Вытягивание филам ентной нити
Филаментную полиолефииовую нить можно вытягивать на оборудовании, применяемом для вытягивания других синтетических волокон. Полиолефиновые волокна, вытянутые при низкой
Рис. 84. Зависимость физико-механических свойств полипропиленового волокна от температуры вытягивания: а—прочность 6—удлинение. |
температуре, обладают невысокими физико-механическими свойствами25 (рис. 84). |
Схема вытягивания полиолефиновых волокон приведена на рис. 85. Нить с бобины 1 через нитепроводник 2. поступает на вытяжное устройство, состоящее из вращающегося питающего цилиндра 4 с питающим роликом 3 и приемного ролика 6 с приемным цилиндром 7. Элементы обогрева 5 расположены между цилиндром 4 и приемным роликом 6. Вытянутая нить через нитепроводник 8 проходит под бегунком 9 и поступает на патрон 10, вращающийся с веретеном 11. Направляющая планка 12 передвигается вверх и вниз, обеспечивая раскладку и наматывание нити на патрон по его высоте. В процессе вытягивания происходит кручение нити; величина крутки составляет до 60 витков/м.
Степень вытягивания нити определяется соотношением скоростей питающего цилиндра 4 и приемного ролика 6 и составляет для филаментной нити из полиолефинов от 400 до 800%. Вытягивание полиолефиновых волокон можно проводить не только на обогреваемых элементах (металлическая поверхность), но также в среде горячего воздуха и перегретого пара26. Температура вытягивания полиэтиленовой нити составляет от 100 до 125 °С, а полипропиленовой2'25-27 — от 105 до 140 °С. Вытягивание при более высоких температурах приводит к слипанию волокон, при этом наблюдается понижение начального модуля, которое, по-видимому, связано с частичной дезориентацией элементов структуры25.
Для получения более равномерного по номеру и прочности волокна из полипропилена, согласно английскому патенту27, рекомендуется предварительное натяжение нити перед питающим цилиндром, а также предварительный подогрев волокна
на этом цилиндре. При этом величина натяжения должна быть рассчитана так, чтобы в волокне не образовывалась «шейка».
Рис. 85. Схема вытягивания полиолефиновых волокон на обогреваемой металлической поверхности-. |
Допустимая степень вытягивания нити и возможность осуществления этого процесса без обрыва волокон зависят от многих факторов, в частности от качества полимера и условий обработки на всех предыдущих стадиях технологического процесса. Основными причинами, обусловливающими обрыв волокон в процессе вытягивания, являются: наличие
утолщенных участков на волокне, которые получаются при пониженных температурах формования или при формовании загрязненного механическими примесями полимера; присутствие внутри волокна пузырьков воздуха, образующихся в результате интенсивного разложения полимера; неравномерная толщина нити; наличие на волокне препарирующего состава (при недостаточном количестве препарирующего реагента увеличивается трение, при повышенном— загрязняются детали крутильно-вытяжных машин).
В зависимости от морфологии надмолекулярных структур, образовавшихся в процессе формования волокна, можно получить при вытягивании полипропиленовые нити с прочностью до 60 ркм и удлинением24'28 20—25%. В опытных условиях17 получены полипропиленовые нити с прочностью 75 ркм, а в лабораторных — до 115 ркм. Текстильные нити с номерами 100 и выше получают с прочностью 40—45 ркм и относительным удлинением 25—30%.
1—бобина', 2,8—нитепроводш ники 3—питающий ролик; 4—питающий цилиндр', 5— элементы обогрева', 6—при* емный ролик', 7—приемный цилиндр', 9—бегунок', 10—• патрон', 11—веретено', 12-направляющая планка. |
Для предотвращения усадки вытянутых нитей при повышенных температурах их подвергают термофиксации в напряженном состоянии. Для этого нити перематывают на перфорированные бобины, изготовленные из прочного материала, и прогревают острым паром. Перемотку филаментных нитей с перфорированных бобин на конусные патроны производят на бобинажно-пе - ремоточных машинах.
1 Из полипропиленовых филаментных нитей получают также объемную пряжу, ко
торая отличается мягким грифом и предназначается для изготовления трикотажных изделий29. Для этого применяют метод ложной крутки. Нить, сходящую с паковки 1 (рис. 86), с помощью питающей пары цилиндров 2 подводят к камере термофиксации 3, пропускают через нее и заправляют в канал вращающегося с большой скоростью трубчатого вьюрка 4 ложной крутки.
После выхода из вьюрка нить с помощью отводящей пары дисков 5 передают на приемное устройство 6, где наматывают на бобину. По обоим концам вращающегося вьюрка на нити образуются витки ложного кручения. Крученая нить находится между вьюрком и питающей парой дисков, т. е. там, где установлена камера термофиксации.
уй Рис. 86. Схема получения объемной нити'. 1—паковка: 2—питающие цилиндры: 3—камера термо- фиксации: 4—вьюрок: 5— диски', 6~приемное устройство. |
Вследствие термопластичности полипропиленового волокна все деформации, вызванные этой круткой, оказываются термически зафиксированными во время движения нити вдоль камеры. Охлажденная нить, выходящая с противоположной стороны вьюрка, раскручивается. При этом все ранее полученные и зафиксированные деформации развиваются в обратном направлении. В результате полученных деформаций нить приобретает высокообъемную структуру и эластичность. Такая нить статически не уравновешена, поэтому ее тростят с другой нитью, скрученной при вращении вьюрка в противоположном направлении.