1. Общая часть

   1. Реферат

Производство полиакрилнитрильных (ПАН) волокон обусловлено высокой рентабельностью, хорошими потребительскими свойствами, относительной легкостью модифицирования. В настоящее время производство ПАН волокон в мире составляет в год более 3 млн.т.[1].

Значительные успехи наблюдаются в развитии теории полимеризации и формирования ПАН волокон, обуславливающая появление новых технологических и методов получения полимера, прядильных растворов и волокон. Особое внимание уделяется удешевлению производства и приданию волокнам улучшенных и специфических свойств: прочности, антистатичности, невоспламеняемости, гигроскопичности, постоянной извистости и т.д.

Основные направления применения ПАН волокон остаются прежними: для изготовления верхнего трикотажа, ковровых изделий, набивочного материала, производство углеродистых ПАН частей.

Технологию производства ПАН волокон можно разделить на три основные части: получение полимера и прядящего раствора; формование (вытяжка) и отделка волокна; регенерация различных продуктов, участвующих в производственном цикле. Отдельно следует рассматривать модифицирование волокна.[2].

ПАН волокна могут быть получены из множества сополимеров акрилонитрила (АН). Как правило, количество сополимеров входящих в состав сополимера, не превышает 15%. Выполняя различные функции, они упрощают технологический процесс получения волокна и улучшают его свойства.

Сополимеризацию АН можно проводить во всех практически используемых растворителях ПАН: водном растворе ZnCl₂, водном растворе азотной кислоты (HNO₃), этиленкарбонате, демитилацеталиде (ДМАЛ).

Однако, наиболее широкое распространение в промышленности получил метод полимеризации в растворителе демитилформалида (ДМФ) при его более полной регенерации и очистке.

При получении прядильных растворов методом полимеризации мономеров в растворителях существуют различные варианты технологического процесса. Применение того или иного варианта диктуется свойствами растворителя.

Для ДМФ и ДМАЛ растворителей используется вариант с регенерацией растворителя и удалением остатков мономера рис. .

Полиакрилонетрил – один из немногих массовых волокнообразующих полимеров, из которых можно формовать волокна различными способами и, что особенно важно, многие из них осуществлены на практике. Известно по крайней мере шесть принципиально различных методов формования ПАН волокон из раствора полимера: мокрый, сухой, мокрый через газовую прослойку, формование охлаждением раствора, формование из суспензии полимера. В промышленности широко используются только первые два метода. Формование через газовую прослойку применяется в небольших производствах.

1. Сухой метод формования

Основная масса ПАН волокон производится в виде штапеля (жгутового или резаного), поэтому основной технико-экономической проблемой для сухого метода формования является повышение производительности прядильного оборудования. Решение этого вопроса основано главным образом на увеличении числа отверстий в фильере – до 3000. С применением таких фильер производительность одного прядильного места для элементарного волокна линейной плотности 10г/м становится равной 400-600г/мин. Сравнительная мягкость условий формования позволяет получать волокна высокого качества. Метод позволяет также модифицировать волокно, введя в прядильный раствор разнообразные добавки.