Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Промытый ацетат целлюлозы отжимается на центрифуге непре. рывного действия или на отжимных валах и сушится в туннельной или ленточной сушилке. Все оборудование, соприкасающееся с кислотами, изготовляют из кислотоупорной стали.
15.1.2. Получение триацетата целлюлозы щ
в гетерогенной среде щ
При ацетилировании целлюлозы в гетерогенной среде получается первичный ацетат целлюлозы, который может быть использован для получения триацетатных волокон. В этом случае конечный продукт реакции (триацетат целлюлозы) не нужно высаживать из раствора, что значительно упрощает процесс, однако концентрированные растворы такого продукта обычно имеют большую вязкость, чем из триацетата, полученного ацетилированием в гомогенной среде. Поэтому метод ацетилирования не находил широкого применения, несмотря на его простоту. В последние годы разработан метод регулируемого снижения вязкости растворов триацетата целлюлозы в основном за счет уменьшения молекулярной массы добавлением по окончании ацетилирования серной кислоты (0,5— 0,6% от массы исходной целлюлозы). Активация целлюлозы при ацетилировании ее в гетерогенной среде проводится так же, как и перед ацетилированием в гомогенной среде периодическим способом.
При этерификации в гетерогенной среде ацетилирующая смесь содержит 45—50% ацетангидрида, 15—20% уксусной кислоты, около 35% разбавителя (бензол или толуол) и до 1% (от массы целлюлозы) катализатора (хлорная кислота). Модуль ванны значительно больший (15—20), чем при этерификации в гомогенной среде, что позволяет сравнительно легко осуществлять отвод тепла и выдерживать необходимую температуру (30—350C). Применение ванн с большим модулем возможно только при ацетилировании в гетерогенной среде, так как при этерификации целлюлозы в гомогенной среде после высаживания ацетата целлюлозы образуется разбавленная уксусная кислота, следовательно, резко возрастают затраты на ее регенерацию.
Продолжительность этерификации составляет 3—4 ч, т. е. в 2— 3 раза меньше, чем при ацетилировании в гомогенной среде периодическим способом. Ацетилирование, а часто и все остальные операции, проводят в вертикальных баках с рубашкой или во вращающихся барабанах.
По окончании ацетилирования продукт тщательно промывают разбавителем для удаления ацетангидрида. Затем разбавитель отгоняют с водяным паром. Триацетат целлюлозы промывают водой-отжимают на центрифуге и сушат.
Освоен и непрерывный процесс получения триацетата целлюлозы ацетилированием в гетерогенной среде.
Ниже сопоставляются операции и порядок их проведения при производстве ацетатов целлюлозы в гомогенной и в гетерогенной средах:
Операция *
Гомогенная
Гетерогенная
среда
среда
1
1
Ацетилнрование .......
2
2-
Частичное омыление (для получения
вторичного ацетата целлюлозы) ....
3
—
—
3
Отгонка разбавителя или растворителя
4
4
5 '
—
6
5
7
6
8
ІГ'Г.
9
. 8
* Цифрами обозначен порядковый номер операции; прочерк означает отсутствие операции в этих процессах.
15.1.3. Требование к ацетатам целлюлозы, применяемым для производства ацетатных волокон
Ацетаты целлюлозы, применяемые для производства ацетатных волокон, должны отвечать определенным требованиям.
Степень этерификации зависит от назначения ацетата целлюлозы (вида ацетатных волокон). Содержание связанной уксусной кислоты во вторичном ацетате целлюлозы составляет 53,7—54,9%, что соответствует степени этерификации, равной 232—241. Однако для получения прядильных растворов высокого качества необходимо, чтобы содержание связанной уксусной кислоты находилось в более узком пределе — 54—54,8% (у=235—240), т. е. требуется большая однородность ацетата целлюлозы по этому показателю.
Содержание связанной уксусной кислоты в триацетате целлюлозы, применяемом для производства ацетатных волокон, должно составлять 61,3—61,8% (у=290—294).
Средняя степень полимеризации ацетатов целлюлозы должна составлять 240—280. Из ацетатов целлюлозы с меньшей степенью полимеризации получаются ацетатные волокна со значительно худішими физико-механическими показателями (особенно по прочности и устойчивости к истиранию и многократным изгибам). Некоторое повышение степени полимеризации приводит к определенно-МУ улучшению этих показателей, однако приготовление прядильных Растворов и формование нитей усложняется вследствие увеличе ния вязкости раствора при одной и той же концентрации ацетата Целлюлозы.
Химическая однородность и однородность по молекулярной массе ацетатов целлюлозы имеет существенное значение для получе-ния ацетатных волокон высокого качества. Часто при одинаковых Указателях отдельные партии ацетатов целлюлозы резко различаются по своим свойствам, что объясняется их химической неоднородностью.
W4
Под химической неоднородностью понимается различное распределение ацетильных и гидроксильных групп в макромолекуле ацетата целлюлозы при определенном среднем значении у, а также наличие макромолекул с различной степенью этерификации.
