главная /Полиэфирное волокно


Полиэфирное волокно


Полиэфирное волокно Производство полиэфирного волокна

Полиэфирное волокно, синтетическое волокно, формируемые из сложных полиэфиров. Основное промышленное значение имеют полиэфирные волокна из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Полиэфирные волокна получают также на основе химически модифицированного ПЭТ (со-полиэфирные волокна) и в значительно меньших количествах - из поликарбонатов, полиэтиленоксибензоата, поликсилилен-гликольтерефталата, жидкокристаллических полиэфиров, поли-гликолидов и др.
Полиэтилентерефталатное волокно (лавсан, терилен, дакрон, элана, тревира, тетерон, гризутен, тергаль, слотера, терленка, терел и др.).

Получение. Полиэфирное волокно формуют из расплава, используя ПЭТ с мол. м. (20-25)·103 (жгут и текстильные нити) или с мол. м. (30-40)·103 (технические нити). В ПЭТ должно содержаться (% по массе): влаги не более 0,01; диэтиленгликоля не более 1,0; сухого остатка не более 0,06; ТiO2 от 0,05 до 2; красителя от 0,4 до 2,0; концевых групп СООН не более 40 г-экв/т; вязкость расплава должна составлять 200-700 Па·с (280 °С).
ПЭТ перерабатывают по периодической схеме (из гранулята) и по непрерывной (прямое формование из расплава ПЭТ после его синтеза). Обычно гранулят ПЭТ плавят при 280-320 °С в экструдерах, производительность которых достигает 1-15 кг/мин.

   Расплав от одного экструдера распределяется в зависимости от тонины формуемой нити на 20-100 фильер (число отверстий в фильерах при формовании волокон 100-2000, технических нитей-140-280, текстильных-8-80; диаметр отверстий фильеры 0,2-0,6 мм). Струйки расплава, выходящие из фильеры, интенсивно охлаждаются воздухом в специальной шахте машины формования и затвердевают. Количество фильер в одной шахте колеблется от 1 до 16. С целью снятия электростатических зарядов, улучшения фрикционных свойств волокно обрабатывают замасливателями (см. Текстильно-вспомогательные вещества). Затем оно поступает на приемное устройство, конструкция и скорость которого зависят от вида вырабатываемой продукции.

   Полиэфирное волокно выпускают в виде комплексных технических (здесь и далее линейная плотность 280-3400 дтекс) и текстильных (30-300 дтекс) нитей, мононити (диаметр 0,1-1,5 мм), резаного волокна (1,1-20 дтекс), жгута [1,7-4,4 дтекс, масса 1 м погонного (развес) (50-100)-103 текс], коврового жгутика (20000-30000 дтекс), нетканых материалов (типа "спан-бон").

   Резаное волокно и жгут производят главным образом прямым формованием с последующей переработкой на специальном агрегате. Сформованные нити, выходящие из 20-50 фильер, объединяются в жгутик, который со скоростью 800-1800 м/мин принимают в контейнер (200-2500 кг жгута). Затем из 20-40 контейнеров собирается общий жгут, подвергаемый последовательно операциям: 1) ориентация вытягиванию (в 3,0-4,5 раза), осуществляемому в одну или две ступени в паровой либо воздушной камере при 120-180°С со скоростью 100-350 м/мин, и стабилизации удлинения при растяжении 2-4% и т-ре 200-220 °С; 2) гофрированию, после чего жгут приобретает извитость (3-6 извитков на 1 см); 3) термообработке в течение 15-20 мин при 110-140°С (жгут сушится и фиксируются извитки; волокно при этом усаживается на 15-18%); 4) охлаждению; 5) антистатической обработке. Затем жгут режут, получая волокно, или направляют в жгутоукладчик. Резаные волокна (хлопкового типа длиной 34-40 мм, линейной плотностью 1,1-1,7 дтекс; шерстяного, льняного и мехового типов длиной 60-120 мм, линейной плотностью 3,3-20 дтекс) прессуют в кипы.

