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.

Гофрирование. Для придания волокну извитости.

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.

94. Св-ва полиакрилонитрильного волокна(ПАНВ)

ПАНВ обладает достаточно высокой прочностью, эластичность его достаточно ниже, чем полиамидного, но выше ацетатного или вискозного. ПАНВ обладает высокой термостойкостью, может быть использовано не продолжительное время при 180-200⁰С при длительном(в теч. нескольких недель), при Т=120-130⁰С прочность его не изменится. По термостойкости ПАНВ не уступает полиэфирному и превосходит почти все карбоцепные волокна. По теплостойкости ПАН и полиамидные волокна равноценны. При длительном прогреве ПАНВ-он, при Т=200-300⁰С постепенно изменится их цвет. Оно делается черным и блестящим, совершенно не р-римо, значительно уменьшается прочность, резко повышается его термостойкость. При прогревании в пламени горелки, при Т=600-800⁰С, предварительно термообработанное волокно не разрушается и сохраняет после окрашивания определенную прочность и эластичность. Такое термообработанное модифицированное ПАНВ-но явл-ся одним из наиболее термостойких волокон органического происхождения. И его можно использовать при очень высоких температурах до 100⁰С, когда требуется невысокая прочность.