ФОРМОВА́НИЕ ХИМИ́ЧЕСКИХ ВОЛО́КОН
-
Рубрика: Химия
-
Скопировать библиографическую ссылку:
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.