АЦЕТАТНЫЕ ВОЛОКНА
(арнель, ацел, курплета, родиа, трайцел,
триальбин, трилан), искусств. волокна, формуемые из ацетатов целлюлозы.
Различают триацетатное во-
локно и собственно ацетатное волокно. Первое получают из триацетата
целлюлозы с=
280-290 (-степень
замещения целлюлозы, т.е. число замещенных ОН-групп в 100 элементарных
звеньях ее макромолекулы), второе - из продукта частичного омыления триацетата
с= 240-250,
наз. вторичным ацетатом целлюлозы. Степень полимеризации ацетатов, обеспечивающая
их пригодность для переработки в волокна, составляет 250-300.
Т-ра начала распада вторичного ацетата должна быть не ниже 200°С, триацетата-не
ниже 220°С Содержание в ацетатах своб. к-т (в пересчете на СН3СООН)
и золы не должно превышать соотв. 0,015 и 0,1%. См. также Целлюлозы ацетаты.
Получение. Из ацетатов целлюлозы вырабатывают гл. обр. комплексную
нить, а также жгут (из вторичного ацетата) и в очень небольших кол-вах
- штапельное волокно. Осн. метод получения нитей -сухое формование, к-рое
заключается в продавливании р-ра ацетата через отверстия фильеры в вертикальную
трубу высотой 3-6,5 м (шахту прядильной машины) с циркулирующим в ней подогретым
воздухом. Р-ритель вторичного ацетата - смесь ацетона с водой (95 :5),
триацетата - смесь метиленхлорида с этано-лом или метанолом (90:10). Осн.
стадии процесса: 1) приготовление формовочного р-ра, введение в него матирующих
агентов или красителей, фильтрование, освобождение от пузырьков воздуха;
2) формование волокна (нити); 3) обработка свежесформованной нити текстилъно-вспомогат.
в-вами, кручение и др. операции, необходимые для снижения электризуемости
нити и облегчения ее дальнейшей переработки.
При формовании нитей из вторичного ацетата целлюлозы 25%-ный р-р, нагретый
до 70-80°С, продавливают через отверстия (обычно 12^40) фильеры под давлением
ок. 2,5 МПа. При подаче воздуха по противоточной схеме т-ра в верх. части
шахты составляет 45-55°С, в нижней -75-85 °С, при прямоточной подаче -
соотв. 40 + 2 и 58±2°С. Скорость формования составляет 500-1200 м/мин.
Волокно, из к-рого изготовляют жгут, формуют через фильеры с 70-140 отверстиями
со скоростью 500-700 м/мин при температуре в верхней, нижней и средней
частях шахты соотв. 50-55, ок. 80 и ок. 90 °С.
Триацетатную нить получают из ~20%-ных р-ров, нагретых до 45-50°С, при
давлении ок. 1,5 МПа и скорости 500-700 м/мин. В случае прямоточной подачи
воздуха т-ра в верхней и нижней частях шахты составляет соотв. 30-35 и
50-70 °С.
Условие рентабельности произ-ва А. в. из р-ров-возможно более полная
регенерация р-рителя (процесс включает адсорбцию паров р-рителя на активном
угле, десорбцию и разделение конденсата ректификацией). В небольших кол-вах
триацетатную нить получают также формованием из расплава при 310-320°С
и скорости 700-900 м/мин. Метод наиб. экономичен (исключаются стадии приготовления
р-ра и регенерации р-рителя), однако требует применения полимеров с высокой
термич. устойчивостью.
Мокрое формование А.в. (продавливание прядильного р-ра через отверстия
фильеры в жидкость, вызывающую осаждение полимера) используют для получения
штапельного и жгутового волокон. В этих случаях потеря производительности,
обусловленная низкой скоростью формования (20-25 м/мин), м.б. компенсирована
применением фильер с большим числом (15-20 тыс.) отверстий. Для формования
можно использовать р-ры, образующиеся при ацетилировании целлюлозы (т.
наз. сиропы). Несмотря на ряд существенных недостатков (необходимость применения
и послед. регенерации больших объемов р-рителей, низкая скорость, многостадийность),
этот метод целесообразно использовать для получения высокопрочных нитей
(послед. омылением и вытягиванием таких нитей м. б., в частности, получен
исходный материал для рассасывающихся шовных мед. нитей).
