Производство.
Для произ-ва В. х.
из большого числа существующих полимеров применяют лишь те, к-рые состоят
из гибких и длинных макромолекул, линейных или слаборазветвлённых, имеют
достаточно высокую молекулярную массу и обладают способностью плавиться
без разложения или растворяться в доступных растворителях. Такие полимеры
принято наз. волокнообразующими. Процесс складывается из след, операций:
1) приготовления прядильных растворов или расплавов; 2) формования волокна;
3) отделки сформованного волокна.
Приготовление прядильных растворов (расплавов)
начинают с перевода исходного полимера в вязкотекучее состояние (раствор
или расплав). Затем раствор (расплав) очищают от механич. примесей и пузырьков
воздуха и вводят в него различные добавки для термо- или светостабилизации
волокон, их матировки и т. п. Подготовленный т. о. раствор или расплав
подаётся на прядильную машину для формования волокон.
Формование волокон заключается в продавливании
прядильного раствора (расплава) через мелкие отверстия фильеры в
среду, вызывающую затвердевание полимера в виде тонких волокон. В зависимости
от назначения и толщины формуемого волокна количество отверстий в фильере
и их диаметр могут быть различными. При формовании В. х. из расплава полимера
(напр., полиамидных волокон) средой, вызывающей затвердевание полимера,
служит холодный воздух. Если формование проводят из раствора полимера в
летучем растворителе (напр., для ацетатных волокон), такой средой
является горячий воздух, в к-ром растворитель испаряется (т. н. "сухой"
способ формования). При формовании волокна из раствора полимера в нелетучем
растворителе (напр., вискозного волокна) нити затвердевают, попадая
после фильеры в спец. раствор, содержащий различные реагенты, т. н. осадительную
ванну ("мокрый" способ формования). Скорость формования зависит от толщины
и назначения волокон, а также от метода формования. При формовании из расплава
скорость достигает 600-1200 м/мин, из раствора по "сухому" способу
- 300-600 м/мин, по "мокрому" способу - 30-130 м/мин. Прядильный
раствор (расплав) в процессе превращения струек вязкой жидкости в тонкие
волокна одновременно вытягивается (фильерная вытяжка). В нек-рых случаях
волокно дополнительно вытягивается непосредственно после выхода с прядильной
машины (пластификационная вытяжка), что приводит к увеличению прочности
В. х. и улучшению их текст, свойств.
Основные свойства волокон химических
|
Вид волокна
|
Плотность
г/см3 |
Прочность
|
Удлинение, %
|
Набухание в воде,
% |
Влагопогло-щение
при 20 "С и 65% относит, влажности, % |
|||
|
сухого волокна,
кгс/мм2 |
мокрого волокна
|
волокна в петле
|
сухого волокна
|
мокрого волокна
|
||||
|
% от прочности
сухого |
||||||||
|
Искусственные
волокна |
||||||||
|
Ацетатное (текст,
нить) |
1,32
|
16-18
|
65
|
85
|
25-35
|
35-45
|
20-25
|
6,5
|
|
Триацетатное
штапельное волокно |
1,30
|
14-23
|
70
|
85
|
22-28
|
30-40
|
12-18
|
4,0
|
|
Вискозные волокна:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штапельное обычное
|
1,52
|
32-37
|
55
|
35
|
15-23
|
19-28
|
95-120
|
13,0
|
|
штапельное высокопрочное
|
1,52
|
50-60
|
75
|
40
|
19-28
|
25-29
|
62-65
|
12,0
|
|
штапельное высокомодульное
|
1,52
|
50-82
|
65
|
25
|
5-15
|
7-20
|
55-90
|
12,0
|
|
текст, нить обычная
|
1,52
|
32-37
|
55
|
45
|
15-23
|
19-28
|
95-120
|
13,0
|
|
то же, высокопрочная
|
1,52
|
45-82
|
80
|
35
|
12-16
|
20-27
|
65-70
|
13,0
|
|
Медноаммиачные
волокна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штапельное волокно
