RU2522338C1 - Способ получения синтетических нитей - Google Patents
Способ получения синтетических нитей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522338C1 RU2522338C1 RU2012153928/05A RU2012153928A RU2522338C1 RU 2522338 C1 RU2522338 C1 RU 2522338C1 RU 2012153928/05 A RU2012153928/05 A RU 2012153928/05A RU 2012153928 A RU2012153928 A RU 2012153928A RU 2522338 C1 RU2522338 C1 RU 2522338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- threads
- polytetrafluoroethylene
- fibres
- yarns
- friction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения синтетических нитей с высокими хемостойкостью и гидрофобностью и низким коэффициентом трения. Способ заключается в формовании нитей из расплава полимера, нанесении авиважного препарата, ориентационном вытягивании и термофиксации. Авиважный препарат наносят на горячую поверхность свежесформованных нитей одновременно с водной суспензией политетрафторэтилена концентрации 3-60 г/л. Ориентационное вытягивание проводят с кратностью 3-15. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости нитей к действию агрессивных сред, гидрофобности, а также в снижении коэффициента трения. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Description
Введение
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению синтетических нитей с высокой стойкостью к действию агрессивных сред в широком интервале температур, низким коэффициентом трения, высокой гидрофобностью, предназначенных для изготовления тканей, работающих в жестких технологических условиях, таких, например, как фильтрация горячих газов и сильно агрессивных жидкостей, а также для кислотоупорной набивки сальников центробежных насосов.
Уровень техники
Известен способ получения комплексных полипропиленовых нитей на основе формования их из расплава смеси полипропилена с порошком политетрафторэтилена (Патент RU №24113120, опубл. 2011 г.), обеспечивающий повышение прочности и гидрофобности полипропиленовых нитей. Однако этот способ не приводит к существенному повышению хемостойкости полипропиленовых нитей и не обеспечивает снижения их коэффициента трения до очень низкого уровня, присущего фторопласту и необходимого для набивки сальников центробежных насосов.
Известен способ получения фильтровального материала методом пропитки ткани смесью дисперсии фторопласта, кремнийорганической эмульсии и анионактивного ПАВ, который обеспечивает получение ткани с высокой фильтрующей способностью (Патент RU №2079341. опубл. 1997 г.). В результате такой обработки на нити остается покрытие, состоящее из смеси фтор- и кремнийсодержащих полимеров. Однако такая ткань не обладает достаточно высокими показателями хемостойкости и низкими коэффициентами трения.
Известен способ получения синтетических нитей из фторопласта - полифена (Энциклопедия полимеров, т.3. М.: Советская энциклопедия, 1977, с.787-790) путем формования волокон по мокрому способу из вспомогательного полимера, выполняющего функцию загустителя, наполненного частицами фторопласта. В качестве загустителей применяют или вискозу и формование проводят с использованием кислотно-солевой осадительной ванны, или поливиниловый спирт и формование проводят с использованием в качестве осадительной ванны концентрированных водных растворов сульфатов аммония, алюминия и натрия. Сформованные волокна подвергаются отделке. В случае использования в качестве загустителя вискозы проводят промывку холодной и горячей водой и щелочную обработку. Волокна, сформованные с использованием поливинилового спирта, обрабатывают в ацетилирующей ванне и промывают последовательно холодной и горячей водой. После отделки волокна подвергают термической обработке (спеканию), которую проводят при температуре 360-400°C при перемещении нити по поверхности обогреваемого металлического ролика или пластины. В результате такой термообработки вспомогательный полимер разрушается и удаляется в виде газообразных продуктов, а частицы фторопласта спекаются, превращаясь в нить. После спекания нить подвергают ориентационному упрочнению - вытягиванию при температуре 330-400°C с кратностью 3-10 раз. Однако такой способ крайне сложен и дорог.
Известен также способ получения волокна из ацетонорастворимого фторопласта - фторлона (Энциклопедия полимеров, т.3. М.: Советская энциклопедия, 1977, с.790). Фторлон формуют по мокрому способу из 14-16%-ного раствора сополимера в ацетоне в водную ванну, содержащую 4-6% ацетона. Свежесформованное волокно, содержащее растворитель, вытягивают между дисками прядильной машины в 1,5-2 раза при комнатной температуре. Высушенную нить дополнительно вытягивают (в сумме в 16-20 раз) в среде глицерина при ~140°C, после чего вновь сушат с одновременной терморелаксацией при 140-150°C в течение 1 часа в условиях свободной усадки.
