Формование химических волокон вытягивание волокон

Важной характеристикой оптического волокна является постоянство диаметра по длине. Поддерживать диаметр вырабатываемого волокна постоянным можно путем изменения технологических параметров, влияющих на диаметр. Основными из них являются химический состав материала, идущего на формование волокна, температура печи, определяющая вязкость этого материала, и скорость вытягивания волокна из печи. Раньше это достигалось изменением только одного из этих параметров. Например, постоянство диаметра поддерживалось регулированием скорости вытягивания, т. е. если волокно наматывалось на барабан, то угловая скорость барабана должна была уменьшаться по мере возрастания радиуса намотки. Несовершенство этого способа заключается в том, что диаметр волокна может изменяться и при постоянной скорости намотки вследствие случайных колебаний температуры печи и наличия неоднородностей в материале волокна. Поддержание постоянства диаметра могло осуществляться благодаря изменению температуры в печи, что вызывало изменение вязкости стекла при неизменной скорости вращения наматывающего барабана. Недостатком этого способа является, во-первых, инерционность печи, т. е. необходимость некоторого времени для достижения в печи определенной температуры, что удорожает процесс, во-вторых, скорость вращения барабана влияет на изменение диаметра волокна независимо от изменений температуры печи. [c.42]

Химические волокна могут быть получены в виде крученых бесконечных нитей (искусственный шелк и кордная нить) или в виде коротких некрученых волоконец определенной длины, нарезанных в пучки (штапельное волокно). Условия приготовления прядильных растворов для формования искусственного шелка, кордной нити и штапельного волокна в основном одинаковы. Различие процессов формования этих видов волокна заключается главным образом в значительно большем числе отверстий в фильере при формовании кордной нити и особенно штапельного волокна и в более значительном вытягивании при получении прочной кордной нити. Суш,ественно отличаются и условия отделки этих видов волокон. [c.676]

Существующие промышленные способы получения химических волокон — сложные технологические процессы, которые протекают по следующей схеме 1) приготовление прядильного раствора (расплава) 2) формование, скручивание и вытягивание волокна 3) отделка полученного волокна. [c.8]

Физическая модификация волокон. Среди этой группы методов М. X. в. наибольшее значение имеют след. а) ориентация путем вытягивания волокна, осуществляемая, как прави.тю, с полной или частичной релаксацией волокна (см. также Формование химических волокон) в результате улучшаются механич. свойства волокна— повышаются прочность в сухом и мокром состояниях, начальный модуль, устойчивость к много- [c.139]

Вытяжные механизмы машин для формования химических волокон предназначаются для придания волокнам различных физикомеханических свойств.. Изменение этих свойств достигается путем вытягивания волокна в процессе его формования при соблюдении соответствующих технологических условий. [c.189]

Прядение хлопка —параллелизация его волокон, вытягивание, утонение и крутка получаемой нити. Такому процессу подвергают также шерсть, льняное волокно, коконные очесы и т. д. Химические волокна после формования могут быть разрезаны на более или менее короткие волоконца (штапельки), которые затем прядутся так же, как хлопок. [c.15]

Волокна, сформованные из расплава, имеют круглый поперечный срез. При формовании волокна из прядильного раствора струйки его, проходя через отверстия фильеры, имеют первоначально круглое поперечное сечение затем, в результате удаления из струйки растворителя за счет испарения (формование орлона и ацетатного волокна по сухому способу) или за счет вымывания (формование вискозного или альгинатного волокна по мокрому способу) происходит нарушение круглой формы поперечного сечения образующегося волокна. Однако, если при фор- мовании по мокрому способу имеет место значительное вытягивание волокна, находящегося в пластичном состоянии, его поперечное сечение получается почти круглым (медно-аммиачное волокно, волокно акрилан). Несомненно, одним из важнейших требований, предъявляемых к химическим волокнам, является однородность всех волоконец нити по форме поперечного сечения. В начале [c.25]

Круглое сечение волокна не является следствием его вытягивания в пластичном состоянии, а определяется условиями коагуляции прядильного раствора в осадительной ванне. При медленной и равномерной коагуляции, например при коагуляции органического раствора полимера в органической ванне, при сухом формовании, а также при формовании волокна из расплава химические волокна всегда имеют круглое поперечное сечение, хотя некоторые из них, например ацетатное, вообще не подвергаются вытягиванию в пластичном состоянии. (Прим. ред.) [c.25]

