Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
методах регенерации растворителей их расход не превышает 0,1 кг на 1 кг нити.
Сравнение экономических показателей различных способов производства полиакрилонитрильных волокон (сухой и мокрый, получение растворов полимеризацией в растворителе или растворением готового полимера и т. д.) показывает, что различия в способах производства также мало влияют на себестоимость готовой продукции, которая в значительной степени зависит от стоимости исходного сополимера или мономеров (50—70% общей себестоимости нити или волокна).
18.10. свойства полиакрилонитрильных волокон
и области их применения
В зависимости от условий формования, вытяжки, сушки и релаксации, механические показатели полиакрилонитрильных волокон могут находиться в пределах:
Прочность, мН/текс....... 200—600
Удлинение при разрыве, % . . . 2—50 Модуль упругости, ГПа ..... 1,5—15
При повышении кратности вытяжки и термообработке под натяжением увеличивается прочность и модуль упругости, тогда как свободная усадка приводит к увеличению удлинения и эластичности нити (жгута).
Таким образом, изменяя условия получения нитей и волокна или их химический состав, можно получать полиакрилонитрильные волокна, которые удовлетворяют требованиям различных отраслей текстильной промышленности или техники.
Гигроскопичность полиакрилонитрильных волокон очень низка. При относительной влажности воздуха 65% они поглощают только 1 % воды. Эти волокна отличаются низкой плотностью (1140—1170 кг/м3), хорошими теплоизоляционными свойствами и высокой морозостойкостью. Достаточно высокий модуль упругости и хорошие эластические свойства обеспечивают изделиям высокую формоустойчивость во время носки.
Полиакрилонитрильные волокна обладают высокой термостойкостью. Они могут длительное время эксплуатироваться при 120—1300C без снижения прочности. При повышении температуры сверх 150—1600C нити желтеют, однако термостойкость их повышается; практически полиакрилонитрильные волокна могут быть использованы при температурах до 180 °С.
По стойкости к свету и атмосферным воздействиям полиакрилонитрильные волокна занимают первое место среди всех природных и химических волокон, вырабатываемых в промышленном масштабе.
Устойчивость к истиранию у полиакрилонитрильных волокон ниже, чем у полиамидных и полиэфирных. Чем более вытянута нить (жгут) и чем больше ее прочность, тем ниже устойчивость ее
к истиранию. Поэтому нецелесообразно применять такие нити при
изготовлении чулочно-носочных изделий.
Крашение полиакрилонитрильных волокон, полученных из трой: ных сополимеров, не вызывает особых затруднений. В средние светлые тона можно окрашивать пряжу или готовые изделия. По окраске в темные тона краситель вводят в прядильный раствор (крашение в массе). Однако этот способ крашения экономически оправдан' только при выпуске больших партий волокна, окрашенного в 3—4 цвета, так как при частой смене красителя получается большое число переходных партий. В последнее время разработан способ крашения жгута перед сушкой. Жгут после промывки поступает в ванну с раствором красителя, затем проходит 8—10 м по воздуху (для проникновения красителя внутрь нитей), вновь промывается и сушится. Краситель прочно удерживается нитями как вследствие химических связей с активными группами в сомономерах, так ив результате закрытия пор в нитях во время сушки. Таким образом, нити (жгут) могут быть окрашены в светлые и средние тона. Используя всего 4—6 основных красителей и смешивая их в различных соотношениях, можно получить до 120 расцветок нитей. При таком способе крашения переход от одного цвета к другому осуществляется быстро и без потерь нитей.
Большое разнообразие сополимеров акрилонитрила, способов формования и отделки нитей (жгута) объясняет огромное разнообразие появившихся в разных странах типов полиакрилонитрильных волокон, отличающихся названиями; например несколько десятков типов волокна орлон (США), более 14 типов волокна ак-рилан (США), более 8 типов волокна дралон (ФРГ) и более 20 типов волокна нитрон (СССР).
В последнее время много внимания уделяется модификации полиакрилонитрильных волокон, целью которой является как придание новых свойств, так и устранение недостатков, присущих обычным полиакрилонитрильным нитям и волокну.
К основным недостаткам полиакрилонитрильных волокон следует отнести хрупкость, низкое влагопоглощение и электризуе-мость. Хрупкость проявляется, как правило, в появлении при переработке мелкой пыли (осыпи), которая затрудняет переработку и ухудшает условия труда. Появление осыпи связано с особенностями макроструктуры нити, возникающей в процессе формования. Одним из методов снижения хрупкости может быть тепловая релаксация, приводящая к снятию напряжений и увеличению такого показателя, как прочность нити при разрыве петлей, в 2 раза.
Низкое влагопоглощение и высокая электризуемость присуща всем синтетическим волокнам. Для устранения этих недостатков получают волокна из смесей сополимеров акрилонитрила с гидрофильными полимерными добавками, например, биомассой микроорганизмов. Обработка невысушенных, пористых нитей гидрофильными веществами (например, полиэтиленгликолем и его производными) и последующая сушка (приводящая к закреплению в порах и на поверхности наносимого полиэтиленгликоля) позволяет полу-
