УДК 541 (64+127):678.7:01:139 ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО - И СТРУКТУРНО - МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АЦЕТАТНЫХ ВОЛОКОН А.Э.Алимов Гулистанский государственный университет Е-mail: аli_al-ximik@mail.ru Ацетатные волокна являются ценным сырьем для текстильной промышленности, к достоинствам которых можно отнести приятный гриф, шелковистость, хорошую драпируемость и ряд других ценных свойств. Однако, наряду с перечисленными достоинствами они имеют ряд недостатков, основными из которых являются: низкая прочность, повышенная электризуемость, хрупкость, низкая устойчивость к истиранию и многократным деформациям, высокая сминаемость (образование так называемых заломов) и др. (Гуль, Кулезнев, 1972). Для повышения конкурентоспособности ацетатных волокон среди других волокон основное внимание должно быть уделено их химической модификации полимерными композициями с целью повышения эксплуатационных их свойств. Следует отметить, что с расширением и укреплением рыночных отношений доминирующее значение приобретают не только увеличение количества, но и качества сырья, полуфабрикатов и готовых промышленных изделий. Анализ мировой литературы по производству синтетических волокон показывает, что дальнейшая тенденция их развития, в основном, направлена на расширение ассортимента и улучшение качества выпускаемых волокон путем совершенствования технологических процессов и применения современных достижений в области химической и физической модификации растворами полимеров (Наймарк и др. 1981; Тагер, 1978). В данном работы рассмотрена возможность получения ацетатных волокон с добавками (до 10%) гибкоцепного сополимера акрилонитрила и метилакрилата в лабораторных условиях и изучены их физико- и структурно-механические свойства. Предварительными исследованиями было показано, что наиболее хорошим растворителем мокрого формования ацетатной текстильной нити является диметилформамид. Материал и методы Для выбора оптимальной концентрации были приготовлены растворы ацетилцеллюлозы в ДМФА концентрацией от 12 до 20% с учетом влажности ацетилцеллюлозы (2,1%). Результаты определения вязкости растворов приведены в таблице 1. Как следует из таблицы, оптимальной концентрацией ацетилцеллюлозы в ДМФА для формования волокна на малой лабораторной установке (МУЛ) является - 16%. Таблица 1. Вязкость концентрированных растворов ацетилцеллюлозы в диметилформамиде. Концентрация раствора в диметилформамиде, % Вязкость, Па . с 12,0 0,39 14,0 0,79 15,0 1,20 16,0 1,81 18,0 4,70 20,0 6,80 Были приготовлены растворы из исходной ацетилцеллюлозы суммарной концентрацией полимера 16%, с добавками сополимера акрилонитрила 1,2,3,5,10% от веса сухой ацетилцеллюлозы. Результаты определения концентрации и вязкости этих растворов приведены в таблице 2. Формование исходной и модифицированных нитей проходило стабильно. Свежеформованные нити подвергались трехкратной промывке в дистиллированной воде и сушились на воздухе. Результаты физико-механических испытаний полученных нитей приведены в таблице 3. Таблица 2. Вязкость и концентрация растворов ацетилцеллюлозы с добавками сополимера акрилонитрила с ЧС. Содержание 0 1 2 3 5 10 сополимера АНЧС, % Фактическая 16,1 16,2 16,3 15,9 16,3 16,1 концентрация растворов, % Вязкость, Па.