AKRİLİK VE MODAKRİLİK ELYAF
Ağırlıkça en az %85 akrilonitril içeren elyaflar akrilik elyaf,ağırlıkça %35-%85 arasında akrilonitril içere elyaflar ise modakrilik elyaf şeklinde adlandırılır.Modakriliklerde komoner halojen içerir.özellikle yüksek derecede güç tutuşurluk özelliğinin gerekli olduğu liflerde kullanılmak üzere üretilirler.Akrilik liflerinin monomeri olan akrilonitrilin elde edilmesi 4 yolla olabilmektedir.
MONOMER ELDESİ
1-Etilensiyanhidrinin Dehidrasyonu
2-Asetilen ve Hidrojensiyanit Yolu
Akrilonitrilin doğrudan doğruya asetilene hidrojensiyanit katılması ile elde edilir. CH = CH + HCN CH2=CHCN asetilen akrilonitril
3-Propilen Yolu
Propilen önce okside edilerek acrolein oluşturulur.daha sonra bundan hidroksil amino bileşiminin oluşturulması için reaksiyona tabi tutulur.Bunun da dehidrate edilmesiyle akrilonitril meydana gelmiş olur. NH2 CH2=CH-CH3 CH2=CH-CHO CH2=CH-CH CH2=CHCN propilen akrolein aminohidroksil OH akrilonitril
4-Asetaldehid Yolu
OH CH3CHO+HCN CH3CH CH2=CHCN asetaldehit siyanhidrin OH akrilonitril
AKRİLONİTRİLİN POLİMERİZASYONU
Radikal zincir polimerizasyonuyla elde edilir.Reaksiyonu sona erdirmek için inhibatör kullanılır.Akrilonitrilin sudaki çözünürlüğü az olduğu için sulu ortamda çalışıldığında heterojen bir polimerizasyon oluşur.2 şekilde polimerizasyon oluşur.
1-Süspansiyon Polimerizasyonu
Bu yöntemde katalist olarak suda çözünen bir redoks sistemi kullanılır.(persülfat/bisülfat karışımı)Ayrıca ortama zincir kırıcı ve pH ayarlayıcıda ilave edilir.Polimerizasyon genellikle kesintisiz yapılır.Bunun için bir homojenizatör içerisinde akrilonitril ve komoner su ile iyi bir çözelti-süspansiyon olacak şekilde karıştırılır ve bu karışıma katalist de ilave edilir.Reaktöre konan kesim 1-2 saat burada kalır ve ortalama(Polimerizasyon derecesi=1100-2000) molekül ağırlığı 50000-100000 olarak oluşur.PAN ince toz halinde çöker.Tepkimeye girmeyen monomer ortamdan buharlaştırılarak uzaklaştırılır.
2-Çözelti Polimerizasyonu
Akrilonitril ve uygun komonerlerin polimerizasyonu,bunların çözeltileri içerisinde homojen sistemde de sağlanır.Elde edilen poliakrilonitril de kullanılan çözücüler içerisinde çözündüğünden doğrudan lif çekme çözeltisi elde edilebilmektedir.Endüstride dimetilformamid,dimetilasetamid gibi organik yada sodyumodanür inorganik çözücüler kullanılır. Reaktöre çözücü,akrilonitril,komoner,inisiyatür konur.Polimerizasyon süresi kullanılan çözücünün cinsine göre 1-2 sat ile 50 saat arasında değişir.Polimerizasyona reaktöre konan akrilonitril ve komonerin %80'ni tepkimeye girinceye kadar devam edilir.Kalan monomer buharlaştırılarak uzaklaştırılır. Bu yöntemde direkt lif çekme çözeltisi hazırlanır.Ancak burada süre daha uzundur. PAN lifleri kuru yada yaş çekim yöntemiyle elde edilir.kuru çekimde polimer dimetiformamid gibi organik bir solventle çözülür ve %25-40 oranında polimer içeren bir çözelti oluşturulur.Gazı alınır,filtre edilir ve kaynama noktasına kadar ısıtıldıktan sonra düzelere pompalanır.Lif çekme kanalında liflere 400 C'de sıcak hava yada gaz verilir ve lifler sertleştirilir. Yaş çekimde ise düzelere pompalanan filamentler rejenere banyosunda sertleştirilir.
Ağırlıkça en az %85 akrilonitril içeren elyaflar akrilik elyaf,ağırlıkça %35-%85 arasında akrilonitril içere elyaflar ise modakrilik elyaf şeklinde adlandırılır.Modakriliklerde komoner halojen içerir.özellikle yüksek derecede güç tutuşurluk özelliğinin gerekli olduğu liflerde kullanılmak üzere üretilirler.Akrilik liflerinin monomeri olan akrilonitrilin elde edilmesi 4 yolla olabilmektedir.
MONOMER ELDESİ
1-Etilensiyanhidrinin Dehidrasyonu
a-) CH2-CH2 +HCN HOCH2CH2CN CH2=CHCN O etilenoksit hidrojensiyanit etilensiyanhidrin akrilonitril
b-)HOCH2-CH2CI+KCN HOCH2CH2CN CH2=CHCN+KCI etilenklorohidrin etilensiyanhidrin akrilonitril
b-)HOCH2-CH2CI+KCN HOCH2CH2CN CH2=CHCN+KCI etilenklorohidrin etilensiyanhidrin akrilonitril
2-Asetilen ve Hidrojensiyanit Yolu
Akrilonitrilin doğrudan doğruya asetilene hidrojensiyanit katılması ile elde edilir. CH = CH + HCN CH2=CHCN asetilen akrilonitril
3-Propilen Yolu
Propilen önce okside edilerek acrolein oluşturulur.daha sonra bundan hidroksil amino bileşiminin oluşturulması için reaksiyona tabi tutulur.Bunun da dehidrate edilmesiyle akrilonitril meydana gelmiş olur. NH2 CH2=CH-CH3 CH2=CH-CHO CH2=CH-CH CH2=CHCN propilen akrolein aminohidroksil OH akrilonitril
4-Asetaldehid Yolu
OH CH3CHO+HCN CH3CH CH2=CHCN asetaldehit siyanhidrin OH akrilonitril
AKRİLONİTRİLİN POLİMERİZASYONU
Radikal zincir polimerizasyonuyla elde edilir.Reaksiyonu sona erdirmek için inhibatör kullanılır.Akrilonitrilin sudaki çözünürlüğü az olduğu için sulu ortamda çalışıldığında heterojen bir polimerizasyon oluşur.2 şekilde polimerizasyon oluşur.
1-Süspansiyon Polimerizasyonu
Bu yöntemde katalist olarak suda çözünen bir redoks sistemi kullanılır.(persülfat/bisülfat karışımı)Ayrıca ortama zincir kırıcı ve pH ayarlayıcıda ilave edilir.Polimerizasyon genellikle kesintisiz yapılır.Bunun için bir homojenizatör içerisinde akrilonitril ve komoner su ile iyi bir çözelti-süspansiyon olacak şekilde karıştırılır ve bu karışıma katalist de ilave edilir.Reaktöre konan kesim 1-2 saat burada kalır ve ortalama(Polimerizasyon derecesi=1100-2000) molekül ağırlığı 50000-100000 olarak oluşur.PAN ince toz halinde çöker.Tepkimeye girmeyen monomer ortamdan buharlaştırılarak uzaklaştırılır.
2-Çözelti Polimerizasyonu
Akrilonitril ve uygun komonerlerin polimerizasyonu,bunların çözeltileri içerisinde homojen sistemde de sağlanır.Elde edilen poliakrilonitril de kullanılan çözücüler içerisinde çözündüğünden doğrudan lif çekme çözeltisi elde edilebilmektedir.Endüstride dimetilformamid,dimetilasetamid gibi organik yada sodyumodanür inorganik çözücüler kullanılır. Reaktöre çözücü,akrilonitril,komoner,inisiyatür konur.Polimerizasyon süresi kullanılan çözücünün cinsine göre 1-2 sat ile 50 saat arasında değişir.Polimerizasyona reaktöre konan akrilonitril ve komonerin %80'ni tepkimeye girinceye kadar devam edilir.Kalan monomer buharlaştırılarak uzaklaştırılır. Bu yöntemde direkt lif çekme çözeltisi hazırlanır.Ancak burada süre daha uzundur. PAN lifleri kuru yada yaş çekim yöntemiyle elde edilir.kuru çekimde polimer dimetiformamid gibi organik bir solventle çözülür ve %25-40 oranında polimer içeren bir çözelti oluşturulur.Gazı alınır,filtre edilir ve kaynama noktasına kadar ısıtıldıktan sonra düzelere pompalanır.Lif çekme kanalında liflere 400 C'de sıcak hava yada gaz verilir ve lifler sertleştirilir. Yaş çekimde ise düzelere pompalanan filamentler rejenere banyosunda sertleştirilir.