   Техническую нить формуют из ПЭТ, предварительно подвергнутого дополнительно поликонденсации в расплаве или твердой фазе, и со скоростью 400-1000 м/мин принимают на бобины (масса нити на бобине, т.е. паковки, 10-20 кг). Последней ориентацией вытягивание (в 4,5-6 раз) осуществляют на крутильно-вытяжных машинах со скоростью 150-300 м/мин сначала при 70-90 °С, затем при 150-200 °С; масса паковки 2-6 кг. При получении малоусадочной (усадка до 4% при 150 °С) технической нити совмещают операции вытягивания и термообработки. Так, на горизонтальных агрегатах нити (одновременно 150-250) подвергают двустадийному вытягиванию в 3,0-3,5 и 2,0-1,5 раза при 90-100 и 150-250 °С соответственно и термообработке в свободном состоянии при 200-240 °С (усадка нити 4-10%). Готовая нить принимается со скоростью около 200 м/мин на паковку массой до 20 кг. Техническая нить с линейной плотностью 1110 дтекс подвергают трощению (сложению 2-6 нитей вместе) и крутке (50-100 витков на 1 м) чаще всего на машинах с веретенами двойного кручения со скоростью около 50 м/мин. На свежесформованные нити, предназначенные для производства РТИ или шин, наносят адгезионную композицию (содержит эпоксидную смолу и отвердитель аминного типа) в количестве 0,4-0,8% от массы нити.

   Экономичны схемы производства технических нитей, совмещающие стадии формования, вытягивания, а иногда и термообработки на одной машине, на которой нить со скоростью 2500-3000 м/мин принимается на паковку массой до 20 кг.

   Текстильную нить в гладком виде получают обычно по классической схеме (формование и вытягивание на отдельных машинах) или совмещенной (на одной машине проводятся формование и вытяжка нити со скоростью 3000-4000 м/мин). По первой из них нить формуют со скоростью 1200-2000 м/мин и принимают на паковку массой 5-10 кг. Вытягивают в 3,5-5 раз со скоростью 600-1800 м/мин сначала при 70-90 °С, затем при 120-160°С; масса паковки 1,0-3,0 кг. Если нити подвергают крутке (100-200 витков на 1 м), их обрабатывают затем паром при 110-140°С в течение 0,5-1 ч с целью фиксации крутки, при которой происходит также снижение усадки (до 2-4%), после чего перематывают со скоростью 900-1200 м/мин на товарную паковку массой 1,5-3,0 кг.

   Современная технология производства текстильных текстурированных нитей включает две основные стадии: высокоскоростное формование (до 6000 м/мин) и совмещенный процесс ориентационного вытягивания с текстурированием. Последний проводят на машинах, снабженных механизмом ложной крутки фрикционного типа, со скоростью 600-1000 м/мин; масса паковки 3-5 кг. Текстурировать нить можно подвергать дополнительно трощению, крутке (60-100 витков на 1 м) и поверхностному крашению. Производятся также пневмосоединенные и пневмотекстурированные однородные и неоднородные нити. Интенсивно развивается производство пряжеподобных нитей, состоящих из 60-100 элементарных нитей, профилированных, комбинированных, фасонных, разноусадочных и др. нитей.

   Мононить получают на горизонтальных агрегатах по непрерывной технологической схеме, включающей формование в охладительную водную ванну (50-70°С) одновременно 20-60 мононитей, двустадийное ориентационное вытягивание в 4-5 раз в паровых или воздушных камерах при 120-160°С, термообработку под натяжением (2-10%) или в свободном состоянии при 180-220 °С и приемку со скоростью 80-120 м/мин; масса паковки 1-2 кг.

