Способ получения полиэтилентерефталатного волокна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИНАРЕСПУБЛИК Р в/6ТИЛЕНТЕРГ тех олоя синтетическ гии полученикон, в част ю поли- ,обладаюми свойости к получени алатных волоком зтилентерефщи х вы соки миств ами. потребительски где ние - де- закругот прямой 0 с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ П.1 НТ СССР(72) Кен-Итиро-Ока, Масатоси Терумити Оио (ЛР)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕРИЯ ПОЛИЗФТАЛАТНОГО ВОЛОКРА(57) Изобретение относится Изобретение относится к техн Цель изобретения - повьппение равномерности окраски и эффективности термической усадки волокна.Физические свойства волокон определяют следующими методами измерений.Остаточное удлинение.Кривая напряжение - деформация получена при скорости воздействия рас-. тягивающего усилия 100 м/мин и прй скорости перемещения диаграмм 200 м/мин с использованием образца одинаковой длины, равной 200 мм. Удлинение, при котором происходит разрыв нити, определяется как остаточное удлинение. 2логии получения синтетических волокон, в частности к получению полиэтилентерефталатных волокон, обладающих высокими потребительскими свойствами. Изобретение обеспечивает повышение равномерности окраски и эффективности термической усадки волокна за счет того, что сформованное из расплава полиэтилентерефталата и отвержденное волокно подвергают вытяжке со степенью 4-203 при комнатной температуре. Высокоскоростной прием волокна на паковку осуществляют при той же температуре со скоростью 5000-8000 м/мин. 7 табл. Модуль упругости.Кривая напряжение - деформацияполучена при скорости воздействиярастягивающего усилия 200 м/мин ипри скорости перемещения диаграммы1000 м/мин с использованием образцаодинаковой длины, равной 200 мм, имодуль упругости рассчитывают по следующей формуле:Ах (г/денье) -.-7 д- удлинение в точке, в которой кривая напряже формация начинаетляться, отклоняясьлинии,- нагрузка в данной точке,скорость перемещения диаграммы,весовой номер волокна, день ка в кипящей воде (68 ч)Образец нити наматывают с образованием десяти витков, на, мотовило, имею.щее периферическую длину 1 м, прикладывают нагрузку 0,1 г/денье, и за, меряют первоначальную длину (. Затем зту нить обрабатываю- в кипящеч воде в течение 15 мин и подвергают сушке на воздухе. Далее измеряют дли. - ну образца (14) при воздействии на грузки 0,1 г/денье. усадку в кипящей воде рассчитывают по следующей Формуле:х 100(%)Юермическая усадка при сушке ( ЮОбразец нити наматывают с образованием десяти витков на мотовило, имеющее периферическую длину 1 м, и измеряют первоначальную длину (1) при воздействии нагрузки О 1 г/денье. Затем образец нити обрабатывают в течение 5 мин в сушильной печи при 200 С. После этого измеряют длину 1 при нагрузке 0,1 г/денье. Терьжческую усадку рассчитывают по следую, щей Формуле:6 Я 1 =1 ОО (%),1Температура максимального напряжения на кривой термическая усадкапри сушке - напряжение,Образец нити подзергают воздействию начальной нагрузки, соответствующей 1/15 денье нити в устройствеизмерения термического напряжения.Этот образец нити длиной 20 см за-.крепляют петлей так, что длина пе -4 Оли составляет 10 см, Температуру повышают со скоростью 150 С/мин, получая кривую напряжение - термическаяусадка при сушке, Температура; прикоторой достигают максимум этой кри 45вой, определена как температура максимума напряжения.Полуширина полосы р аманов скогоспектра, полученного с помощью лазерного луча,15 ОИзмерение осуществляют следуюшимобразом.(а) Филамент наполняют парафиноми вырезают образец толщиной примерно 10 мкм в направлении, перпендикулярном оси Филамента, с образованием разреза образца,(Ь) определяют некоторые измерительные точки (обычно 7 или 8 точек)+12,5 Ди ап аз о ны шк алы, % в радиальном направлении разреза образца(с) на одной измерительной точкеФиксируют лазерный луч ионизированного аргона,(Й) рассеянный рамановский спектрвоспроизводят на диаграмме с образованием картины рамановского спектрапри 1618 и 1730 см ;(е) регистрируют полуширину полосы спектра при 1730 см(Е) указанные операции (с) - (е)повторяют в отношении других измерительных точек(8) разницу между максимальным иминимальным значениями измереннойполуширины полосы спектра выражаюткак Й)Неоднородность нити (П%).