Формование химических волокон методы

В связи с развитием ракетостроения, самолетостроения и других отраслей новой техники и освоением космоса возникла острая потребность в жаростойких волокнистых материалах. Традиционные природные и химические волокна, в том числе термостойкие, уже не удовлетворяли этим требованиям. Создание новых типов волокон сводилось к получению жаростойких соединений и приданию им формы волокна. К тому времени, когда появилась потребность в этих материалах, было известно большое число, преимущественно неорганических, соединений, обладающих высокой термической стойкостью. К ним относятся углерод, карбиды, нитриды, некоторые металлы и сплавы, окислы отдельных элементов и др. Таким образом, задача сводилась к разработке способов получения волокнистых материалов из новых видов сырья. Превращение жаростойких соединений в волокна представляло собой новую, сложную научно-техническую проблему. Обычные методы формования химических волокон из расплавов и растворов полимеров в большинстве случаев оказались непригодными. Возникла потребность в разработке новых способов получения волокон, зачастую из низкомолекулярных соединений. Эта задача была успешно решена. [c.11]

Одной из характерных особенностей быстрого развития химии и технологии высокомолекулярных соединений в настоящее время является более широкое использование при синтезе и переработке этих соединений таких приемов и методов работы, которые не являются специфическими для того или иного класса полимеров (каучук, пластические массы, химические волокна, лаки), но представляют интерес для всех отраслей химии и технологии полимеров. Резкие разграничения между приемами и методами, используемыми как в научных исследованиях, так и в технологической практике в отдельных отраслях промышленности высокомолекулярных соединений становятся все более искусственными и в известной степени тормозят дальнейший прогресс в этой области, одной из важнейших в современной химии и химической технологии. Достаточно указать на такие проблемы, как получение и применение изотактических полимеров, разветвленных и блок-полимеров, использование радиации для модификации свойств полимеров, формование разнообразных изделий-из расплава, не говоря уже о новых методах исследования строения и свойств полимеров, чтобы подтвердить это очевидное положение. [c.3]

При формовании из расплава струйки расплавленного полимера, охлаждаясь, затвердевают и превращаются в волокна. Если формование производится из раствора полимера в сравнительно легколетучем растворителе, волокна образуются в результате испарения растворителя из струек прядильного раствора, обдуваемых воздухом ( высыхание струек). Такой метод образования волокна носит название сухого формования. Прядильные растворы полимеров в труднолетучих растворителях перерабатывают в химические волокна методом так называемого мокрого формования. По этому методу волокна образуются из струек прядильного раствора под действием веществ, содержащихся в жидкой осадительной ванне (раствор реагентов), в которую поступают струйки. Обычно формование волокна из струек происходит в результате разбавления растворителя, при этом полимер как бы выпадает в осадок. В некоторых процессах мокрого формования компоненты прядильного раствора вступают в химическое взаимодействие с компонентами осадительной ванны, при этом состав образующихся волокон может отличаться от состава растворенного полимера. [c.443]

Сухой способ формования применяется при получении волокна из полимеров, растворимых в легколетучих органических растворителях. Формование волокна происходит в результате испарения растворителя при повышенной температуре. Тонкие струйки раствора полимера, вытекающие из фильеры, пропускают через закрытую камеру (шахту), где они затвердевают в виде элементарных волоконец, которые собираются вместе в нить, наматываемую на быстро вращающийся цилиндр—бобину. Сухим способом производится формование ацетатного волокна, а в ряде случаев и некоторых синтетических волокон, например из сополимеров винилхлорида и акрилонитрила, полиакрилонитрильного волокна. На рис. 233 приведена схема формования волокна по сухому способу. Основное количество органического растворителя испаряется в закрытой (капсюлированной) шахте. Отсасываемая из шахты паровоздушная смесь содержит до 40 г/ж паров растворителя, который должен быть уловлен (рекуперирован). Без улавливания растворителя формование химического волокна сухим способом не может быть рентабельным. Поэтому на заводах химических волокон имеются специальные установки для улавливания летучих растворителей методом адсорбции или абсорбции. [c.672]

