химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

ние. Кинетика его описывается эмпирич. ур-нием:

W

где Ws — количество вещества, перешедшего в твердую фазу; С и D — эмпирич. константы. При вторичном структурообразовании в полимере происходит дальнейшее упорядочение структуры, повышается степень кристалличности.

Затвердевшие струи не обладают в ряде случаев комплексом необходимых потребительских свойств: прочностью, эластичностью, устойчивостью к динамич. нагрузкам. Эти свойства они приобретают после ориентаци-онного вытягивания и термофиксации.

Ориентационное вытягивание производят после завершения первичного структурообразования, когда степень кристалличности еще невелика. Степень вытяжки зависит от характера надмолекулярной структуры и агрегатного состояния, определяющего подвижность системы. Последняя определяется темп-рой или наличием пластифицирующей жидкости. Вытягивание ведут при темп-ре, несколько превышающей темп-ру стеклования. В ряде случаев для снижения темп-ры стеклования в волокно вводят пластификатор (в этом случае процесс наз. пластификационной вытяжкой). Ориентационная вытяжка при темп-ре, близкой к темп-ре стеклования, протекает по принципу аффинного преобразования сплошной среды при ее упругом деформировании, что доказывается практически полной обратимостью деформации. Вытяжка при температурах, близких к температуре течения (термовытяжка), протекает преимущественно в режиме вязкого течения. Волокно в этом случае вытягивается в 5—10 раз.

В зависимости от того, какие свойства необходимо придать волокну, после ориентационной вытяжки его подвергают релаксации (нагревание в свободном состоянии, обеспечивающем возможность усадки волокна) или термофиксации (длительное нагревание под натяжением). Тот и др. процессы происходят при темп-рах, превышающих темп-ру стеклования волокнообразующего полимера. Релаксация протекает быстро; относительное удлинение волокна при этом повышается, а прочность и модуль упругости снижаются. При термофиксации же прочность и модуль упругости повышаются, а удлинение снижается.

Кинетика фазового перехода от жидкого состояния (расплав, р-р) к твердому может осложняться частичным переходом системы в жидкокристаллич. состояние (см. Структура). При этом сформованное, но не подвергнутое ориентационной вытяжке волокно имеет заметно выраженную «предориентацию», к-рая усиливается при формовании в «мягких» условиях (низкая степень пересыщения или переохлаждения). Крайний случай этого явления — Ф. в. из р-ров или расплавов, полностью находящихся в жидкокристаллич. состоянии. Это реализуется при использовании жесткоцепных полимеров (ароматич. и гетероциклич. полиамиды, полиэфиры, полигидразиды и др.). Сформованное волокно из р-ров таких полимеров непосредственно после отверждения имеет очень высокую степень ориентации. Его прочность достигает 200—250 гс/текс (см. также Прочность химических волокон).

Технология. Ф. в. из расплава применяется для полимеров, у к-рых темп-ра плавления лежит ниже их темп-ры пиролитич. распада. По этому методу производятся полиамидные (из поли-е-капроамида и по-лигексаметиленадипинамида), полиэфирные, полипрог пиленовые, полиформальдегидные волокна. Полимер в виде гранул поступает под действием собственного веса или с помощью шнека в плавильное устройство. Последнее представляет собой экструдер, змеевик, обогреваемый высокотемпературным теплоносителем, или различного вида устройства с омич. электроподо7 гревом (свернутая спираль, пластина из серебра 'или алюминия, колосники и др.). Наиболее прогрессивное оборудование — экструдер. Он позволяет перерабатывать высоковязкие полимеры, из к-рых получают волокна высокой прочности. Расплав из плавильного устройства дозируется зубчатым насосом и под давлением в несколько Мн/м2 (несколько десятков кгс/см2) продавливается через отверстия фильеры диаметром от 0,25 до 0,50 мм. Вытекающие струи проходят через вертикальную шахту, в к-рой циркулирует кондиционированный воздух. Струи затвердевают и наматываются в виде непрерывной нити на приемную бобину.

Для производства нек-рых волокон (полиамидных, полиэфирных) разработан прямой метод формования из расплава, получающегося непосредственно в аппаратах полимеризации или поликонденсации. Стадия выделения полимера в виде гранулята в этом случае отсутствует. Отпадает также необходимость в плавильном устройстве.

Волокно с приемных бобин подвергают 4—5-кратной ориентационной термовытяжке на крутильно-вытяжных машинах. У наиболее прогрессивного оборудования все операции совмещены на одной прядильной машине (в этом случае Ф. в. наз. однопроцессным).

Вытянутое волокно в случае необходимости подвергают термофиксации в герметичных шкафах или тоннельных аппаратах. Волокна технич. назначения подвергают термофиксации после изготовления из них ткани.

Метод Ф. в. из расплава имеет ряд преимуществ перед др. методами: высокая скорость (обычно 800—1 1200 м/мин; при однопроцессном формовании — 3000— 5000 м/мин), безвредность, высокие физико-механич.1 свойства получаемых волокон. Недостаток метода —1 невозможность применения фильер с большим числом1 отверстий (более 1000). Поэтому Ф. в. из расплава наиболее пригодно для производства комплексных нитей, хотя объем выпускаемых по этому методу штапельных волокон, гл. обр. полиэфирных, также значителен.

