Производство капронового волокна. Сырьем для производства капрона являются фенол, бензол, толуол или циклогексан, получаемые из каменного угля или нефти. В настоящее время наиболее разработанным является способ промышленного производства капрона из фенола.
Фенол рядом химических реакций превращается в капролактам (мономер), который затем путем полимеризации (соединением молекул в длинную цепь) превращается в вещество, называемое капрон (полимер с молекулярным весом 16 000— 22 000).
Формование
капрона идет по сухому способу и заключается (в том, что расплавленная смола
при температуре 270—280° С (температура плавления смолы 215° С) продавливается
через фильеры с 12—18—24 или 39-ю отверстиями диаметром 0,2—
Выходящие из фильеры струйки застывают при обдуве их холодным воздухом. Формование капрона идет с большой скоростью, достигающей 1000 м/мин, при этом нити получают 20— 25-кратную фильерную вытяжку в горячем состоянии.
Затем нити подвергают вытяжке на 400—600% от первоначальной длины в зависимости от того, какие физико-механические свойства необходимо получить в готовом продукте. При вытяжке нити утоняются, макромолекулы в нити ориентируются и нить приобретает повышенную прочность при растяжении, повышенную упругость, уменьшаются растяжимость и остаточное удлинение (пластичность).
После вытяжки нити замасливают, сушат, подвергают крутке и перемотке.
Капрон получают в виде комплексных нитей толщиной 29,4 текс (№ 34), 15,6 текс (№ 64), 6,7 текс (№ 150), 5 текс (№ 200), 3,3 текс (№ 300), в виде моноволокна, т. е. единичных нитей толщиной 2,2 текс (№ 450) и 1,7 текс (№ 600).
При производстве капронового штапельного волокна используются фильеры с 200—250 отверстиями. Формование волокна идет со скоростью 400—500 м/мин. После формования полученные жгуты вытягивают, гофрируют и разрезают на штапельки определенной длины.
Строение капронового волокна. Капроновое волокно имеет гладкую поверхность с круглым поперечным сечением. Вследствие этого волокна имеют большой блеск и пониженную сцепляемость. В процессе эксплуатации изделий с применением капронового штапельного волокна структура пряжи нарушается, вследствие чего на поверхности изделия образуется ворс, который благодаря высокой прочности и устойчивости волокна к истиранию не обрывается, а скатывается в шарики, образуя пиллинг. Гладкостью капроновых нитей объясняется также раздвижка и осыпаемость нитей в тканях, скольжение тканей. В целях повышения цепкости капроновых нитей и уменьшения их блеска все большее распространение находит способ получения профилированных нитей (флиретт).
Свойства капроновых волокон. Гигроскопичность капрона пониженная, как у триацетатного волокна, вследствие чего он недостаточно гигиеничен. Но изделия из капрона хорошо смачиваются водой, а после отжима сохраняют лишь 20—25% влаги (у вискозного волокна 100%). Это обусловливает быстрое высыхание изделий из капрона. Во влажном состоянии капрон свойств своих почти не изменяет.
Своеобразно действие на капрон очень горячей воды и насыщенного пара: размеры и форма нити, ткани, чулок и т. п. фиксируются и остаются неизменяемыми при последующих обработках водой или паром более низкой температуры. Однако при обработке паром или горячей водой более высокой температуры изделие теряет приданные ему размеры и форму и ему можно придать другие размеры и форму. Капрон очень чувствителен к действию повышенных температур. Уже при температуре выше 65° С капрон начинает терять прочность, поэтому все тепловые обработки изделий из капрона следует проводить строго по установленным режимам.
Капрон обладает хорошей устойчивостью к действию щелочей и достаточно устойчив к действию кислот. К действию света капрон недостаточно устойчив, но этот недостаток устраняют добавлением в смолу светостабилизаторов.
Капроновые нити характеризуются высокими механическими свойствами: высокой прочностью на разрыв, что позволяет изготавливать тонкие и достаточно прочные изделия; высокой устойчивостью к истиранию (при добавлении к шерсти всего лишь 10% капрона носкость изделий увеличивается в 2— 2,5 раза); высокой упругостью (при вытяжке капрона до 16% упругое удлинение составляет 91%, при вытяжке до 20—25% упругое удлинение составляет около 75—80%).
По внешнему виду капроновое волокно напоминает искусственные волокна, но в отличие от их при поднесении к пламени плавится, а затем загорается слабым голубовато-желтым пламенем, распространяя белый дымок и запах сургуча. При удалении волокон из пламени горение постепенно прекращается и на конце застывает твердый шарик серого цвета.
Из капрона вырабатывают легкие ткани и трикотаж, изящные кружева, ковры, тонкие чулки, искусственный каракуль. Капроновое штапельное волокно используют в смеси с шерстью и хлопком Для выработки плательных, костюмных и пальтовых тканей.
Источник: «Технология тканевязного производства»
Л.С. Смирнов, Ю.И. Масленников, В.Ю. Яворский
Опубликовано: 2008-12-23 15:48:24