Методом сухо-мокрого, мокрого или сухого формования, а также формованием
пластифицированного полимера с использованием спец. фильер, в отверстиях
к-рых имеются иглы или капилляры, получают А. в. с непрерывным каналом
в центре (полые волокна).
Свойства. Линейная плотность нитей составляет 5,7-22,2 (чаще 8,3-11,1)
текс, жгутов - ок. 5200 текс (элементарного волокна - 0,36 текс). Прочность
нитей-10-14 сН/текс, относит. удлинение-20-40%, модуль упругости (при относит.
влажности воздуха 65%)-3-4 ГПа (в мокром состоянии -соотв. 7-8 сН/текс,
30-50% и 1,2-2,0 ГПа). Прочность нитей, полученных мокрым формованием из
конц. р-ров (выше 30%-ных) в смеси CF3COOH и СН2С12,
достигает 30-40 сН/текс при относит. удлинении 6-10% и начальном модуле
упругости 13-15 ГПа. Электрич. характеристики А.в.:
1012 Ом*см,~5,
tg-0,08.
По устойчивости к действию света и др. атм. факторов А.в. превосходят
хлопок, натуральный шелк, шерсть, гидратцеллюлозные и поликапроамидные
волокна, но уступают полиакрилонитрильным и полиэфирным (светостойкость
триацетатного волокна заметно выше, чем ацетатного). А. в. устойчивы к
действию р-рителей, применяемых при хим. чистке (уайт-спирит, трихлор-
и тетрахлорэтиленХ СС14, высших спиртов; незначительно набухают
в низших спиртах, раств. в ацетоне, СН3СООН и НСООН, диоксане,
нитрометане, ДМФА, диметилацетамиде, N-метилпирролидоне,
СН2С12, СНС13, разрушаются в конц. р-рах
минеральных к-т и щелочей. По стойкости к действию микроорганизмов и насекомых
А.в. (особенно триацетатные) превосходят природные и гидратцеллюлозные.
Достоинства ацетатных нитей и изделий из них- приятный внеш. вид; по
грифу эти нити ближе, чем нити из других хим. волокон, к натуральному шелку.
Ткани из А.в. хорошо драпируются; триацетатные ткани, подвергнутые термообработке
(1 мин при 210-230 °С на воздухе или 10 мин при 110-130°С в среде водяного
пара), несминаемы и формоустойчивы. Макс. т-ра глажения ацетатных тканей
180°С, термообработанных триацетатных-240°С. Осн. недостатки А. в.: низкая
устойчивость к истиранию, электризуемость, малая гигроскопичность (триацетатные
ткани), деформируемость (ацетатные ткани). Снижение электризуемости, улучшение
гигиенич. св-в и нек-рое повышение износоустойчивости изделий из триацетатных
нитей достигается омылением ацетильных групп на пов-сти нитей в щелочной
среде.
Применение. Ацетатные нити используют при изготовлении бельевого трикотажа,
тканей для подкладки и штор, изделий детского ассортимента, косынок и др.,
триацетатные - при изготовлении тканей для платьев, галстуков, купальных
костюмов, термообработанные триацетатные - в произ-ве плиссированных и
тисненых изделий. Из текстурированных нитей изготовляют трикотажные изделия.
Жгутовое А. в. применяют в произ-ве сигаретных фильтров, задерживающих
30-50% никотина, до 80% фенола и пирокатехина, 30-40% 3,4-бензпирена (на
изготовление жгута расходуется ок. 20% мирового выпуска ацетатов целлюлозы).
Полое волокно с селективно проницаемыми стенками используют в спец. аппаратах
для мембранного разделения р-ров и коллоидных систем методами обратного
осмоса, ультрафильтрации, диализа. Мировое произ-во А. в. 609 тыс. т/год
(1983), из них текстильного назначения 275 тыс. т/год, остальное - жгутовое
А.в.
Лит.: Костров Ю. А., Химия и технология производства ацетатного
волокна, М. 1967; Перспечкин Л. П., "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева",
1972, т. 17. № 6, с. 648-53; Примкулов М. Т.. Усманов X. У., Mapтиросов
К. Л., Производство ацетатного жгута из хлопкового линта, Таш., 1982. Л.
П. Перепечкин. X. У. Усманов.
|