У химических волокон обычно можно регулировать степень ориентации. Основным способом увеличения степени ориентации является вытягивание волокна в процессе формования. Рассмотрим волокно, сформованное без вытягивания. Молекулы этого волокна расположены почти беспорядочно (рис. 18), хотя все же наблюдается некоторая ориентация в направлении оси волокна, обусловленная течением прядильного раствора через отверстия фильеры при формовании, аналогично тому, как ориентируются щепки, плывущие в узком месте потока . Правда, степень ориентации, вызываемая этим обстоятельством, невелика и примерно соответствует схеме, изображенной на рис. 19. [c.54]

Ни в Англии, ни в США в промышленном масштабе не выпускаются волокна из эластичного нейлона, хотя в настоящее время разработаны два метода получения волокна из нейлона, обладающего каучукоподобными свойствами. Процесс деформации обычного нейлона при холодном вытягивании после формования необратим волокно эластичного нейлона при вытягивании ведет себя аналогично каучуку. С точки зрения химического строения эластичный нейлон отличается от обычного наличием в составе макромолекул объемистых боковых цепей, затрудняющих или даже делающих невозможной плотную упаковку макромолекул в волокне макромолекулы оказываются изогнутыми, при растя- [c.292]

Продольный вид. Рассмотрение продольного вида волокон хлопка и шерсти вполне достаточно для точной их идентификации. Для этого несколько волоконец помещают на предметное стекло и накрывают покровным стеклышком (важно проследить, чтобы отдельные волокна не перекрещивались, так как в противном случае не все волоконца будут в фокусе). Для исследования вполне достаточно увеличения в 300 раз. У шерсти и волоса под микроскопом обнаруживается чешуйчатое строение. Если шерсть была подвергнута слишком сильному хлорированию, чешуйки могут быть частично разрушены. Хлопок под микроскопом выглядит как плоское, скрученное волокно. Хотя хлопок и шерсть могут быть обычно надежно идентифицированы по одному продольному виду, все же иногда не легко отличить шерсть от козьего пуха, например от ангорской шерсти. Кроме того, у сильно хлорированной шерсти иногда обнаруживается почти полное отсутствие чешуек. Так как большинство химических волокон представляет собой гладкий цилиндр, иногда с продольными полосами, а иногда и без них, по продольному виду бывает трудно сделать какое-либо заключение. Лишь при рассмотрении очень тонких элементарных волоконец можно установить, подвергалось ли волокно вытягиванию в процессе формования или после него (медноаммиачное волокно, терилен, нейлон, саран, фортизан и ряд синтетических волокон). [c.563]

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]

Применение сополимеров вместо гомополимеров обычно не осложняет технологический процесс производства химического волокна. Условия приготовления прядильного раствора или расплава, а также условия формования и вытягивания волокон из сополимеров несколько изменяются, но это не вызывает необходимости замены оборудования. Это обстоятельство является существенным преимуществом данного направления химической модификации волокон. [c.362]

Вторая стадия после формования и вытягивания волокна — термическая или химическая циклизация протекает по схеме [c.381]

Вытяжные механизмы предназначены для вытягивания химических волокон с целью улучшения их физико-механических свойств. Существенно изменяются эти свойства в процессе вытягивания волокна при формовании и отделке. При фильерной вытяжке прочность волокна почти не изменяется. Прочность волокна повышается, если его подвергают вытягиванию в пластическом состоянии. [c.286]

У химических волокон влияние степени полимеризации полимера на механические свойства волокна выражено менее отчетливо, чем у природных волокон. В процессе формования волокна и последующей его обработки (вытягивании) можно в широких пределах изменять структуру и величину агрегатов макромолекул (элементов надмолекулярной структуры), а также степень ориентации макромолекул и их агрегатов, и тем самым в несколько раз увеличить его прочность. При этом степень полимеризации остается без изменения. Поэтому структура химического волокна влияет на его прочность в значительно бoл >шeй степени, чем молекулярный вес . [c.31]