Однако способ крайне сложен в реализации, имеет высокую взрывоопасность из-за использования высоколетучего растворителя, характеризуется ограниченной сырьевой базой, а себестоимость нитей крайне высока.
Известен способ получения синтетических нитей, являющийся по техническому существу наиболее близким к изобретению (Энциклопедия полимеров, т.2. М.: Советская энциклопедия, 1974, с.723-726; Энциклопедия полимеров, т.3. М.: Советская энциклопедия, 1977, с.11-13, 116-119). Этот способ включает следующие стадии:
- Получение расплава. Гранулят из бункера подают в цилиндр экструдера, где он транспортируется шнеком к выходу. При этом за счет внешнего обогрева гранулы плавятся, и расплав гомогенизируется. Расплав подают шнеком к фильерам. В случае формования полиамидных волокон процесс осуществляется в среде инертного газа.
- Формование. Расплав продавливают через фильеры.
- Охлаждение. Струйки расплава, выходящие из фильер, охлаждаются в воздушной шахте или в ванне с водой.
- Нанесение авиважа. На свежесформованные нити наносят авиважный препарат и наматывают их на бобину.
- Ориентационное вытягивание и термофиксация. Свежесформованные нити подвергают ориентационному вытягиванию в интервале температур 100-180°C в среде воздуха, водяного пара или на горячей поверхности при кратности вытягивания от 2,5 до 5,5. Вытянутые нити термофиксируют при 100-160°C, получая готовые нити. На готовые нити наносят замасливатель и наматывают их на бобину.
Однако полученные по этому способу нити имеют невысокие показатели по устойчивости к действию агрессивных сред и гидрофобности, а также высокий коэффициент трения, затрудняющий последующую переработку нитей.
Сущность изобретения
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание способа получения синтетических нитей, обладающих повышенной устойчивостью к действию агрессивных сред и гидрофобностью, а также пониженным коэффициентом трения.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в способе получения синтетических нитей формованием нитей из расплава полимера, нанесением авиважного препарата, ориентационным вытягиванием и термофиксацией авиважный препарат наносят на горячую поверхность свежесформованных нитей одновременно с водной суспензией политетрафторэтилена концентрации 3-60 г/л, а ориентационное вытягивание проводят с кратностью 3-15.
Изобретение позволяет придать нитям очень высокую устойчивость к действию агрессивных сред, на 24-94% повысить гидрофобность, на 11-35% повысить прочность сформованных нитей и на 78-87% снизить коэффициент трения.
Способ может быть реализован для получения синтетических нитей из различных полимеров, например из полипропилена, полиэтилентерефталата, поликапроамида.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) можно использовать, например, в виде суспензий Ф4Д (СТО 05807960-007-2010), Ф-4ДВ (ТУ 6-05-1246), Ф-4МД-А, Ф-4МД-Б (ТУ 6-05-2012) или их аналогов Teflon 30, Fluon AD, Hostaflon TF5000, Polyflon D. Толщину покрытия регулируют изменением концентрации ПТФЭ в суспензии.
Для обеспечения возможности дальнейшей переработки нитей можно использовать традиционно применяемые авиважные препараты, обладающие поверхностной активностью, например алкамон ОС-2 на основе (алкилдиоксиэтилен)диметилдиэтиламмоний бензилсульфоната (ГОСТ 10106-75), алкамон ДС на основе алкоксидиметилдиэтилдиэтиламмоний метилсульфата (ТУ 6-14-1059-83), триамон на основе трис(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата (ТУ 6-14-1059-83).
Пример получения нитей из полипропилена.
Гранулят полипропилена из бункера подают в цилиндр экструдера, где он транспортируется шнеком к выходу. При этом за счет внешнего обогрева гранулы плавятся, и расплав гомогенизируется. Расплав подают шнеком к фильерам и продавливают через них.
На горячую поверхность свежесформованных полипропиленовых текстильных нитей окунанием наносят смесь равных количеств водной суспензии ПТФЭ концентрации 3-60 г/л и алкамона и наматывают их на бобину.
