ВВЕДЕНИЕ
В процессе производства акриловых волокон, включающем стадии полимеризации, растворения и прядения, в систему вводятся различные виды органических и неорганических соединений, являющихся катализаторами полимеризации, антиокрашивающими агентами, промоторами окрашивания, красителями, хелатирующими соединениями, диспергирующими агентами, пластификаторами, УФ-абсорберами, агентами для передачи цепи, ингибиторами горения, синергистами ингибиторов горения, антистатиками, мягчителями, присадками для повышения износостойкости и т. п. Все или некоторые из этих соединений, а также продукты их разложения и превращения переходят в прядильный раствор, в результате чего происходит загрязнение растворителя.
Помимо этого растворитель может загрязняться низкомолекулярными полимерами, присутствующими в сырье. Для повторного использования растворителя, применяемого в процессе прядения волокон, его необходимо очищать от указанных примесей.
Глава 1. ПОЛУЧЕНИЕ ПРЯДИЛЬНОГО РАСТВОРА ПАН
При получении ПАН основным волокнообразующим полимером для является не гомополимер - полиакрилонитрил, а сополимер акрилонитрила с другими мономерами [2-4], что объясняется необходимостью:
- нарушения регулярной и жесткой цепочки ПАН, которая определяет низкие эластические свойства волокна из гомополимера, его недостаточную устойчивость к истиранию;
- введения реакционноспособных функциональных групп, облегчающих накрашивание волокна.
Для получения ПАНВиН используют различные сополимеры. В отечественной технологии производства волокна нитрон получил применение тройной сополимер, в состав которого наряду с акрилонитрилом (АН) СН2=СНСN (~90%) входят метилакрилат (МА) СН2=СНСООСН3 (~ 6%), как сополимер, нарушающий регулярность строения макромолекулы и улучшающий эластические свойства волокон, имеющий ту же скорость полимеризации, что и АН и итаконовая кислота (ИтК) (~ 1-3%), позволяющая улучшить накрашиваемость волокна за счет присутствия реакционноспособных карбоксильных групп.
Так как в обычных условиях итаконовая кислота представляет собой кристаллическое вещество (Тпл=163°С), то в производстве волокна нитрон для обеспечения гомогенной среды при синтезе ПАН используют ее натриевую соль итаконат натрия (ИтNa)
Технологический процесс получения прядильного раствора ПАН включает следующие основные стадии:
1. синтез полиакрилонитрила;
2. получение прядильного раствора и подготовка его к формованию;
- регенерация растворителя – цех регенерации растворителя [4].
Синтез полиакрилонитрила протекает по механизму цепной радикальной полимеризации с использованием в качестве:
· инициатора – порофора;
· регулятора молекулярной массы – двуокиси тиомочевины и изопропилового спирта в соотношении 2: 1 [4].
1. Образование активного радикала:
2. Рост макромолекулы:
3. Обрыв макромолекулы может проходить через молекулу двуокиси тиомочевины (ДОТ):
через молекулу изопропилового спирта (ИПС):
Методы полимеризации ПАН
Полимеризацию акрилонитрила можно проводить в блоке, в растворе и в суспензии или эмульсии [3]. ............
