ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение волокна капрон непрерывным методом из "Основы химии и технологии химических волокон" Основными параметрами процесса формования полиамидных волокон из расплава являются скорость формования, вязкость расплава, температура на плавильной решетке и в шахте, толщина элементарного волокна и комплексной нити. [c.69] Скорость формования. Как уже указывалось, скорость формования из расплава значительно выше, чем из раствора полимера. Полиамидная нить формуется со скоростью от 500 до 1200 м/мин. На некоторых заводах полиамидного волокна скорость формования повышают до 4000—5000 м/мин. Чем больше толщина элементарного волокна, тем меньше скорость формования. [c.69] В результате высокой скорости приема нити фильерная вытяжка при формовании волокна из расплава значительно больше, чем при формовании из раствора. Например, при скорости формования 800 м/мин фильерная вытяжка составляет 2000—2500%. Несмотря на такую фильерную вытяжку, на бобину принимается почти неориентированное волокно. Это объясняется тем, что вытягивание происходит в основном около фильеры, когда образующееся из расплава волокно еще не застыло и, следовательно, устойчивая и необратимая ориентация макромолекул не может быть достигнута. [c.69] Однако при дальнейшем повышении скорости приема нити ориентация агрегатов макромолекул и соответственно прочность волокна значительно повышаются. Например, при увеличении скорости приема нити до 4000—5000 м/мин происходит такая же ориентация макромолекул, как при формовании волокна со скоростью 800—1000 м/мин и последующем вытягивании его на 350—400%-Следовательно, при формовании волокна с такой высокой скоростью необходимость вытягивания его на крутильно-вытяжных машинах отпадает. [c.69] При скорости более 2500 м/мин, когда в процессе формования происходит ориентация макромолекул волокна, существенное влияние на физико-механические свойства нити оказывает величина фильерной вытяжки 83]. [c.69] Как видно из приведенных данных, с увеличением фильерной вытяжки закономерно повышается прочность нити и снижается удлинение. [c.70] При повышении скорости формования на 100 м/мин максимально достигаемая степень вытягивания на последующих стадиях технологического процесса уменьшается примерно на 10%, прочность нити, получаемой на прядильной машине, повышается на 2 гс/текс (20 мН/текс) и удлинение снижается на 2%. Так, если при скорости приема нити на прядильной машине 600 м/мин максимальная степень последующего вытягивания волокна составляет 470%, то при приеме той же нити со скоростью 1160 м/мин она может быть вытянута в тех же условиях всего на 350%. Следовательно, при изменении скорости формования необходимо учитывать соответствующее изменение степени последующего вытягивания нити. [c.70] Вязкость расплава. Обычно вязкость расплава на плавильной решетке составляет 500—1500 П (50— 150 Па - с). [c.70] Температура на плавильной решетке. Температура, которую надо поддерживать на плавильной решетке, зависит от вязкости расплава полиамида при его плавлении. Чем больше вязкость расплава, тем выше должна быть температура на плавильной решетке, чтобы обеспечить требуемую вязкость расплавленной массы, проходящей через песочные фильтры и отверстия фильеры. [c.70] Чем выше температура, тем больше опасность частичного разложения полиамида и тем тщательнее должна быть проведена очистка азота от следов кислорода. Максимально допустимое содержание кислорода в азоте, непрерывно пропускаемом над плавильной решеткой, при формовании волокна капрон и анид составляет 0,005%. При 290—300 °С начинается термическая деструкция и разложение полиамида. Следовательно, повышение температуры на плавильной решетке выше 280—290 °С недопустимо. [c.70] Поскольку температура плавления полиамида Типа найлон 6,6 выше температуры плавления капрона, температура на плавильной решетке при формовании волокна найлон 6,6 должна быть выше. Возможность изменения температуры при формовании волокна найлон 6,6 более ограничена, чем при формовании волокна капрон. Это существенный недостаток процесса формования волокна из полиамида найлон 6,6. [c.70] При формовании волокна найлон 6,6 мономер не образуется, и поэтому лить не промывают. [c.71] Температура в шахте. Влияние температуры в шахте на свойства получаемого волокна исследовано недостаточно. Согласно опубликованным данным [84], при повышении температуры в шахте удлинение невытянутого волокна снижается. Например, при температуре в шахте 20, 120, 175 °С удлинение невытянутой нити составляет соответственно 405, 285 и 200%. [c.71] Если формуемая нить проходит через обогреваемую шахту, то полностью вытянутое волокно, не требующее последующего вытягивания, получается при скорости формования 2000 м/мин, а не 4000 м/мин, как это имеет место при движении нити через необо-греваемую шахту. [c.71] В обычных условиях формования значительно повышать температуру в шахте нецелесообразно. Если сформованное при нормальной температуре в шахте волокно принимать в ванну, температура которой 50—60 °С, оно получается аморфным. При последующем нагреве при температуре выше 180°С это волокно кристаллизуется. В результате повышается, плотность, значительно (в 5—6 раз) увеличивается модуль Юнга, снижается гигроскопичность и количество красителя, сорбируемого волокном. [c.71] Толщина элементарного волокна и комплексной нити. Толщина комплексной нити, получаемой формованием из расплавов, может изменяться в значительно более широких пределах, чем при формовании из раствора. Это объясняется тем, что при формований из расплава нет необходимости испарять большие количества растворителей, а также высокой прочностью и эластичностью нити, вследствие чего создается возможность получения моноволокна толщиной 300—500 текс и тонкой нити толщиной 3—1,5 текс, используемой в трикотажной промышленности. Толщина элементарного волокна составляет 0,4—0,2 текс. При получении нити для технических целей толщина элементарного волокна может быть повышена. Необходимо учитывать, что в результате последующего вытягивания на 350—400% толщина нити уменьшается в 3,5—4 раза. Следовательно, на прядильной машине нить должна быть в 3,5—4 раза толще готовой нити. [c.71] При непрерывном процессе полимеризации капролактама и формования волокна до поступления полимера в фильеру из него должны быть удалены капролактам и его олигомеры для этого расплав подвергают демономеризации. В зависимости от условий проведения этого процесса, и особенно от его аппаратурного оформления, на прядильную машину может поступать расплав, содержащий различное количество низкомолекулярных фракций. [c.72] Содержание низкомолекулярных фракций в расплаве может быть примерно такое же (4—4,5%), как в расплаве, поступающем в фильеру при формовании волокна описанным выше периодическим методом. Это волокно должно быть дополнительно промыто для удаления повышенного количества низкомолекулярных фракций, затрудняющих последующую переработку волокна (см. разд. 2.10). [c.72] В поступающем на прядильную машину расплаве, а следовательно и в получаемом волокне, может содержаться пониженное количество капролактама и низкомолекулярных фракций, не превышающее 2—2,5% от массы полимера, т. е. столько же, сколько в расплаве, подаваемом в фильеру из экструдера. При таком содержании низкомолекулярных фракций дополнительной промывки волокна, как показал длительный опыт работы, не требуется. [c.72] Для демономеризации поликапроамида (или, точнее, для удаления основного количества мономера и части олигомеров) предложены два метода отгонка с перегретым паром и отсос под вакуумом. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и не достатки. [c.72] Вернуться к основной статье