RU2556100C1 - Способ повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол - Google Patents
Способ повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556100C1 RU2556100C1 RU2014100626/05A RU2014100626A RU2556100C1 RU 2556100 C1 RU2556100 C1 RU 2556100C1 RU 2014100626/05 A RU2014100626/05 A RU 2014100626/05A RU 2014100626 A RU2014100626 A RU 2014100626A RU 2556100 C1 RU2556100 C1 RU 2556100C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aminophenyl
- benzimidazole
- amino
- threads
- filaments
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки синтетических волокон и касается способа повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол. Включает обработку нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, в камере генератора сверхвысоких частот СВЧ-излучением. Нагрев нитей осуществляют под натяжением или в свободном состоянии. Затем осуществляют кондиционирование нитей на воздухе. Изобретение обеспечивает повышение физико-химических свойств нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол. 2 з.п. ф-лы, 8 пр.
Description
Изобретение относится к области обработки синтетических волокон для улучшения эксплуатационной характеристики волокон - разрушающего напряжения при растяжении в микропластике.
Изобретение предназначено для изменения физико-механических свойств нитей, в частности повышения разрушающего напряжения при растяжении в микропластике арамидных нитей, изготовленных из ароматических полиамидов, содержащих в качестве одного из мономеров 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол (далее по тексту - «нитей из ароматических полиамидов, содержанщх 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол»), используемых в качестве исходного сырья для композиционных материалов, из которых могут изготавливаться средства индивидуальной защиты, корпуса технических устройств и средств передвижения и другие изделия.
Известен способ получения углеродистого волокнистого материала (RU 2475571 С1, D01F 9/16, 20.02.2013), согласно которому целлюлозное волокно сначала сушат с применением источника СВЧ, а затем нагревают до температуры 2400°C. Изобретение повышает эффективность способа получения углеродного волокна с повышенным уровнем прочности.
Известен способ сушки волокнистого материала из полибензимидазола при помощи микроволнового излучения частотой 890 МГц за время от 2 с до 10 мин без нагрева материала (US 3814793 А, D01F 6/74, 04.06.1974). Изобретение позволяет понизить влажность материала без нарушения гофрирования.
Наиболее близким аналогом из уровня техники по своей технической сущности является способ повышения разрывной прочности и модуля упругости пара-арамидных нитей на основе поли-парафенилентерефталамида (US 5175239, D01F 6/60, 29.12.1992). В источнике описано повышение прочности таких нитей с использованием микроволнового воздействия на нить с частотой от 100 до 10000 МГц. Нагрев нити производится под натяжением до температуры от 250 до 425°C с получением модуля не менее 1100 грамм/денье. Недостатком данного изобретения является недостаточное упрочнение обработанных микроволновым излучением нитей.
Заявленный способ упрочняющей обработки нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, включает нагрев указанных нитей под натяжением или в свободном состоянии в камере генератора сверхвысоких частот СВЧ-излучением и последующее их кондиционирование на воздухе.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является направленное изменение физико-химических свойств нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол.
Техническим результатом изобретения является повышение физико-химических свойств нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, в частности повышение разрушающего напряжения и уровня прочности обрабатываемого материала.
Способ включает обработку указанных нитей с применением источника СВЧ-излучения в течение определенного времени и кондиционирования обработанных нитей. Для обработки используют источник энергии сверхвысоких частот с выходной мощностью от 0,5 кВт и выше и с рабочей частотой от 300 МГц и выше.
Заявляемый способ заключается в следующем. Исходные нити из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, подвергают обработке с применением генератора сверхвысоких частот (СВЧ), а рабочая камера с нитью является нагрузкой для источника энергии СВЧ. Нить при обработке может находиться как под натяжением, так и в свободном состоянии.
В качестве источников СВЧ-энергии используются СВЧ-генераторы мощностью от 0,5 кВт с рабочей частотой от 300 МГц. Выбор типа генератора и его мощность определяют размерами рабочей камеры и количеством помещаемого материала в камеру.
СВЧ-обработка имеет следующие преимущества по сравнению с традиционными источниками:
- тепловая безинерционность, т.е. возможность практически мгновенного включения и выключения теплового воздействия на обрабатываемый материал, что приводит к высокой точности регулировки процесса нагрева и его воспроизводимости;
- возможность равномерной обработки при соответствующем подводе энергии в камеру, т.к. нагрев полем СВЧ происходит одновременно во всех точках обрабатываемого материала;
- высокий КПД преобразования СВЧ-энергии в тепловую (теоретически близок к 100%) при соответствующей конструкции камеры.
Предложенный способ отвечает условиям патентоспособности "промышленная применимость", поскольку он может быть реализован существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. он явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности изобретения.