Равномерность окрашивания связанас равномерностью нити, %, посколькунеравномерность степени молекулярнойориентации и степени кристалличностивызывается в направлении волоконнойоси, где плохая равномерность пряжи.Поскольку краситель распределяетсяв аморфной области для окрашиванияпряж, изменение степени кристалличности (т.е. степень некристалличности или объем некристаллизации) вызывает изменение области, в которойкраситель диспергирует, что приводитк неравномерному окрашиванию. Аналогично изменение степени молекулярной ориентации вызывает изменениеплотности молекул в аморфной области,что вызывает изменение дисперсии красителя, Поскольку внутренняя конфигурация (такая как молекулярная ориентация и кристалличность) пряжи является устойчивой в направлении осиволокна где исходная пряжа имеет высокую равномерность (т.е. низкоезначение С%), степень дисперсии красителя становится равномерной вдольдлины пряжи, улучшая равномерностьокрашивания.Изменение значения П% проводили сприменением имеющегося в продажесериплана Астера при следующих условиях:Скорость прявж,м/минКрутка, об/минСелекторный переключатель режима1600634 6стабилизации крутки, необходимуюдля регулирования моментакрученияпосле стабилизации до такого значения,которое не должно вызывать проблем впоследующих этапах обработки .5Полученные результаты представле"ны в табл.3;П р и м е р 3. Полиэтилентерефталат, имеющий истинную вязкость 0,62,(оподвергают прядению из расплава соскоростью продавливания через Фильоеру 33,3 г/мин и при температуре 290 С н- с использованием аппаратуры, в которой фильерное устройство имеет 24 т- Фильерных отверстия, каждое из кото" с- рых имеет диаметр 0,3 мм и длину с 0,6 мм. Скорость намотки составляет и 6000 м/мин. Вытягивание осуществляют н 20 между первым и вторым прядительными а- дисками с различными степенями вытяжки, как показано в табл.4. Окружнаяскорость второго прядильного диска поддерживалась равной 5,977 м/мин,25 так чтобы натяжение при намотке былопостоянным, равным 0,3 г/денье, и,таким образом, степень вытягиванияизменялась при изменении окружной и, скорости первого прядильного диска.ЗС Времч оценки, мин 3П р и м е р 1. Необработанныенити, полученные согласно различнымспособам, подвергают испытанию в описанных ниже условиях процесса ткачества.Способы получения и. физическиесвойства необработанных нитей представлены в табл .1,Результаты испытаний на ощупь полученного тканого полотна представлены в табл.2.Способы приготовления необработаных нитей.Способ А (сравнительный), Осушесвляют прядение нити из расплава с ипользованием полизтилентерефталатаистинной вязкостью 0,62 при скоростпродавливания через фильеру 23,0 г/мии при температуре 290 С с использовнием Фильерного устройства, включающего 24 прядильных фильеры, каждаяиз которых имеет диаметр 0,3 мм идлину 0,6 мм, и с приемкой нитей соскоростью 1350 м/мин. Получаемую невытянутую нить подвергают вытяжке,так что стегень вытягивания составляла 3,06, скорость вытяжки - 500 м/миа температура вытяжного устройства100 С, Затем нить подвергают термической обработке с использованиемгорячей плиты, Температура термообработки 150 и 200 С.Способ В. Полиэтилентерефталат систинной вязкостью 0,62 подвергаютхимическому прядению из расплава соскоростью продавливания через Фильеру 33,3 г/мин и при температуре290 С. Скорость намотки 6000 м/мин.Между первым и вторым прядильнымидисками осуществляют вытягивание,степень вытягивания указана в табл.1.