Прядильные расплавы температура

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]

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]

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]

Формование волокна. Расплавленный или высушенный измельченный полимер подается насосом или транспортерами в верхнюю часть прядильной машины. Если полиамид поступает на прядильную машину в твердом виде, он расплавляется в прядильной головке. Для этого головка обогревается теплоносителем до заданной температуры. Расплав продавливается одним или двумя последовательно включенными насосиками через слой кварцевого песка в фильеру. Выходящие из отверстий фильеры струйки расплава опускаются вниз в прядильную шахту и быстро застывают, превращаясь в тонкие волокна. В нижней части прядильной машины волокно наматывается на шпули, мотовила или другие приемные приспособления. По пути от фильеры до приемного приспособления волокно вытягивается, но недостаточно, поэтому после формования волокно подвергают дополнительному вытягиванию. [c.135]

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]

При формовании волокна из расплава периодическим способом партии полимера смешивают в конденсированной фазе после их дробления в виде крошки. Расплав фильтруется на прядильной машине непосредственно перед поступлением его в фильеру. Естественно, что при высоких температурах (260—290 °С), при которых производится формование из расплава, применять ткани [c.56]

При формовании волокна из расплава периодическим способом смешивание партий полимера производится в конденсированной фазе после дробления крошки. Расплав фильтруется на прядильной машине непосредственно перед поступлением его в фильеру. Естественно, что при высоких температурах (260—290 °С), при которых производится формование из расплава, применение тканей или других органических волокнистых материалов в качестве фильтрующих материалов не представляется возможным. Поэтому расплав фильтруется через несколько слоев кварцевого песка различной степени дисперсности, насыпанных на перфорированных металлических сетках, либо через несколько слоев металлических сеток без песка. Удаление пузырьков воздуха из расплава, через который непрерывно пропускается ток азота, производить не требуется, так как в этих условиях в расплавленной массе полимера воздуха практически нет. [c.64]

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]

Прядильные экструзионные машины во многих отношениях бесспорно лучше, чем прядильные головки, оснашенные плавильными решетками. В первую очередь следует отметить их большую производительность, которая пропорциональна диаметру червяка. Благодаря тому, что высоковязкий расплав полимера подается к прядильному насосику не самотеком (как в прядильном устройстве с плавильной решеткой), а принудительно с помощью червяка, переработку можно осуществлять при более низких температурах. По той же причине продолжительность пребывания расплава полимера в прядильной экструзионной машине сокращается настолько, что даже в относительно жестких температурных условиях экструзии и последующего формования волокна из расплава интенсивной деструкции не наблюдается. Наконец, принудительная подяча расплава к насосу обеспечивает эффективную гомогенизацию расплава как ио составу, так п по температуре благодаря достаточному давлению воздух в зоне сжатия вытесняется обратно к бункеру машины, так что устраняется необ.кодимость формования волокна в токе инертного газа. [c.239]

Переэтерификацию диметилтерефталата (гранулированного) эти-ленгликолем проводят в автоклаве при 160 °С в атмосфе ре азота. В качестве катализаторов используют соли щелочных или щелочно-земельных металлов или их алкоголяты, а также соединения меди, хрома, свинца, марганца в количестве 0,005—0,1%. Реакция завершается при температуре 230 °С. Образовавшаяся смесь диэтилентерефталата и непрореагировавшего гликоля направляется вполимеризатор. Поликонденсация протекает в вакууме при 260— 300°С в присутствии катализатора (ацетатов кобальта или марганца и окиси сурьмы). Непрореагировавший гликоль отгоняют яри пониженном давлении (до 0,1—мм рт. ст.) остаток представляет собой высокомолекулярный полиэтилентерефталат. Формование полиэфирного волокна осуществляется из расплава как периодическим, так и непрерывным способом. В случае периодического процесса расплавленный полимер подается че(рез щелевые фильеры на барабан, где он застывает в виде ленты. Лента затем измельчается в крошку и только после этого загружается в бункер прядильной машины. При непрерывном процессе расплав полимера подается по тру-бо1проводам непосредственно на прядильные машины [29. 34, 35, 40]. [c.346]

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]

