Способ получения высокопрочной термопластичной нити

Способ получения высокопрочной термопластичной нити

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 170878 (21) 2656163/28-05 с присоединением заявки 1(9 (23) Приоритет

Опубликовано 1509,80, Бюллетень Мо 34

Дата опубликования описания 15. 09. 80 (S1) V Кл

0 01 Е 6/62

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) 4К 677.494 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.К.Ронжин, Э.М.Айзенштейн, Н.A.ÁûñòðoBà, И.Н жмыхов, Н.И.Журавель и A.Ï.Êoëåñíèê (71) Заявитель Всесоюзный наУчно-исследовательский инститУт синтетического волокна (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ

НИТИ

Изобретение относится к получению синтетических волокон и может быть использовано для получения высоко-. прочных нитей иэ термопластичных полимеров. 5

Синтетические нити повышенной прочности получают путем ориентационного вытягивания свежесформованных нитей при соответствующих температурах и максимально достигаемых в этих условиях кратности вытягивания.

Известны способы вытягивания в две стадии,при которых первую стадию проводят при температуре, близкой к Т (+ 10 С) и натяжении, равном 15

50% от натяжения окончательнойвытяжки (1) или при степени деформации в 1 зоне, не превышающей

55% от деформации общего вытягивания (2) . 20

Недостатком указанных способов является довольно низкая кратность и скорость вытягивания.

Наиболее близким к изобретению является способ получения высокопрочной термопластичной нити формированием расплава полимера и ориентационным вытягиванием полученной нити сначала при температуре, близкой к температуре стеклования, а ЗО окончательную вытяжку осуществляют при более высоких температурах порядка 160-200 С и при натяжении порядка 18-21 rc/òåêñ (3) .

Недостатком укаэанного способа является невозможность повышения кратности вытягивания и натяжения выше определенного уровня и, как следствие, невозможность улучшения прочностных характеристик нити.

Это объясняется тем, что существует некоторая предельная величина ,так называемая максимальная кратность вытягивания, выше которой начинается интенсивный обрыв элементарных нитей, приводящий в итоге к обрыву комплексной нити, к образованию подмотов и останову рабочего

1 места на машине. Это ограничивает .воэможность вытяжных машин по про1изводительности и достижению комплекса улучшенных физико-механичес ких показателей.

Цель изобретения — снижение обрывности нити и увеличение производительности вытяжного оборудования.

Цель достигается тем, что ориентационное вытягивание формованной нити иэ расплава термопластич7634,90

ЗО

40 иж яж ни яж ке

Кратность вытягивани

12,4

ll,6

11,5

7,4

7,2

7,4

25,2-2,5

70,5

70,8

73,2

1:5,35

27,5-3, О

30-3,5

1:5,49

1:5,64 арго полимера осуществляют с натяжением 21-30 гс/текс с последующим плавным его снижением до 1,2-.

3,5 rc/òåêñ на нижнем вытяжном диске.

Такое плавное понижение натяжения нити позволяет увеличить максимальную кратность и скорость вытягивания нитей, улучшить -прочностные показатели готовой продукции, а также увеличить производительность оборудования.

Способ осуществляется следующим образом.

На фиг. 1 представлен график изменения натяжения нитей на вытяжном диске (I-натяжение нити при известном способе — кратность вытягивания 1:5,21; II,III — натяжение нити по предлагаемому способу кратность вытягивания II — 1:5,64

III — 1:5,49); на фиг. 2 — схема, поясняющая данный способ.

Свежесформованную нить 1 (см. фиг.2) направляют на питающий диск

2 при температуре, близкой к температуре стеклования (20-30оС) . Процесс ориеитационного вытягивания нагретой нити начинают на сходе ее с питающего диска (55-70% от общей вытяжки). При температуре выше температуры стеклования цепи макромолекул развертываются и перемещаются с упорядочением внутри аморфной фазы. Далее нить проходит через плоский нагревательный элемент 3 с температурой 180-2000С, при контакте с которым вытянутые участки макромолекул агрегируются с образованием кристаллитов, а кристаллиты дополнительно ориентируются в результате взаимного сдвига. Проходящие при этом молекулярно-кинетические процессы превращают анизотропную свежесформированную аморфную нить в нить,.имеющую изотропную струк.туру — происходит окончательная вытяжка нити (общая, кратность вытяжки 1:4,75-1:5,64) натяжение в зоне вытягивания поддерживают на уровне 21-30 гс/текс. Затем нить после ориентационного вытягивания направляют на нижний вытяжной диск 4, где осуществляют постепенное понижение натяжения нити от витка к витку от 21-30кгс/текс до 1,23,5 гс/текс, после чего готовая нить

5 идет на приемное устройство.

Постепенное понижение натяжения нити на нижнем вытяжном диске осуществляют эа счет того, что диск выполнен в виде тела вращения с образующей переменного диаметра.

Диаметр основания диска на 2-6% (преимущественно на 4%) больше диаметра при его вершине. Первый виток движущейся нити после ориентационного вытягивания на обогреваемой: пластине располагается на диске в () месте его максимального диаметра, последующие витки находятся на концентрических поверхностях диска таким образом, что каждый после

Дующий виток имеет диаметр меньше !

5 предыдущего в соответствии с фиг.l.

Пример 1. Свежесформированную полиэфирную нить линейной плотности 585 текс с двойным лучепреломлением 4,0 ° 10 Ь вытягивают . при температуре питающего диска 68 С на плоском обогреваемом элементе при 180 С, скорости вытягивания

155 т/мин, кратности 1:5,35 и на.тяжении 25,2 гс/текс. При поступлении на нижний вытяжной диск . (диаметр основания диска на 4Ъ больше диаметра при вершине) натяжение нити постепенно понижают от 1 до

4 витка до 2,5 гс/текс, Свойства полученной нити (линейная плотность 112 текс) приведены в таблице. Обрывность нитей составляет 0,04 обр/кг, отходы в виде подмотов 0,3 r/êã.

H p и м е р 2. Аналогичен примеру 1, отличается тем, что кратность вытяжки 1:5,49, натяжение

27,5 кгс/текс, которое пойижают на нижнем вытяжном диске до

З,О гс/текс. Свойства полученной нити (линейная плотность 110 текс) приведены в таблице. Обрывность нитей Î,С4 обр/кг, отходы в виде подмогов 0,3 г/кг.

Пример 3, Аналогичен примеру 1, отличается тем, что кратность вытяжки -1:5,64, натяжение 30 гс/текс, которое понижают на нижнем вытяжном диске до 3,5 гс/текс.

Свойства полученной нити (линейная плотность 103 текс) приведены в таблице. Обрывность нитей

0,05 обр/кг, отходы в виде подмотов

0,35 r/êã.

763490

П р H м е р 4 (сравнительный).

Аналогичен примеру 1., отличается тем, что кратность вытягивания

1г5,21, натяжение нити 26 гс/текс сохраняется постоянным на нижнем вытяжном диске. Получают нить линейной плотности 112 текс соследующими показателями: относительная прочность 68,7 rc/òåêñ, удлинение 7,7Ъ, усадка при 150 С 12,6Ъ, обрывность нити о,б2 об/кг, отходы в виде подмотов 7 г/кг. увеличение кратности вытягивания при данной ,скорости еще более увеличивает количество подмотов,ведет к обрывности нити, на паковке с вытянутой нитью появляется ворс. 15

Пример 5. Аналогичен примеру 4, но на нижнем вытяжном диске постепенно понижают натяжение от

26 гс/текс до 1,2 rc/текс. Прочность полученной нити 65-68 rc/òåêñ, при уддинении 7,8-8,5 Ъ. Обрывность нитей 0,04 обр/кг, отходы в виде подмотов 0,3 г/кг.

Пример б. Аналогичен примеру

4, но кратность вытягивания 1:5,64 скорость вытягивания 236 м/мин, натяжение нити постепенно понижают на нижнем вытяжном диске от 26 гс/текс до 3,0 гс/текс. Получают нить линейной плотчости 108 текс co c. ющими показателями: относительная прочность 72,0 гс/текс, удлинение

7,5Ъ, усадка при 150 С 12,0 Ъ, ухудшение проходимости не наблюдается, обрывность нити 0,05 обр/кг, отходы в виде подмотов 0,35 г/кг.

Пример 7. Свежесформованную полиэфирную нить линейной плотности 600 текс с двойным лучепреломлением 3,4 10 вытягивают при температуре питающего диска 80 C на 40 плоском обогреваемом элементе с температурой 200 С при кратности вытягивания 1:5,83. Натяжение нити в зоне вытягивания 24 гс/текс, которое понижают на нижнем вытяжном диске 45 до 1,5 гс/текс. Получают нить линейной плотности 103 текс с проточностью 73,1 гс/текс, удлинением 6,8Ъ усадкой при 150 С 10,5Ъ, количество подмотов при вытягивании 0,1Ъ от веса паковки.

Пример 8 (сравнительный).

Аналогичен примеру 7,но вытягивание проводят при кратности 1:5,39 с натяжением нити в зоне вытягивания

18 гс/текст. Этот уровень натяжения 55 сохраняет на 3 из 4 витков на вытяжном диске. Получают нить линейной плотности 111 текс с показателями: относительная прочность 64 гс/текс, удлинение 6Ъ, усадки при 150 С 12,7Ъ> количество подмотов при вытягивании

0,9Ъ от веса неработанной паковки.

Кратность вытягивания и натяжение нити в данном случае является предельными, так как повышение их приводит к обрыву нити.

Пример 9. Свежесформованную полиамидную нить линейной плотности 444 текс вытягивают при температуре питающего диска 20 C на плоском обогреваемом элементе при

180оС и кратности 1:4,75 с натяжением 21 гс/текс. Получают нить линейной плотности 93,5 текс с относительной прочностью 63,8 гс/текс и удлинением 13,5Ъ. Данные по проходимости аналогичны примеру 4.

Пример 10. Аналогичен примеру 9, но вытягивание нити проводят при кратности 1:5,1 и постепенном понижении натяжения от 1 до 4 витка с 24 до 1,3 гс/текс.

Получают нить линейной плотности

87 текс с относительной прочностью 69,5 гс/текс, удлинением 11,0Ъ.

Данные по проходимости аналогичны примеру 4.

Таким образом, использование изобретения позволяет значительно снизить обрывность высокопрочной нити в процессе ее ориентационного вытягивания, а также увеличить производительность вытяжного оборудования.

Формула изобретения

Способ получения высокопрочной термопластичной нити формованием расплава полимера и ориентационным вытягиванием полученной нити при повышенной температуре, о т л и— ч а ю шийся тем,что, с целью снижения обрывности нити, увеличения производительности вытяжного обору-, дования, ориентационное вытягивание осуществляются с натяжением

21-30 гс/текс с последующим плавным его снижением до 1,2-3,5 rc/текс на нижнем вытяжном диске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Патент Японии 922217, кл 42 Д 12, опублик. 22.09.69.

2. Александрийский С.С. и др.

Ориентациоыное вытягивание полиэфирных комплексных нитей. — Химические волокна, 1967, Р 5, с. 37.

3. Петухов Б.В. Полиэфирные волокна. М., Химия, 1976 (прототип).

2 3 4

SLlwKlk Hun3LI HO SbN1%3KHahh OUOICe ф ц» <

Составитель И.Девнина

Редактор О.Колесникова Техред A.Ùåïàíñêàÿ КорректорВ. Бутяга

Заказ 6584/12 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 1 Рауйская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4