Последующие процессы получения волокон сводятся к ориентационному вытягиванию нитей, причем в зависимости от метода отверждения жидкой нити и характера исходной системы ориентация полимера по времени полностью или частично совмещается со стадией отверждения. Формование химических волокон завершается релаксацией внутренних напряжений, возникших на предыдущих стадиях процесса, а в ряде случаев — дополнительной обработкой с целью придания волокнам особой макроструктуры и улучшения их способности к текстильной пер( -работке. [c.68]

Основное внимание при изложении материала настоящей монографии уделено физико-химическим процессам, протекающим при переработке карбоцепных полимеров в волокна. В частности, наиболее подробно рассмотрены процессы формования и вытягивания, определяющие структуру вырабатываемых волокон, а следовательно, и их основные свойства. Поскольку многие волокнообразующие карбоцепные полимеры получают на заводах химического волокна, в книге изложены также основы синтеза важнейших исходных полимеров. [c.6]

Изменяя условия сушки и дополнительного вытягивания волокна, получают волокна, способные усаживаться в кипящей воде. Если усадка волокна должна превышать 20%, приходится применять одновременно и химический метод модификации, т. е. изменять состав сополимера. На рисунке 9.1 показано изменение усадки ПАН волокон в кипящей воде в зависимости от содержания в сополимере второго сомономера. Пунктирными линиями на рисунке показаны пределы изменения усадки за счет изменения технологических параметров формования волокна. Интересно отметить, что усадка волокна в кипящей воде мало зависит от состава сомономера. [c.137]

Окрашенные Б. и. в. можно получить крашением в массе (при формовании) или поверхностным крашением готовых волокон и изделий из них. Методы крашения Б. и в., шерсти и натурального шелка во многом сходны. Б. и. в. окрашивают кислотными, протравными и др. красителями, применяемыми для крашения шерсти. Учитывая свойства Б.и.в., при их крашении необходимо поддерживать pH красильной ванны равным 4, применять не сильные минеральные к-ты, а уксусную к-ту, кипятить волокна не более 30 мин, избегать сильного отжима и вытягивания (см. Крашение волокон. Крашение химических волокон в массе). [c.126]

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]

Если до 1940 г. выпускались только вискозные, медноаммиачные и ацетатные волокна, то в настоящее время в больших количествах производится более 10 видов химических волокон. Среди них такие широко известные волокна, как полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, полипропиленовые и другие. Благодаря использованию новых методов формования, вытягивания, термообработки и модификации в последние годы значительно увеличился также ассортимент волокон каждого вида. [c.7]

Физико-химические процессы плавления или растворения полимеров, очистки прядильных растворов и расплавов, формования, отделки, вытягивания, термообработки, крашения, модификации и оценки качества различных химических волокон во многом сходны, однако технология их производства до сих пор в литературе описывается применительно к каждому виду волокна в отдельности без изложения общих принципов, лежащих в основе [c.7]

Однако промывка, отделка, сушка, вытягивание и тепловая обработка химических волокон также являются стадиями формования, поскольку на этих этапах формируется и окончательно закрепляется надмолекулярная структура волокон. Тем не менее эти стадии производства обычно не причисляют к формованию, поскольку они осуществляются на других машинах. Поэтому указанные процессы будут рассмотрены в других главах. Здесь же будут описаны основные процессы, протекающие непосредственно в момент формования волокна. [c.152]

При физической модификации волокна не претерпевают химических превращений и состав полимера не изменяется. Однако фи-зико-механические и. физико-химические свойства волокон могут очень сильно изменяться в зависимости от условий формования, отделки, вытягивания, термообработки и других обработок. [c.356]

Формуют П.в. из расплавов гомо- и сополимеров при 190-210°С со скоростью 300-1200 м/мин экструзионным методом (см. Формование химических волокои), с послед ориентац. вытягиванием в 5-15 раз (в зависимости от назначения волокна) при 120-150 С в одну пти две стадии. Разработан также процесс, в к-ром совмещены стадии формования и вытягивания. [c.36]

