Производство синтетических волокон

Полиамидные Полиолефиновые

Синтетические волокна

(капрон, найлон, энант)

Полимеры, из которых приготавливаются во­локна, могут быть использованы и как пластики. Однако не все полимеры, используемые как пластики, могут служить для приготовления волокон. Для того чтобы данный полимер мог быть использован при изготовлении волокон, необходимо, чтобы он обладал определенным комплексом свойств.

Необходимо, чтобы материал растворялся или при определенных условиях размягчался и обладал текучестью. Однако он должен обладать достаточно высокой температурой размягчения, чтобы ткань не сплавлялась при глажении. Материал должен сохранять высокую прочность в широком диапазоне температур, оказывать достаточно сильное противодействие деформации и должен обладать рядом специфических свойств, как-то: устойчивостью к действию растворителей и отбеливающих средств, к солнечному свету, теплопроводностью, несминаемостью, не должен быть токсичным.

В большинстве случаев технологический процесс производства химических волокон можно свести к трем основным стадиям: 1) приготовление концентрированного вязкого прядильного раствора или расплава полимера; 2) формование волокна; 3) текстильная обработка и отделка полученных нитей. Волокно состоит из длинных полимерных молекул, между которыми действуют значительные силы межмолекулярного взаимодействия. Во всех случаях материал волокна имеет высокую степень ориентации. Высокая степень ориентации звеньев цепных молекул осуществляется в процессе продавливания раствора или расплава полимера через узкие отверстия и увеличи­вается последующей механической обработкой волокна.

Если полимер плавится, то осуществляют прядение из расплава. Для этого расплавленный полимер под высоким давлением продавливают с постоянной скоростью через пла­стину с большим числом мелких отверстий – фильеру. Фильера служит для разделения общего потока прядильного раствора или расплава на ряд тонких струек, которые потом превращаются в отдельные волокна. Их соединяют вместе и наматывают на бобины. Для ориентации звеньев цепных молекул в волокне, что необходимо для улучше­ния его свойств, волокно вытягивают.

Плавление полимера осуществляется пропусканием его через решетку, состоящую из труб, обогреваемых электричеством или паром. Расплавленный полимер от действия кислорода защищают инертным газом. Тем не менее, во время плавления в нем могут происходить процессы, сопровождающиеся образованием твердых частиц. Для их удаления служат фильтры, помещаемые непосредственно перед фильерами. Чтобы ускорить охлаждение нитей по выходе из фильер, их обдувают воздухом. Затвердевшие нити наматывают на бобины со скоростью примерно 750 м/мин. Вытяжка, необходимая для осуществления ориентации, производится на специальных вытяжных машинах. Эти машины состоят из двух пар роликов, двигающихся с разной скоростью, в результате чего волокно растягивается. После вытяжки волокно наматывается на бобине. В тех случаях, когда прядение осуществляется не из расплава, а из раствора, различают сухое прядение (когда растворитель испаряется) и мокрое прядение (когда растворитель удаляется при поступлении раствора в другую жидкость, не растворяющую полимер).

В процессе мокрого прядения раствор полимера проходит через фильеру и поступает в жидкость, вызывающую его коагуляцию.

Волокно после мокрого прядения поступает в кружку центрифуги. Волокно можно промывать, сушить и окрашивать в том виде, в каком оно укладывается в кружке центри­фуги.

При сухом прядении процесс начинается с приготовления раствора полимера. Прядение осуществляют в вертикальной трубе – шахте, снабженной рубашкой для регулирования температуры. Аналогичное устройство применяется и при мокром прядении.

Получаемые различными способами химические волокна характеризуются следующими наиболее важными показателями:

Прочностью волокон, которая выражается длиной волокна, имеющего вес, равный нагрузке, разрывающей волокно (ркм – разрывные километры). Разрывная длина химических волокон изменяется в пределах от 9 ркм (казеиновое волокно) и до 75 ркм (полиамидное волокно).

Разрывным удлинением – удлинением волокна в момент его разрыва, выражаемым в процентах от длины волокна перед нагружением. Разрывное удлинение волокон в сухом состоянии колеблется от 6–8 % (хлопок) до 25 % (казеиновое волокно). В мокром со­стоянии разрывное удлинение колеблется от 7–9 % (хлопок) до 30 % (казеиновое волокно).

Тониной элементарного волокна, выражаемой обычно метрическим номером, т. е. длиной волокна в метрах, соответствующей его весу в граммах.

Дата добавления: 2014-12-08