|
1,52
|
21-26
|
65
|
70
|
30-40
|
35-50
|
100
|
12,5
|
|
текст, нить
|
1,52
|
23-32
|
65
|
75
|
10-17
|
15-30
|
100
|
12,5
|
|
Синтетические
волокна |
||||||||
|
Полиамидное (капрон):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
текст, нить обычная
|
1,14
|
46-64
|
85-90
|
85
|
30-45
|
32-47
|
10-12
|
4,5
|
|
то же , высокопрочная
|
1,14
|
74-86
|
85-90
|
80
|
15-20
|
16-21
|
9-10
|
4,5
|
|
штапельное волокно
|
1,14
|
41-62
|
80-90
|
75
|
45-75
|
|
10-12
|
4,5
|
|
Полиэфирное (лавсан):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
текст, нить обычная
|
1,38
|
52-62
|
100
|
90
|
18-30
|
18-30
|
3-5
|
0,35
|
|
то же , высокопрочная
|
1,38
|
80-100
|
100
|
80
|
8-15
|
8-15
|
3-5
|
0,35
|
|
штапельное волокно
|
1,38
|
40-58
|
100
|
40-80
|
20-30
|
20-30
|
3-5
|
0,35
|
|
Полиакрилонитрильное
(нитрон): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
технич. нить
|
1,17
|
46-56
|
95
|
72
|
16-17
|
16-17
|
2
|
0,9
|
|
штапельное волокно
|
1,17
|
21-32
|
90
|
70
|
20-60
|
20-60
|
5-6
|
1,0
|
|
Поливинилспиртовое
штапельное волокно |
1,30
|
47-70
|
80
|
35
|
20-25
|
20-25
|
25
|
3,4
|
|
Поливинилхлоридное
штапельное волокно |
1,38
|
11-16
|
100
|
60-90
|
23-180
|
23-180
|
0
|
0
|
|
Полипропиленовое
волокно: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
текст, нить
|
0,90
|
30-65
|
100
|
80
|
15-30
|
15-30
|
0
|
0
|
|
штапельное волокно
|
0,90
|
30-49
|
100
|
90
|
20-40
|
20-40
|
0
|
0
|
|
Полиуретановая
нить (спандекс) |
1,0
|
5-10
|
юо
|
100
|
500-1000
|
500-1000
|
-
|
1,0
|
Отделка В. х. заключается в обработке свежесформованных
волокон различными реагентами. Характер отделочных операций зависит от
условий формования и вида волокна. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные
соединения (напр., из полиамидных волокон), растворители (напр., из поли`акрилонитрильных
волокон), отмываются кислоты, соли и др. вещества, увлекаемые волокнами
из осадительной ванны (напр., вискозными волокнами). Для придания волокнам
таких свойств, как мягкость, повышенное скольжение, поверхностная склеиваемость
одиночных волокон и др., их после промывки и очистки подвергают авиважной
обработке или замасливанию. Затем волокна сушат на сушильных роликах, цилиндрах
или в сушильных камерах. После отделки и сушки нек-рые В. х. подвергают
дополнит, тепловой обработке - термофиксации (обычно в натянутом состоянии
при 100-180°С), в результате к-рой стабилизируется форма пряжи, а также
снижается последующая усадка как самих волокон, так и изделий из них во
время сухих и мокрых обработок при повышенных температурах.
Мировое произ-во В. х. развивается быстрыми
темпами. Это объясняется, в первую очередь, экономия, причинами (меньшие
затраты труда и капитальных вложений) и высоким качеством В. х. по сравнению
с природными волокнами. В 1968 мировое произ-во В. х. достигало 36% (7,287
млн. иг) от объёма произ-ва всех видов волокон.
В. х. в различных отраслях в значит, степени
вытесняют натуральный шёлк, лён и даже шерсть. Предполагается, что к 1980
произ-во В. х. достигнет 9 млн. т, а в 2000-20 млн. т в год
и сравняется с объёмом произ-ва природных волокон. В СССР в 1966 было выпущено
ок. 467 тыс. то, а в 1970 623 тыс. т.
Лит.:'Характеристика химических
волокон. Справочник, М., 1966; Роговин 3. А., Основы химии и технологии
производства химических волокон, 3 изд., т. 1 - 2, М.- Л., 1964; Технология
производства химических волокон, М., 1965. В- В. Юркевич.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я