Условия процесса ткачествапо основе - 50 денье/24 Филамента,по утку - 50 денье/24 Филамента,плотность по основе - 103 нити на1 дюйм (4 нити на 1 мм),плотность по утку - 95 нитей надюйм (3,7 нити на 1 мм),неотделанная ткань: 96 см (ширина) к 22 сй (длина),П р и м е р 2. Необработанныенити, полученные в испытаниях 1-7примера 1, подвергают сильной крутке,так что число круток составляет3000 на 1 м, далее они подвергаютсяобработке, связанной со стабилиза"цией крутки. Измеряют температуру Полученные нити подвергают ткацкому переплетению,при следующихусловиях:по основе - 50 денье/324 ФиламенЗ 5 "по утку - 50 денье/24 Филамента,плотность по основе - 103 нити на1 дюйм (4 нити на мм),плотность по утку - 95 нитей на1 дюйм (3,7 нити на мм),неотделанная ткань: 96,0 см (ширина)22 см (длина). П р и м е р 4. Операции осущест- ,5 вляют по примеру 3, но степень вытягивания составляет 127, натяжение принамотке - 0,3 г/денье, а скорость намотки находится в пределах 20008000 м/мин.5 С В табл.5 представлены состоянияпри химическом прядении и свойстванитей.П р и м е р 5, Осуществляют операции аналогично испытанию 5 примера 1, но изменены значения температуры химического прядения, истинной вязкости (г)и равновесной влажностиподаваемой полимерной крошки, какпоказано в табл.б.1600634 1 Л каждой получаемой нити, а также состояния при химическом прядении показаны в табл 7прием на паковку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения рав"номерности окраски и зффективноститермической усадки, вытяжку со степенью 4-20 Е проводят при комнатнойтемпературе после отверждения волокна, а прием на паковку осуществляютпри той же температуре со скоростью5000-8000 м/мин. Формула изобретения5Способ получения полиэтилентерефталатного волокна, включающий формовакие из расплава полимера, отверждение, вытяжку и высокоскоростной Таблица .1 ИсСпособ ОстаточСвойства нитей Степеньвытягиваное уд- линение, Е тапоМодульупруг/денье лу- ченияжТаблица 2 Оценка качествана ошупь Испы- тание Состояние в процессеткачества Состояние в процессе получения сырой нити Ткачество затруднено ввиду слишком большойвеличины 6 81 Стабильное Очень грубое и жесткоена ощупьГрубое и жесткое наощупь Хорошее Бурное выделение белого дыма при термической обработке Нестабильное, разрыв отдельной нити Отабильное Хорошее Неравномерность перекручнванияМягкое, высокопрочноехорошее на ощупьТо же Образование ворсистоеХорошее 6Ткачество затрудненоввиду слишком большойвеличины 6 Б уА 2 А 3 А 4 В 5 В 6 В ,7 В Высоко- температурнаяобработка аС 0,83 35 0,90 37 0,98 38 0,63 51 0,44 54 0,59 53 0,53 45 125 123 121 75 73 72 70 1 3 06,9 4,3 3,64,7 8,1 80,0 17,5 105 10,0 152 6,4 .1 98 4,2 89 5,6 87 9,5 89 9,8 8810 1600634 Таблица 3 Испытание Температура стабилизации кр утки, СТаблица 4 интер тонина нрн лряаеао не расллааа нне на я до н рялнль лнснв,нолебанне натнвеннялри ванотяе О,61 9 51 3 13,Иногда орневолитЙвогаа веоронснолЯе вроновТо ве Рова О,4 В г 7,5 3,О 4,1 4,2 и н 5747 5,534 5,337 5,152 4,900 4 В 99 53 54 20,5 го,в 21,0 16,4 13,о 13,1 4,1 5,0 6,5 В,1 0,4 5,6 5,3 5,2 5,0 0,45 0,50 0,59 0,54 13 14Левант нревароваавя ННвогла орневолитЯров снодв 5,4; 3,5 702 134 Лазает аренрааоя То ве 535 блиц Испы- тание остояние химическ я рость намот Удлинение, 7. Прочность,г/день н Еолее 10,очень плохая б 18 2000 оставляющий нить амент часто имее шие олебания 62 9 00 2 тяже ни при прядении мотке больши 0 40005000 3,1,09 0,67 ОО 62 То же Химиче скопрядение абильное прядение 22 550 0 4,8 4 б 23 6000 4,1 24 7000 4,2 25 8000 4,3 4,8,4,7 о 1 2 3 4 5 б 7 859094455050:Измерение невозможно ввиду слишком большой величины разрыв, натяженияпри химическом прядении и намотке больдовольно Химическо стабильно То же То же1600634 12 Таблица б Истинная Равновеснаявязкость (11) влажность, 7. ИспыТемпература химическогопрядения, С тание Т аблица 7 Испы- тание У, % Состояние при химическом прядении Разрыв нити Составитель И. Девнина Техред Л. Сердюкова Корректор Л.Патай Редактор И. Петрова Заказ 3153 Тираж 381 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 26 27 28 29 30 31 2 б .27 28 29 . 3031 0,62 0,54 0,64 0,66 0,66 0,70 1,4 2,0 2,8 3,0 3,4 3,8,0,015 0,010 0,010 0,010 0,007 0,007 Очень хорошее Очень хорошее Очень хорошее Хорошее Довольно плохое Довольно плохое 0,43 0,45 0,40 0,48 0,57 0,83 310 310 305 300 295 295 О,б 0,4 0,8 1,5 2,0