Формование химических волокон из раствора полимера.

    При формовании волокон из растворов полимеров по мокрому способу решающее влияние на процесс формования и характер надмолекулярной структуры полимера оказывает скорость взаимодействия растворителя с осадителем и скорость осаждения полимера. Чем быстрее растворитель смешивается с осадителем, тем жестче условия формования волокна. Это достигается путем увеличения концентрации осадителя и повышение температуры. Макромолекулы и их ассоциаты, находящиеся в формовочном растворе в лабильном равновесии с растворителем, при его удалении теряют подвижность и образуют там более жесткую и менее подвижную структуру, чем скорее удаляется растворитель. При более мягких условиях осаждения, когда удаление растворителя происходит медленно (меньше концентрация осадителя в осадительной ванне, температура, больше длина пути в ванне), получается более пластичное волокно, структура которого имеет меньше дефектов и более однородна.

    Одним из примеров формования волокон из растворов полимера по мокрому способу является получение волокна фторлон.

    Технологический процесс состоит из стадий:

-формование

-вытягивание (на формовочной машине и на вытяжном стенде)

Рисунок 1- Схема формования волокна на установке.

    Обезвоздушенный и отфильтрованный формовочный раствор фторлона в ацетоне с концентрацией 13,5% заливают в бачок 1, над раствором создают давление азотом. В ванну 8 заливают 4%-й водный раствор ацетона, который используют в качестве осадительной ванны для коагуляции фторлона. Устанавливают фильеру 7, открывают вентиль 2 и включают привод к дозировочному насосу 3. Вытекающие струйки раствора пинцетом отводят от поверхности фильеры, заправляют на вращающийся прядильный диск 9 и подбирают число его оборотов таким образом, чтобы заправленная нить в осадительной ванне не провисала. Затем через ролик 10 и нитераскладчик 11 свежесформованная нить принимается на бобину 12.

    На данном стенде имеется возможность варьирования скорости приема свежесформованной нити за счет изменения скорости вращения приемного диска 9 и кратность пластификационного вытягивания нити путем изменения частоты вращения бобины 12.

В ходе лабораторного занятия провели формование волокна фторлон и рассчитали следующие показатели:

1) кратность вытягивания

Кв= =3,57, где n₁ и n₂ частота вращения исходной и приемной бобин

n₁=7

n₂=25

2) подача расплава к фильере

Q= ³/мин

3) фильерная вытяжка

Фильерной вытяжкой называется отношение разности между скоростью приема нити и скоростью истечения раствора из отверстий фильеры к скорости течения раствора, выраженной в процентах

В_ф= , где

V= = -скорость приема нити на бобину

V_ист= -скорость истечения раствора из фильеры

F= cм² -площадь живого сечения отверстий фильеры

4) линейная плотность

Т= , где

m – масса n метров нити, г

L – длина, м

Выводы: провели формование волокна фторлон из раствора фторопласта в ацетоне. Определили фильерную вытяжку, кратность вытягивания и линейную плотность волокна.