Способ получения полигексаметиленадипамидного волокна

(71) Ас аис 72) Казую 53) 677.4 56) Патен л, 428-40 54) СПОСО ЛЕНАДИПАИИ 57) Иэобр огии прои ки Китамура94 (088 .8)т США У 4056О, опублик,Б. ПОЛУЧЕНИЯДНОГО ВОЛОКНАетение относ 77.ЛИГЕ КСАМЕ ТИся к техно кон, в час гексаметил торые могу тности высоко чных пол надипамидных быть примен олокон ко ы для иэгоне число ммоль/кгГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ11 РИ ГННТ СССР 0,09.90, Бюл, У 36 ахи Касеи Когио Кабусч Ж) зводства химических вол Изобретение относится к технологии химических волокон, в частности к получению высокопрочных полигексаметиленадипамицных волокон, которыемогут быть применены при изготовле.нии промышленных материалов, бельяи одежды, а также для изготовлениякорда для шин,Цель изобретения - повьппение прочности волокна на разрыв до не ме е10 г/денье,П р и м е р 1. 50%-ный водныйраствор адипината гексаметилендиаммония,непрерывно подают в конденсатор со скоростью 2000 вес,ч, в 1 ч,конденсируют до концентрации 70 вес.% товления промышленных материалой,белья, одежды, а также для изготовления корда для шин. Изобретение обесчивает повышение прочности волокнана разрыв до 10 г/денье за счет того,что формирование волокна осуществляютиэ полигексаметиленадипамида, подвергнутого деполиконденсации в твердойфазе при 180-230 С до повышения относительной вязкости до 75-120, Затемсформованное волокно вытягивают в .две - четыре стадии с общей кратностью вытяжки 5,39-6,21 и ступенчатомподъеме температуры от комнатной до80 С на первой стадии и до 220-250 Сна последней, Намотку осуществляютпри отношении скорости намотки кскорости движения волокна, выходящего с последней стадии вытягивания,равном 0,876-0,907,после чего подают в первый реактор. Температуру в реакторе поднимают в течение 1,5 ч с 220 до 250 С, давление при этом устанавливают 17,5 кг/с Затем реакционную смесь подают во второй реактор, в котором давление в течение 20 мин снижают до атмосфер ного, а температуру поднимают доо280 С, После удаления водяногопара в газожидкостном сепараторе остаток прядут в виде жгута продавливанием через прядильную фильеру, жгут охлаждают водой и режут на кусочки,. Их относительная вязкость в растворе муравьиной кислоты равна 29,7концевых СООН-групп равно 101,5и число концевых ИН -групп равно62,5 ммоль/кг.5000 вес.ч. полимерной крошки подвергают полимеризации в твердой фазев реакторе барабанного типа при тем-,пературе рубашки 230 С в потоке газаазота, имеющего скорость потока3 л/ч/кг полимера. Через 3 ч 20 минполученный полимер охлаждают и удаляют из реактора полимеризации длятого, чтобы крошка, имеющая относительную вязкость муравьиной кислоты75,0, получила .значение концевой СООНгруппы 67 0 мгмоль/кг и значение 15конценой МНД-группы 27,2 мгмопь/кг,Полученную крошку экструдируют изформовочной фильеры, имеющей 210отверстий диаметром . 0,27 мм притемпературе 298 С, далее сформованную нить пропускают черезцилиндрический нагреватель длиной350 мм, температуру которого регулируютдо 300 С, а затем охлаждают. Последобавки смазочного средства нить сразу удаляют с первой пары вытяжныхвалков и затем последовательно направ.ляют их на вторую, третью и четвертуюары вытяжных валков, которые вращаются с последовательно увеличивающейся окружной скоростью,.после этоговолокно подвергают вытягиванию и термостабилизации в три стадии и наматывают со скоростью намотки 1300 м/мин.Температуру четырех пар вытяжных валков С С, С и С регулируют откомнатной температуры до 60 ; 190и 220 С соответственно, Отношенияокружных скоростей Сг/С 1, С/С.1, С/С и скорости намотки С 4, равняются соответственно 1,05; 3,54; 1,67 и0,907. А каменно, отношение С 4/С-равно 6,21,Полученная таким образом нить (1260денье) рмеет относительную вязкостьмуравьиной кислоты 71,0; предел прочностина разрыв 10,4 г/д, удлинение20,1%, т.е, ударную вязкость 209,0 г/д .% усадка при сухом тепле составляет3,0%.и коэффициент стабильности свя 50занной молекулы 0,13. Нить подверга-,ют кручению (32 х 32 витков/30 ем) собразованием сырого корда (1260 денье/21 Затем корд подвергают обработке окунанием в резорцинформалиноо 55вый латекс сначала при 160 С.