ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вытягивание вискозных волокон при формовании из "Физико-химические основы технологии химических волокон" В образуюш,емся вискозном волокне можно заметить четыре зоны, различающиеся продольным градиентом скоростей течения. [c.242] Первая зона (внутри каналов фильеры) характеризуется тети, что продольный градиент скорости течения прядильного раствора G = 0. Вследствие низкой вязкости вискозы (из-за сравнительно небольшого содержания полимера) напряжение сдвига невелико и струйка после выхода из фильеры (рис. 8.3) расширяется мало. [c.242] Вторая и третья зоны — расширение и последующее вытягивание струйки вискозы, рост и последующее уменьшение продольного градиента скорости течения резко отличаются от других прядильных растворов (см. рис. 6.1 и 6.2). [c.242] Из рис. 8.3 видно, что при формовании вискозных волокон луковица практически не образуется. Расширенная часть струйки сливается с донышком фильеры, после чего она начинает сужаться. Это сужение продолжается на расстоянии до 500 мм (заканчивается вблизи точки Л, показанной на рис. 8.1), где начинается четвертая зона формования. [c.242] Четвертая зона — вытягивание гидратцеллюлозного волокна— характеризуется тем, что образующееся волокно имеет переменное сечение, т. е. толщина его постоянно уменьшается. [c.242] Фильерная вытяжка, определяемая формулой 6.3, всегда оказы вается положительной (от - -20 до - -50%), в то время, как большинство синтетических волокон, получаемых из раствора мокрым способом, формуется при отрицательной фильерной вытяжке. [c.242] Применение же обычных вискозных фильер с отверстиями диаметром 0,08—0,09 мм, а следовательно, и положительных фильерных вытяжек приводит к неустойчивости формования и частым обрывам волокон вблизи фильеры из-за неспособности быстро твердеющей вискозной струйки значительно вытягиваться. [c.243] По этой причине при формовании вискозных волокон создается парадоксальное положение. Устойчивость формования (при положительных фильерных вытяжках) оказывается тем выше, чем быстрее достигается точка В (см. рис. 8.1) и меньше время Т] + %2, однако качество волокна при этом ухудшается. [c.243] Ориентационное вытягивание свежесформованных волокон также отличается от аналогичной стадии формования синтетических волокон, получаемых из раствора мокрым способом. При формовании вискозных волокон нет четкого перехода от невызывающего ориентации вытягивания вискозной струйки и ксантогенатного волокна к ориентационному вытягиванию гидратцеллюлозы. [c.243] Ориентационное вытягивание внешнего гидратцеллюлозного слоя начинается задолго до достижения точки А и заканчивается за точкой В. [c.243] Вследствие значительных механических усилий, возникающих в ванне из-за большой скорости формования (100—150 вместо 5— 15 м1мин для большинства синтетических волокон мокрого формования), большого гидравлического сопротивления и трения о нитепроводящие детали вискозные волокна, выходящие из ванны, в значительной мере ориентированы и обладают сравнительно большой прочностью (18—20 гс/ге/сс). [c.243] С увеличением S прочность струйки возрастает, и устойчивость формования (измеряемая величиной Укр) тем выше, чем больше dsjdx. [c.244] Добавление в вискозу модификаторов значительно замедляет образ )вание внешнего гидратцеллюлозного слоя, облегчает свободное расширение вискозной струйки и увеличивает ее максимальный диаметр на 5—20%, но именно по этой причине снижается устойчивость и скорость формования. [c.244] Таким образом, все факторы, ускоряющие образование гидратцеллюлозного слоя, увеличивают устойчивость формования, приближая точку А к фильере и ухудшая структурную однородность образующихся волокон. [c.244] В то же время факторы, увеличивающие расстояние до точки А и повышающие структурную однородность волокон (снижение концентрации серной кислоты и увеличение концентрации сульфата цинка в ванне, применение модификаторов и молодых вискоз с большим отношением NaOH к цeллюлoзe)J снижают устойчивость формования и вынуждают технологов снижать скорость формования, фильерную вытяжку и механические усилия при движении волокна в осадительной ванне. [c.244] Из сказанного следует, что при получении обычных штапельных волокон, формуемых через фильеры с большим числом отверстий, для которых высокая прочность и структурная однородность не так обязательны, необходимо применять рел имы, обеспечивающие мак-симальнук) устойчивость формования, а при формовании вь1С0К0-прочных и высокомодульных волокон — режимы С минимально допустимой устойчивостью формования. [c.245] Наивысшая ориентация вискозных волокон достигается при их вытягивании в пластичном состоянии, когда межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия примерно равны. Более раннее вытягивание волокон не эффективно, так как достигаемая ориентация макромолекул вновь нарушается в результате релаксационных процессов. Попытки вытягивать волокна за оптимальной областью О (см. рис. 6.4 и 6.5) также не приводят к положительным результатам вследствие того, что макромолекульг ориен. тируются с трудом и в волокнах появляются механические дефекты. [c.245] Ориентационное вытягивание вискозных волокон осуществляется в принципе так же, как и вытягивание других видов химических волокон, однако-имеются и существенные различия. [c.245] Благодаря большому кoличe fвy водородных связей и жесткости макромолекулярных цепей температура стеклования гидратцеллюлозы очень высока и вытягивание сухих вискозных волокон практически невозможно. [c.245] Свежесформованные волокна быстро стареют даже в сильно набухшем состоянии. Поэтому их можно вытягивать только непосредственно после формования при температурах не ниже 90— 100° С. При сушке свежесформованных и отмытых вискозных волокон старение настолько усиливается и энергия межмолекулярных взаимодействий достигает таких величин, что после вторичного набухания в воде они полностью теряют способность вытягиваться в пластифицированном состоянии. [c.245] Вернуться к основной статье