Одним из свойств, которое может быть придано волокну в процессе формования илн химической обработки сформованного волокна, является иззитость. Речь идет об усилении с помощью механических или химических обработок той очень незначительной естественной извитости волокна, которую оно приобретает после обработки горячей водой (см. предыдущий раздел). Гофрировка волокна очень важна для проведения его последующей переработки, для повышения эксплуатационных показателей волокна и расширения области его применения. В настоящее время требование получения хорошо извитого штапельного волокна является всеобщим. Переработка слабоизвитого волокна на кардочесальной машине связана с трудностями, так как холст легко разрывается. Аналогичные явления наблюдаются при вытягивании холста в ленту и на прядильной машине. Пряжа и ткани, полученные переработкой достаточно извитого волокна, полнее на ощупь. Для волокон низкого номера гофрировка является необходимой, процесс же получения волокна высоких номеров (хлопкового типа) до настоящего времени не всегда включает операцию механической гофрировки. Однако и в последнем случае целесообразно перерабатывать извитое волокно. [c.649]

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]

Для устранения этих недостатков химические волокна после формования и отделки чаще всего подвергают вытягиванию и фиксации. Кроме того, часто производятся дополнительные операции, например закрепление крутки, создание извитости, ложная крутка, придание разноусадочности и т. п. Эти операции иногда объединяют под общим названием тепловые обработки и текстурирование. [c.285]

Толщина волокон. Чем тоньше волокна, тем мягче нить, пряжа или изделие, тем они застилистее и выше драпируемость тканей или трикотажа. Абсолютная прочность волокна с уменьшением толщины, естественно, уменьшается, но удельная прочность (в кгс1мм или гс/текс) обычно возрастает. Это объясняется, по-видимому, тем, что при формовании или вытягивании более тонких волокон удается создать более равномерную надмолекулярную структуру и высокую степень ориентации. Этим же, очевидно, объясняется более высокая эластичность, усталостная прочность и работоспособность более тонких волокон. Поэтому при формовании химических волокон технологи стремятся к уменьшению их толщины. Это стремление ограничивается только техническими и технологическими возможностями (засор фильер, образование ворса и т. п.). [c.397]

Величина кристаллитов и их соотношение с величиной аморфных участков в агрегатах макромолекул зависит как от условий формования, так и от условий получения вискозы и подготовки ее к формованию (в частности, от структуры исходной целлюлозы, условий растворения ксантогената, степени полимеризации и концентрации ксантогената целлюлозы в растворе). Взаимное расположение кристаллитов и агрегатов макромолекул в волокне и степень их ориентации зависят только от условий формования и вытягивания волокна. Поэтому при мокром способе формования вообще, и в особенности при формовании вискозного волокна, при котором наряду с физико-химическими происходят и химические процессы, основное значение для получения структурно однородного волокна имеет правильный выбор условий формования. [c.382]

В результате ориентации в полимере возникает текстура, обусловливающая анизотропию свойств полимерного материала. У фибриллярных полимеров обычно существует аксиальная (осевая) текстура. В этом случае направлениг осей кластеров и макромолекул более или менее совпадает с направлением оси текстуры (оси волокна). У природных волокон аксиальная ориентация приобретается в ходе биосинтеза. У химических (искусственных и синтетических) волокон аксиальная ориентация может быть достигнута их вытягиванием - одноосным ориентированием. Пленки обычно получаются неориентированными, но при формовании пленок можно применять двухосное ориентирование. Под действием растягивающей силы макромолекулы изменяют свою конформацию, распрямляются и сближаются, в результате чего увеличивается межмолекулярное взаимодействие. Некоторые элементы надмолекулярной структуры могут распадаться, и образуются новые. Ориентирование в аморфном полимере носит характер фазового перехода - направленная кристаллизация. [c.142]

Этими особыми свойствами обт ясняется возможность вытягивания в изотермических условиях волокна или пленки из полимерных материалов, не меняющих своего химического строения ори таких процессах. На самом деле, напряжение в полученном волок- не (или пленке) будет гораздо выше, чем в исходном образце, вследствие резкого уменьшения его поперечного сечения во время деформации. Это, в свою очёредь, должно привести к быстрому увеличению скорости теаения материала и разрушению волокна. Однако в результате того, что процесс течения сопровождается стремительным возрастанием вязкости, текучесть образовавшихся тонких образцов может оказаться меньше, чем у первоначального материала. Поэтому, несмотря на наличие более высокого напряжения в волокне или пленке, их формование из полимерной массы будет продолжаться без нарушения их целостности. [c.406]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология