Теоретические основы формования ПАН-жгутикаМатериалы / Совершенствование технологии получения технического ПАН жгутика / Теоретические основы формования ПАН-жгутикаСтраница 1
Технологический процесс получения такой ПАН жгутика включает следующие стадии [4,5]:
- формование нити;
- 2 стадийное пластификационное вытягивание в жидкости;
- промывка нити от роданистого натрия;
- обработка нити разбавленным раствором серной кислоты;
- промывка нити от серной кислоты;
- дополнительное вытягивание в среде пара;
- предварительная сушка нити;
- нанесение отделочной препарации;
- сушка нити и релаксация;
- приемка нити на цилиндрические патроны;
- сортировка, маркировка, упаковка.
Получение ПАН-жгутика осуществляется из того же прядильного раствора, что и при получении волокна, на поточной линии ЛП-24-ПАН, которая по сравнению с технологической схемой получения волокна имеет ряд особенностей [5].
ПАН волокна могут быть получены как формованием из термопластичного состояния полимера, так и из прядильных растворов.
При формовании ПАН волокон из растворов могут быть использованы сухой, сухо-мокрый и мокрый способы получения волокон [6].
В настоящее время наиболее распространен в промышленности мокрый способ формования ПАН волокон. В этом случае возможно применения фильер с большим числом отверстий (более 100 000), что компенсирует низкую скорость формования, и этот способ вполне экономически равноценен высокоскоростному сухому способу формования.
Во время протекания прядильного раствора по капиллярам фильеры происходит значительное изменение структуры растворенного полимера, что отражается в первую очередь на реологических свойствах раствора. Кроме свойств ПАН и растворителя решающую роль в изменении структуры полимера в капилляре играют условия протекания раствора: размеры капилляра, скорость продавливания раствора, продолжительность нахождения раствора в капилляре и, конечно, температурные условия. Кроме того, значительное влияние оказывают также условия на входе и выходе раствора из капилляра. Выявить степень влияния каждого из параметров процесса течения раствора через капилляр не всегда удается, поэтому некоторые из них рассматриваются в совокупности с другими.
Прядильный раствор около отверстия капилляра фильеры имеет изотропную структуру. Попадая в капилляр, раствор испытывает мгновенное воздействие касательных напряжений. Под действием этих напряжений начинает формироваться профиль скоростей потока и одновременно создается поле градиентов скоростей, сначала очень значительное около стенок капилляра, которое постепенно частично выравнивается, приобретая параболический профиль. В результате воздействия градиентного поля элементы структуры раствора подвергаются послойной продольной ориентации в наибольшей степени около стенок и в меньшей степени - вдоль оси капилляра. Этот процесс сопровождается, в свою очередь, изменением касательных напряжений, развивающихся в растворе.
Если проследить за изменением напряжения по длине капилляра во время протекания раствора, то оказывается, что сначала оно быстро растет, а затем постепенно падает до определенной, постоянной при данных условиях величины. В момент увеличения напряжения раствор ведет себя как эластичное тело, так как скорость приложения к нему нагрузки на входе в капилляр очень высока. По мере дальнейшего продвижения раствора по капилляру, когда дополнительного нагружения нет, часть напряжений в растворе имеет возможность релаксировать благодаря его пластичности. Релаксация протекает не до конца, а до уровня напряжения, соответствующего вязкостному сопротивлению раствора при установившемся течении.
В момент выхода прядильного раствора из канала капилляра на стенке струйки перестают действовать напряжения. Это состояние передается к центру струйки, и одновременно ориентированная структура раствора стремится вернуться в первоначальное изотропное состояние, т.е. отрелаксировать. Процесс релаксации деформации элементов структуры сопровождается как бы усадкой струйки раствора и соответственно ее расширением.
Смотрите также
Типы химических связей
Типы химических связей. Электростатическая,
ковалентная связь. Ковалентная связь в органических соединениях. Строение
метана. Строение молекул с N, O-атомами с неподеленной парой
электронов ...
Моделирование процессов разряда-ионизации серебра на поверхности твердого электрода
...
Соответствие между молекулами и группами симметрии
Каждая молекула может быть отнесена к одной из
точечных групп 14 типов. Эти точечные группы состоят из строго
определенных операций симметрии и никакие другие точечные группы невозможны. Одн ...