Как указывалось выше, в связи с развитием техники возникла потребность в создании жаростойких волокнистых материалов. Предназначенных для эксплуатации при температурах до 2000— 2500 °С. Несмотря на необычайную научно-техническую сложность, эта проблема за последнее десятилетие успешно решена. К тому времени, когда появилась необходимость в жаростойких волокнах, было известно большое число жаростойких материалов, к которым относятся углерод, карбиды. Нитриды, металлы и их сплавы, окислы металлов и др. Превращение этих материалов в волокна представляло собой новую и сложную задачу, так как обычные методы формования химических волокон из расплавов и растворов полимеров в большинстве случаев оказывались непригодными. В настоящее время разработано большое число способов получения жаростойких волокон. Наибольшие успехи достигнуты в производстве жаростойких углеродных и борных волокон. В данном разделе рассматриваются принципы получения и свойства только углеродных волокон. Краткие сведения о других жаростойких волокнах приводятся в монографиях [32]. [c.320]

Этот метод, как указывалось ранее, основан на наполнении химических волокон карбидообразующими элементами и последующей термической обработке. Карбидообразующий элемент должен находиться в волокнистом материале либо в виде окисла, либо в виде соединения, способного превращаться в окисел при низкотемпературной обработке. При последующей высокотемпературной обработке происходит науглероживание окисла за счет углерода волокна до образования карбида. Возможны два способа введения карбндообразующих элементов в волокно. По одному из них карбидообразующие соединения вводятся в прядильный раствор при формовании получают волокно с равномерно распределенными в нем добавками. Применение этого метода рассмотрено выше на примере получения 51С-волокна и смешанного углерод-кремне-земного волокна. По второму варианту готовое химическое волокно пропитывается растворами карбидообразующих элементов, обычно водны.мн растворами солей, хотя, конечно, не исключено использование органических растворителей. Волокно должно обладать сродствол к растворителю с тем, чтобы было достаточно сорбированной соли для последующего получения карбида. В случае применения водных растворов солей с pH ие менее 7 наиболее приемлемым является вискозное волокно. При использовании в качестве исходного материала полиакрилонитрильного или углеродного волокон можно для пропитки применять растворы солей или расплавы солей с кислой реакцией. [c.346]

В заключение следует подчеркнуть, что несмотря на многие свои преимущества метод формования полипропиленового волокна из раствора полимера пока не получил в промышленности химических волокон сколько-нибудь значительного распространения. [c.238]

Сухое формование карбоцепных волокон аналогично формованию ацетатного волокна. При использовании мокрого метода формования карбоцепных волокон в отличие от формования вискозного волокна не происходит химических реакций между компонентами прядильного раствора и осадительной ванны. Струйки прядильного раствора по выходе из фильеры попадают в осадительную ванну, разбавляющую растворитель, в результате полимер коагулирует в форме волокон. Они собираются в нить или жгут и поступают, в соответствующий приемный механизм. Нити обычно наматываются на бобину, жгут штапельного волокна непрерывно поступает в отделочный агрегат, где промывается, отделывается и сушится. [c.464]

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]

Формование волокна методом мокрого прядения происходит при высаживании нити из раствора полимера, например в результате разбавления его водой (волокно РС, медноаммиачный шелк) или в результате химических превращений прядильного раствора, например под действием кислоты или раствора солей (вискозный шелк, белковые волокна). [c.413]

Превращение жаростойких материалов в волокна представляло новую сложную научно-техническую проблему. Традиционные методы формования химических волокон из расплавов и растворов полимеров в большинстве случаев оказались неприемлемыми для переработки в волокна жаростойких неорганических соединений. Предназначенные для переработки в волокно неорганические соединения имеют высокую температуру плавления, что вызывает большие трудности при аппаратурном оформлении процесса в ряде же случаев температура разложения соединений лежит ниже температуры плавления, что исключает возможность их перевода [c.317]

Этот способ основан на использовании химических волокон часто сочетаются принципы формования химических волокон и техника спекания, широко применяемая в порошковой металлургии. Описан ряд конкретных приемов получения волокон этим методом. Согласно патенту [37], химические волокна пропитывают водными растворами солей или смесями солей элементов первой, шестой, восьмой группы до достижения сорбции 0,1 — 1 г металла иа 1 моль полимера. Избыток раствора удаляют, а волокно подвергают термической обработке, при которой происходят разложение и удаление полимера. Термическую обработку проводят в условиях, исключающих воспламенение полимера. На этой стадии образуются окислы металлов, которые затем восстанавливают в среде водорода до металла и спекают его. Исходным материалом служит вискозное волокно оно разлагается при температуре 350—500 °С на воздухе при скорости нагревания 100°С/ч. Этим способом получены волокна из Ш, Ад, N1, М1 + Ее. [c.328]

