Прядильные расплавы вязкость

Молекулярный вес. С увеличением молекулярного веса возрастает величина 2 и, следовательно, затрудняется перевод полимера в раствор или расплав. Это вынуждает технологов уменьшать концентрацию полимера в прядильном растворе или увеличивать температуру расплава. Кроме того, с ростом молекулярного веса резко возрастает вязкость прядильной массы, а также осложняется формование и ориентационное вытягивание волокон. Поэтому принято считать, что молекулярный вес волокнообразующих полимеров не должен превышать 100 000. Однако дальнейшее усовершенствование технологического оборудования (увеличение давления при очистке и транспортировке прядильных растворов и расплавов, изменение условий ориентационного вытягивания), по-видимому, позволит повысить указанный предел. Это должно улучшить механические свойства химических волокон, особенно при многократных нагружениях. [c.21]

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.292]

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]

Сетчатая структура прядильных расплавов и растворов, ассоциаты и надмолекулярные структурные образования должны оказывать определенное влияние на формование и качество волокна. Однако до сих пор не решен теоретически и практически важный вопрос — получать ли волокно из жидкости, в которой уже имеются начальные организованные структуры в виде пачек, фибрилл, кристаллитов и т. п., или же из бесструктурных жидкостей, т. е. из жидкостей, состоящих из сравнительно независимых друг от друга макромолекул. Другими словами, в каких случаях получается волокно более высокого качества, — когда прядильный расплав или раствор сильно структурирован или же когда структурная вязкость и энергия межмолекулярного взаимодействия снижены до минимума [c.63]

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]

Внесение добавок (красителей, матирующих веществ, оптических отбеливателей) в прядильный расплав также связано с большими технологическими трудностями, которые на практике еще не преодолены. Это объясняется не только высокой вязкостью прядильного расплава, но и деструкцией полимера при высоких температурах. [c.136]

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]

Второй способ сводится к введению в прядильный раствор или расплав небольших добавок, вызывающих сольватацию активных групп полимера и снижающих энергию межмолекулярного взаимодействия (например, в присутствии очень небольших количеств воды или капролактама вязкость расплава поликапроамида снижается в 5—10 раз). [c.62]

Все же, как уже было указано, даже в аппаратах непрерывного действия расплав получается неоднородным по вязкости и молекулярному весу. Это, так же как и наличие геликов в прядильных растворах, затрудняет формование, а получаемое волокно характеризуется неравномерной толщиной. [c.125]

В настоящее время разработан непрерывный процесс полимеризации гетероцепных полимеров и формования волокна. Расплав по обогреваемым трубам подают на прядильные машины. При этом необходимо учитывать очень большую вязкость прядильного расплава, особенно если в нем нет мономера или пластифицирующих добавок, и высокую температуру. Поэтому расплав транспортируют под давлением в присутствии стабилизаторов при максимально допустимой температуре и непрерывной эвакуации мономера (при транспортировке расплавленного поликапроамида). [c.126]

Волокна из смеси полимеров. Как было указано, в этом случае речь идет о смеси двух несовмещающихся полимеров, разделение которых заторможено высокой вязкостью прядильной массы. Первоначальной целью этого способа модификации явилось добавление к основному полимеру (в раствор или расплав) второго полимера, обеспечивающего лучшее крашение волокна, повышение гидрофильности, придание огнестойкости и т. п. Например, к полипропилену предлагалось добавлять поливинилпиридин, к поли-акрилонитрилу — поливиниловый спирт, к ацетатам целлюлозы — хлорированный поливинилхлорид. Однако одновременно с указанными свойствами волокна из смесей полимеров приобретают новые свойства — повышенную эластичность, улучшенную стойкость при многократных деформациях и т. п. [c.371]

Для прядения эти обрезки подаются на обогреваемую подходящим способом плавильную решетку, и стекающий с решетки расплав собирается в сосуд. Отсюда он насосом продавливается через фильтровальное устройство и прядильное сопло в прядильную шахту. В качестве фильтров оказались особенно подходящими комбинации слоев из песка различной величины зерен, которые расположены на ситах с отверстиями различной величины. Они прежде всего гомогенизируют расплав тем, что в значительной степени выравнивают различия вязкости. [c.578]

Непрерывный процесс поликонденсации проводится последовательно в двух или трех реакторах. В первом реакторе, в котором осуществляется этерификация терефталевой кислоты и предварительная поликонденсация (получаются олигомеры со степенью полимеризации 4—6), образуется низковязкая масса. Температура реакции 270°С, остаточное давление 30 мм рт. ст. (4000 Па). В качестве катализатора рекомендуют смесь трехокиси и триацетата сурьмы, которые проявляют активность только при 270—280 °С. В последнем (обычно третьем) реакторе поликонденсация завершается. Вязкость расплава образовавшегося сравнительно высоко-1(юлекулярного полиэфира повышается до нескольких тысяч пуаз. Для отгонки этиленгликоля, выделяющегося при поликонденсации, остаточное давление в этом аппарате поддерживают ниже 1 мм рт. ст. (133,3 Па). Вытекающий из аппарата расплав насосами или шнеком подается по трубопроводу на прядильную машину. [c.138]

