Технологія одержання напівпродуктів для синтетичних волокон

Принципова схема виробництва хімічних волокон не залежить від виду сировини і поділяється на такі чотири стадії:

1. Отримання початкового матеріалу (напівпродукту). У випадку, коли сировиною є природні ВМС, то їх попередньо очищують від домішок. Для синтетичних волокон – це синтез полімерів. При всій різноманітності початкових полімерних матеріалів до них висувають такі вимоги, що дозволяють отримувати волокна формовкою (плавлення чи розм’якшення смоли).

2. Приготування прядильної маси. Не всі природні чи синтезовані високополімерні сполуки можуть бути основою для виробництва волокон. Отримання в’язких концентрованих розчинів (7-25%) високополімеру в розповсюджених розчинниках або переведення смол в розплави – обов’язкова умова для проведення процесу прядіння чи формування хімічного волокна. Тільки в розчині чи розплаві можуть бути створені умови, які дозволяють знизити енергію взаємодії макромолекул і після подолання міжмолекулярних зв’язків орієнтувати молекули вздовж осі майбутнього волокна. Так, наприклад, целюлоза при допомозі хімічних реагентів переводиться в розчинний стан. Деякі смоли розчиняють в ацетоні або розплавляють при підвищеній температурі. Розчин чи розплав ретельно очищують від домішок і нерозчинних часток (проводять 3-4 фільтрації). На цій стадії виробництва додають барвники та інші сполуки, які надають майбутньому волокну відповідне забарвлення.

3. Формування волокна є найвідповідальнішою операцією і полягає в тому, що прядильну масу подають у фільєру (ниткоутворювач), яка має велике число отворів маленького діаметру (від 100 до 6000 отворів). Видавлені через фільєру волокна подають у ванну з розчином (осаджувальна ванна) і тут після відповідних реакцій проходить випадання полімеру з розчину. Якщо твердження проходить в потоці теплого повітря, то розчинник поглинають і повертають у виробництво. Таким методом отримують ацетатне волокно.

Пучки тонких волокон, які утворилися на виході фільєри, відводяться через спеціальні пристрої в приймальний пристрій і намотуються на бобіни, ролики. В ході формування лінійні полімери орієнтуються вздовж осі волокна і, змінюючи умови натягу та витяжки, змінюють характер та властивості волокон.

Хімічні волокна, незалежно від методу виробництва, можуть бути отримані у вигляді безперервних ниток шовку чи у вигляді штапельного волокна (короткі відрізки по 30-150 мм). Шовк використовують безпосередньо для виготовлення виробів на ткацьких верстатах, а штапельне волокно переробляють на пряжу.

4. Обробка волокна, яка полягає у наданні йому різноманітних властивостей, що необхідні для подальшої переробки волокна. Для цього волокна ретельно очищують ретельним промиванням від домішок, які були отримані в процесі виготовлення волокна. Далі волокна відбілюють, а в деяких випадках – фарбують барвниками. Після сушіння шовк крутять і намотують на шпулі і катушки, а штапель пакують в кипи.