Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Полиэтиленовые нити получают по той же технологической схеме, что и полипропиленовые. Однако формование полиэтилене-
вых нитей проводится при более высоких температурах вследствие высокой вязкости расплава полиэтилена. Кроме того, полиэтиленовые нити подвергают более значительной вытяжке — в 10— 15 раз. Другие параметры, по существу, не отличаются от соответствующих параметров технологического процесса получения полипропиленовых нитей.
Полиэтиленовые волокна, так же как и пропиленовые, не набухают в воде и не тонут. В мокром состоянии прочность их не снижается.
По химической стойкости полиэтиленовые волокна превосхо- ч дят все известные в настоящее время волокна, уступая лишь фтор-содержащим и кремнийорганическим волокнам.
Полиэтиленовые нити можно применять для изготовления фильтровальных тканей, рыболовных сетей, канатов и в качестве армирующего материала для пластиков.
Благодаря низкой стоимости исходного сырья и сравнительно несложной технологии полиэтиленовые волокна наряду с полипропиленовыми являются одними из самых дешевых химических волокон.
Фибриллироваиная пленка. Широкое применение находит фиб-риллированная пленка, получаемая из полиолефинов (полипропилен и полиэтилен) как упаковочный материал. Фибриллирован-ной пленкой называют узенькие полоски полиолефиновой пленки, подвергнутые вытяжке в 6—8 раз.
Для производства фибриллированной пленки создан специальный агрегат, состоящий из экструдера, приемной охладительной ванны, резательного устройства для резки получаемой пленки на узкие полоски, вытяжного механизма, камеры для термофиксаций и намоточного механизма. На этом агрегате получают пленку через щелевую или кольцевую фильеру; пленка режется на полоски, которые вытягиваются, термофиксируются и наматываются на бобины. Полиэтиленовая пленка вытягивается на 600—700% при ПО—130°С. Полипропиленовая пленка вытягивается на 700— 800% при 140—160°С. Ниже приведены физико-механические показатели полипропиленовой пленки:
Толщина, мм..... 0,05—0,08 Прочность, гПа . . . . 0,1—0,4
Ширина, мм...... 8—9 Удлинение, %..... 10—26
Глава 21
ФТОРСОДЕРЖАЩИЕ ВОЛОКНА
Полифеновые волокна. Эти волокна получают из политетрафторэтилена, который обладает высокой температуростойкостью и хемостойкостью.
Однако переработка политетрафторэтилена в изделия затрудняется из-за того, что этот полимер не может быть переведен в
расплав без разложения и не растворяется в известных раство-. рителях. - •
Промышленный способ получения политетрафторэтилена основан на полимеризации тетрафторэтилена, который получается из фтористого водорода и хлороформа:
2HF-I-CHCl3 —*¦ CHF2Cl+ 2HCl
Образующийся дифторхлорметан при нагревании до 700 0C отщепляет HCl; при этом получается тетрафторэтилен:
2CHF2Cl —> CF2=CF2+ 2HCl
Тетрафторэтилен способен полимеризоваться в присутствии пер-оксидов при 70—800C и сравнительно высоком давлении (4— 10 МПа):
FFFF H2O2 1111 /1(CF2=CF2) ----С—С—С—С----
ШІ
Полимер имеет линейную структуру. Для получения полифеновых волокон пришлось разработать принципиально новый метод, отличающийся от методов получения других синтетических волокон.
В результате полимеризации тетрафторэтилена получается водная дисперсия, которая после концентрирования содержит 58— 62% политетрафторэтилена. В эту дисперсию вводят загуститель— раствор водорастворимого или щелочерастворимого полимера, например раствор поливинилового спирта, или вискозу (1 объем дисперсии иа 1 объем загустителя). Получается вязкий прядильный раствор, содержащий 30—40% политетрафторэтилена, из которого можно формовать нити. Политетрафторэтилен является наполнителем в этом растворе, так же, как это получается при введении в прядильный раствор суспензии двуокиси титана при матировании нитей (например, вискозы). При формовании приготовленного таким образом прядильного раствора получаются гидратцеллюлоз-ные или поливинилспиртовые нити с равномерно распределенными в них мельчайшими частицами политетрафторэтилена. Из-за большого содержания наполнителя прочность нитей невысока (8 мН/текс), и они подвергаются дополнительным операциям — спеканию и вытяжке.
В процессе спекания нить (полуфабрикат) подвергается быстрому нагреванию до 380—3900C при помощи электрических нагревателей. При этой температуре основа нити разрушается и удаляется в виде газообразных веществ, а частицы политетрафторэтилена спекаются, образуя монолитную нить, прочность которой несколько выше прочности нити, поступившей на спекание. При быстром нагревании высокодисперсные частицы спекаются до начала разложения полимера. При нагревании более крупных кусочков политетрафторэтилена спекание их протекает значительно
медленнее и полимер при этом начинает разлагаться. Таким образом, при спекании необходимо иметь полимер в высокодисперсном состоянии, придав ему форму нити.
Упрочнение нити достигается дополнительной вытяжкой его на 300—500% при повышенной температуре (более 300°С). Полученные таким образом поли'тётрафторэтиленовые волокна имеют плотность 2200 кг/м3 и прочность 100—150 мН/текс. Гигроскопичность полифеновых волокон ничтожна, и вследствие этого прочность и удлинение нитей в мокром и сухом состояниях не изменяются. Полифеновые волокна обладают хорошей хемо- и тер мостойкостью.