Свежесформованные нити подвергают ориентационному вытягиванию при традиционно используемых температурах (100-140°C) при кратности вытягивания 3-15. Вытянутые нити термофиксируют при традиционно используемых температурах (100-110°C), получая готовые полипропиленовые нити. На готовые нити наносят замасливатель и наматывают их на бобину.
Пример получения нитей из полиэтилентерефталата.
Гранулят полиэтилентерефталата из бункера подают в цилиндр экструдера, где он транспортируется шнеком к выходу. При этом за счет внешнего обогрева гранулы плавятся, и расплав гомогенизируется и продавливается через фильеры. На горячую поверхность свежесформованных полиэфирных текстильных нитей наносят смесь равных количеств водной суспензии ПТФЭ концентрации 3-60 г/л и алкамона и наматывают их на бобину.
Свежесформованные нити подвергают ориентационному вытягиванию при традиционно используемых температурах (120-160°С) при кратности вытягивания 3-15. Вытянутые нити термофиксируют при традиционно используемых температурах (110-140°С), получая готовые полиэтилентерефталатные нити. На готовые нити наносят замасливатель и наматывают их на бобину.
Пример получения нитей из поликапроамида.
Гранулят поликапроамида из бункера подают в цилиндр экструдера, где он транспортируется шнеком к выходу. При этом за счет внешнего обогрева гранулы плавятся, и расплав гомогенизируется. Расплав подают шнеком к фильерам. Формование осуществляют в атмосфере инертного газа.
Расплав продавливают через фильеры. На горячую поверхность свежесформованных полиамидных нитей наносят смесь равных количеств водной суспензии ПТФЭ концентрации 3-60 г/л и алкамона и наматывают их на бобину.
Свежесформованные нити подвергают ориентационному вытягиванию при традиционно используемых температурах (140-180°С) при кратности вытягивания 3-15. Вытянутые нити термофиксируют при традиционно используемых температурах (120-150°С), получая готовые поликапроамидные нити. На готовые нити наносят замасливатель и наматывают их на бобину.
Свойства синтетических нитей, полученных по способу-прототипу и заявленному способу, контролируют одинаково:
- Кратность ориентационного вытягивания определяют соотношением диаметров элементарных нитей, которые измеряют с помощью прибора «Ланатестер-2» до и после вытягивания;
- Устойчивость нитей к действию агрессивных сред оценивают по уменьшению разрывной нагрузки нитей (%) после 24-часового воздействия 40%-ного раствора NaOH, 98%-ной H2SO4 и 40%-ной HNO3. По уменьшению разрывной нагрузки нитей величину их устойчивости к действию агрессивных сред подразделяют на следующие категории: 0% - высокая стойкость; 20% - удовлетворительная стойкость; 40% - устойчивы не во всех случаях; 60% - недостаточно стойки; 80% - нестойки. При высокой химической нестойкости возможно даже полное растворение нити.
- Коэффициент трения нитей определяют с помощью прибора В.В.Талепаровской.
- Гидрофобность оценивают по краевому углу смачивания полимерного материала водой (град.), который определяют методом проецирования капли на экран.
- Прочность нитей оценивают по разрывной нагрузке нитей (сН/текс), которую определяют на разрывной машине РМ-3-1.
Свойства полипропиленовых, полиэфирных и полиамидных нитей, полученных по способу-прототипу, а также по заявленному способу при различных параметрах процесса, приведены в таблицах соответственно 1, 2, 3.