Чтобы не деструктировать исходный полимер, нагревают только небольшое количество полимера для этой цели разработан метод формования на плавильной решетке. Полиамид, полученный в виде лент неравномерной толщины, превращают в крошку, тщательно высушивают и помещают в сборник, откуда через специальное отверстие его подают на плавильную решетку, состоящую из трубок, нагреваемых до требуемой температуры. Расстояние между трубками должно быть таким, чтобы полиамидная крошка не могла проваливаться. При соприкосновении с горячими трубками (для найлона-66 при 285°) полимер расплавляется и стекает на дно плавильной камеры, образуя так называемое болото , размеры которого должны быть возможно меньше. Из расплавленной массы удаляют пузырьки газов и фильтруют через слои песка с различной величиной зерен. Отфильтрованная масса поступает в прядильный насо-сик и расположенный за ним дозировочный насосик. К материалу, из которого сделаны прядильные насосики, предъявляются высокие требования ввиду необходимости длительного использования их при температурах 250—285°. Фильеры изготовляются обычно из особых сортов стали и имеют отверстия очень точного размера, нз которых вытекает расплав. Поперечное сечение отверстия определяет номер нити, который часто выражается в денье (вес 9000 м нити). Затвердевшие нити, образующиеся после вытекания расплава из отверстий фильеры, не имеют еще никакой ценности они должны быть подвергнуты примерно четырехкратной вытяжке, причем для получения равномерных волокон полезно фиксировать с помощью [c.218]

При взаимодействии расплавленной соли кали-нэ — сильного окислителя — с прядильным раствором (органическим соединением) при высокой температуре возникает опасность взрыва. Поэтому детали перед погружением в расплав соли калинэ следует тщательно отмыть водой от прядильного раствора и высушить. В случа погружения в расплав мокрых деталей при 400°С (температура процесса) вследствие мгновенного превращения воды в пар также может произойти взрыв. [c.97]

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]

В некоторых случаях оказалось целесообразным применять различную температуру в обогревающей рубашке прядильной головки и на плавильной решетке. Такой способ применяется преимущественно при формовании волокна из поликапроамида для обеспечения возможно более низкого содержания низкомолекулярных фракций в получаемом шелке. Как уже указывалось, после расплавления полиамидной крошки устанавливается соответствующее данной температуре равновесие между низко- и высокомолекулярными фракциями, если, например, время пребывания расплава в болоте достаточно для этого. Чтобы не допустить слишком высокого содержания низкомолекулярных фракций в шелке, рекомендуется проводить формование на нижнем пределе оптимальной для каждого полиамида температуры формования и в первую очередь следить за тем, чтобы расплав находился в болоте в течение возможно более короткого времени. Поэтому объем болота должен быть минимальным. Однако размеры и форма болота определяются необходимостью создать условия, при которых пузырьки, образующиеся при плавлении полиамида, могли бы подниматься вверх и не попадали бы в подаваемую прядильными насосиками массу расплава, а затем в элементарные волоконца. Можно еще раз сослаться на уже цитированную работу Роденахера [25], в которой указывается на возможность значительных различий во времени пребывания расплава в болоте при использовании системы подачи вязкой жидкости к зеркалу стекающего вниз высоковязкого расплава. Эти различия вызваны образованием так называемой мертвой зоны, которое имеет место в тех случаях, когда при определении формы емкости для расплава ( болота ) не придают должного значения режиму течения. Поэтому, как правило, необходимо возможно полнее высушивать полиамидную крошку (чтобы уменьшить образование пузырьков водяного пара после плавления крошки) и добиваться минимального содержания в ней низкомолекулярных фракций. Возможно более полное экстрагирование и тщательная сушка крошки являются при данном объеме болота предварительным 21 Л о 1334 [c.321]

Для очистки прядильной головки отсоединяют плавильную решетку от системы динильного обогрева и вынимают головку из обогревающей рубашки. Затем разбалчивают фланцы, соединяющие плавильную чашу с насосным блоком, и очищают прядильную головку и насосный блок выжиганием в электрической печи при температуре около 400° или кипячением в соответствующем растворителе для полиамида. В зависимости от материала, из которого изготовлена плавильная чаша, для этой цели используют азотную кислоту, гликоль, расплав неорганических солей (МаМОг/МаНОд) или воду под давлением. При очистке выжиганием необходимо после охлаждения деталей удалить обуглившиеся частицы полиамида сначала щеткой, а затем водой при очистке горячими растворителями надо применять интенсивную промывку дистиллированной водой, после этого прядильную головку тщательно высушивают. [c.322]

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]