Методы формования химических волокон. Для производства химических волокон применяют высокомолекулярные природные и синтетические соединения, макромолекулы которых имеют вытянутую линейную или малоразветвленную структуру и сравнительно большой молекулярный вес. Эти соединения, как правило, должны растворяться в доступных растворителях, плавиться без разложения или переходить в пластическое состояние при повышенной температуре. Для приготовления химического волокна исходный полимер в виде вязкого раствора, расплава или в пластичном при нагревании состоянии продавливают через фильеру, имеющую в донышке большое число отверстий малого диаметра (до 25 000 отверстий диаметром 0,04 мм и больше). [c.255]

Извитость волокна — наличие вдоль оси химического волокна более или менее равномерных по величине и форме дуг, образованных механическим воздействием или под действием внутренних напряжений, возникающих в результате специальных методов формования. См. бикомпонентное волокно и структурно-извитое волокно. Извитость волокна повышает потребительскую ценность изделий и улучшает процесс переработки. [c.51]

Синтетическое волокно — химическое волокно, получаемое из синтезированных высокомолекулярных соединений. Производится из растворов и эмульсий полимеров способами сухого и мокрого формования, а также методом формования из расплава или пластифицированного полимера. Основными видами синтетических волокон, наиболее широко используемыми в текстильных изделиях, являются полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, [c.113]

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]

Состав и свойства прядильного раствора (концентрация полимера в растворе и вязкость) зависят от метода формования волокна. Так же как и при получении всех других химических волокон, прядильный раствор, применяемый для формования полиакрилонитрильного волокна сухим способом, обладает значительно более высокой вязкостью, и соответственно концентрация полимера в растворе выше, чем при формовании мокрым способом. При формовании полиакрилонитрильного волокна мокрым способом вязкость прядильного раствора составляет 200—300 сек. а при формовании сухи.м способом — 600—800 [c.179]

К смеси 3,48 е Ы,Ы -бис-(3-аминофенил)-изофталамида и 2,18 г ПМДА добавляют в атмосфере азота 13,7 мл высушенного диметилацетамида и 9,0 мл высушенного пиридина и при охлаждении (.—О °С) перемешивают реакционную смесь 4 ч. Затем охлаждение прекращают, а перемешивание продолжают в течение 7 ч при комнатной температуре. В результате реакции получают вязкий раствор полимера. Циклодегидратация полимера проводится в пленке при 250 °С. Циклизацию полиамидокислоты можно вести и химическим путем, добавляя к полученному раствору полимера избыток уксусного ангидрида при этом реакционный раствор желтеет и из него выпадает осадок полиамидоимида. Полиамидоимид, полученный термической или химической циклизацией, растворим в концентрированной серной кислоте (т1ло,. раствора полиамидоимида в серной кислоте 0,53 дл1г). Полимер растворим также в диметилацетамиде, содержащем ЫС1 (Ллог раствора полимера в таком растворителе 0,97 дл/г). Раствор полиамидоимида в диметилацетамиде с добавкой ЫС1 используется для получения волокна методом сухого формования [c.138]

Состав и свойства прядильного раствора (концентрация полимера в растворе и вязкость) зависят от метода формования волокна. Так же как и при получении всех других химических волокон, прядильный раствор, применяемый для формования полиакрилонитрильного волокна сухим способом, обладает значительно более высокой вязкостью, и соответственно концентрация полимера в растворе выше, чем при формовании мокрым способом. При формовании полиакрилонитрильного волокна мокрым способом вязкость прядильного раствора составляет 300—500 с, а при формовании сухим способом — 600—1000 с (при молекулярном весе полимера 40 000—60 000). Концентрация полиакрилонитрила в прядильном растворе при формовании мокрым способом достигает 18—20%, а при сухом способе — 30—32%. [c.196]

Из всех рассмотренных способов придания извитости химическим волокнам наиболее перспективным, по-видимому, является метод формования бикомпонентных волокон, так как в этом случае получается наиболее устойчивый и равномерный извиток. [c.160]