с 1,81 1,67 2,25 2,77 2,27 3,12 Таблица 3. Физико-механические свойства модифицированной ацетатной нити, сформованной по мокрому способу. Содержание Линейная Разрывная Удлинение,% Истирание, циклы при сополимера плотность, нагрузка, сн/текс нагр. 3 кг/мм2 АН-ЧС, % текс 0 0,43 14,9 16,6 78043 1,0 0,43 13,9 14,4 300512 2,0 0,45 15,6 13,7 405443 3,0 0,45 15,8 13,3 464326 5,0 0,45 15,5 15,5 153012 10,0 0,50 14,3 15,6 132002 Полученные результаты и обсуждение Как следует из таблицы, увеличение концентрации сополимера приводит к некоторому возрастанию прочности модифицированной нити. Устойчивость к истиранию увеличивалась почти в 6 раз по сравнению с исходным волокном. При дальнейшем повышении содержания сополимера АН-ЧС прочностные показатели снижаются, что, по-видимому, связано с разрыхлением структуры волокна. Изучение термомеханических свойств исходного и модифицированных волокон показало, что температура стеклования с увеличением содержания сополимера АН-ЧС монотонно понижается (рис.1,2), что характеризует межмолекулярную пластификацию. P,r 80 1 2 3 60 4 5 40 20 313 353 393 433 473 T, K Рис.1.Термомеханические свойства ВАЦ-волокон, модифицированных сополимером акрилонитрила с ЧС, сформованных по мокрому способу. Исходное волокно - 1, содержание сополимера 1% (2), 3% (3), 5% (4), 10% (5). В последниее десятилетие, целлюлоза и ее производные нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства: в текстильной промышленности, в медицине, в фармакологии и т. д. Более широкое применение их, в дальнейшем, может быть осуществлено не только синтезом новых производных и нахождением новых областей применения, но и путем высококачественной очистки уже имеющихся эфиров от различных примесей, путем четкого фракционирования по степени замещения и молекулярной массе а также ориентированием (структированием) имеющихся производных. T ,K 453 443 433 423 0 2 4 6 8 10 C, % Рис.2.Зависимость температуры стеклования от содержания сополимера АН-ЧС в волокне. Заключение Методом мокрого формования получены ацетатные волокна и исследованы их физикохимические и физико-механические свойства. Показано, что введение небольших количеств звеньев как полимерной соли, так и их сополимеров с акрилонитрилом в ацетатные волокна приводит к улучшению свойств конечного продукта. Полученные сополимеры на основе поличетвертичной соли β-метакрилоилгидроксиэтил-(N-диметил,метиленкарбокси) аммоний иодида с акрилонитрилом использованы в качестве модифицирующих добавок к ацетатам целлюлозы. Проведены исследования по их термодинамической и кинетической совместимости с привлечением метода вискозиметрии. Рассчитаны количественные параметры совместимости. Список литературы Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. М.: Высшая школа, 1972. -320 с. Наймарк Н.И., Кряжев В.Н., Фоминко Б.А., Погосов Ю.Л. Свойства пленок из ацетатов целлюлозы // Пласт. массы, 1981, №3. - С.41-43. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия, 1978. - 536 с. Аннотация АЦЕТАТ ТОЛАЛАРИНИНГ ФИЗИК- ВА СТРУКТУРА - МЕХАНИК ХОССАЛАРИНИ ЎРГАНИШ А.Э.Алимов Мақолада лаборатория шароитида ацетат толаларини сополимерли аралашмаларининг физик - кимёвий хоссалари ўрганилган. Шунингдек, ацетат толаларини акрилонитрил ва метилакрилат сополимери (10%) аралашмаларининг структура - механик хоссалари ҳам ўрганилган. Таянч сўзлар: шакл бериш, модификация, диацетат целлюлоза, полимерли компонент. Аннотация ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО- И СТРУКТУРНО - МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АЦЕТАТНЫХ ВОЛОКОН А.Э.Алимов В данном разделе работы рассмотрена возможность получения ацетатных волокон с добавками (до 10%) гибкоцепного сополимера акрилонитрила и метилакрилата в лабораторных условиях и изучены их физико- и структурно-механические свойства. Ключевые слова: формования, модификация, диацетат целлюлоза, компонент полимера. Summary LEARNING ACETATE FIBERS PHYSIC AND STRUCTURAL – MECHANICAL PROPERTIES Alimov А. In the current field of work have been studied the possibilities of receiving acetate fibers with additions (till 10%) elasticity of sopolymers acrilonithryle and methylacrilate in laboratory conditions and learnt their physic and structural – mechanical properties (features). Key words: formation, modification, diacetate of cellulose, polymer components.