Примеры
Последующие примеры предназначены для иллюстрации изобретения и пояснения специалистам назначения и применения изобретения. Эти примеры не предназначены для какого-либо ограничения изобретения материалами, условиями, параметрами процессов и тому подобное, приведенными в настоящих примерах.
Пример 1. Контрольный. Проводятся испытания не обработанных СВЧ-нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 259 сН/текс и линейной плотностью 59,4 текс, по ГОСТ 28007-88 на разрушающее напряжение при растяжении в микропластике. Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 456 кгс/мм2.
Пример 2. Нить из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 259 сН/текс и линейной плотностью 59,4 текс, подвергают обработке в среде азота или на воздухе длительностью 1 мин, используя СВЧ-генератор мощностью 0,7 кВт с рабочей частотой 2450 МГц, после чего полученный материал кондиционируют на воздухе в течение 15 ч. Затем проводятся испытания нити по ГОСТ 28007-88 по показателю «Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике».
Проведенные исследования показали, что при обработке нити разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 472 кгс/мм2, что примерно на 4% выше аналогичного показателя у исходной нити.
Пример 3. Нить из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 259 сН/текс и линейной плотностью 59,4 текс подвергают обработке в среде азота или на воздухе длительностью 10 минут, используя СВЧ-генератор мощностью 0,7 кВт с рабочей частотой 2450 МГц, после чего полученный материал кондиционируют на воздухе в течение 15 ч. Затем проводятся испытания нити по ГОСТ 28007-88 по показателю «Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике»..
Проведенные исследования показали, что при обработке нити разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 478 кгс/мм2, что примерно на 5% выше аналогичного показателя у исходной нити.
Пример 4. Нить из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 259 сН/текс и линейной плотностью 59,4 текс подвергают обработке в среде азота или на воздухе длительностью 25 мин, используя СВЧ-генератор мощностью 0,7 кВт с рабочей частотой 2450 МГц, после чего полученный материал кондиционируют на воздухе в течение 15 ч. Затем проводятся испытания нити по ГОСТ 28007-88 по показателю «Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике».
Проведенные исследования показали, что при обработке нити разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 485 кгс/мм2, что примерно на 6% выше аналогичного показателя у исходной нити.
Пример 5. Нить из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 259 сН/текс и линейной плотностью 59,4 текс подвергают термической обработке в среде азота или на воздухе длительностью 30 мин, используя СВЧ-генератор мощностью 0,7 кВт с рабочей частотой 2450 МГц, после чего полученный материал кондиционируют на воздухе в течение 15 ч. Затем проводятся испытания нити по ГОСТ 28007-88 по показателю «Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике». Проведенные исследования показали, что при обработке нити разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 490 кгс/мм2, что примерно на 7% выше аналогичного показателя у исходной нити.
Пример 6 - контрольный. Проводятся испытания нити из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, не обработанных СВЧ, с удельной разрывной нагрузкой 257 сН/текс и линейной плотностью 58,5 текс по ГОСТ 28007-88 по показателю «Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике». Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 420 кгс/мм2.
Пример 7. Нить из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 257 сН/текс и линейной плотностью 58,5 текс подвергают обработке в среде азота или на воздухе длительностью 5 мин, используя СВЧ-генератор мощностью 1,0 кВт с рабочей частотой 2450 МГц, после чего полученный материал кондиционируют на воздухе в течение 15 ч. Затем проводятся испытания нити по ГОСТ 28007-88 по показателю «Разрушающее напряжение при растяжении в микропластике».
Проведенные исследования показали, что при обработке нити разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 448 кгс/мм2, что примерно на 7% выше аналогичного показателя у исходной нити.
Пример 8. Нить из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, с удельной разрывной нагрузкой 257 сН/текс и линейной плотностью 58,5 текс подвергают обработке в среде азота или на воздухе длительностью 10 мин, используя СВЧ-генератор мощностью 1,0 кВт с рабочей частотой 2450 МГц, после чего полученный материал кондиционируют на воздухе в течение 15 ч. Затем проводятся испытания нити по ГОСТ 28007-88 на разрушающее напряжение при растяжении в микропластике.
Проведенные исследования показали, что при обработке нити разрушающее напряжение при растяжении в микропластике составило 454 кгс/мм2, что примерно на 8% выше аналогичного показателя у исходной нити.
Таким образом, применение предложенного способа обеспечивает повышение уровня разрушающего напряжения при растяжении в микропластике нитей из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол, за счет обработки указанных нитей СВЧ-излучением.
