химический каталог




ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА (спандекс, эластон, клирспан, глоспан, эспа, фуджибо, кингспан, лубелл, моби-лон, опелон, ройка, дорластан, лайнел, викспан, спандэвен, ацелан), высокоэластичные синтетич. нити, получаемые из сегментир. полиуретанов (преимущественно полиуретанмочевин). Повторяющееся звено полиуретана включает гибкий и жесткий сегменты:


R-макрорадикал (молекулярная масса 1000-3000) простого полиэфира преимущественно состава [—СН2СН2СН2СН2О—]n или сложного полиэфира —R:—О—[—(O)CR:"COOR:O—]„ (где R:-этилен, пропилен, бутилен, изоамилен; R:"- бутилен); R" -этилен, 1,2-пропилен или —СН2—Аr—СН2—, Аr = —С6Н4— либо —С6Н4СН2С6Н4—. В промышленности используют преимущественно блокполиуретан, у которого х = у = 0.

Протяженные участки макромолекул, содержащие гибкие сегменты, имеют свернутые конформации (спираль, клубок), а группы, находящиеся в них, обладают малой энергией межмол. взаимодействия, например (кДж/моль): 2,8 (СН2), 4,2 (О) и 12,1 (СОО); т. стекл. соединение, содержащих такие сегменты, от —40 до — 60 °С. Более высокие энергии межмол. взаимодействия уретановых и карбамидных групп коротких жестких сегментов (36 и 59 кДж/моль соответственно) обеспечивают образование так называемой физических поперечных связей и небольших участков кристаллизации. Сочетание гибких и жестких сегментов в макромолекулах создает каучукопо-добную структуру, способную к высокоэластичной деформации при небольшом усилии, а относит. удлинение при разрыве достигает 400-700%. Эластич. свойства и макс. значения деформации растяжения нити можно регулировать, меняя структуру сегментов в полиуретане.

Получение. Все пром. способы производства ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. имеют общую стадию - синтез макродиизоцианата (форполимера) в массе из полиэфирдиола и диизоцианата (берется в молярном избытке) при 60 °С в среде сухого N2. Последующей стадии -получение полиуретана взаимодействие макродиизоцианата с диамином (удлинитель цепи) и формование нитей проводят различные способами. Реакцию макродиизоцианата с диамином (реакция удлинения цепи) осуществляют в среде растворителя (в основные ДМФА). Полученный формовочный раствор дозируют через фильеру в обогреваемую (185-230 °С) и интенсивно обдуваемую горячим воздухом прядильную шахту высотой до 11 м (сухой способ) или в осадит. водную ванну при комнатной температуре (мокрый способ). По др. способу диамин (до 3%) добавляют в осадит. ванну с водой или органическое растворителем, в к-рую через фильеры выдавливают тонкими струями макродиизоцианат (или его раствор). Образование и осаждение полиуретанмочевины происходит в ванне, поэтому этот способ получения ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. называют реакционным или химическим формованием.

При сухом методе формования из прядильной шахты выходят 1-16 комплексных нитей, которые после нанесения замасливателя в кол-ве 2-7% (см. Текстильно-вспомога тельные вещества)наматывают на бобины и подвергают термообработке в камере при 80 °С в течение 3 ч для снижения усадки нити в кипящей воде.

При мокром методе сформованные нити промывают водой (90-95 °С) в аппаратах, где они вытягиваются примерно в 1,5 раза, наматывают на бобины и подвергают термообработке при 120 °С в течение 20-30 ч. При химический формовании нить, намотанную на шпулю, обрабатывают водой (40-80 °С, давление 4 МПа) в течение 15 мин-8 ч. Преимущества сухого способа формования перед мокрым: более высокая концентрация формовочного раствора (32% против 20%), большая скорость формования (600 м/мин против 150 м/мин), проще регенерация растворителя.

Развивается также способ формования ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. из расплава; полиуретан в этом случае должен быть термопластичным, что достигается применением в качестве удлинителя цепи диолов - этиленгликоля или бутиленгликоля.

Наиб. распространение получил сухой способ формования ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. (80% от их мирового производства), 15% производится по мокрому и химический способам формования, 5% ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. формуют из расплава. В сухом способе для синтеза полиуретана применяют простой полиэфирдиол, получаемый полимеризацией ТГФ, в др. способах-преимущественно сложные полиэфирдиолы, во всех способах -4,4"-дифенилметандиизоцианат, иногда-смесь 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианатов.

Свойства и применение. Линейная плотность комплексных нитей, формуемых по сухому способу, преимущественно 2,2-125 текс; число элементарных нитей в них 3-110 и более, их линейная плотность 0,7-1,2 текс. Относит. прочность нитей 8-10 сН/текс, относит. удлинение при разрыве 500-800%; степень эластич. восстановления 95-96%; модуль деформации при 300%-ном растяжении 1,2-2,4 сН/текс; влагосодержание 1,0-1,3% (20 °С, относит. влажность воздуха 55-65%); плотность 1,1-1,3 г/см3; т. размягч. 175-200 °С.

В случае мокрого и реакционного методов формования показатели прочности и удлинения при разрыве несколько меньше, а модуля деформации растяжения несколько больше, чем при сухом формовании, меньше устойчивость к истиранию и стирке, стойкость к УФ облучению и химический стойкость.

ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. обладает удовлетворит. стойкостью к действию масел, хлорсодержащих органическое растворителей, разбавленных кислот и щелочей. ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. из стабилизир. полиуретана свето- и атмос-феростойко. По растяжимости ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. равноценны резиновым нитям, к тому же обладают меньшей толщиной, более высокими прочностью и упругим восстановлением, износостойкостью, лучшей окрашиваемостью катионными, кислотными и дисперсными красителями.

Благодаря этим преимуществам они практически вытеснили нити из резины, которые ранее использовались при получении текстильных изделий. Из ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. изготовляют спортивные костюмы, женскую галантерею, купальники, мед. корсеты, эластичные бинты, лечебный трикотаж, костюмы, плащи, рубашки и ряд техн. изделий. Эластичные полотна, ткани, тесьму, чулочно-носочные изделия и колготки изготовляют из пряжи, содержащей 5-50% ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в., что придает изделиям необходимую эластичность.

Мировое производство ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ВОЛОКНА в. достигло 20 тысяч т (1988). Доля тонких (20-140 денье) нитей постоянно возрастает.

Первое пром. производство полиуретановых нитей, которые по-прежнему занимают ведущую позицию в мире, начато в США в 1958, в 1962-64 полиуретановые нити появились в Европе, в 1963-в Японии. В России полиуретановые нити производят с 1975.

Литература: Домброу Б. А., Полиуретаны, пер. с апгл., М., 1961; Фурне Ф., Синтетические волокна. Получение и переработка, пер. с нем., М., 1970; Чеголя А. С., Радушкевич Б. В., "Химическая волокна", 1981, №4, с. 9-12; №5, с. 12-16; Monroe Couper, High technology fibres, pt A, N.Y.-Basel, 1985, p. 51-85. См также лит. при ст. Полиуретаны. Г. Д. Михайлов.


Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ahy cr32-3-2
вектор - manga pig
rjywthns fh,tybyjq d b.kt
купить билеты на спектакль скамейка

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
(23.08.2017)