и напряжении 2 кг/корц в течение 140 с,затем при 230 С, нагрузке 3,8 кг/кордв течение 40 с, далее при 230 С, наФ грузке 2,6 кг/корд в течение 40 с,Количество налипшего латекса 4,5 вес,%,Корд был заделан в каркасную резинуи подвергнут вулканизации без нагрузки при 190 С 30 мин,В результате прочность на разрыввулканизационных кордов равна. 7,7 г/д,а процент сохранения прочности наразрыв вулканиэованных кордов составлял 74,0.1П р и м е р 2, 5000 вес,ч. крошки,имеющей низкую вязкость и полученнуюпо примеру 1 (т,е. относительная вязкость муравьиной кислоты 29,7полимеризуют в твердой фазе в реакторебарабанного типа при температуре рубашки 200 С в потоке азота при скороости потока 3 л/ч/кг полимера. Через15 ч полученный полимер охлаждают иудаляют из реактора для полимеризации,при этом крошка, имеющая относительнуювязкость муравьиной кислоты 120,4,получила значение концевой СООН-группы 57,1 мгмоль/кг и значение концевой1 у 11 -группы 18,3 мгмоль/кг. Полученную крошку экструдируют из фильеры,имеющей 210 отверстий диаметром0,23 мм, при температуре 318 С, после этого нить пропускают через цилиндрический нагреватель длиной 350 мм,температуру которого регулируют до370 С, а затем охлаждают, Затем последобавки смазочного средства нитьсразу удаляют с первой пары вытяжныхвалков и после этого последовательнонаправляют на вторую, третью и четвертую пары вытяжных валков, которыевращаются с последовательно увеличивающейся окружной скоростью, затемподвергают вытяжке и термостабилизации в три стадии и наматывают со скоростью намотки 2200 м/мин, Температуру четырех пар вытяжных валков Сй,Сай С 51 СФрегулиру т от комнатнойтемпературы до 80; 230 и 245 С соответственно. Отношение окружных скоростей С/С, С/Се, С,/С 3 и скоростинамотки Сэ равняются соответственно1,01; 3,14; 1,70 и 0,876. А именно,отношение С 4/С равно 5,39, Полученные нити имеют относительную вязкостьпо муравьиной кислоте 111,8; пределпрочности на разрыв 10,4 г/д; удлинение 21,7% .т,е, ударную вязкость225,7 г/д %, усадку в сухом тепле1,8% и коэффициент стабильности связанной молекулы 0,09, 5 15971По примеру 1 из нитей формуют необработанные корды, которые подвергают обработке окунанием и вулканизации и затем измеряют предел прочФ5 ности на разрыв вулканизованных кордов, имитирующих резину. В результате предел прочности на разрыв вулканизованных кордов достигает 7,9 г/д, а процент сохранения прочности на 10 разрыв вулканизованных кордов составляет 76.П р и м е р 3. Полученную по примеру 1 крошку с относительной вязкостью в муравьиной кислоте 29,7 подвергают деполиконденсации при температуре рубашки реактора 210 С и времени 6,5 ч до достижения относительной вязкости 79 и экструдируют иэ прядильной фильеры, имеющей 210 от верстий диаметром 0,27 мм, при температуре 298 С, затем полученные нитиопропускают через цилиндрический нагреватель длиной 150 мм, температуру которого регулируют до 310 С, а за тем охлаждают. После добавки смазочного средства нити сразу удаляют с первой пары вытяжных валков и последовательно пропускают через вторую и третью пары вытяжных валков, которые 30 вращаются с последовательно увеличивающейся окружной скоростью, затем подвергают вытягиванию и нагреву в две стадии и далее наматывают при скорости намотки 1500 м/мин. Температуру трех пар вытяжных валков С, С, С.регулируют до 70; 215 и 230 С соотве"ственно. Отношение окружных скоростей С/С,; С/С и скорости намотки С равно соответственно 3,65; 1,66 и40 0,886, т.е. С/Г составляет 6,06. Полученные нити имеют относительную вязкость по муравьиной кислоте 74,2; прочность на разрыв 10,3 г/д; удлинение 21,57, т.е, ударную вязкость 45 221,5 г/д Х, усадку при сухом тепле 2,77. и коэффициент стабильности связанной молекулы 0,13. По примеру 1 иэ нитей формуют необработанные корды, которые затем подвергают обработке окунанием и вулканизации и измеряют предел прочности на разрыв вулканизационных кордов, которые имитируют резину. В результате 55 прочность на разрыв вулканизованных кордов равна 7,6 г/д, а процент сохранения прочности на разрыв вулка- низованных кордов составлял 73,8,10 6П р и м е р 4. Крошку примера 1 с относительной вязкостью 29,4 подвер-.