ФОРМОВА́НИЕ ХИМИ́ЧЕСКИХ ВОЛО́КОН

ФОРМОВА́НИЕ ХИМИ́ЧЕСКИХ ВОЛО́КОН, по­лу­че­ние хи­мич. во­ло­кон пу­тём про­дав­ли­ва­ния рас­тво­ра или рас­пла­ва во­лок­но­об­ра­зую­ще­го по­ли­ме­ра че­рез тон­кие от­вер­стия в ме­тал­лич. пла­стин­ке (филь­е­ре) с по­сле­дую­щим за­твер­де­ва­ни­ем об­ра­зую­щих­ся струй. Пред­ва­ри­тель­но ис­ход­ный по­ли­мер пу­тём рас­плав­ле­ния, пла­сти­фи­ка­ции или рас­тво­ре­ния пе­ре­во­дят в вяз­ко­те­ку­чее (жид­кое) со­стоя­ние; рас­плав (рас­твор) очи­ща­ют от ме­ха­нич. при­ме­сей и пу­зырь­ков воз­ду­ха; вво­дят в не­го тер­мо- или све­то­ста­би­ли­зи­рую­щие до­бав­ки, пиг­мен­ты и пр. До­зи­ро­ван­ный рас­твор или рас­плав по­да­ёт­ся на филь­е­ры. В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния и тол­щи­ны фор­муе­мо­го во­лок­на ко­ли­че­ст­во от­вер­стий в филь­е­ре и их диа­метр мо­гут быть раз­лич­ны­ми. Осн. спо­со­бы Ф. х. в.: из рас­пла­ва или пла­сти­фи­цир. по­ли­ме­ра (до 80% всех во­ло­кон), мок­рое фор­мо­ва­ние из рас­тво­ра в сре­де оса­ди­те­ля, су­хое фор­мо­ва­ние из рас­тво­ра с ис­па­ре­ни­ем рас­тво­ри­те­ля.

При Ф. х. в. из рас­пла­ва струи по­ли­ме­ра, на­гре­тые до 280–300 °C, по­сту­па­ют из филь­е­ры в ох­ла­ж­дае­мую воз­ду­хом вер­ти­каль­ную шах­ту, где про­ис­хо­дит пре­вра­ще­ния стру­ек вяз­кой жид­ко­сти в тон­кие во­лок­на. С це­лью уп­роч­не­ния во­лок­на под­вер­га­ют ори­ен­тац. вы­тя­ги­ва­нию. Спо­соб ис­поль­зу­ют для фор­мо­ва­ния по­ли­амид­ных, по­ли­эфир­ных (по­ли­эти­лен­те­реф­та­лат­ных и др.), по­ли­оле­фи­но­вых и др. во­ло­кон (рас­пла­вы поли­ме­ров долж­ны иметь ра­бо­чую темп-ру на 30–60 °C вы­ше темп-ры плав­ле­ния). Ф. х. в. из рас­пла­ва ха­рак­те­ризу­ет­ся вы­со­кой ско­ро­стью (500–5500 м/мин), са­ни­тар­но-ги­гие­нич. и эко­ло­гич. безо­пас­но­стью. Реа­ли­зо­ва­но вы­со­ко­ско­ро­ст­ное (6000–8000 м/мин) Ф. х. в. из рас­пла­ва (в осн. для тек­стиль­ных по­ли­эфир­ных ни­тей, пред­на­зна­чен­ных для по­след­не­го тек­сту­ри­ро­ва­ния или при­ме­не­ния в про­из-ве три­ко­та­жа).

При мок­ром спо­со­бе Ф. х. в. струи рас­тво­ра по­ли­ме­ра че­рез филь­е­ры по­сту­па­ют в т. н. оса­дит. ван­ну, ко­то­рая за­пол­не­на жид­ко­стью, спо­соб­ной оса­ж­дать по­ли­мер. Обра­зую­щие­ся ге­ле­об­раз­ные ни­ти под­вер­га­ют ори­ен­тац. вы­тя­ги­ва­нию, про­мы­ва­ют от ос­тат­ков рас­тво­ри­те­ля и оса­ди­те­ля, су­шат. Вы­со­кое гид­рав­лич. со­про­тив­ле­ние оса­дит. ван­ны обу­слов­ли­ва­ет срав­ни­тель­но не­боль­шую ско­рость про­цес­са (30–150 м/мин) и низ­кую про­из­во­ди­тель­ность при фор­мо­ва­нии тон­ких тек­стиль­ных ни­тей че­рез филь­е­ры с ма­лым (10–100) чис­лом от­вер­стий. Про­из­во­ди­тель­ность аг­ре­га­тов воз­рас­та­ет при ис­поль­зо­ва­нии филь­ер с боль­шим (до 120 тыс.) чис­лом от­вер­стий. Мок­рым спо­со­бом фор­му­ют вис­коз­ные, по­ли­ак­ри­ло­нит­риль­ные, по­ли­амид­ные, по­ли­ви­нил­хло­рид­ные, по­ли­ви­нил­спир­то­вые (гл. обр. в ви­де жгу­тов и шта­пель­но­го во­лок­на), а так­же мн. сверх­проч­ные, сверх­вы­со­ко­мо­дуль­ные и тер­мо­стой­кие во­лок­на на ос­но­ве аро­ма­тич. по­ли­ме­ров. Раз­но­вид­ность мок­ро­го спо­со­ба – Ф. х. в. че­рез воз­душ­ную про­слой­ку (су­хо-мок­рое Ф. х. в.). По су­хо-мок­ро­му ме­то­ду вы­со­ко­кон­цен­трир. на­гре­тый рас­твор по­ли­ме­ра, вы­хо­дя­щий из от­вер­стий филь­е­ры, про­хо­дит сна­ча­ла че­рез возд. про­слой­ку тол­щи­ной 5–50 мм, за­тем по­ступа­ет в оса­дит. ван­ну. Этот ме­тод позво­ля­ет в неск. раз уве­ли­чить ско­рость Ф. х. в. по срав­не­нию с обыч­ным про­цес­сом и дос­тиг­нуть бо­лее вы­со­кой сте­пе­ни ори­ен­та­ции во­ло­кон.

Для су­хо­го спо­со­ба Ф. х. в. при­ме­ня­ют пре­им. рас­тво­ры по­ли­ме­ров в лег­ко­ле­ту­чих рас­тво­ри­те­лях (аце­то­не, ме­ти­лен­хло­ри­де и др.). Струи рас­тво­ра по­сту­па­ют в вер­ти­каль­ную шах­ту, в ко­то­рой цир­ку­ли­ру­ет по­дог­ре­тый воз­дух, и за­твер­де­ва­ют вслед­ст­вие ис­па­ре­ния рас­тво­ри­те­ля. Ско­рость про­цес­са 200–500 м/мин. Спо­соб ис­поль­зу­ют гл. обр. для фор­мо­ва­ния аце­тат­но­го во­лок­на в ви­де тек­стиль­ной ни­ти.