Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 41. 8 november 1955 - Spinning av konstfibrer, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
922
TEKNISK TIDSKRIFT
ningar på spinndysan, men i allmänhet är
tillsats av ett vätmedel, särskilt ett katjonaktivt, till
spinnbadet en effektiv metod.
Det finns ett samband mellan den erhållna
fiberns tjocklek d (den), spinndysans hålradie r
(cm), spinnlösningens koncentration x (g/ml),
fiberns vattenupptagning r ( % ) och
sträckningsgraden vid spinningen z som är förhållandet
mellan uppsamlingshastighet och
sprutningshastig-het. Försummas kontraktionen vid fiberns
torkning, gäller
d = 9 • 105 • jta2x (100 + r)/100 z
Spinnlösningens koncentration är vanligen
bestämd varför sträckningsgraden är proportionell
mot hålets area för en given fibertjocklek. Man
har funnit att det finns en största tillåten
sträckningsgrad för varje system av spinnlösning och
spinnbad varav följer att det också finns en övre
gräns för spinndysans håldiameter.
Koaguleringens mekanism
Under koaguleringen kan flera processer ske
samtidigt, t.ex. osmos av lösningsmedel,
diffusion àv lösta ämnen i spinnlösning och spinnbad,
kemisk reaktion mellan diffunderande ämnen
och polymer, utsaltningsförlopp och
elektrolytiska processer. Gemensamt för alla
våtspin-ningsprocesser är diffusion av lösta ämnen
åtföljd av osmos. Genom den senare ökas vanligen
spinnlösningens koncentration, men ibland
verkar den i motsatt riktning. Exempel härpå är
spinning av rayon eller kopparsilke i vatten.
Detta har också använts som spinnbad vid
tillverkning av klorerad polyvinylkloridfiber ur
25 % acetonlösning.
När spinnlösningens koncentration minskas
genom osmos sker detta delvis genom utspädning
med spinnbad, delvis genom att detta ersätter
spinnlösningens lösningsmedel. Polymeren
koagulerar långsamt, polymerlösningen stelnar till
ett mycket utspätt gel, och fibern kan lätt
sträckas upp till 30 gånger. Sådan sträckspinning
användes redan i slutet av 1800-talet vid
framställning av konstsilke av cellulosanitrat.
När spinnlösningens koncentration ökas genom
osmos koagulerar polymeren vanligen snabbt,
och fibern kan inte sträckas mycket, vanligen
högst 2—2,5 gånger för rayon. Sker
gelatineringen mycket snabbt genom reaktion med
spinnbad uppstår en tråd, bestående av en
flytande kärna omgiven av en gelhud. Vid osmosen
krymper den förra mer än den senare och denna
veckas därför. Då fibern samtidigt sträcks dras
vecken ut i axiell led. Att de härvid blir
längsgående visar alt ytskiktet utsätts för tangentiella
tryckspänningar.
Fårorna i ythuden kan öka fiberns yta så att
den blir nästan dubbelt så stor som en lika tjock
slät fibers. Härigenom växer fiberns optiska täck-
ningsförmåga och kapillärkrafterna när dess yta
väts. Fårorna inverkar däremot inte på fiberns
glans.
Sträcks fibern inte alltför mycket vid
spinningen, blir ytskiktet sammanhängande, och
spänningarna i det kan öka fiberns hållfasthet. Detta
anses förklara att rayonsilke, som sträcks litet,
är starkare än kopparsilke för vilket ytskiktet
dras sönder vid den stora sträckningen. Det
senare gäller också för polyvinylalkoholfiber,
spunnen i aceton. Man kan emellertid erhålla
tätare och starkare fibrer av denna polymer vid
spinning i koncentrerade saltlösningar, t.ex.
mättad ammoniumsulfatlösning av 50°C.
När ett knippe av fibrer kommer ut ur
spinndysans hål skiljs de enskilda fibrerna åt av
tjocka lager spinnbad. De bringas emellertid i
kontakt med varandra när de dras över den
första trådföraren. Har koaguleringen då inte
fortskridit tillräckligt långt, kan de deformeras
och klibba samman. Vanligen är detta inte
önskvärt då garnet i så fall blir strävt och relativt
styvt. Man försätter därför spinnbadet med
ämnen, såsom oljeemulsioner, vilka adsorberas vid
fiberytan och hindrar fibrernas adhesion. Tidig
och snabb bildning av ythud på fibrerna minskar
också risken för att de skall klibba samman.
Då koaguleringen tar en viss tid och man inte
kan låta alltför stor fiberlängd ligga i spinnbadet
därför att detta bromsar fibern genom sin
viskositet finns det en övre gräns för användbar
spinnhastighet. Denna är sålunda högst 140
m/min, och i praktiken är den vanligen en till
två tredjedelar härav.
Fibermolekylernas orientering
Undersökningar har visat att
molekylorientering vid spinnlösningens strömning genom
spinndysans hål är begränsad till ett mycket tunt
ytskikt. Under spinningen medför spinnlösningens
förlust av lösningsmedel en betydande
krympning av fibern. Skedde koaguleringen utan
anbringande av spänningar på fibern, skulle denna
krympa isometriskt och bibehålla sin
geometriska form.
Vid överföring av en spinnlösning hållande t.ex.
8 % polymer till ett starkt svällt gel med
fyr-faldig polymerkoncentration, skulle fibern
krympa i axiell led till två tredjedelar av
vätskestrålens längd, och vid torkning skulle den förkortas
så att slutresultatet skulle bli en fiber ined
ungefär halva strålens längd. Emellertid hindras
denna krympning genom att fibern samlas upp
med en hastighet som är minst lika med den
hastighet varmed spinnlösningen sprutas. På
grund härav sker en anisotrop krympning vid
spinningen, dvs. den sker alltid under sträckning
av fibern.
Den sträckning, som beror på hindrande av
fiberns krympning, ökas vanligen genom att man
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
