Способ получения текстурированной композиционной нити матрично-фибриллярной структуры

 

Изобретение относится к технологии получения химических волокон, в частности текстурированных композиционных нитей матрично-фибриллярной структуры. Изобретение обеспечивает снижение неравномерности извитости нити за счет того, что осуществляют формирование из расплава смеси поликапроамида и термодинамически несовместимого с ними полиолефина с размером частиц 0,3-20 мкм и соотношением эффективных вязкостей расплавов полиолефина и поликапроамида, определенных при напряжении сдвига 2,1<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">5</SP> Па, равном 1,1-1,5. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя (0,4-5,0)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">3</SP> с<SP POS="POST">-1</SP>. Затем нить подвергают ориентационному вытягиванию в интервале от 18°С до температуры плавления полиолефина и текстурированию.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д1) П 01 Р 8/06, 8/12 0ИЛИН

ГСi."Л "..: iik,:;ßüéÌ г

- 3 .. : ." Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 4183495/23-05 (22) 19.01.87 (46) 23.09,89, Бюл. № 35 (72) M.Ï.Íoñîâ, О,В.Романкевич, В,A.Смирнова, К.В.Яковлев, Н.А.Хрузин, В,М.Ирклей и Н.А.Скляр (53) 677.494 (088.8) . (56) Патент СИА № 3549741, кл. 264-210, опублик. 1970. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕКСТУРИРОВАННОЙ КОМПОЗИЦИОННОЙ НИТИ МАТРИЧНОФИБРИЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ (57) Изобретение относится к технологии получения химических волокон, .в частности текстурированных композиИзобретение относится к технологии . получения химических волокон, в част ности текстурированных композиционных нитей матрично-фибриллярной структуры.

Цель изобретения — снижение неравномерности извитости нити, Пример (сравнительный). Получают нить экструдированием дисперсии волокнообразующего полиэтилентерефталата (ПЭТФ) в поликапроамиде (ПКА) при соотношении компонентов

ПКА:ПЭТФ от 90:10 до 60:40 через нитеобразователь, ориентационным вытягиванием с кратностью 3,5-5,0, текстурированием пресс-камерным способом или с помощью зубчатых колес, „„SU„„3 509430 А 1

2 ционных нитей матрично-фибриллярной структуры. Изобретение обеспечивает снижение неравномерности извитости нити за счет того, что осуществляют формование из расплава смеси поликапроамида и термодинамически несовместимого с ними полиолефина с размером частиц 0,3-20 мкм и соотношением эффективных вязкостей расплавов полиолефина и поликапроамида, определенных при напряжении сдвига 2,1».

«10 Па, равном 1,1-1,5. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя (0,4-5,0) .10 с . Затем нить подвергают ориентационному вью тягиванию в интервале от 18 С до тем- д пературы плавления полиолефина и текстурированию. 1 з.п, ф-лы. охлаждением и дополнительным вытягива нием на 5-157., Полученные нити содержат фибриллы

ПЭТФ диаметром 0,02-0,3 мкм и длиной до 75 мкм, равномерно распределенные в НКА. Нить имеет интенсивную пилообразную извитость (3-7 иэвитков/1 см нити), растяжимость не более 10Х и

15-40X — после кипячения нити в воде.

Неравномерность извитости по длине

+ +20X.

Пример 1. Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают из смеси, содержащей 80 мас.7.

ПКА и 20 мас.7. полиэтилена низкой о плотности с т.пл. = 120 С при соотношении эффективных вязкостей распла1509430 вов полиэтилена и поликапроамида, равном 1, 10. Температура формования

265-270 С. Размер частиц дисперсной фазы 5-15 мкм, скорость сдвига в ка 5 налах отверстий нитеобразователя

3 -1

3, 2 10 с . Сформованную нить перерабатывают на однопроцессной вытяжногофрировочной машине ОВГ-1000 КМ со скоростью 700 м/мин. Кратность ориен-10 тационного вытягивания 3, 76, температура вытягивания 120 С. Противодавление 300 r температура камеры термофиксации 160 С.

Текстурированйая композиционная 15 нить имеет 5 изв./1 см, растяжимость

8,3, неравномерность извитости 14,2, Пример 2, Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры формуют из смеси, содержащей 90 мас,%20

IIKA и 10 мас,% полиэтилена высокой о плотности с т.пл, = 130 С, при соотношении эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида 1,32. Размер частиц ПЗ 3-11 мкм, скорость 25 сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 3,2 10 с . Условия перез работки на машине ОВГ-1000 KM идентичны с прпмером 1. Получают текстурированную нить с извитостью 7 изв/1 см 30 растяжимостью 10,5, неравномерностью извитости 8,4 .

Пример 3. Композиционную нить матрично-фибриллярной структу-" ры получают формованием из смеси поликапроамида (70 мас, ) и полипропилена с т.пл, = 160 С (30 мас. ).

Соотношение эффективньгх вязкостей расплавов полипропилена и поликапроамида 1,50. Размер частиц полипропи- 40 лена равен 7-18 мкм. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя

4,0 ° 10 с . Параметры вытягивания и текстурирования идентичны примеру

1. Температура вытягивания 80 С. 45

Текстурированная композиционная нить имеет 6 изв,/1 см, растяжимость 9,8 ., неравномерность извитости 12 .

Пример 4 (контрольный). Композиционную нить матрично-фибрилляр50 ной структуры получают формованием из смеси, содержащей 95 мас.% поликапроамида и 5 мас. полиэтилена вы- соксй плотности. Соотношение эффективных вязкостей полиэтилена и поли-, капроамида 1,62, Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя

0,4 10 с . Размер частиц дисперсной фазы 10-18 мкм, Формование нитей происходит в неустойчивом режиме волокнообразования. Сформованная композиционная нить не обладает способностью к вытягиванию.

