Способ получения композиционных нитей

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РесПуБлик 1)5 О 01 Р 8/ ЕТЕНИЯ 2УЧЕНИЯ КОМПОЗИ титут леги Ю.А.БуОЬег б 1 е 1 ппеп чоп ап) цпб 1 огзс 1) ц пд р 347-352,ет. Вариант 2, 94% ПЭНД Вариант 3, 83% ПЭНД Вариант 4. 77% ПЭНД Вариант 5. 67% ПЭНД Вариант 6.-50% ПЭНД% ПЭВД.7% ПЭВД3% ПЭВД 3% ПЭВД 0% ПЭВД,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский технологический инкой промышленности(56) 01 етг 1 сЬ мЧегзацтег Н,ЯтгаЫацЬгеИцнд Ье 1 пе ЯсЬпеир01 зрегз 1 опеп ацз Ро 1 усаргоас 1Ро 1 уа 1 уЬу 1 ептегер 111 а 1 ат", Гезегцпб Техт 111 есп 1 сс, 1975, В 26, 1 Ф 7,Изобретение относится К производству химических волокон и нитей, в частности к получению-композиционных нитей из расплава смеси полимеров.Цель изобретения - повышение производительности процесса.П р и м е р 1. Прядильные композиции готовят смешением гранул 70 мас,% полипропилена (ПП), марки "Бупленн с 30 мас.% полимерной добавки, состоящей из полимера, повышающего степень расширения струи (полиэтилен низкого давления ПЭНД), марки 277-73 и полиэтилена высокого давления (ПЭВД), марки 10803-020. При этом соотношение между ПЭНД и ПЭВД изменяют следующим образом:Вариант 1. 100% ПЭНД, ПЭВД отсутстЯО 1714000 А 1(54) СПОСОБ ПОЛ ЦИОнных нитей(57) Изобретение относится к производству химических волокон и нитей, в частности композиционных нитей из расплава смеси полимеров. Цель изобретения - повышение производительности процесса. Для этого формование композиционных нитей осуществляют при 180-300 С из расплава смеси . двух полимеров, один из которых повышает степень расширения струи расплава выше аддитивного значения, и 6 - 67% (от массы последнего) полиэтилена высокого давления с показателем текучести 0;3 - 2.0. 8 табл,Вариант 7. 33% ПЭНД+ 67% ПЭВД. Вариант 8, 23% ПЭНД+ 77% ПЭВД, Вариант 9, 17% ПЭНД+ 83% ПЭВД, Вариант 10, 6% ПЭНД+ 94% ПЭВД, Вариант 11. ПЭНД отсутствует + 100% ПЭВД.евайСмеси, приготовленные согласно вари антам 1 - 11, экструдируют назкструзионной а прядильной машине типа УФТПпри 240 - фь 260 С и скорости сдвига в фильере 1,2 10 С с 1, диаметр отверстия фильеры 0,92 мм. Экструдат охлаждают в водяной ванне при 20 С и принимают на намоточное устройство с заданной скоростью. Коэффициент разбухания струи определяют как отношение максимального диаметра свободно-вытекающей а струи экструдата к диаметру отверстия фильеры, Наиболее надежным и важным с практической точки зерния методом определения прядомости при получении химических волокон и нитей является определение критической скорости растяжения жидкой струйки, превышение которой приводит к ее разрушению. Поэтому в качестве критерия прядомости используют максимально достижимую скорость формования (Чмакс), которуюопределяют путем безступенчатого повышения скорости приема до момента разрушения струи. Термоориентационнуювытяжку осуществляют на вытяжном стендепри 120 С, Полученные результаты представлены в табл, 1.П р и м е р 2. Прядильную композицию 10готовят смешением гранул 70 мас. полипропилена марки 21010 с 30 мас, полимерной добавки, включающей полимер,повышающий степень расширения струи,поли-метилпентен(ПМП) марки ВТи 15ПЗВД марки 10803-020. Приэтом соотношение между ПМП и ПЭВД изменяют аналогично примеру 1. Переработкуосуществляют при температуре формовайия 290-300 С аналогично примеру 1. Зависимость В, Чмакс, Км от соотношения вполимерной добавке ПЭВД и полимера повышающего степень расширения струи(ПМП), представлена в табл. 2.