Прядильные устройства с плавильными решетками, обычно применяемые в производстве полиамидных и полиэфирных волокон [30, 31], для формования полипропиленового волокна неприемлемы в силу целого ряда причин. Во-первых, вязкость расплава полипропилена, из которого можно формовать волокно, значительно превышает вязкость расплава полиамидов и полиэфиров. Для снижения вязкости расплав перед формованием волокна гютребова-лось бы нагреть до температуры, при которой полипропилен подвержен очень сильной деструкции. Во-вторых, ввиду более высокой вязкости расплава полипропилена для достижения необходимой текучести требуется гораздо более продолжительная выдержка его при высоких температурах, следствием чего является дальнейшая более глубокая деструкция полимера. Наконец, прядильные устройства, снабженные плавильными решетками, не обеспечивают высокой производительности. [c.238]

В любом случае прядильный раствор плп расплав должен иметь определенную вязкость, из раствора (расплава) перед подачей его в фильеры должны быть полностью удалены механические загрязнения и пузырьки воздуха. Точно дозированное количество раствора (расплава) подается зубчатыми насоси-камн (прядильные насосикп) в фильеры. Фильеры представляют собой сменные пластинки (вернее колпачки.—Яр иж. ред.) из различных материалов (например, пз никеля, из тантала) с большим числом отверстий диаметром 0,1—1 мм. По выходе из фильеры струйки жидкости поступают в осадительную ванну (где происходит коагуляция. р1 с. 108,Л, ) или вшахту пряди л ь н о й машин ы (рис" 108,В). Если нить выходит из фильеры в виде струйки расплава, ее направляют в охлаждающую шахту. [c.413]

Удаление мономера из расплава может быть осуществлено, по Людевигу, перегретым водяным паром [52—54]. В конце пол11-меризации через расплав продувают перегретый водяной пар, после чего расплав необходимо быстро использовать для формования волокна поэтому оборудование для продувки пара устанавливается на каждом отдельном прядильном месте. 11родолжитель-ность продувки зависит от ряда факторов, которые должны быть тщательно учтены (размеры аппарата, через который пропускают пар, вязкость расплава, количество водяного пара, подаваемого в единицу времени, температура расплава и температура водяного пара). Для достижения высокой эффективности этого метода удаления мономера необходимо обеспечить абсолютно точное регулирование процесса и возможно более полную его автоматизацию. Снижение температуры пара может вызвать затвердевание расплава, что приводит к серьезным технологическим затруднениям. Поэтому аппаратура должна быть снабжена необходимыми приспособлениями для поддержания постоянного уровня расплава при изменении его расхода, для равномерного распределения пара в расплаве и быстрого и полного удаления его из расплава, а также приспособлениями для наблюдения за смесью пара и расплава. [c.159]

Возможность другого метода регулирования уровня при использовании прядильной головки, через которую пропускается пар, описана в работе Г. и Ф. Фурне [19]. Эта прядильная головка была разработана в США [20] (принципиальная схема ее показана на рис. 132 [8]). Преимущество такой головки заключается в том, что ее и бункер для крошки можно не герметизировать, так как появляется возможность переработки влажной крошки. Адсорбированная влага удаляется вместе с продуваемым через расплав и крошку перегретым водяным паром, используемым в качестве защитного газа (см. также [21]). Поскольку водяной пар дешевле, чем азот высокой степени очистки, и, кроме того, при работе по этой схеме можно сократить операцию сушки крошки (при формовании на паровых прядильных головках можно использовать крошку с влажностью 1 и более [19, 21]), этот метод приводит к удешевлению процесса формования. Другим его преимуществом является повышение стабильности расплава по вязкости. Как видно из схемы, приведенной на рис. 132, нет принципиальных различий между классической прядильной головкой с плавильной решеткой и прядильной головкой, через которую продувается пар. Проблема регулирования уровня решается при формовании с использованием пара в качестве защитной среды с помощью так называемого насоса в болоте , который показан на схеме паровой прядильной головки на рис. 133 [19]. Этот насос, привод которого осуществляется сверху, обеспечивает равномерное перемещение расплава, стекающего с плавильной решетки, и одновременно выполняет роль напорного насо- [c.316]

Благодаря простоте непрерывного метода полимеризации и формования волокна и возможности исключения при его осуществлении ряда технологических операций представляло большой интерес выяснить возможность его использования для получения дедеронового шелка исследования в этом направлении начались уже давно. Вначале существовало мнение, что при кручении и вытягивании могут встретиться непреодолимые затруднения, связанные с наличием в нити повышенных количеств низкомолекулярных соединений [50]. Однако, как было показано позднее, затруднения при формовании дедеронового шелка по непрерывной схеме не были связаны с повышенным содержанием в нем лактама и олигомеров. Основной предпосылкой для получения равномерного шелка (безразлично по какому способу) является необходимость переработки поликапроамида, достаточно равномерного по вязкости. Эта проблема была решена в результате создания конструкции трубы НП типа 2 (см. также стр. 150) с соответствующими приспособлениями [52]. Полученный равномерный расплав можно было непрерывно подводить к отдельным прядильным местам с помощью распределительных трубопроводов соответствующей конструкции [53]. Сфор- [c.351]