Таблица 1 | ||||||||||
Свойства полипропиленовых нитей с покрытием из политетрафторэтилена | ||||||||||
№ п/п | Концентрация суспензии ПТФЭ, г/л | Кратность ориентационного вытягивания, разы | Толщина покрытия, мкм | Уменьшение разрывной нагрузки после 24-часового воздействия, % | Коэффициент трения | Краевой угол смачивания, град | Разрывная нагрузка, сН/текс | Модуль упругости, Н/мм2 | ||
40%-ного NaOH | 98%-ной H2SO4 | 40%-ной HNO3 | ||||||||
1 | 3 | 8 | 0,5 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 129 | 53,2 | 738 |
2 | 30 | 8 | 3,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 132 | 61,8 | 771 |
3 | 60 | 8 | 6,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 127 | 53,7 | 758 |
4 | 30 | 3 | 4,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 128 | 54,9 | 748 |
5 | 30 | 15 | 2,5 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 129 | 58,6 | 742 |
6* (сравнительный пример) | 30 | 4 | 60 | 25 | 40 | 0,41 | 88 | 34,3 | 451 | |
7** (сравнительный пример) | 30 | 4 | 60 | 25 | 40 | 0,18 | 88 | 48,1 | 673 | |
8 (прототип) | 4 | 60 | 25 | 40 | 0,30 | 88 | 47,5 | 665 | ||
*) смесь авиважного препарата и суспензии политетрафторэтилена наносят на холодную нить; | ||||||||||
*) авиважный препарат и суспензию политетрафторэтилена наносят на горячую свежесформованную нить, но последовательно начала авиважный препарат, потом политетрафторэтилен |
Таблица 2 | ||||||||||
Свойства полиэфирных нитей с покрытием из политетрафторэтилена | ||||||||||
№ п/п | Концентрация суспензии ПТФЭ, г/л | Кратность ориентационного вытягивания, разы | Толщина покрытия, мкм | Хемостойкость (уменьшение разрывной нагрузки после 24-часового воздействия, %) | Коэффициент трения | Краевой угол смачивания, град | Разрывная нагрузка, сН/текс | Модуль упругости, Н/мм2 |
||
40%-ного NaOH | 98%-ной H2SO4 | 40%-ной HNO3 | ||||||||
1 | 3 | 8 | 0,5 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 116 | 68,3 | 617 |
2 | 30 | 8 | 3,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 128 | 80,5 | 633 |
3 | 60 | 8 | 6,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 117 | 72,6 | 628 |
4 | 30 | 3 | 4,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 118 | 69,0 | 619 |
5 | 30 | 15 | 2,5 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 129 | 80,2 | 635 |
6* (сравнительный пример) | 30 | 4 | 18 | Полное растворение | 80 | 0,37 | 72 | 49,3 | 486 | |
7** (сравнительный пример) | 30 | 4 | 18 | Полное растворение | 80 | 0,21 | 72 | 54,1 | 502 | |
8 (прототип) | 4 | 18 | Полное растворение | 80 | 0,25 | 72 | 61.0 | 556 | ||
*) смесь авиважного препарата и суспензии политетрафторэтилена наносят на холодную нить; | ||||||||||
**) авиважный препарат и суспензию политетрафторэтилена наносят на горячую свежесформованную нить, но последовательно: сначала авиважный препарат, потом политетрафторэтилен |
Таблица 3 | ||||||||||
Свойства полиамидных нитей с покрытием из политетрафторэтилена | ||||||||||
№ п/п | Концентрация суспензии ПТФЭ, г/л | Кратность ориентационного вытягивания, разы | Толщина покрытия, мкм | Хемостойкость (уменьшение разрывной нагрузки после 24-часового воздействия, %) | Коэффициент трения | Краевой угол смачивания, град | Разрывная на грузка, сН/текс | Модуль упругости, Н/мм2 |
||
40%-ного NaOH | 98%-ной H2SO4 | 40%-ной HNO3 | ||||||||
1 | 3 | 3 | 0,5 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 114 | 81,4 | 1113 |
2 | 30 | 8 | 3,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 130 | 97,2 | 1162 |
3 | 60 | 15 | 6,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 119 | 88,6 | 1142 |
4 | 30 | 3 | 4,0 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 118 | 80,6 | 1096 |
5 | 30 | 15 | 2,5 | 0 | 0 | 0 | 0,04 | 132 | 101,3 | 1171 |
6* (сравнительный пример) | 30 | 4 | 12 | Полное растворение | Полное растворение | 0,26 | 67 | 49,8 | 613 | |
7** (сравнительный пример) | 30 | 4 | 12 | Полное растворение | Полное растворение | 0,11 | 67 | 61,3 | 802 | |
8 (прототип) | 4 | 12 | Полное растворение | Полное растворение | 0,18 | 67 | 72,0 | 985 | ||
*) смесь авиважного препарата и суспензии политетрафторэтилена наносят на холодную нить; | ||||||||||
**) авиважный препарат и суспензию политетрафторэтилена наносят на горячую свежесформованную нить, но последовательно: сначала авиважный препарат, потом политетрафторэтилен |
Claims (2)
1. Способ получения синтетических нитей формованием нитей из расплава полимера, нанесением авиважного препарата, ориентационным вытягиванием и термофиксацией, отличающийся тем, что авиважный препарат наносят на горячую поверхность свежесформованных нитей одновременно с водной суспензией политетрафторэтилена концентрации 3-60 г/л, а ориентационное вытягивание проводят с кратностью 3-15.