Claims (3)
1. Способ упрочняющей обработки нитей из ароматических полиамидов, включающий нагрев указанных нитей в камере генератора сверхвысоких частот СВЧ-излучением и последующее кондиционирование арамидных нитей на воздухе, отличающийся тем, что упрочняющей обработке подвергают нити из ароматических полиамидов, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев нитей осуществляют под натяжением.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев нитей осуществляют в свободном состоянии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100626/05A RU2556100C1 (ru) | 2014-01-13 | 2014-01-13 | Способ повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100626/05A RU2556100C1 (ru) | 2014-01-13 | 2014-01-13 | Способ повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2556100C1 true RU2556100C1 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014100626/05A RU2556100C1 (ru) | 2014-01-13 | 2014-01-13 | Способ повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2556100C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3814793A (en) * | 1972-03-31 | 1974-06-04 | Celanese Corp | Process for drying crimped polybenzimidazole continuous filamentary materials employing microwave drying |
| US5175239A (en) * | 1990-12-27 | 1992-12-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making para-aramid fibers having high tenacity and modulus by microwave annealing |
| RU2017866C1 (ru) * | 1992-08-04 | 1994-08-15 | Черных Татьяна Егоровна | Формованное изделие |
| RU2358246C2 (ru) * | 2003-08-25 | 2009-06-10 | Такаясу Ко., Лтд. | Звукопоглощающий материал |
| RU2475571C1 (ru) * | 2011-10-21 | 2013-02-20 | Александр Андреевич Клименко | Способ получения углеродного волокнистого материала |
-
2014
- 2014-01-13 RU RU2014100626/05A patent/RU2556100C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3814793A (en) * | 1972-03-31 | 1974-06-04 | Celanese Corp | Process for drying crimped polybenzimidazole continuous filamentary materials employing microwave drying |
| US5175239A (en) * | 1990-12-27 | 1992-12-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making para-aramid fibers having high tenacity and modulus by microwave annealing |
| RU2017866C1 (ru) * | 1992-08-04 | 1994-08-15 | Черных Татьяна Егоровна | Формованное изделие |
| RU2358246C2 (ru) * | 2003-08-25 | 2009-06-10 | Такаясу Ко., Лтд. | Звукопоглощающий материал |
| RU2475571C1 (ru) * | 2011-10-21 | 2013-02-20 | Александр Андреевич Клименко | Способ получения углеродного волокнистого материала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmed et al. | Microstructural developments of poly (p-phenylene terephthalamide) fibers during heat treatment process: a review | |
| US20210198816A1 (en) | System for producing carbon fibers from multipurpose commercial fibers | |
| US10316433B2 (en) | Carbon fiber and method for producing carbon fiber | |
| JP2011500977A5 (ru) | ||
| CA2490146A1 (en) | Process for obtaining a synthetic organic aromatic heterocyclic rod fiber or film with high tensile strength and/or modulus | |
| CN106757530A (zh) | 电子束辐照交联制备bn纤维的方法及装置 | |
| Zhan et al. | Effect of low temperature microwave drying on properties of dyed cashmere fibers | |
| RU2556100C1 (ru) | Способ повышения физико-механических характеристик арамидных нитей, содержащих 5(6)-амино-2(п-аминофенил)-бензимидазол | |
| JP5373430B2 (ja) | 有機繊維コードの改質方法 | |
| JP2008163537A (ja) | 炭素繊維の製造方法 | |
| EP1876286B1 (en) | Method of modifying organic fiber cord | |
| JP4404363B2 (ja) | 有機繊維コードの改質方法 | |
| RU2475571C1 (ru) | Способ получения углеродного волокнистого материала | |
| Wang et al. | Ultrasonics induced variations in molecular structure and tensile properties of silk fibers in a chemical free environment | |
| Nayak et al. | Low temperature oxygen plasma assisted surface modification of raw silk fibre and their characterizations | |
| JP4319191B2 (ja) | 有機繊維コードの改質方法 | |
| KR100899760B1 (ko) | 성형된 비-열가소성 섬유상 물질에의 영구성 부여 방법 | |
| JP4404365B2 (ja) | 有機繊維コードの改質方法 | |
| JPH01201570A (ja) | 繊維製長尺物を熱セットする方法およびそれに使用する加熱装置 | |
| SU924198A1 (ru) | Способ тепловой обработки текстильного материала i | |
| TWI663124B (zh) | Carbon fiber manufacturing method | |
| RU2663287C2 (ru) | Способ получения композиционного материала, в состав которого входит сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно | |
| KR800000065B1 (ko) | 합성섬유상 물질의 열처리 방법 | |
| Cao et al. | Effects of heat treatments and cross‐linking on the crystal structure and torsional properties of polyester fibers | |
| GB1558992A (en) | Method of heat-treating a staple fibre yarn |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |