двухстадийного вытягивания с общей кратностью 5,7—10 получают нити с прочностью 0,9—1,35 Н/текс (90—135 гс/текс). О промышленном выпуске полиэфирных нитей с указанной максимальной прочностью в литературе данных не имеется. [c.200]

По прочности волокно лавсан не уступает полиамидному волокну, отлкчаегся высокой эластичностью (при вытягивании на 5—6% удлинение волокна полностью обратимо), благодаря этому изделия из него не сминаются. При увлажнении полиэфирного волокна прочность его не изменяется. Нить лавсана имеет высокий начальный модуль (в 3—5 раз выше модуля полиамидных волокон), что является важным преимуществом перед полиамидным волокном, особенно для использования в производстве корда. [c.207]

Зависимость величины усадки полиэфирного волокна от температуры вытягивания показана на рис. 42. Приведенные на рис. 42 данные показывают, что нри вытягивании нитп на 400 о при 80° С усадка волокна при последующем киияченни в воде составляет 8%. Если же вытягивание нити производить при 20° С, то нри той же степени вытягивания она усаживается в кипящей воде на 20%. Эту зависимость необходимо учитывать при выборе оптимальной температуры вытягивания нити из но.лп-эфирных волокон. [c.145]

В качестве исходного сырья применяют не терефталевую кислоту, а ее диметиловый эфир. При взаимодействии диметилтерефталата с этиленгликолем происходит переэтерификация с образованием дигликолевого эфира терефталевой кислоты. Последний подвергается поликонденсавди с отщеплением избыточного этиленгликоля. Процесс протекает при 260—280°. Отгонка этиленгликоля осуществляется под вакуумом (остаточное давление 3—5 мм рт. ст.). Полиэфирные волокна получаются формованием из расплава полимера, с последующим вытягиванием волокна в 3—4 раза (после предварительной крутки). Вытягивание полиэфирных волокон ведется при повышенной температуре (60—80°). Получаемое волокно (лавсан, дакрон) по своим механическим свойствам, особенно по устойчивости против истирания, а также по гибкости, уступает полиамидным волокнам, поэтому для изготовления трикотажных изделий не применяется. [c.247]

Начальный модуль. Начальный модуль деформации полиэфирного волокна высок. Нагрузка, равная 0,9 г ден, вытягивает дакроновую нить всего на 1 о нагрузка 1,75 г ден, достаточная для разрыва ацетатного волокна лучших сортов, растягивает дакрон лищь на 2 о. Терилен обладает аналогичными показателями. Из диаграммы Н-У, приведенной на рис. 89, видно, что для вытягивания различных волокон на 2 о значительно большие нагрузки необходимы в случае полиэфирного волокна. Высокий начальный модуль является хорошим свойством волокна, означающим, что в процессе перемотки при сравнительно низких натяжениях волокно не будет заметно деформироваться, что обеспечит равномерную плотность намотки. [c.320]

Такое вытягивание свежесформованного полиэфирного волокна при критической температуре не проводится в производственных условиях. Практическое значение этого открытия заключается в возможности формования нити низких номеров, скажем № 26/10, и получении из них путем последующего вытягивания —сначала при критической температуре—в 75 раз (номер возрастает до 200), а затем при обычной температуре в три раза,—нити 600 номера, состоящей, так же как и исходная, из 10 элементарных волокон. Преимуществом этого способа является значительно меньшая стоимость аппаратуры, применяемой для формования нити низких номеров. Оборудование для вытягивания, по-видимому, также не отличается особой сложностью и имеет невысокую стоимость, что приведет к уменьшению затрат на оборудование. Метод, вероятно, не будет свободен от недостатков по-видимому, можно ожидать, что осуществление сверхвысоких вытяжек полиэфирного волокна будет связано с ухудшением равномерности крашения этого волокна. [c.336]

Полиэфирные волокна. По сравнению с полиамидными волокнами полиэфирные вытягивать труднее, так как вследствие жест кости макромолекулярных цепей, наличия ароматических ядер и гидрофобности полимера температура стеклования полиэтилентерефталата довольно высока. Поэтому вытягивание полиэтилентерефталатных волокон может осуществляться только при темпр-ратурах выше 90—120° С. Но даже в этих условиях образуется шейка , т. е. волокна вытягиваются неравномерно. Кроме того, сформованные волокна обычно находятся в аморфном состоянии, и только при вытягивании выше Гс, т. е. при высоких температурах, происходит быстрая кристаллизация полимера. Из-за жесткости макромолекул предыстория и условия хранения невытянутых волокон также оказывают определенное влияние на. свойства вытянутых волокон. Однако в основном эти свойства определяются условиями самого вытягивания и охлаждения волокна после вытяжки. [c.300]

Полиэфирные волокна обладают ценными свойствами, благодаря которым с успехом применяются в текстильной промышленности. Сушест-венным недостатком полиэфирных волокон является их плохая накра-шнваемость. Трудности, связанные с крашением, обусловливаются компактностью структуры, что, в свою очередь, связано с высокой кристалличностью волокна вследствие процессов вытягивания и предварительной термостабилизации гидрофобным характером волокна высоким отрицательным зарядом п наконец отсутствием в молекуле нолиэтилен-терефталата достаточного количества функциональных групп, способных взаимодействовать с анионными и катионными красителями. Последний недостаток можно преодолеть путем синтеза сополимеров, содержащих функциональные группы или путем предварительной обработки полиэфирного волокна гексаметилендиизоцианатом (5%-ный раствор в ацетоне) в течение 30 мин при 25 °С и последующего крашения водорастворимыми красителями в течение 30 мин при 95 °С [31]. Но этот метод крашения вряд ли получит в ближайшее время широкое распространение. [c.206]

Скорость формования полиэфирного волокна составляет 400—1200 м1мин. Р1меются предложения о формовании этого волокна со скоростью до 6 тыс. м J luн. В этом случае вытягивание золокна в основном должно осуществляться в процессе его фор-.мованпя на прядильной машине. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология