93. Получение полиакрилонитрильного волокна (ПАНВ)
Приготовление прядильного р-ра. Технолог. схема получения прядильного р-ра и подготовки его к формованию ПАН-го В не отличается от аналогичных схем, применяемых при форм-нии из р-ров др. синтетических В. Особенности: растворение ПАН в диметилформамиде (ДМФА) начинается при норм. t, но затем в большинстве случаев t растворения повышают до 80-900С. При этой T процесс проводится 2-5 часов. При повышении t колеблется содержание влаги в ДМФА особенно после его регенерации оказывают меньшее влияние на св-во р-ра, чем при норм. t. Прядильный р-р применяется для формования ПАН-го В сухим способом. Обладает более выс. вязкостью и концентрация полимера в р-ре выше, чем при формовании мокрым способом. При формовании В мокрым способом вязкость сост. 200-300 сек, а при формовании сухим 600-800сек, молек. масса полимера при этом 35-40 тыс. ед. Концентрация ПАН в прядильном р-ре при формовании мокрым 15-18%, а сухим 20-25%. Поэтому повышается Р при фильтрации. Для ускорения удаления воздуха из прядильного р-ра, процесс м. проводить под вакуумом при повыш. t (45-500С). Затем р-р подается в прядильную машину для формования В. Формование ПАН-го В проводится из р-ров сухим и мокрым способами. Мокрый способ формования В явл. осн. способом получения В. В кач-ве орган. растворителей применяются разл. жидкости, в которых ПАН не растворяется и не набухает. Это м. б. спирты, ДМФА, неорган. соли. Существенное влияние на св-во В оказывает и t формования. Понижения t до 10-120С приводят к повышению эластичных св-в В. При формовании В при t выше 22-240С св-ва В ухудшаются, но использовать t порядка 100С и ниже эконом. нецелесообазно.
Вытягивание. Сформированное В подвергается вытягиванию при повышен. t=165-1800С. Нагрев В перед вытягиванием проводится пропусканием его над горячей пов-тью. Ст. вытягивания ПАН В обычно сост-т 600-800%. В результате вытягивания происходит значительное уплотнение стр-ры В. Вытягивание ПАН В целесообразно проводить в 2 стадии: сначала вытягиваются набухшие В (это происходит в воде при t=90-950С), вытягивание В идет на 100-200%, затем В, которое содержит 40-50% воды вытягиваться над нагретой поверхностью при t=1000С на 200-300%.
Вытягивание проводится м/у нескользкими парами вытяжных дисков при сравнено невыс. скоростях. Затем вытянутое В подвергается термообработке.
Терморелаксация. Условия при которой проводится термообработка(терморелаксация) оказывает сущ-ое влияние на улучшение комплекса св-в ПАНВ. В результате прогрева ПАНВ 1 час при t=1500С повышается прочность. В результате терморелаксации повышается термостойкость.
Завершающей стадией процесса отделки ПАНВ явл. обработка его антистатич. препаратами, а т. к. процесс проводится в р-ре рассмотрим регенерацию растворителя.
Это обязательная стадия технолог. процесса получения ПАНВ. Регенерация растворителя (ДМФА) как из осадительной, так и из промывной ванн проводится из водной смеси путем ректификации. Этот процесс нужно проводить под вакуумом при t=90-1000С, т. к. если его проводить при норм. Р, требуется t=150-1600С, а при этой T усиливается гидролиз ДМФА.
