12. Поливинил спиртовые волокна.

12. Поливинил спиртовые волокна.
Винол, Куралон. Получают из ПВС – продукт окисления поливинил ацетата. Омыление проводят на предприятии. Омыление ПВА ведётся либо в водной суспензии, либо в растворе этилового спирта. Омыление ведут едким натром в количестве 0,2 моля на 1 моль группы О-СО-СН3. Получается полимер стерео регулярный цис- строения.
СН2=СНOCOCH3-->--CH2-(CH-OCOCH3)-CH2-(CH-OCOCH3)--
Степень кристалличности ПВС всегда выше степени кристалличности ПВА . Чем меньше в ПВС останется неомыленных ацетильных  групп, тем выше температура стеклования и температура плавления закристаллизованного полимера, тем большей вязкостью обладает формовочный раствор, тем прочнее образующееся волокно, тем большую кратность вытяжки оно выдерживает. ПВС высаживают и сушат.
Приготовление формовочного раствора:
1 растворение в воде (для облегчения формования добавляют до 2% ПАВ, что позволяет снизить вязкость).
2 формование можно проводить мокрым и сухим способом. Сухим способом для производства диацетатных волокон , используют экструдорные формовочные головки. В этом случае можно использовать прядильную массу  (30% ПВС). Температура в формовочной головке до 130ºС. Скорость формования до 150 м/мин. Температура в прядильной шахте 130-150ºС. При мокром методе формования осадительная ванна солевая (Na2SO4) c концентрацией 400 гр/литр. Температура осадительной ванны =45-50ºС. Скорости формования очень низкие, до 20 м/мин. Путь в ванне от 2 м. При формовании в трубке формуется снизу вверх.
3 Отмывка волокна при мокром формовании и вытягивание. Первая вытяжка с кратностью до 3. Если такое волокно высушить с содержанием Na2SO4 3-5%. Такое волокно растворимо в воде. Используется при изготовлении узорных тканей, кружев, в качестве медицинского шовного материала и повязок.
4 Горячая вытяжка при температуре 250ºС. Кратность вытяжки приблизительно 1,5 раза, с последующей термофиксацией при температуре приблизительно 250ºС. После термофиксации получается волокно, которое растворяется в воде только при кипячении. Для придания нерастворимости проводят ацетилирование. Для этого используют формальдегид и бензальдегид
Формальдегид идет в большей степени на образование межмолекулярных связей внутри цепи, чем молекулярных связей между цепями. При уменьшение гидроксилов происходит уменьшение растворимости в воде. В реакции участвует около 40% гидроксилов ПВС. После ацетилирования волокно становится лишь ограниченно набухающим, то есть обладающих высокой гигроскопичностью (до 12%), но при этом сильно возрастает механическая прочность волокон. Температура обработки около 70ºС, время обработки 30 минут. Для промышленного применения ПРВС волокон степень ацетилирования может быть увеличено до 45%, но не более, так как волокно становится жестким и хрупким. Далее волокно отмывают от альдегида и сушат. До сушки проводят авиваж. Разрывная нагрузка сравнима с полиамидами. Влажность зависит от кратности вытяжки и состава (2,5-8%). Применение:
1. технического назначения – используют как ацетилированное (для  рыболовных сетей), так и неацетилированное (корд).
2. Для товаров народного потребления – используют в смесях с хлопком, вискозой, реже с шерстью. Вследствие с высокой устойчивостью к истиранию используют как обивочную ткань для мебельной промышленности, подкладочного материала для обуви, основа искусственной кожи.
2. ПОЛИВИНИЛСПИРТОВЫЕ ВОЛОКНА
Поливинилспиртовые волокна в СССР получили название ви­нол, в Японии — куралон, в США — винал.
Виниловый спирт в свободном состоянии не существует, так как в момент образования он изомеризуется, превращаясь в уксус­ный альдегид. Поэтому для синтеза поливинилового спирта ис­пользуется винилацетат (получается из ацетилена и уксусной кис­лоты), при полимеризации которого получается поливинилацетат;
СН2=СНOCOCH3-->--CH2-(CH-OCOCH3)-CH2-(CH-OCOCH3)--
Полимеризацию проводят в 80%-ном растворе винилацетата в метаноле. Полученный полимер омыляют щелочью (при 60—80 °С в течение 4 ч) в поливиниловый спирт:
--CH2-(CH-OCOCH3)-CH2-(CH-OCOCH3) --> --CH2-CHOH-CH2-CHOH--
Уксусная кислота, израсходованная на получение поливинил-ацетата, регенерируется после образования поливинилового спир­та. Таким образом, ее расход сводится только к возмещению не­избежных потерь.
■ Поливиниловый спирт, применяемый для производства поливи­нил спиртовых волокон, имеет степень полимеризации 1200—1700.
Прядильный раствор, содержащий 14—16% полимера, получа­ют растворением поливинилового спирта в воде при 80—90 °С и непрерывном перемешивании. После 2—3-кратной фильтрации прядильный раствор обезвоздушивают при выстаивании (при ат­мосферном давлении и температуре около 90 °С).
Формование нитей из этого прядильного раствора проводится со скоростью 20—25 м/мин в осадительной ванне, содержащей 400—420 г/л сульфата натрия, при 40—45 °С. Для повышения прочности нити вытягивают в солевой ванне в 2—4 раза и затем' сушат и еще раз подвергают вытяжке при повышенной температу­ре в 2—5 раз. После этого нити подвергают термообработке в те­чение 5—10 мин при 210—225 °С, затем следует авиважная обра­ботка и сушка. Для получения нитей, нерастворимых в кипящей воде, их в течение 20—40 мин ацеталируют в растворе, содержа­щем 15—20%) серной кислоты, 20% сульфата натрия и 4% форм­альдегида. После такой обработки нити промывают водой, под­вергают авиважной обработке и сушат. Полученные нити имеют следующие показатели:
Комплексные нити для технических целей имеют прочность 700—900 мН/текс при удлинении 9—16%.
Поливинилспиртовые нити технического назначения применя­ют в основном для производства резиновых технических изделий (транспортерные ленты, шланги и др.); нити винол текстильного назначения используют для выработки тканей широкого потреб­ления, а также тканей технического назначения (например, филь­тровальных). Изделия из нитей винол обладают хорошей износо­устойчивостью, сохраняют форму и размер при термообработке, быстро высыхают (нити винол при относительной влажности воз­духа 65% поглощают всего 5—6% влаги).
Поливинилспиртовые волокна применяют в текстильной про­мышленности для изготовления различных тканей и трикотажа, постельного и нижнего белья.
Они могут применяться для изготовления различных резиновых технических изделий '(в Японии их применяют для выработки велосипедных и мотоциклетных шин).