Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Для придания нитям (жгуту) извитости проводится гофрировка при повышенных температурах. Полиакрилонитрильные волокна, также как и другие гидрофобные волокна, должны быть обработаны антистатическими препаратами, предотвращающими образова-
ниє на них электрических зарядов, возникающих при трении bov время текстильной переработки нитей или при носке изделий. Для антистатической обработки применяют текстильно-вспомогательные поверхностно-активные вещества, приготовленные на основе производных жирных кислот или спиртов.
Готовое волокно нитрон выпускают в виде жгута или в резаном виде. Жгут укладывается специальным жгутоукладчиком в картонные коробки (при этом очень важно, чтобы жгут не перепутывался). Для получения волокна в резаном виде, жгут направляется на резательные машины, а затем резаное волокно упаковывается на автоматических прессах в кипы.
Очень часто для дальнейшей переработки волокна нитрон необходимо иметь волокно с повышенной усадкой, что может быть достигнуто путем дополнительной тепловой обработки. Например, дополнительная термовытяжка жгута позволяет получать волокно с усадкой 20—25%. Смешивая такое усадочное волокно с безусадочным (усадка 0—4%), на текстильных предприятиях получают пряжу, которая при усадке в горячей воде становится объемной. Такая пряжа обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, формоустойчивостью; масса изделий, полученных из такой пряжи, невысока.
18.6.2. Роданистый способ
При этом способе формования нити в качестве прядильных растворов используют 10—12,5%-ные растворы сополимера акрилонитрила в 51%-ном водном растворе роданида натрия (способ получения этих растворов см. на стр. 401).
Формование нитей (жгутов) проводится на агрегатах, аналогичных описанному выше (см. рис. 18.5). Прядильно-вытяжная машина имеет пять-шесть секций по три фильеры на каждой секции. Используются фильеры с 26 000, 40 000 и более отверстиями. Начальная скорость формования 3—6 м/мин, температура осадительной ванны (10—12%-ный раствор роданида натрия) 9—11 °С.
Сформованные нити в виде жгута поступают в ванну предварительного нагрева (4%-ный водный раствор роданида), а затем в паровую шахту, где подвергаются вытяжке в 7—10 раз. Дальнейшая отделка жгута проходит так же, как при формовании по диметилформамидному способу. Жгут промывается, обрабатывается авиважным препаратом, сушится, обрабатывается антистатическими препаратами, гофрируется, упаковывается. В случае выпуска резаного волокна оно подвергается резке.
18.6.3. Диметилсульфоксидный способ
При использовании в качестве растворителя диметилсульфок-сида прядильные растворы получают путем полимеризации в растворителе. Технологический процесс в основном аналогичен процессу полимеризации в роданиде натрия.
При полимеризации в диметилсульфоксиде изменяют конструкцию реактора и увеличивают продолжительность полимеризации. Процесс полимеризации ведут до высоких степеней превращения мономеров (96—98%). В остальном подготовка прядильного раствора к формованию такая же, как и для растворов в роданиде натрия.
Формование нити (жгута) из диметилсульфоксидных растворов осуществляется на тех же агрегатах, что и формование диметил-формамидных растворов. Концентрация прядильных растворов составляет 16—20%- Осадительная ванна — 60—80%-ный водный раствор диметилсульфоксида; температура осадительной ванны
18—20 °С. В остальном процесс не отличается от диметилформ-
амидного.
18.7. РЕГЕНЕРАЦИЯ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Процессы приготовления прядильных растворов и формования нитей (жгутов) связаны с использованием большого количества растворителя (4—8 кг растворителя на 1 кг растворенного полимера). Все перечисленные выше растворители полиакрилонитрила достаточно дороги, многие из них токсичны. Поэтому для повышения рентабельности производства и улучшения условий труда на всех технологических стадиях растворители улавливаются и направляются на регенерацию. Кроме того, регенерация растворителя нужна для очистки его от накапливающихся в процессе производства различных примесей, которые оказывают отрицательное влияние на весь технологический процесс получения нитей и волокон. Чистый растворитель возвращается в технологический цикл.
Растворитель, находящийся в осадительной ванне и промывных водах, собирается в специальной сборной барке, а затем фильтруется для очистки от различных механических примесей и оборванных нитей.
Регенерация диметилформамида и диметилсульфоксида из 40— 60%-ных водных растворов проводится методом ректификации под вакуумом при температуре не выше 100 °С, чтобы избежать разложения диметилформамида. После ректификации диметилформ-амид содержит около 0,1% воды и может использоваться для приготовления прядильных растворов. По такой же схеме регенерируются водные растворы диметилсульфоксида. Однако для его полной очистки применяется многостадийная ректификация, так как диметилсульфоксид значительно труднее отделяется от воды.
Регенерация роданида натрия, являющегося нелетучим растворителем, более сложна. Основными стадиями процесса регенерации являются выпаривание и очистка упаренных растворов от примесей.