Формование при температуре более 25300 С оказалось невозможным из-за начала интенсивной термической деструкциирасплава и выдвления газообразных продуктов деструкции, что делает волокнообразование,при таких температурах крайне 30неустойчивым.П р и м е р 3. Прядильную композициюготовят смешением гранул 70 мас, полиоксиметилена (ПОМ) марки СТД с 30 мас. фполимерной добавки, включающей ПЭНД 35марки 277-73 и ПЭВД марки 10802-020, Приэтом соотношение между ПЭНД и ПЭВДизменяют аналогично примеру 1. Переработку осуществляют при 180 - 200 С аналогично примеру 1. Зависимость В, Чмакс, Км 40отсоотношения ПЭВДи полимера, повышающего степень расширения струи расплава(ПЭНД), представлена в табл. 3.Уменьшение температуры экструзииниже 180 С привело к резкому повышению 45давления а экструдере, нарушению устойчивости работы дозирующего насоса, Экструдат имеет отдельные разрывы и нарушениясплошности, Полчить композиционные нити при температуре экструзии менее 180 С 50не удалось,П р и м е р 4. Прядильную композициюготовят смешением гранул 70 мас. ППмарки 21020 с 30 мас.ф полимерной добавки, включающей полистирол (ПС) марки 55ПСМ и ПЗВД марки 10803-020,При этом соотношение между ПС иПЭВД изменяют аналогично примеру 1(вариант 1-11). Переработку осуществляютпри 240-260 С аналогично примеру 1, Зависимость В, Чмакс, Км от соотношения ПЭВД и полимера, повышающего степень расширения струи расплава (ПС), представлена в табл. 4.П р и м е р 5, Прядильную композицию готовят смешением гранул 70 мас, ПП марки 21020 с 30 мас.полимерной добавки, включающей ПЭНД марки 277-73 и ПЗВД марки 15303-003. При этом соотношение между ПЭВД и ПЭНД изменяют аналогично примеру 1 (варианты 1-11). Переработку осуществляют при 240-260 О С аналогично примеру 1, Зависимость В, Чмакс, Км от соотношения ПЭВД и полимера, повышающего степень расширения струи расплава (ПЗНД) представлена в табл. 5,П р и м е р 6. Прядильную композицию готовят смешением гранул 70 мас. ПС марки ПСМ с 30 мас. полимерной добавки, включающей ПЭНД марки 277-73 и ПЭВД марки 10803-020, При этом соотношение между ПЭНД и ПЭВД изменяют аналогично примеру 1 (варианты 1-11). Переработку осуществляют при 230-250 О С аналогично примеру 1. Зависимость В, Чмакс, Км от соотношения ПЭВД и полимера, повышающего степень расширения струи расплава (ПЭНД), представЛена в табл 6.П р и м е р 7; Прядильную композицию готовят смешением гранул 70 мас. ПП марки 21020 с 30 мас.полимерной добавки, включающей ПЗНД марки 276-73 и ПЗВД марки 10803-020. При этом соотношение между ПЭНД и ПЭВД изменяют аналогично примеру 1 (варианты 1-11),Переработку осуществляют при 240-.260 С аналогично примеру 1, Зависимость В, Чмакс, Км от соотношения ПЭВД и полимера, повышающего степень расширения струи расплава (ПЗНД), представлена в табл. 7П р и м е р 8 (сравнительный); Прядильную композицию готовят смешением гранул 70 мас.о ПГ марки "Буплен" с 30 ПЗНД марки 277-73. аналогично примеру 1. Переработку осуществляют при температуре формования 240-260 С в интевале скоростейсдвига 1,5610 -1,1610 с черезфильеры диаметром 0,5; 0,92; .1,5; 2 мм аналогично известному способу, Полученные результаты представлены в табл. 8. Формула изобретения. Способ получения композиционных нитей формованием из расплава смеси полимеров, один иэ которых повышает степень расширения струи расплава выше аддитивного значенияо т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности1714000 процесса, формование осуществляют при 180 - 300 С из расплава, дополнительно содержащего 6-67 полиэтилена высокого давления с показателем текучести 0,3-2,0 в. Таблица 1 Вариант Состав полимерной добавки ЗЩ (основной компонентполипропилен 703) КоэФФициентрасширенияэкструдатаВ Максимальнодостижимаяскорость Формованиям/мин Максимальнаякратностьвытяжки Км(т,- 120 ф С) Вариант достижимаяскоростьФормования,и/мин 6,2 1 2 10 6,2 10 5,5 4,8 4,7 4,6 4,0 3,5 30156188. 194 10 9 72 3,3 67 3,1 3,4 3,6 100 3 5 6 7 8 9 10 11 12 100 ПЭНД9 М ПЭНД + 6 ПЭВЛ83 ПЭНД + 17 ПЭВЛ77 ПЭНД + 23 ПЭВЛ67 пэнд + ЗЗЖ пэвл503 ПЭНД + 50 ПЭВЛЗЗФ пэнд + 67 пэвЛ23 ж пэнд + 773 пэвд17 ПЭНД + 83 ПЭВЛ6 ПЭНД + 9 й ПЭВЛ100 Ж пэвд Состав полимерной добавки 30, (основной компонентполипропилен 70) 100 ПМП973 ПМП + 33 ПЭВЛ9 й ПМП + 6 Ъ ПЭВЛ833 ПМП + 17 Ж ПЭВЛ77 ПМП + 23 ПЭВД673 ПМП + 33 ПЭВЛ50 ПМП + 50 ПЭВЛ33 ПМП + 67 ПЭВЛгза пмп + 77 Ъ пэвд171 ПМП + 83 ПЭВЛ6 Ж ПМП + 943 ПЭВЛ100 ПЭВД5,1 4,7 4,2 4,0 3,5 3,3 3,0 2,9 расчете на массу полимера, повышающегостепень расширения струи расплава вышеаддитивного значения.(Тт=120 ОС) 10 15 20 87 12188 108 72 68 47 45 6 8 910 Вариант Состав полимерной добавки 304 (основной компонент -полиоксиметилен 704) 1003 ПЗВД94 ж пэнД + 63 пзвл833 ПЗНД + 171 ПЭВД67 о ПЭНД + 33 ф ПЗВД584 ПЗНД + 42 ПЗВД50 ПЭНД + 50 ПЗВД334 ПЭНД + 674 ПЗВД174 ПЭНД + 833 ПЭВД100 ПЗВД ВариантСостав полимерной добавки 30 (основной компонентполипропилен 703) 1004 ПС944 ПС + 6 РЗВД 83 ф ПС + 174 ПЗВД77 пс + 233 пзвд 673 ПС + 333 ПЭВД 501 пс + 503 пзВД 334 ПС + 67 ПЭВД 23 РС + 773 ПЗВД17 ПС 1 + 83 ПЭВД64 ПС + 9 й ПЭВД100 ПЭВД 12,0 11,8 11,4 8,7 6,7 5 ф 2 2,8 2,6 6,6 5,5 4,8 4,7 4,2 3,6 3,4 3 4 3,3 3,2 13 13 14 14 14(Твыг =120 ОС)Ма ксимальнодостижимаяскоростьформования,м/мин Коэффи циентрасширенияэкструдатаВ 1 2 3 5 6 7 8 Состав полимерной добавки30 (основной компонентполипропилен 70) 100 ПЭНЛ .943 ПЭНД + 6 ПЭВД833 ПЭНД + 17 ПЭЬД77 ПЭНД + 233 ПЭВЛ67 ПЭНД + 333 ПЗВД5 ОЖ ПЭНД + 504 ПЭВДЗЗЖ ПЭНД + 673 ПЭВИ23 ПЭНД + 77 ПЭВЧ173 ПЭНД + 83 ПЭВД63 ПЭНД + 943 ПЭВД1003 ПЭВД Состав полимерной добавки30 (основной компонентполистирол 70) 100 ПЭНД 94 пэнд + 6 Ж пэвд, 83 .ПЭНД + 17 пэВД 77 ПЭНД + 23 ПЗВД 67 ПЭНД + 33 РЭВД 5 ож панд + 5 ож пэвд ЗЗЖ ПЭНД + 67 ПЭВЛ 23 ПЭНД + 77 ПЭВД17 ПЭНД + 834 ПЗВД 6 ПЭНА + 943 ПЗВЧ 1003 ПЭВД 5,1 5,1 5,1 5,0 4,6 4,6 4,4 4,0 8,6 7,4 6,7 5,6 4,7 4,1 4,0 3,8 3,6 3,5 3,5 52 62 73 61 8 8 10 32 80 81 80 79 58 42 30 38 46 Таблица 5 Максимальная кратность вытяжки К . (Твыт =ф 120 ф С)ю а т и щ Ю щ ю в Е т т 1 14 14 14 14 14 12 6 6 13 13 13 13 13 11 8 6 6 61714000 12 1 Коэффициент ра смирении акструдата 0 0 ВОЛблнНаксимальмо- Наксюеюальнодостикииал воамокмал скорость, кратность и/мнн витлккм Км(Т т12 юьС) Вариант Состав полимерной добавки 30 (осноенод компонентполипропилен 70 Ц 1002 ЛЭНД94 ПЭНА + 6 ПЗВД03 ПЭНД + 17 Ъ ПЗВД77 ПЭНД + 23 ПЭВД67 ПЭНД + 33 ПЗВД50 ЛЭНД + 50 ПЭВДЗЗВ пэнд + 670 пэВД232 ПЭНД ь 772 ПЭВЛ172 ПЭНД + ВЗВ ПЭВД6 ПЭНД + 942 ПЗВД100 ПЗВД 3,7 З,юю 33 3.2 Таблица В НаксимальнодостимииалскоростьФорновамил,н/иинт г Козффлциентрасииренилвкструдата0 Условии Фориоаамил Скоростьсдвюса вфильереС, с-ю 0,5 ии диаметр фнпьермПодача расплава1161 снт/инн 2 В 1,5610 5,1 ю Диаметр фильерм Подача расплава 5,54 смт/мин 0,5 ин 7,юю 610 51 0,92 ни Диаметр фнльериПодача расплава5,54 си/инн 1,1.101 5,1 1,5 ни Диаметр ФипьериПодача расплава, 11,61 см/минДиаматр фильермПодача расплава5,54 смь/минДманетр фнльериПодача раоплаеа1161.смь/мин 5,7710 5 З 1,5 мм 275 10 5,В 2,0 юею 2,34 10 4,4 Пенсе 5 м/мин 2 О мм Днанетр фильернПодача отасплава5,54 си /иин 1,161 О Ь,В Пенсе 5 и/иин Составитель И,ДевнинаТехред М.Моргентал Корректор Э.Лоню(акова Редактор В.Данко Заказ 664 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5