Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
В зависимости от требуемых физико-механических свойств и качества исходного сырья корд изготовляют из нитей различной структуры. Обычно структура обозначается тремя числами. Первая указывает линейную плотность одиночной нити (текс), вторая — число одиночных нитей в одной пряди, третья — число прядей в нити. Например, структура 185/2/2 означает, что нить линейной плотностью 185 текс при первом и втором кручении сложена в два раза, т. е. готовая кордная нить состоит из четырех стренг; при структуре 185/1/3 кордная нить состоит из трех стренг и т. д."
Маркировка кордной нити включает цифры и буквы. Например, 17В, 22В. Первые две цифры перед буквой обозначают прочность (разрывная нагрузка, кгс), буква после цифр — природу волокна (в данном случае буква В указывает, что это вискозный корд).
Ю.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ВИСКОЗНОЙ КОРДНОЙ НИТИ
Вискозная кордная нить по сравнению с текстильной нитью имеет значительно большую линейную плотность, повышенную прочность и пониженное удлинение. Прочность кордных нитей составляет 380—450 мН/текс, а удлинение — 10—16%.
* Для увеличения адгезии резины к кордным нитям кордную ткань на шии-ных заводах пропитывают соответствующими составами.
Для высокопрочной нити характерны мелкокристаллическая структура и высокая степень ориентации элементов структуры вдоль оси волокна. Кроме того, сверхпрочная вискозная нить меньше набухает в воде (170—180 вместо 250%) и меньше теряет прочность в мокром состоянии (29 вместо 55%), характеризуется более низкой потерей прочности при кручении, высокими эластическими свойствами и лучшими показателями усталостной прочности.-
Мелкокристаллическая структура получается в результате изменения состава осадительной ванны и увеличения степени ориентации элементов структуры вдоль оси нити, достигаемого изменением условий вытягивания свежесформованной нити.
Для получения высокопрочной кордной нити применяется высококачественное сырье (едкий натр, серная кислота, сульфат цинка и пр.), содержащее минимальное количество примесей. Особенно жесткие требования предъявляются к целлюлозе.
Применяемая для производства кордной нити целлюлоза должна быть однородной по фракционному составу и иметь высокое содержание а-целлюлозы (не менее 96,5%)) и минимальное количество вредных примесей: солей железа, кальция, кремния и марганца. Содержание низкомолекулярных фракций не должно превышать 1,2—1,3%; в противном случае это может привести к понижению прочности и ухудшению усталостных характеристик вискозной нити.
Эти требования вызваны особыми условиями формования высокопрочных нитей. Даже незначительные примеси этих компонентов при формовании нити в ваннах с высоким содержанием сульфата цинка и низкой концентрацией серной кислоты приводит к ускорению засорения фильер, что ведет к обрыву формующейся элементарной нити. Устойчивость формования в этих условиях Может быть достигнута только при применении вискозы высокой степени чистоты и добавке модификаторов и поверхностно-активных веществ в вискозу и осадительную ванну. Как отмечалось выше, основное назначение модификаторов, добавляемых в вискозу, заключается в замедлении процесса диффузии вискозы в нить и разложения ксантогената целлюлозы. Заметим, что действие модификаторов особенно проявляется при высоком содержании ZnS04 и низкой концентрации H2SO4 в осадительной ванне.
Высокопрочную нить формуют из молодых вискоз. Ксантоге-нирование щелочной целлюлозы ведут при увеличенном количестве сероуглерода (не менее 40% CS2 от содержания а-целлюлозы), чтобы получить ксантогенат с высокой степенью этерификации. Растворение ксантогената проводится при более низких температурах. Рекомендуется применять высоковязкую вискозу, обеспечивающую получение нити со степенью полимеризации целлюлозы 500—600.
Формование высокопрочной кордной нити осуществляется на машинах непрерывного процесса. Скорость формования высокопрочной кордной нити по сравнению со скоростью формования вискозной текстильной нити значительно снижена и составляет
40—50 м/мин (по готовой нити). Следовательно, при 100%-ном вытягивании скорость формования на первом диске достигает всего 20—25 м/мин.
Как уже указывалось, состав осадительной ванны в производстве вискозной кордной нити существенно изменился. Снизились общая кислотность ванны и содержание сульфата натрия, резко повысилась концентрация сульфата цинка. Повышение концентрации сульфата цинка в ванне приводит к увеличению толщины оболочки волокна. Например, при концентрации 40 и 80 г/л площадь оболочки составляет соответственно 45 и 65% от площади поперечного сечения. Большая концентрация сульфата цинка в ванне способствует получению волокна с мелкокристаллической структурой и приводит к замедлению процесса разложения ксантогената, что позволяет сильнее вытягивать нить при формовании.
Однако с возрастанием содержания ZnSO4 в осадительной ванне в большом количестве образуется ZnS, который осаждается на фильерах, увеличивая их засоряемость. Для устранения этого явления в ванну добавляют различные поверхностно-активные вещества, например лаурилииридинсульфат. Кроме того, в целях уменьшения засорения фильер часто применяют предфильеры — пластинки, изготовленные из того же металла, что и фельера, но с большим числом отверстий. Предфильеры устанавливаются в фильер-ном комплекте на пути движения вискозы между фильтровальным материалом и фильерой. Основная их задача — задержать загрязнения, прошедшие ферез фильтрующий материал, и не допустить засорения фильер. При хорошо налаженном производстве засорение фильер не превышает 1%/сут.
