8.8 Способы формования полиуретановых нитей типа спандекс, эластан
Химическое формование широко используется в промышленности для получения волокна (типа «вайрин») толщиной 4,4—340 текс. Сущность метода состоит в том, что макродиизоцианат реагирует с диамином, входящим в состав осадительной ванны, с образованием твердого полимера непосредственно в процессе волокнообразования.Формование из раствора проводится в обогреваемой шахте (сухой метод) или с применением осадительной ванны (мокрый метод). Для синтеза макродиизоцианата в качестве полиэфиров наиболее часто используют политетрагидрофуран, полипропиленгликоль, полиэтилениропиленадипииат, полиэтиленадипинат и др. (мол. м. 1000—2000); в качестве диизоцианатов — дифенилметан-4,4'-диизоцианат или смесь изомеров толуилендиизоцианата. При этом прочность и начальный модуль волокна на основе толуилендиизоцианата ниже, а удлинение и остаточная деформация выше, чем у волокна на основе дифенилметанднизоцнаната. При сухом методе формования получают волокна (типа «ликра») толщиной 5—200 текс. Оборудование процесса аналогично применяемому в производство ацетатного волокна.При мокром методе формования волокна толщиной до 220 текс (типа «сарлан»).Формование из расплава волокон типа «текстин» имеет пока ограниченное промышленное применение. Термопластичный полимер синтезируют из полиэфира, циизоцианата и диола (удлинителя цепи).Известно также формование волокна (типа «эстан») при достаточно высокой темп-ре (выше 200°С) из макродиизоцианата с соответствующими добавками. Незначительная предварительная «сшивка» заметно повышает термич. стабильность расплава полимера при формовании волокна, в результате чего отпадает необходимость в дополнительной термообработке последнего.Полиуретановые эластомеры (и волокна на их основе), полученные на базе диолов в качестве удлинителя цепи, имеют худшие механич. свойства (модуль, прочность, эластичность и др.), чем синтезированные из диаминов. Это связано с тем, что межмолекулярное взаимодействие мочевинных групп значительно выше, чем уретановых.Известны также способы получения эластомерных волокон по технологии, аналогичной производству резиновых нитей, с дополнительной вулканизацией полиуретана серой. Полимер синтезируют на основе полиэфира, содержащего ненасыщенные связи, гл. обр. в кислотном компоненте.Формование волокна осуществляют в условиях, близких к условиям формования по мокрому методу.
6.3 Полипропилетерефтаталат (ППТ). ПЭФ-ры, полученные конденсационной полим-цией продукта р-ции диола с дикарбоновой к-той, м.б. сформованы в нить, пригодную для ковровой ткани. Известен способ получения комплексной ПЭФ нити, вкл-щий расплавление полимера ПЭФ-ра, в качестве к-го исп-т ППТ, формование в-н, охлаждение, соединение волокон в нить, вытягивание нити, обработку воздушной струей, намотку нити.
Синтетический материал ППТ объединяет в себе лучшие свойства нейлона и полиэстра. В сравнении с другими конкурентами этот полимер на ощупь напоминает шерсть, легко окрашивается, долгое время хранит яркость цвета, не линяет, эластичен и упруг.
6.4 Получение полибутилентерефталата (ПБТ). Данный полиэфир получают в две стадии по периодической или непрерывной схеме. На первой стадии синтезируют бис-(4-гидроксибутил)терефталат, на второй - проводят поликонденсацию. Бис-(4-Гидроксибутил)терефталат получают этерификацией терефталевой кислоты или переэтерификацией диметилтерефталата (этот метод преобладает в промышленности) 1,4-бутиленгликолем по схеме:
Катализаторы процесса – титансодержащие соединения, в частности тетрабутоксититан (3•10-4 моль/моль терефталата). Поликонденсацию бис(4-гидроксибутил)терефталата проводят в вакууме при 240-2500C; кат.-Ti(OC4H9)4 . Расплав полибутилентерефталата выдавливают из автоклава, охлаждают водой и дробят на гранулы цилиндрической формы. Гранулят сушат в вакуумных или воздушных сушилках.
8.6 Номенклатура полиуретановых волокон К полиуретановым относятся волокна двух типов: 1) формуемые из линейного кристаллич. полиуретана — продукта взаимодействия гексаметилендиамина и тетраметиленгликоля (перлон U);
2) получаемые на основе полиэфируретанмочевины — высокоэластичные волокна типа с п а н д е к с.
Волокна спандекс выпускаются во многих странах мира под различными названиями: «вайрин», «ликра», «сарлан», «тексин», «эстан», «нума», «эспа», «неолан», «спандель», «ворин» и др.