о гают деполиконденсации при 210 С 7,25 ч по относительной вязкости 90,0 и экструдируют через фильеру, имеющую.312 отверстий диаметром 0,27 мм, при температуре 303 Сза тем вытянутые. нити пропускают через цилиндрический нагреватель длиной 150мм, температуру которого регулируют до 350 С, затем охлаждают. После добавки смазочного средства нити сразу удаляют с первой пары вытяжных валков и последовательно направляют через вторую, третью, четвертую и пятую пары вытяжных валков, которые вращаются с последовательно увеличивающейся окружной скоростью, причем после этого их подвергают вытяжке и нагреву в четыре стадии и наматывают при скорости намотки 1500 м/мин, ТемператУРУ пяти пар вытяжных валков С 1Су Ся в Сф и С 5 регулируют ат комнатной температуры до 80, 210, 230 и 250 С соответственно, Соотношения окружных скоростей С/С, /С, С/Сз, С/С и скорости намотки С равны 1,03; 3,52; 1,67;0,995 и 0,884 соответственно, т.е. С 4/С равно 6,05.Полученные нити 1890 денье имеют относительную вязкость по муравьиной кислоте 83,3; предел прочности на разрыв 10; 4 г/д; удлинение 21,27, т.е. ударную вязкость 22015 г/д Ж, усадку при су-.:ххом тепле 2,07 и коэффициент стабильности связанной молекулы 0,09.Подобно примеру 1 иэ нитей формуют корды, которые подвергают обработке окунанием и вулканизации и после этого измеряют предел прочно- сти на разрыв вулканизованных кордов, имитирующих резину. В результате предел прочности на разрыв вулканизованных кордов равен 7,9 г/д, а процент сохранения прочности на разрыв вулканизованных кордов - 76,0.П р и м е р 5,Получают полимер согласно примеру 4 с относительной вязкостью 90, числом концевых СООН- групп 62,7 ммоль/кг и числом концевых НН -групп 23,0 ммоль/кг. Полученную крошку продавливают, через фильеру с 312 отверстиями диаметром 0,2 мм при 303 С, нить пропускают через цилиндрический нагреватель длиной 150 мм, нагретый до 350 С, и охлаждают. После добавления замасли.:первой стадии в 3,5 раза в прчсутствии пара так, чтобы поверхностьмоноволокна пластифицировалась, затем в 1,3 раза - в зоне с излучающимнагревом, далее наматывают волокно свысокой релаксацией. Волокно имеетпрочность 9,2 г/денье; удлинение15,87. Формула изобретения Составитель И.Девнина Редактор М,Петрова Техред Л,Олийнык Корректор И,МускаТираж 379 Подписное Заказ 3902 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 вателя нить пропускают через первую, вторую, третью и четвертую пары дисков, вращающихся с последовательно возрастающими окружными скоростями,подвергают трехступенчатому вытягиванию и отверждению при нагреве,Намотку осуществляют со скоростью 1500 м/мин. Температуру четырех ступеней дисков С 1, С, С., С 4 устанав ливают соответственно 80; 210, 230 и 250 фС. Отношение окружных скоростей С 2/С 1 р СЭ/Ср, С 4/С и скорости намотки С равны соответственно 3,63;1,67; 0,995 и 0,886, Отношение С/С равно 606, Полученная нить имеет относительную вязкость в растворе муравьиной кислоты 83; прочность 10,4 г/денье, вытяжку 213, что соответствует жесткости 218,4 г/денье Е; 20 усадку при сухом нагреве 27, коэффициент устойчивости связанной молекулы 0,09.Прочность полученного корда 7,9 г/денье.25Процент сохранения прочности вулканиэироганного корда 76.П р и м е р б 1 сравнительный, Для формования используют полигексаметиленадипамид с относительной вяэ-. 30 костью по муравьиной кислоте 70. Сформованное волокно толщиной 1000 де, нье охлаждают водой и вытягивают на Способ получения полигексаметиленадипамидного волокна формованием иэрасплава полимера вытягиванием приповышенной температуре и намоткой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения прочности волокнана разрыв до не менее 1 О г/денье,для формования используют полимер,подвергнутый деполиконденсации втвердой фазе при 180-230 С до повышения его относительной вязкости до75-120, сформованное волокно вытягивают в две - четыре стадии с общейкратностью вытяжки 5,39-6,21 и ступенчатом подъеме температуры от комнатной до 80 ОС на первой стадии и до220-250 С на последней, а намоткуосуществляют при отношении скоростинамотки к скорости движения волокна,выходящего с последней стадии вытягивания, равном 0,876-0,907,