Пример 5 (контрольный). Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают формованием из смеси, содержащей 90 мас. поликапроамида и 10 мас. полиэтилена высокой плотности, при соотношении эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида, равном 1,01. Размер . частиц дисперсной фазы 5-12 мкм, скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 1,2 ° 10 с . Сформовать композиционную нить не удается, Пример 6 (контрольный). Ком" позиционную нить формуют из смеси поликапроамида (85 мас,i. ) и полиэтилена высокой плотности (15 мас. ).

Соотношение эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида 1,15.

Размер частиц дисперсной фазы 30—

35 мкм. Скорость сдвига в канале отверстия нитеобразователя 3,2-10 с

Полученные композиционные волокна не способны к термоориентационному вытягиванию.

Пример 7. Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают формованием из смеси поликапроамида (80 мас. ) и полипропилена (20 мас. ). Соотношение эффективных вязкостей полипропилена и поликапроамида 1,50. Размер частиц дисперсной фазы 9-20 мкм. Скорость сдвига в канале отверстия нитеобразователя 1,2 ° 10 с 1. Сформованную нить подвергают вытягиванию и текстурированию при условиях, указанных в примере 1. Температура вытягивания

140 С. Получают текстурированную нить с растяяамостью 12, извитостью

7 изв./1 см, неравномерностью извитости 11,6 .

Пример В. Композиционную нить формуют из смеси, содержащей

85 мас. . поликапроамида и 15 мас, полиэтилена высокой плотности. Соотношение эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида 1,32. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 0,4 10 с 1 . Размер частиц полиэтилена 5-12 мкм. Сформованную нить подвергают вытягиванию с кратностью 3 56 при 120 С. Условия текстурирования идентичны с нри1509430 мером 1. Получают текстурированную нить с растяжимостью 10,7Х, извитостью 10 изв./ 1 см, неравномерностью извитости 13 1 .

П р и и с р 9. Композиционную нить формуют из смеси, содержащей поликапроамид (75 мас. ) и полиэтилен низкой ппотности (25 мас. ). Соотношение эффективных вязкостей полиэти- 10 лена н поликапроамида 1,15, размер частиц дисперсной фазы 7-19 мкм. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 5,0 10 с . Формованную композиционную нить подвергают 15 вытягиванию и текстурированию при условиях, идентичных примеру 8. Получают текстурированную нить с растяI жимостью 9,2Х, извитостью 6 изв./1 см, неравномерностью извитости 9,8Х °

Пример 10 (контрольный).

Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры формуют из смеси, содержащей 90 мас. поликапроамида 25 и 10 мас. . полиэтилена высокой плотности. Соотношение .эффективных вязкостей 1,15, размер частиц полиэтилена 2-12 мкм, скорость сдвига в ка" налах отверстий нитеобразователя

26 10 с, В этих условиях прядильная композиция обладает низкой способ. ностью к волокнообразованию.

Пример 11 (контрольный).

Композиционную нить матрично-фибрил35 лярной структуры формуют из компози.ции, содержащей 20 мас. полиэтилена высокой плотности и 80 мас. поликапроамида. Соотношение эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида 40 1,45. Размер частиц полиэтилена

7-10 мкм. Скорость сдвига в каналах

- t отверстий нитеобразователя 0,1 10 с

Формование нитей проходит в неустойчивом режиме волокнообразования.

Сформованные нити не обладают способностью к ориентационному вытягиванию.

Пример 12 (контрольный).

Текстурированная композиционная

50 нить, полученная при условиях, идентичных примеру 1, но при температуре вытягивания 150 С (эта температура выше температуры плавления полимера дисперсной фазы), имеет растяжимость

5,б, извитость 4 изв/1 см, неравно55 мерность извитости 18,2 .

Пример 13. Текстурированная композиционная нить, полученная ITpH условиях, идентичных примеру 8, из дисперсии, содержащей 84,25 мас. поликапроамида, 15 мас,Х полиэтилена высокой плотности и 0,75 мас. полимерного концентрата красителя марки

Люфилен красный АС, но при температуО ре вытягивания 50 С, имеет растяжи мость 13, 2Х, извитость 12 изв. /1 см, неравномерность извитости 10,1Х.

Пример 14, Текстурированная композиционная нить, полученная при условиях, идентичных примеру 2, иэ дисперсии с размером частиц 0,3-10 мкм, имеет растяжимость 9, 2, иэвитость

6 изв ° /1 см, неравномерность извитости 10,5Х.

Пример 15. Текстурированная композиционная нить, полученная при условиях, идентичных примеру 8, но о при температуре вытягивания 18 С, имеет извитость 9 изв./ 1 см, растяжимость 14Х, неравномерность иэвитости 13,2Х.

Формула изобретения

1. Способ получения текстурированной композиционной нити матричнофибриллярной структуры формованием из дисперсии на основе смеси расплавов поликапроамида и термодинамически несовместимого с ним полимера через нитеобразователь, ориентационным вытягиванием и текстурированием, отличающийся тем, что, с целью снижения неравномерности извитости нити, в качестве термодинамически несовместимого полимера используют полиолефин, формование проводят из дисперсии с размером частиц полиолефина 0,3-20 мкм.и соотношением эффективных вязкостей расплавов полиолефина и поликапроамида, опре" деленных при напряжении сдвига 2 1»

»

»10 Па, равным 1,1-1,5, со скоростью сдвига в каналах отверстий нитеобразователя (0,4-5,0) 10 с, а ориентационное вытягивание осуществляют в интервале температур от 18 С до температуры плавления полиолефина.

2, Способ по и, 1, отличаюшийся тем, что в расплав полиолефина предварительно вводят краситель.