Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Необходимость использовани: бинарного растворителя связана с" химическим строением вторичного ацетата целлюлозы (наличие ацетильных и гидроксильных групп). В случае применения в качестве растворителя одного ацетона растворы получаются значительно более структурированные и вязкие, нить в процессе формования менее пластична, что осложняет технологический процесс; при избыточном количестве второго компонента (воды) ухудшается качество раствора и полученных из него нитей.
Растворение ацетата целлюлозы проводится в вертикальных (рис. 15.3) или горизонтальных растворителях с лопастными или винтовыми мешалками. Растворители как и все остальное оборудование химического цеха изготовляют обычно из стали, защищенной от коррозии эмалью, керамическими плитками или оцинковкой. Покрытия необходимы для защиты аппаратуры от коррозии, возникающей под действием следов свободной кислоты, содержащейся в растворе, а главное, с целью предотвращения образования солей железа, оказывающих вредное действие при их попадании в рас-' твор. При применении оцинковки требуется, чтобы кислотность раствора не превышала установленной нормьь Иногда растворители изготовляют из биметалла. В этом случае их внутренняя поверхность покрывается нержавеющей сталью. Растворитель снабжен рубашкой для подогрева или охлаждения раствора.
Растворение обычно проводится следующим образом. Включают мешалку и с помощью счетчиков-дозаторов заливают определенное количество растворителя. Затем постепенно загружают точно взвешенный ацетат целлюлозы. При перемешивании вязкого раствора выделяется значительное количество тепла (в результате перехода механической энергии в тепловую), раствор сильно нагревается, поэтому аппарат охлаждают водой с тем, чтобы температура раствора не превышала 40—45 0C В случае необходимости на первой стадии растворения раствор подогревают до 40 °С. Если концентрация ацетата целлюлозы в растворе отклоняется от заданной более, чем на 0,25%, в растворитель добавляют ацетон или
І
ацетат целлюлозы, после чего раствор перемешивают от 20 мин (при добавлении ацетона) до 2 ч (при добавлении ацетата целлюлозы). Продолжительность процесса растворения составляет 5—7 ч, общий цикл работы растворителя с учетом времени, затраченного на загрузку и выгрузки — 7—9 ч, вязкость раствора — 700—900 с.
Из растворителя прядильный раствор поступает в промежуточные баки, в которых создается запас прядильного раствора перед первой фильтрацией. Фильтрация раствора из промежуточного бака более целесообразна, чем из дорогостоящего растворителя. При наличии промежуточного бака, растворитель быстро освобождается и может быть использован для проведения следующего цикла растворения. Продолжительность нахождения прядильного раствора в промежуточных баках зависит от скорости фильтрования и емкости бака. Для передачи прядильного раствора из растворителя в бак и создания давления перед фильтрованием используются зубчатые или трехплунжерные насосы.
Использование отходов. Отличительной особенностью производства ацетатных волокон является возможность утилизации бракованных нитей (отходов) путем их растворения вместе с ацетатом целлюлозы. Отходы (около 5% от общего выпуска) добавляют к ацетату целлюлозы при его растворении. Туда же может добавляться раствор, стекающий на поддоны во время перезарядки фильтр-прессов.
Фильтрование. Для улавливания случайных крупных механических загрязнений раствор перед фильтрованием пропускают через фильтр-ловушку, представляющую собой фильтр с корзинообраз-ной сеткой.
Для фильтрования ацетатных растворов, более вязких, чем вискоза, применяют рамные фильтр-прессы, рассчитанные на фильтрование при повышенном давлении. Такой фильтр-пресс имеет чередующиеся плиты и рамы и нержавеющие сетки между ними. Поверхность фильтрации составляет 24—50 м2. Плиты и рамы изготовлены из оцинкованного чугуна. Обычно раствор подвергается трех-, четырехкратной фультрации.
Применение тканых фильтровальных материалов и невысоких Давлений экономически невыгодно, так как в этом случае невозможно проводить фильтрование при высоких скоростях и получать чистые растворы. На современных заводах ацетатных волокон применяют бумажные фильтровальные материалы и фильтр-прессы, рассчитанные на высокое давление до 3,6 МПа, создаваемое їрехплунжерньїми насосами. В качестве фильтровальных материалов при первой фильтрации используется гофрированная бумага, прессованная вата, которая равномерно распределена между двумя слоями марли, и хлопчатобумажная ткань типа миткаля или бязи, которая имеет вспомогательное значение (облегчает очистку пресса во время смены фильтровальных материалов), а на второй и третьей фильтрациях — гофрированная бумага между двумя слоями хлопчатобумажной ткани. Для первой, второй и третьей фильтрации употребляется соответственно 20—30, 30—40 и 40—50
* Сухая крошка представляет собой смесь ацетата целлюлозы и двуокиси титана. ' •
слоев бумаги. Скорость фильтрования одинакова на всех стадиях фильтрования и достигает 30 л/(м2-ч). Начальное давление составляет 0,6—0,8 МПа. Смена фильтровальных материалов производится при повышении давления до 2,4 МПа. Раствор перед фильтрованием не подогревается. Поступающий на первую фильтрацию прядильный раствор имеет температуру 40—45 °С. В химическом цехе поддерживается температура 27—28°С. При этой температуре и проводят вторую и третью фильтрации, так как при более высокой температуре проскакивают гелеобразные частицы.