Принцип работы прядильной головки для формования волокна из ленты очень прост. Мотки ленты, поступающие с поливной машины, помещаются на мотовило, расположенное над подающим устройством прядильной головки. Лента захватывается рифлеными вальцами и подается в нагретый до 250—255° плавильный канал. В канале лента постепенно плавится, и расплав продавливается поступающей сверху лентой, действующей, как поршень, через фильеру, из которой вытекает в виде нитей. Обогрев прядильной головки осуществляется при помощи рубашки, заполненной динильной смесью и имеющей наружный индукционный обогрев. Для регулирования температуры обогревающая рубашка снабжена холодильником, при помощи которого в рубашке может быть установлено повышенное, нормальное или пониженное давление. Это дает возможность очень точно поддерживать необходимую температуру. Обогревающая рубашка охватывает нарезку, на которой крепится фильерный комплект, что позволяет обеспечить нагрев дотребуемой температуры также и фильеры. По выходе из фильеры нить охлаждается, на нее наносится препарирующий состав, затем нить наматывается на соответствующее приемное приспособление. [c.359]

Для этого необходимо значительно увеличить длину плавильного канала прядильной головки, чтобы создать перед фильерой достаточный запас расплавленного полиамида. Давление, необходимое для образования из расплава нитей, создается насосиком при этом варианте лента уже не играет роль поршня, продавливающего расплав полиамида через отверстия фильеры. Так как непрофилиро-ванная лента погружена в расплавленную массу полиамида, то этот способ называют способом плавления с погружением (ТаисЬзсЬгпек-уег аЬгеп). Над пространством, в котором происходит плавление ленты, целесообразно дополнительно установить входную камеру (рис. 151) с отдельным обогревом, что дает возможность поддерживать в ней более низкую температуру, чем в канале, в котором происходит плавление. Целью этого приспособления является обеспечение абсолютной герметичности по отношению к кислороду воздуха, а также создание некоторого избыточного давления в плавильном пространстве. [c.360]

Поликонденсацию этиленгликоля и терефталевой кислоты (или ее диметилового эфира) проводят под вакуумом при высокой температуре в автоклавах. Расплав полученного полимера выдавливают из автоклава на литьевой барабан, на поверхности которого расплав застывает в виде ленты. Ленту превращают в крошку (кубики размером около 4 мм) крошку пневмотранспортом подают в прядильный цех, где ее сушат для удаления остатков влаги и подают в бункер прядильной машины. Формование волокна производится из расплава полимера путем продавливания его через круглые отверстия фильеры. Застывая, струйки расплава превращаются в элементарные волоконца нити, которая принимается на прядильный цилиндр. Свежесформованную нить подают на крутильно-вытяжную машину, где она подвергается пятикратному вытягиванию в горячем состоянии и последующему кручению. При вытягивании нити в пять раз номер ее увеличивается также в пять раз. [c.317]

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]

Полимеризация капролактама в И-образном аппарате протекает при температуре 245—255° в течение 20—24 час. Расплав полимера, содержащий 9—10% низкомолекулярных соединений, зубчатым насосом дозируется в расплавопровод двадцатичетырехместной прядильной машины 8. На каждом прядильном месте формуется волокно № 5,5, состоящее из 150 филаментов. Общий номер волокна и количество филаментов могут меняться в зависимости от номера выпускаемого штапельного волокна. Температура формования 270°, скорость около 470 м/мин, вес намотки на бобине до 2 кг, содержание влаги в нити 4—5%, замасливателя 1,0—1,4%. [c.62]

Причиной появления включений, а следовательно, и обрывов нитей может быть неоднородность поликапроамида, возникающая из-за неравномерного нагревания реакционной массы при полиамидировании. Кроме того, пристеночный слой расплава поликапроамида находится в аппаратах полиамидирования, плавильных устройствах и расплавопроводзх значительно дольше, чем основная масса, и может подвергаться термической деструкции. При сушке или плавлении вблизи обогреваемой поверхности (т. е. при более высокой температуре) возможно разложение полимера или образование полимера с сетчатой структурой (сшивание). Поскольку частицы такого полимера удалить не удается, они попадают в расплав, а затем и в нити. Поэтому загрязненные аппараты полиамидирования, расплавопроводы и прядильные головки следует выключать и тщательно чистить. Особенно опасно окисление полимера, которое может происходить на поверхности расплава из-за недостаточной очистки азота от кислорода или при сушке крошки это также приводит к неоднородности полимерной массы, а следовательно, и к обрывности нитей при вытягивании. [c.197]

Плавильные и прядильные головки обогреваются жидким высококипящим неорганическим теплоносителем. Для получения высококачественного волокна с малым содержанием низкомолекулярных соединений (НМС) в плавильную головку подается ВОТ, имеющий температуру на несколько градусов ниже температуры формования. Расплавопровод и прядильная головка обогреваются ВОТ с заданной температурой прядения. В дальнейшем расплав по выходе из плавильной головки догревается до температуры, необходимой для формования. [c.107]

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