Acrylic Fiber Technology and Applications

Masson, James K.

doi:10.1201/9781482260359

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“…Conforme literatura [16] , entre as taxas de aquecimento de 40 a 160 °C/min. pode-se observar o ponto de fusão para o homopolímero PAN.…”

Section: Caracterização Da Pan Plastificada Com Glicerol Em Processo unclassified

Section: Introductionunclassified

“…Coleman et al [12][13][14][15] propuseram que a degradação térmica da PAN sob vácuo inicia-se próximo a 160 °C. Masson [16] atribui que a degradação térmica da PAN é conseqüência de sua natureza altamente polar.A característica intrínseca de degradação da PAN quando próxima da sua temperatura de fusão impossibilita seu emprego em processos de transformação por fusão (extrusão, injeção, termo-conformação, entre outros). Somente eram apropriados para PAN os métodos de transformação (fiação úmida, fiação a seco e eletrofiação) que utilizassem solventes orgânicos como, por exemplo, a dimetilformamida (DMF).…”

unclassified

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Análise térmica da poliacrilonitrila plastificada com glicerol em extrusora

Júnior¹,

Fleming²,

Pardini³

et al. 2012

Polímeros

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Resumo: Neste trabalho são apresentados resultados de análise térmica para poliacrilonitrila (PAN) plastificada com glicerina. Foram observados os efeitos da glicerina de alta pureza (glicerol) e demais aditivos à base de glicóis na fusão e degradação térmica da PAN pela técnica de DSC sob alta taxa de aquecimento (90 °C/min) e atmosfera inerte. Foi constatado que o glicerol reduziu a temperatura de fusão da PAN de 290 °C para 217 °C. Em uma etapa preliminar foi empregado o método de Kissinger para verificar o efeito da composição química da PAN sob sua degradação térmica. A energia de ativação aparente para o copolímero de PAN foi calculada em 149 kJ.mol -1 . Sugeriu-se que a presença do comonômero acetato de vinila (AV) na composição química da PAN proporcionou menor entalpia de degradação (353 J.g -1 ) em comparação com outros comonômeros constituintes de uma PAN precursora de fibras de carbono (988 J.g -1 ). Palavras-chave: Poliacrilonitrila, glicerina, análise térmica, método de Kissinger. Thermal Analysis of Extruded Polyacrylonitrile Plasticized by GlycerolAbstract: This paper presents results from thermal analysis of polyacrylonitrile (PAN) plasticized with glycerin, where effects from the high purity glycerin (glycerol) and other additives to glycol were studied. Using differential scanning calorimetry (DSC) at high heating rate (90 °C/min) and inert atmosphere, we observed a decrease in the melting temperature of PAN (from 290 °C to 217 °C) owing to the presence of glycerol. The Kissinger's method was used to investigate the kinetics of thermal degradation for acrylonitrile (AN) with vinyl acetate (AV). The apparent activation energy for the copolymer AN/AV was calculated as 149 kJ.mol -1 . The AV comonomer resulted in a lower degradation enthalpy for the copolymer AN/AV (353 J.g -1 ) compared with the comonomers comprising a precursor PAN for carbon fibers (988 J.g -1 ). Keywords: Polyacrylonitrile, glycerin, thermal analysis, Kissinger's method. IntroduçãoA poliacrilonitrila (PAN) é um copolímero sintético, sintetizado preferencialmente via polimerização radicalar a partir do monômero acrilonitrila AN (C 3 H 3 N). A inserção de comonômeros dando origem a copolímeros de PAN podem resultar materiais com novas propriedades, permitindo assim a modificação das propriedades da PAN tanto pelo tipo de comonômero como pela sua quantidade em relação ao monômero AN. Comonômeros ácidos (ácido itacônico (IA), por exemplo) aumentam a propriedade hidrofílica das fibras de PAN e reduzem a temperatura de degradação [1] . A presença de um comonômero neutro como o acetato de vinila (AV) no copolímero de PAN (Figura 1) pode aumentar a solubilidade da PAN em vários solventes orgânicos empregados em processos de fiação da solução [2,3] .Sob aquecimento gradual, antes de atingir a temperatura de fusão (entre 320 a 330 °C), ocorre a ciclização dos grupos nitrilas adjacentes na cadeia molecular e subseqüentemente a degradação do polímero PAN [4,5] . O mecanismo de degradação da PAN é complexo e há discordâncias na literatura...

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“…Conforme literatura [16] , entre as taxas de aquecimento de 40 a 160 °C/min. pode-se observar o ponto de fusão para o homopolímero PAN.…”

Section: Caracterização Da Pan Plastificada Com Glicerol Em Processo unclassified

Section: Introductionunclassified

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Análise térmica da poliacrilonitrila plastificada com glicerol em extrusora

Júnior¹,

Fleming²,

Pardini³

et al. 2012

Polímeros

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“…Porém, se as razões de aquecimento forem suficientemente altas, se torna possível a observação deste evento relacionado à fusão. Masson [3] demonstrou que utilizando uma razão de aquecimento de 20 °C/min. não é possível visualizar o ponto de fusão do homopolímero de PAN.…”

Section: Caracterizaçãounclassified

“…Portanto, era um polímero limitado somente à produção de fibras acrílicas por processos conhecidos como fiação em soluções [3]. Estes processos conhecidos como fiação por via a úmida e por via a seco baseiam-se na utilização de solventes que promovem a dissolução do polímero e possibilitam a fiação do mesmo por coagulação, evitando esta degradação prematura [1,3].…”

unclassified

Avaliação de blendas de PAN/polímeros biodegradáveis por calorimetria

et al. 2012

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Blendas de copolímero de poliacrilonitrila (PAN) com polímeros biodegradáveis foram obtidas pelo método convencional da indústria plástica de processamento via extrusão. O processo de produção destes materiais em extrusora convencional era um método que até pouco tempo atrás era inviável de se produzir, devido ao fato do polímero de PAN iniciar um processo de degradação antes de fundir. Porém, foi desenvolvido um processo que consiste na utilização de até 28% em massa de glicerol como plastificante da PAN. O presente trabalho aborda um estudo do comportamento térmico, por meio da técnica de DSC, de um copolímero de PAN na proporção em massa de 94% acrilonitrila (AN) e 6% acetato de vinila (VA) e também deste mesmo copolímero misturado com até 7% em massa dos polímeros biodegradáveis PCL e PHB-HV. Além disso, foi realizado um estudo cinético, por meio do modelo de Kissinger, do evento térmico relacionado à degradação do copolímero de PAN e de suas blendas. O copolímero de PAN-co-VA(6%) apresentou uma energia de ativação de 78 kJ/mol e as blendas com PCL e PHB-HV apresentaram energia de ativação de 79 kJ/mol e 92 kJ/mol, respectivamente.

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Fibers, Acrylic

Capone

Masson²

2003

Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology

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Acrylic fibers are spun from copolymers in which acrylonitrile is the major component. The fibers are solution‐spun from solvents such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and sodium thiocyanate–water either by wet (extrusion into a nonsolvent) or dry (extrusion into a hot inert gas) technologies. The basic technologies were developed in the 1950s and first commercialized in the United States. Expansion to Europe and Japan soon followed. In the twenty‐first century, the locus has shifted to Asia, with significant down‐sizing in the United States. An extensive table lists producer capacities. Acrylic fibers occupy market niches such as sweaters, half‐hose, upholstery, hand knitting yarns, and carbon fiber precursor. The technology that adapts the basic polymer and fiber for each of these products is described. The physical properties of standard acrylic fiber is compared to that of other synthetic and natural fibers in a table. Stress–strain curves are shown under differing conditions. Chemical properties of the fiber such as resistance to acids and bases and flame retardancy is detailed and compared. Commercial polymer and spinning technologies are explained in detail, including processes for bicomponent and producer‐dyed fiber.

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Acrylic Fiber Technology and Applications

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Análise térmica da poliacrilonitrila plastificada com glicerol em extrusora

Análise térmica da poliacrilonitrila plastificada com glicerol em extrusora

Avaliação de blendas de PAN/polímeros biodegradáveis por calorimetria

Fibers, Acrylic

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