Путем замедления скорости химической реакции добавлением специальных реагентов в вискозу или в осадительную ванну, можно значительно увеличить толщину оболочки или даже при определенных условиях формования получить волокно, имеющее только структуру оболочки. Этот метод используется при получении высокопрочных вискозных волокон (см. разд. 12.4). [c.307]

В производственных условиях химические волокна получаются двумя методами формованием из вязких растворов или пз расплавов полимеров. [c.65]

Роданисто-натриевый способ. При этом способе формования волокна полимеризацию акрилонитрила проводят на заводах химического волокна. Реакционная смесь состоит из акрилонитрила (не менее 85%) и других мономеров, растворенных в 50%-ном водном растворе роданистого натрия. В реакционную смесь вводят небольшое количество инициатора. Полимеризацию ведут непрерывным методом при повышенных температурах. Непрореагировавшие мономеры отгоняются, а раствор полимера после фильтрации и обезвоздушивания направляется на формование. [c.481]

Существуют два основных метода формования химических волокон, определяемых средой, в которой производится превращение струек жидкости в волокно, а именно метод сухого формования и метод мокрого формования. [c.139]

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]

Из химических волокон можно делать ткани несминаемые, водостойкие, водоотталкивающие, безусадочные, негорючие, прозрачные, с повышенной износоустойчивостью. Ткани из химических волокон значительно дешевле натуральных. Из химических волокон можно производить нетканые ткани и изделия методом формования. Химические волокна получают все большее применение как примесь к натуральным — хлопку, льну, шерсти. Для технических целей (изготовление сетей, тканей для фильтров, автокорда, транспортерных лент и т. д.) химические волокна становятся незаменимым материалом. [c.6]

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]

Химический метод формования используется при получении гнд-ратцеллюлозных и некоторых синтетических волокон, например, на основе полиимидазолов. Их получают мокрым способом из концентрированных растворов промежуточных веществ (полупродуктов), которые при взаимодействии с компонентами осадительной ванны в процессе формования частично или полностью переходят в нерастворимое состояние, чем и определяется химический состав будущего волокна. Например, в случае формования вискозного волокна в растворе находится ксантогенат целлюлозы, который под действием серной кислоты осадительной ванны переходит в гид-ратцеллюлозу по схеме (см. стр. 32). [c.239]

ПТФЭ — кристаллизующийся неплавкий и нерастворимый полимер (см. Тетрафторэтилена полимеры). (Эн не м. б. переработан в волокно обычными методами формования химических волокон (из р-ра или расплава). Для получения волокна из ПТФЭ разработана специальная технология, основанная на использовании в качестве исходного прядильного материала коллоидных систем, содержащих частицы ПТФЭ. [c.394]

Для того чтобы избежать повторений, те вопросы, которые будут освещаться в других статьях, в сопряженной статье лишь упоминаются. Так, например, в Акрилонитрила полимзрах лишь упомянуто о применении полиакрилонитрила для производства волокна и сделана ссылка на статью Полиакрилонитрильные волокна , где описаны методы формования этих волокон и приведены их свойства. Общие методы производства химических волокон описаны в статье Формование химических волокон. Сравнение свойств различных синтетических волокон приведено в Волокнах синтетических . В статье Акрилонитрила полимеры рассказано о путях получения этих полимеров по различным механизмам. Однако общие закономерности реакций описаны в специальных статьях, например Радикальная полимеризация , Анионная полимеризация . В статье Акрилонитрила полимеры ириведепы, в частности, диэлектрические свойства полиакрилонитрила сопоставление различных полимеров по этим свойствам дано в статье Дх электрические свойства . [c.5]

Получение. М. можно формовать из большинства волоктобразующих полимеров. Однако чаще всего используют полиамиды, полиэтилентерефталат, полиолефины и сополимеры винилиденхлорида с винилхлоридом (см. Винилиденхлорида сополимеры). М. формуют через фильеру с одним или несколькими отверстиями, чаще всего из расплавов полимеров, т. к. при формовании из р-ров получают М. со значительной пористостью и, следовательно, невысокой прочностью. О методах формования и применяемом оборудовании см. Формование химических волокон. Прядильные машины, М. условно подразделяют на волокна малого 0,1 мм) и большого О 0,1 мм) диаметра. М. малого диаметра незначительно отличаются по свойствам от текстильных элементарных волокон. Получают оба эти типа волокон по одинаковой технологической схеме — формованием в воздушную охлаждающую среду. [c.148]