Свойства волокон приведены в таблице.
Свойства полиэфирного волокна

   Влагопоглощение при 20 °С и 65%-ной относительной влажности воздуха составляет 0,3-0,4%. Сохранение прочности в мокром состоянии 100%, в петле 80-90%, в узле 70-85%; модуль сдвига при кручении 80-150 МПа. Эластичное восстановление после деформации полиэфирного волокна на 5% равно 85-95%. Усадка в кипящей воде полиэфирного волокна, не подвергнутого термообработке, составляет 5-15%, термообработанного-1-4%. Устойчивость к истиранию полиэфирных волокон в 4-5 раз ниже, чем у полиамидных волокон. Сопротивление многократным изгибам также ниже, чем у полиамидных волокон, но в 2,5 раза выше, чем у гидратцеллюлозных. Ударная прочность полиэфирного корда в 4 раза выше, чем у полиамидного корда, и в 20 раз выше, чем у вискозного.

   Интервал рабочих температур полиэфирных волокон от —60 до 170°С: температура плавления 260 b 2 °С; температура нулевой прочности 248 °С; 1,13 кДж/(кг·К). Под действием огня волокно плавится, но загорается с трудом, после удаления из огня самозатухает. Для снижения горючести полиэфирные волокна обрабатывают антипиренами (в массе или поверхностно, в количестве до 10% от массы волокна). Полиэфирное волокно сравнительно атмосферо- и светостойко: после пребывания на солнце в течение 600 ч теряет прочность на 60% (полиамидные волокна в этих условиях разрушаются).
Электрические свойства: e 2,8-3,2 (25°С; 50·106 Гц), rs 1014 Ом.

   Полиэфирное волокно растворяется в крезоле и др. фенолах; частично разрушается, растворяясь в концентрированной H2SO4 (выше 83%-ной) и HNO3, полностью разрушается при кипячении в концентрированных растворах щелочей, обработке водяным паром при 220 °С в течение 1 ч. Обработка паром при 100°С, ввиду частичного гидролиза ПЭТ, сопровождается уменьшением прочности. Устойчиво в ацетоне, СС14, дихлорэтане и др. растворителях, используемых в химической чистке, к действию окислителей и восстановителей, микроорганизмов, моли, коврового жучка.

   Основные недостатки полиэфирных волокон-трудность крашения, гидрофобность, электризуемость, склонность к пиллингу (образование на поверхности изделия скрученных волоконец-"шариков"), жесткость изделий, плохая драпируемость.

Применение. Техническая нить используют для изготовления транспортерных лент, приводных ремней, канатов, парусов, рыболовных сетей и тралов, бензо- и нефтестойких шлангов, электроизоляционных и фильтровальных материалов и др. Из мононити вырабатывают сетки для бумагоделат. машин, щетки для хлопкоуборочных комбайнов и зерноочистительных машин, застежки "молния", струны ракеток, фильтры и т. д. Техническая нить низкой линейной плотности (40 - 50 дтекс) применяют для обмотки электропроводов малого сечения и в медицине (синтетические кровеносные сосуды и хирургические нити).

   Из гладких текстильных нитей вырабатывают трикотаж, ткани типа тафты, жоржета, крепа, пике, твида, атласа, фасонные ткани (трико-кружево), гардинно-тюлевые изделия, плащевые и зонтичные ткани, из текстурированных -плательные и костюмные ткани, трикотажные изделия, мужские и дамские сорочки, детскую одежду, чулки, носки и мн. др.

   Резаные волокна применяют в основном в смеси с шерстью, хлопком или льном (33-67%). Присутствие полиэфирных волокон повышает износостойкость и прочность, понижает сминаемость и усадочность ткани, позволяет сохранить красивый внешний вид и устойчивость формы готовых изделий при эксплуатации. Из полиэфирного резаного волокна в чистом виде или в смеси с др. природными и химическими волокнами выпускают костюмные, пальтовые, сорочечные, плательные ткани, технического сукна, нетканые материалы.