При мокром способе Ф. в. раствор с концентрацией полимера 5—20% и вязкостью 5—30 н-сек/м2 (50—300 пз) продавливается под давлением 200— 500 кн/м2 (2—5 кгс/см2) через отверстия фильеры диаметром 0,04—0,10 мм в осадительную ванну. Вытекающие струи находятся в жидком состоянии на расстоянии 2—10 мм от фильеры. Далее они твердеют вследствие замены растворителя на осадитель. Длина пути нити в осадительной ванне (обычно 40—100 см) определяется коагулирующей способностью осадительной ванны, скоростью формования, темп-рой и др. факторами. В зависимости от направления движения нити различают горизонтальное и вертикальное Ф. в. При втором варианте обеспечивается большая устойчивость процесса и лучшая равномерность волокна, однако он сложнее в аппаратурном оформлении. Для снижения гидродинамич. сопротивления и осуществления больших фильерных вытяжек проводят формование в спутном потоке осадительной ванны (трубочный и вороночный методы формования).

Выходящая из осадительной ванны нить принимается на вращающийся диск. На 1 часть полимера в набухшей нити приходится 2—4 части гидродинамически, капиллярно и сольватно связанной жидкости. Темп-ра стеклования полимера в таком состоянии обычно ниже 100°С, и нить подвергают ориентационной вытяжке в 2—4 раза в среде пластификационной ванны с темп-рой 80—100°С.

После вытяжки осуществляют релаксацию или термофиксацию волокна. При мокром способе, в отличие от др. методов, структура и свойства волокна существенно зависят от способа его сушки. Если сушку проводят под натяжением, получаемое волокно при смачивании дает усадку. При сушке происходит также необратимое сплющивание (коллапсирование) пор, вследствие чего снижается сорбционная способность волокон, особенно по отношению к красителям. Скорость Ф. в. при мокром способе вследствие медленного протекания диффузионных процессов и большого гидродинамич. сопротивления осадительной ванны не превышает 100—150 м/мин. Число отверстий в фильере достигает 12 000—20 000 и даже , 100 000—150 000. По этому методу в основном производят штапельные волокна — вискозные, полиакрилонитрильные, поливини лспиртовые. Комплексные нити производятся по мокрому способу практически только из вискозных р-ров (вискозный шелк и корд) и в небольших количествах — из р-ров полиакрилонитрила. Предпочтение в этом случае по экономич. соображениям отдается выпуску нитей повышенной толщины. По мокрому способу производятся также медноаммиачные волокна.

При Ф. в. по сухому способу в качестве растворителей полимера применяют, как правило, легколетучие вещества с низкой темп-рой испарения (ацетон, метиленхлорид и др.). По этому способу можно формовать волокна из неплавких полимеров. Скорости формования здесь, как и в случае Ф. в. из расплава, велики (600—1200 м/мин). Поэтому данный способ экономично применять для производства комплексных нитей (ацетатных и триацетатных, термостойких волокон).

Р-р полимера для лучшего испарения растворителя перед продавливанием через фильеру нагревают до темп-ры, близкой темп-ре кипения растворителя. Фильеры имеют небольшое число отверстий (не более 200) диаметром 0,06—0,10 мм. Струи из фильер вытекают вертикально вниз в шахту длиной 4—8 мм, в к-рой циркулирует горячий воздух. Испаряющийся растворитель поступает на рекуперацию. Нить из шахты отводится на вращающийся диск и затем принимается на фрикционную бобину или веретено. Ориентационная вытяжка и термофиксация обычно не производятся (с целью удешевления продукции).

* * *

Основные направления прогресса в области Ф. в. связаны с увеличением единичной мощности оборудования, созданием автоматизированных непрерывно действующих поточных линий, повышением производительности труда и качества продукции. Создаются агрегаты производительностью 40—50 т/сут для производства штапельных волокон и 20—50 т/сут для комплексных синтетич. нитей технич. назначения. При Ф. в. из расплава прогнозируется увеличение скоростей формования до 10 000—15 000 м/мин. Увеличение производительности при формовании по мокрому способу будет достигнуто увеличением числа отверстий в фильере до 1,0—1,5 млн.

Прогрессивное направление в производстве комплексных синтетич. нитей — создание непрерывно действующих агрегатов с совмещением всех операций. В производстве вискозного корда и штапельных волокон такие агрегаты уже созданы. Все большее распространение получает прямой метод формования синтетич. волокон, когда полимер после его синтеза не выделяется в виде гранул или порошка, а сразу поступает на Ф. в. в виде р-ра или расплава. Этот метод позволяет существенно повысить мощность оборудования и обеспечить его автоматич. управление.

Изыскиваются новые приемы формования с целью улучшения качества волокон. Существенное значение в этой связи приобретает разработка методов

страница 216
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://dveripandora.ru/catalog/mezhkomnatnye-dveri/profildoors/seriya-z/15z/
ремонт системы vrf
алюминиевые тележки трансформеры
desiigner moscow

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.06.2017)