Средний молекулярный вес сополимеров хлористого винилидена (60—80%) с нитрилом акриловой кислоты (40—20%) может достигать нескольких сот тысяч они растворимы в ацетоне пригодны для изготовления прочного и сравнительно стойкого к химическим агентам волокна . Свойства и методы формования такого волокна подробно исследованы Зазулиной 5. [c.103]

Предлагаемая читателям книга является следующей попыткой в указанном направлении. Автор ставил своей целью охватить то основное, что объединяет процессы получения 1различ1ных видов химических волокон. Наряду с рассмотрением общих теоретических основ процессов получения химических волокон (Наибольшее внимание уделено тем вопросам, которые менее подробно или совсем (Мало затронуты в уже вышедших книгах, в частности новым методам формования, ориентационным и релаксационным процессам, особенностям формирования структуры и свойств новых видов химических волокон. Более детально сведения о структуре, структурной обусловленности механических, термических, электрических, оптических свойств и действии различных сред на химические волокна будут приведены в следующей подготавливаемой автором к печати книге Структура и свойства волокон . [c.9]

Указанное обстоятельство является одной из существенных причин, определивших быстрый технический прогресс промышленности химических волокон в последние годы. Чтобы характеризовать это направление развития промышленности, достаточно указать на производство медноаммиачного волокна по вискозному способу (щелочной способ формования), вискозного волокна по медноаммиачному способу (формование волокна из высоковязких растворов в воронке с сильной вытяжкой), триацетатного щелка и волокна хлорин по мокрому способу, полиакрилонит- рильного волокна по ацетатному способу. Можно указать также на использование методов непрерывного формования и отделки, разработанных для вискозных волокон, в производстве медноаммиачного и капронового волокон, методов сокращенной отделки вискозного шелка и упрочнения искусственных волокон — в производстве синтетических волокон. [c.11]

Путем регу 1ир0вания физической структуры полимера (изменением соотношения между кристаллической и аморфной фракциями, ориентации элементов структуры вдоль оси волокна, и др.) можно в широких пределах изменять комплекс фи-зико-механических свойств химических волокон. Современные методы формования вискозного волокна и приготовления прядильного раствора позволяют заметно регулировать структуру полимера и тем самым получать волокна с желаемыми свойствами. Используя указанные возможности, за последние годы удалось получить ряд новых гидратцеллюлозных волокон. Среди них особый интерес представляют высокопрочное вискозное кордное (ВОЛОКНО и так называемые полинозные или высоко--модульные волокна. По своим физико-механическим свойствам полинозные штапельные волокна приближаются к хлопку (хлопкоподобные). [c.305]

Крашение волокон в массе применяется в промышленности синтетических волокон при производстве полиамидного и полиэфирного волокон. Красители должны обладать высокой термостойкостью. По данным В. И. Майбороды и oтp.2 для крашения капронового и лавсанового волокон в массе можно применять сравнительно широкий ассортимент красителей. При производстве окрашенного в массе волокна несколько затрудняется процесс формования, так как увеличивается засоряе-мость фильер, особенно если краситель не растворяется в полимере (в этом случае для предотвращения засорения фильер краситель должен обладать высокой степенью дисперсности). До недавнего времени на практике наиболее часто применялось крашение полиэтиленового моноволокна в массе . Полипропиленовое волокно, окрашенное в массе, выпускается фирмой Монтекатини и фирмой Геркулес Паудер К° . При этом методе крашения обычно на предприятия поступает окрашенный полимер. Крашение полимера можно проводить и на заводе химического волокна. Для этого к неокрашенному гранулированному полимеру добавляют краситель и повторно гранулируют полимер, пропуская его через шнек. Такой метод крашения полимера нельзя признать рациональным. [c.218]

Формование волокна — самая ответственная операция и заключается в том, что прядильная масса подается в фильеру (ннте-образователь), имеющую большое число мельчайших отверстий в донышке в зависимости от метода формования, обычно от 100 до 6000 и выше. Выдавленные через отверстия фильеры тонкие струйки раствора попадают в осадительную ванну, где в результате химических реакций происходит осаждение или выпадение полимера из раствора, т. е. идет отвердение струек и из каждой струйки образуется элементарное волокно. Это способ мокрого прядения из раствора, по которому получается вискозное и медноаммиачное [c.208]