Химическая модификация свежесформованных и готовых волокон

Вопрос 41

Способы формования нитей. При выборе способа формования волокон из раствора можно использовать мокрый и сухой способ, явным преимуществом обладает сухой способ, т.к он менее трудоемок, а значит более экономично целесообразен, требует меньшего количества энергоресурсов. способ формования из раствора имеет негативную сторону: возможность осаждения на готовых нитях или проникновение в их структуру низко молекулярных фракций полимерных веществ, которые образуются при очистке основного полимера и могут накапливаться в ванне при нарушении режимов обслуживания. Однако, для ряда волокон это единственный способ формования, т.к.полимер вискозы обладает малой вязкостью, что обуславливает неуправляемое его течение (оплывание) на промежуточных этапах между формованием и кристаллизацией.

Термофиксация — кратковременная обработка тканей, содержащих синтетические (капрон, лавсан, нитрон), а также триацетатные волокна при температуре 110 — 120 СС для стабилизации структуры термопластичных волокон и предупреждения их усадки в последующих отделочных операциях и при использовании готовой ткани.

Рассматривая проблему химического модифицирования волокон, следует выделить два основных направления:

- ограниченная модификация с целью улучшения отдельных функциональных свойств при незначительном снижении физико-механических свойств или даже их сохранении практически неизменными;

- «глубокая» модификация с целью изменения всего комплекса функциональных свойств волокон или придания им принципиально новых специфических свойств. При этом многие физико-механические характеристики волокон изменяются весьма существенно; по сути, образуются новые волокна.

Химическая модификация свежесформованных и готовых волокон.

Химические обработки свежесформованных и готовых многотоннажных видов волокон текстильного и технического назначения применяются относительно редко, так как при этом существенно усложняется технология их производства, как правило, требуется установка дополнительного оборудования, возникает необходимость в процессах промывки и рециклинга рабочих растворов, образуются нежелательные выбросы — сточные воды, что в условиях многотоннажных производств приводит к сложным технологическим и экологическим проблемам. Необходимо заметить, что методы химического модифицирования (полимераналогичных превращений, прививочной полимеризации) для полноты протекания реакций требуют значительного времени, что также затрудняет их включение в технологический процесс. Поэтому проведение химической модификации часто предпочтительнее на стадии отделки текстильных полотен, что будет рассмотрено ниже.

Однако химическая модификация свежесформованных или готовых волокон иногда применяется при придании им специальных функциональных свойств. Таким путем производятся только малотоннажные виды волокон.

- Обработка свежесформованных волокон до их сушки солями тяжелых металлов (инклюдирование) с последующим их восстановлением до металла или превращением в нерастворимые соединения позволяет получать волокна с наполнением мелкодисперсными частицами металлов или их нерастворимых устойчивых соединений. Такие волокна обладают электропроводностью и бактерицидными свойствами.

- Путем полимераналогичных превращений нитрильных групп полиакрилонитрильных волокон (обычно в виде нетканых материалов) производятся ионообменные волокна (катиониты, аниониты и амфотерные иониты). Катионообменные свойства придаются путем омыления нитрильных групп до карбоксильных, анионообменные — путем присоединения N-метилпиридиновых групп1. Для облегчения технологии эти обработки часто ведутся на нетканых материалах типа вязально-прошивных или иглопробивных. Присоединением к ионообменным волокнам веществ, обладающих биологической активностью, получают некоторые виды волокон медицинского назначения. Одним из вариантов метода является присоединение к ионообменным группам ионов металлов или ионогенных лекарственных препаратов.

- Методы прививочной полимеризации также применяются достаточно редко. Хотя они рекомендованы для получения ионообменных и медицинских волокон с определенной биологической активностью. Процессы прививочной полимеризации были также опробованы для придания улучшенных свойств вискозным волокнам. Однако некоторое улучшение свойств не оправдало появление вышеуказанных трудностей этого метода модификации2.