2. Способ получения синтетических нитей по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимера используют полипропилен, полиэтилентерефталат или поликапроамид.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153928/05A RU2522338C1 (ru) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Способ получения синтетических нитей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153928/05A RU2522338C1 (ru) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Способ получения синтетических нитей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012153928A RU2012153928A (ru) | 2014-06-20 |
RU2522338C1 true RU2522338C1 (ru) | 2014-07-10 |
Family
ID=51213686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012153928/05A RU2522338C1 (ru) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Способ получения синтетических нитей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2522338C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0368846B1 (en) * | 1987-07-17 | 1994-03-23 | Memtec America Corporation | Polytetrafluoroethylene coating of polymer surfaces |
RU2079341C1 (ru) * | 1994-01-20 | 1997-05-20 | Демина Наталья Михайловна | Способ получения фильтровального материала |
JP2008088580A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toray Ind Inc | ポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸 |
RU2394945C1 (ru) * | 2009-06-16 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт химии растворов РАН (ИХР РАН) | Композиция для получения комплексных полипропиленовых нитей |
-
2012
- 2012-12-14 RU RU2012153928/05A patent/RU2522338C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0368846B1 (en) * | 1987-07-17 | 1994-03-23 | Memtec America Corporation | Polytetrafluoroethylene coating of polymer surfaces |
RU2079341C1 (ru) * | 1994-01-20 | 1997-05-20 | Демина Наталья Михайловна | Способ получения фильтровального материала |
JP2008088580A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toray Ind Inc | ポリテトラフルオロエチレンポリマーの含浸糸 |
RU2394945C1 (ru) * | 2009-06-16 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт химии растворов РАН (ИХР РАН) | Композиция для получения комплексных полипропиленовых нитей |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ПОЛИМЕРОВ т.3, из-во "Советская энциклопедия", . М., 1977, с.11-13, 116-117. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012153928A (ru) | 2014-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102534152B1 (ko) | 라이오셀 타입 셀룰로오스 필라멘트 제조 방법 | |
KR100210294B1 (ko) | 셀룰로오스 형상체 제조방법 | |
WO2019188236A1 (ja) | アクリロニトリル系繊維束の製造方法および炭素繊維束の製造方法 | |
JP2023101736A (ja) | 難燃性リヨセルフィラメント | |
RU2522338C1 (ru) | Способ получения синтетических нитей | |
US3233023A (en) | Spinning of polypropylene | |
CN113454273B (zh) | 纤维素长丝方法 | |
RU2522337C1 (ru) | Синтетические нити с высокой хемостойкостью и низким коэффициентом трения | |
KR20130094178A (ko) | 제품을 제조하는 방법 | |
RU2789193C2 (ru) | Огнестойкое лиоцелловое волокно | |
RU2787860C1 (ru) | Способ получения целлюлозных элементарных нитей | |
EP3902945B1 (en) | Process for liquid removal from cellulose filaments yarns or fibers | |
JP2004052173A (ja) | 高強度ポリエステルモノフィラメント及びその製造方法 | |
JP2003147636A (ja) | ポリウレタン弾性糸およびその製造方法 | |
JP3259572B2 (ja) | ポリテトラフルオロエチレン系繊維の製造法 | |
RU2178815C2 (ru) | Способ получения акрильных нитей и жгутиков | |
JP2012102414A (ja) | ポリエステルモノフィラメントとその製造方法およびその用途 | |
JPH0215641B2 (ru) | ||
EP3736367A1 (en) | Method for producing polyester nonwoven fabric with improved impregnation property of fabric softener | |
KR20170096670A (ko) | 라지토우용 탄소섬유 전구체 섬유 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150707 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151215 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161027 |