   Сополиэфирные волокна (дилана, велана, тесил, викрон, грилен и др.). Недостатки полиэтилентерефталатного волокна во многом устраняются химической модификацией ПЭТ, например алифатической и ароматической дикарбоновыми кислотами или их эфирами, гидроксикислотами, диолами, содержащими также другие функциональные группы, полигликолями, соединения, содержащими сульфо- или карбоксильную группу, фосфор, галоген. Модифицированные добавки вводят на стадии синтеза ПЭТ.
   Производятся также легко окрашиваемые, неэлектризующиеся, мало пиллингующиеся и др. виды сополиэфирных волокон и нитей.

   Прочие полиэфирные волокна. Волокно из продукта поликонденсации терефталевой кислоты или ее диметилового эфира и 1,4-бмс-(гидроксиметил)циклогексана (кодель, вестан I) плавится при более высокой температуре (ок. 295 °С), обладает меньшими пиллингом (распушиванием) и плотностью (1,220 г/см3), лучшей накрашиваемостью, более высокой теплостойкостью, чем волокно из ПЭТ.

формула
   Волокно из полибутилентерефталата (ПБТ) имеет меньшую плотность (1,320 г/см3), чем из ПЭТ, хорошо окрашивается дисперсными красителями, отличается высокой химической стойкостью.

   Текстильные нити из полиэтиленоксибензоата (А-Телл; ф-ла И), получаемого поликонденсацией этилового эфира n-гидроксибензойной кислоты, стойки к УФ облучению. По сравнению с волокном из ПЭТ они более устойчивы в воде, кислотах и щелочах, обладают высокой усадкой в кипящей воде (до 30%), лучшей накрашиваемостью, однако размягчаются и плавятся (соответственно при 185 и 223 °С) при более низких температурах; модуль деформации растяжения 4-8 ГПа.

   Волокна из полиэтиленнафталата - продукта поликонденсации 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты и алифатических гликолей с числом групп СН2 от 2 до 6 (ПЭН; ф-ла III) - отличаются высокими прочностью (80 сН/текс), модулем деформации растяжения (30 ГПа) и термостойкостью. Они сохраняют до 100% прочности при нагревании в течение 96 ч при 200 °С, устойчивы в горячей воде в течение 10 суток, их усадка в кипящей воде менее 2%.

Полиэфирные волокна получают также из полигликолида и полилактида (используют как рассасывающийся шовный материал в хирургии), поликарбонатов (мол. м. 30000-50000), перспективны волокна из жидкокристаллических полиэфиров.

Мировое производство полиэфирных волокон (преимущественно на основе ПЭТ) в 1987 составило 8,4 млн. т, в т.ч. 57% волокон и 43% нитей. В СССР производство полиэфирных волокон 1990 достигло 270 тыс. т. Выпуск волокон из модифицированные ПЭТ, преимущественно окрашивающихся катионными красителями, составляет ок. 15% от мирового производства, трудногорючих - более 10%.

   Первое пром. произ-во полиэтилентерефталатного волокна организовано в США в 1953, первое сополиэфирное волокно (дакрон Т-64) получено в США в 1962.
Источник: сайт о химии

Производство полиэфирного волокна

ТД Русхимволокно работает на рынке полимерных материалов уже более 15 лет. На сегодняшний день наша компания – один из крупнейших поставщиков полиэфирного химического волокна и нетканых материалов, в том числе с волокнами натурального происхождения.

Производство полиэфирного волокна осуществляется с использованием передовых технологий. Высокий уровень технического оснащения производителей полиэфирного волокна, отлаженные технологические процессы, квалифицированный персонал – все это обеспечивает выпуск продукции высокого качества. Наличие собственной лаборатории, оснащенной современным оборудованием, позволяет осуществлять многоуровневый контроль качества.

У нас вы можете купить первосортное полиэфирное волокно в любом необходимом количестве. Для каждого нашего клиента – выгодные цены от завода-производителя (без наценок), широкий ассортимент продукции всегда в наличии, а также надежность поставок!