Согласно экономическому патенту ГДР 7280 [53], эта проблема разрешается путем применения обогреваемого закольцованного трубопровода для распределения расплава по отдельным прядильным головкам. Насос — 5 на рис. 148а — подает вытекающий из трубы расплав в кольцевой трубопровод одновременно он играет роль напорного насосика. Часть этого расплава дозирующими насосиками присоединенных к расплавопроводу 24 или 48 прядильных головок подается к фильерам, а неисиользованная часть расплава через редукционный вентиль вновь подается во всасывающую линию насоса. Если в кольцевом трубопроводе поддерживается такая же температура, как и в трубе формы Ъ, то в расплаве поликапроамида сохраняется равновесие между низкомолекулярными и высокомолекулярными фракциями полимера вплоть до поступления расплава в дозирующий насосик. В насосном блоке расплав нагревают до температуры, наиболее пригодной для формования"волок-на. Так как время пребывания расплава в насосном блоке очень незначительно, равновесие заметно не смещается, и поэтому на формование поступает расплав полимера, равномерный по вязкости. [c.355]

Вариантом такого метода реакционного формования является получение волокон из полимеризующихся расплавов. Реакция между мономерами начинается в прядильной головке, и через фильеру продавливается расплав олигомеров, обладающих заданной вязкостью. В процессе формования волокна в шахте вязкость плава продолжает увеличиваться вплоть до получения твердого [c.289]

Демономернзация поликапроамида перегретым паром. При отгонке капролактама перегретым паром методом, разработанным Киевскими экспериментальными мастерскими совместно с Киевским комбинатом химических волокон, расплав подается к прядильному насосику через форсунку, в которой к вытекающим струйкам полимера подводится сухой перегретый пар при 300 °С. Пар увлекает с собой пары лактама и димера, а расплав подается насосиком через песочный фильтр в фильеру. Вязкость расплава полиамида в результате указанной обработки значительно повышается. [c.72]

Основное отличие прядильных машин для формования волокна из полипропилена состоит в том, что вследствие более высокой вязкости расплава полимера, составляющей от 1000 до 3000 II, осуществить его равномерную подачу к прядильному насосику самотеком, как это имеет место, например, при формовании полиамидного волокна, не представляется возможным. Поэтому высоковязкий расплав подается к прядильному насосику при помощи обогреваемого шнека, имеющего обычно 3—4 зоны обогрева. Температура расплава, поступающего в насосик, составляет 230—240 °С, а в выходном отверстии шнека и в фильере — соответственно 260 я 240 °С. За время прохождения полипропилена через шцек гранулы полипропилена расплавляются, и расплавленный полипропилен под давлением 20—30 кгс/см подается к прядильному насосику (2-10 Па— 3-10 Па). [c.282]

Для расплавов полимеров характерно постепенное падение вязкости во времени, вызванное термическим распадом полимера. Уже отмечалось, что при переработке полимеров в волокна через расплав необходимо отыскивать оптимальные решения, обусловленные, с одной стороны, стремлением использовать полимер с возможно более высоким молекулярным весом, что позволяет повысить комплекс физико-механических свойств получаемых волокон, и, с другой стороны, наличием максимального предела вязкости, выше которого технические возможности формования значительно усложняются. Поэтому для понижения вязкости выбирают такую температуру расплава, при которой термический распад пе успевает пройти в такой степени, чтобы существенно повлиять на свойства получаемого волокна. В С1ШЗИ с этим продолжительность нахождения расплава в прядильной головке по возможности сокращают. О скорости снижения вязкости под влиянием термической деструкции можно судить по приведенным ниже данным относящимся к расплаву полиэтилентерефталата (температура расплава 270° С) [c.132]

Условия в прядильной шахте изменяются от зоны к зоне так, концентрация растворителя, конечно, уменьшается от сердцевины волокна наружу и от фильеры к приемному приспособлению. Во время прядения во избежание воз-никнове1шя неравномерности волокна необходимо установить стационарные условия во всех зонах шахты. Точно так же следует строго контролировать и другие параметры—концентрацию и вязкость растворов, температуру прядильного раствора и температуру в прядильной шахте, поддерживая их в узких пределах в противном случае будет получено неравномерное волокно. Механические свойства обычно тем лучше, чем выше концентрация прядильного раствора. С увеличе1шем концентрации прядильного раствора увеличивается степ. - нь ориентации при прядении. Можно сказать, что расплав представляет собой раствор 100%-ной концентрации и прядение из расплава является при прочих равных условиях наиболее перспективным методом получения прочных волокон. Но это рассуждение справедливо лишь для очень хороших растворителей, обеспечивающих полное диспергирование и сольватацию вы-соксполимера. [c.373]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология