Resumo: O presente trabalho resume os processos de fiação convencionais usados na obtenção de fibras de poliacrilonitrila (PAN). Um breve histórico do desenvolvimento da fibra de PAN é apresentado. A empregabilidade das fibras de PAN está atribuída principalmente ao setor têxtil e aeronáutico (como principal precursora para fibras de carbono). Atualmente, o processo de fiação úmida tornou-se o único meio para produção industrial de fibras de PAN, que emprega o DMF (dimetilformamida) como principal solvente para esta técnica de fiação. Descreve-se um novo método de fiação da PAN que dispensa o emprego de solventes altamente tóxicos. Essa tecnologia inovadora permite fiação por fusão da PAN que pode empregar a glicerina (proveniente da produção do biodiesel) como seu principal plastificante. Palavras-chave: Poliacrilonitrila, fiação da solução, fiação por fusão, fibras acrílicas.
Polyacrylonitrile (PAN) Spinning ProcessAbstract: This paper summarizes the conventional spinning processes used to obtain polyacrylonitrile (PAN). A brief history of the development of PAN fiber is presented. The employability of PAN fibers is attributed mainly to the textile sector and aviation (as main precursor for carbon fibers). Currently, the wet spinning process became the only means of industrial production of PAN fibers, which employs DMF (dimethylformamide) as the main solvent for this technique of spinning. We describe a new method of spinning of PAN with no need of using highly toxic solvents. This innovative technology enables spinning by melting PAN using glycerin (from biodiesel production) as the primary plasticizer. Keywords: Polyacrylonitrile, solution spinning, melt spinning, acrylic fibers.
IntroduçãoAs fibras sintéticas são um produto resultante da conformação mecânica dos polímeros sintéticos. As fibras sintéticas são obtidas a partir do processo de fiação. O processo de fiação pode ser dividido em dois métodos principais: Fiação do fundido e fiação da solução, sendo este último subdividido em fiação a seco e fiação úmida [1,2] . Dependendo da sua viscosidade, polímeros sintéticos como, por exemplo, as poliamidas, os poliésteres e as poliolefinas podem ser fundidos em extrusora e conformados na forma de filamentos em uma matriz de fiação. Este processo é conhecido como fiação do fundido que é uma técnica apropriada para polímeros que não se decompõem durante o seu aquecimento. Alguns polímeros sintéticos, tais como o policloreto de vinila (PVC), poliacetato de vinila (PVA) e os polímeros acrílicos são geralmente solubilizados por um solvente apropriado, obtendo-se uma solução polimérica (colóide ou gel) que é forçada para uma fieira através de orifícios capilares (tipicamente com diâmetros que variam entre 20 µm a 400 µm). Esse método, conhecido como fiação da solução, foi desenvolvido, principalmente, como uma alternativa para produção de fibras dos polímeros que são instáveis termicamente (degradáveis sob aquecimento). Os filamentos resultantes são imediatamente precipitados em um banho coagulante (no caso da fiaç...