Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности стр.15
Приготовление прядильного раствора или расплава. При изготовлении химических волокон и нитей необходимо из твердого исходного полимера получить длинные тонкие текстильные нити с продольной ориентацией макромолекул, т.е. нужно переориентировать макромолекулы полимера. Для этого следует перевести полимер в жидкое (раствор) или размягченное (расплав) состояние, при котором нарушается межмолекулярное взаимодействие, увеличивается расстояние между макромолекулами и появляется возможность их свободного перемещения относительно друг друга. Растворы используются при получении искусственных и некоторых видов синтетических нитей (полиакрилонитрильных, поливи-нилспиртовых, поливинилхлоридных). Из расплавов образуются гетероцепные (полиамидные, полиэфирные) и некоторые карбо-цепные (полиолефиновые) волокна и нити.
Прядильный раствор или расплав приготовляют в несколько стадий. Смешивание полимеров из различных партий выполняют для повышения однородности растворов или расплавов, чтобы получить нити, равномерные по свойствам на всем их протяжении; полимеры смешивают либо в виде раствора, либо в сухом виде до растворения или расплавления. Фильтрация необходима для удаления из раствора или расплава механических примесей, нерастворившихся частиц полимера, чтобы предотвратить засорение фильер и улучшить свойства нитей; она проводится путем многократного прохождения раствора или расплава через фильтры (плотная ткань, слой кварца, керамики). Обезвоздушивание заключается в удалении из раствора пузырьков воздуха, которые, попадая в отверстия фильер, обрывают струйки раствора и препятствуют образованию волокон; осуществляется оно путем выдерживания раствора в течение нескольких часов в вакууме. Расплав обезвоздушиванию не подвергают, так как в расплавленной массе полимера воздуха практически нет.
Формование нитей. Оно состоит в дозированном продавлива-нии прядильного раствора или расплава через отверстия фильер, затвердевании вытекающих струек и наматывании полученных нитей на приемные устройства. Струйки формуются в элементарные нити из расплава или раствора.
При формовании из расплава (рис. 1.8) струйки нитей, вытекающие из фильеры, охлаждаются в обдувочной шахте струей воздуха или инертного газа. При формовании из раствора сухим способом (рис. 1.9) струйки полимера обрабатываются струей горячего воздуха, в результате чего растворитель испаряется, а полимер затвердевает. В случае формования из раствора мокрым способом (рис. 1.10) струйка нитей из фильеры поступают в раствор осадиРис. 1.10. Формование нитей из раствора мокрым способом:
/ — фильтр; 2 — приемная бобина; 3 — осадитель-ная ванна; 4 — нити; 5 — фильера
При формовании получают либо комплексные нити, состоящие из нескольких длинных элементарных нитей, либо штапельные волокна — отрезки нитей определенной длины. Для получения комплексных нитей используют фильеры с небольшим числом отверстий: 12 — 100. Готовый пучок элементарных нитей сматывается в бобину. При получении химических волокон применяют фильеры с большим числом отверстий: 1200 — 5000, иногда 12000—15000. Последние используются только при мокром способе формования. Собранные вместе с нескольких фильер элементарные нити образуют жгут. В последующем жгуты разрезаются на специальных машинах на отдельные отрезки — волокна размером 50—150 мм в зависимости от назначения.