Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
При одном и том же способе подачи воздуха скорость формования тем выше, чем больше высота шахты и выше температура газовоздушной смеси в ней, чем выше содержание ацетата целлюлозы в растворе и ниже концентрация ацетона в шахте, чем выше температура раствора в нагревательной головке и меньше линейная плотность формуемой нити. Однако следует иметь в виду, что значительное повышение температуры газовоздушной смеси и снижение концентрации ацетона в шахте могут привести к очень быстрому испарению ацетона и уменьшению пластичности нити в процессе формования, что вызывает резкое ухудшение ее качества.
Большое влияние на скорость формования оказывает способ подачи воздуха. Так, при приблизительно равной высоте шахты (3—3,5 м) скорость формования на прядильных машинах с про*
тивоточной системой подачи воздуха составляет 500—600 м/мин, на прядильных машинах с прямоточной подачей воздуха — 250—300 м/мин. Для повышения скорости формования на прядильной машине с прямоточной подачей воздуха, приходится, как уже указывалось, увеличивать высоту шахты до 5—7 м, что влечет за собой увеличение высоты прядильного цеха и усложнение обслуживания машины.
На прядильных машинах с противоточной подачей воздуха при таком увеличении высоты шахты скорость формования нити достигает 900—1000 м/мин.
В последние годы большая часть прядильных машин типа ПА-240 реконструирована; скорость формования нитей на этих машинах достигает 700 м/мин. При реконструкции или создании новых машин увеличение скорости формования должно сопровождаться изменением других параметров, в частности уменьшением фильерной вытяжки и улучшением качества прядильных растворов, а следовательно и исходного ацетата целлюлозы.
Концентрация паров ацетона в шахте. При установлении параметров процесса формования необходимо учитывать, что ацетон образует с воздухом смесь, которая при концентрациях 60—290 мг/л взрывоопасна. Обычно концентрация паров ацетона в шахте составляет 25—45 мг/л, т. е. меньше нижнего предела взрывоопасное™. При дальнейшем понижении содержания ацетона в воздушной смеси увеличивается расход пара и электроэнергии, снижается эффективность регенерации растворителя, ухудшаются условия формования нити (получается хрупкая нить). Концентрация паров ацетона в шахте регулируется изменением количества подаваемого воздуха. Расход воздуха при заданной концентрации зависит от скорости формования и линейной плотности нити и составляет обычно для одной шахты 8— 30 м3/ч. Очень важно, чтобы количество воздуха, подаваемого на всю машину и на каждую шахту, оставалось постоянным.
Температурный режим в шахте зависит от спосэба подачи воздуха. При прямоточном способе в верхнюю часть шасты подается воздух с температурой 38—42 °С. Для компенсации тепла, расходуемого на испарение ацетона из формующихся нитей, и для постепенного повышения температуры паровоздушной смеси по ходу нити шахты обогреваются горячей водой (80— 850C). При этом температура паровоздушной смеси в шахте повышается до 56—60 °С. В случае противоточного способа подачи воздуха, как уже указывалось, создаются наиболее благоприятные условия для испарения остаточного растворителя. Температура подаваемого и удаляемого из шахты воздуха составляет соотпет-ственно 80—85 и 50—60°С, т. е. температура у фильеры выше, чем при прямоточном способе благодаря более высокому содержанию паров растворителя в паровоздушной смеси.
При одном и том же способе подачи температура воздуха, поступающего в шахту, тем выше, чем ниже концентрация ацетата Целлюлозы в прядильном растворе, выше концентрация паров
растворителя в шахте, больше скорость формования, ниже высота прядильной шахты, больше линейная плотность получаемой нити и ниже температура раствора после прядильной головки. При понижении температуры воздуха элементарные нити склеиваются, при повышении температуры воздуха ухудшаются свойства нити, которая получается менее прочной и более ворсистой вследствие неравномерной структуры элементарных нитей, получающейся из-за интенсивного испарения ацетона.
Фильерная вытяжка зависит прежде всего от скорости формования. При увеличении скорости формования фильерную вытяжку уменьшают для более устойчивого формования (уменьшения обрывности). Так, при скорости формования 250— 260 м/мин фильерная вытяжка при диаметре отверстий фильеры 0,07 мм на прядильных машинах с прямоточной подачей воздуха составляет 90—100%- При повышении скорости формования до 500—700 м/мин для уменьшения фильерной вытяжки применяют фильеры с отверстиями меньшего диаметра (0,045—0,060 мм); фильерная вытяжка при этом составляет 15—40% (в зависимости от линейной плотности нити). Очевидно, что при уменьшении диаметра отверстий фильеры необходимо более тщательно фильтровать прядильный раствор.
Температура раствора в прядильной головке также оказывает существенное влияние на процесс формования. Перед поступлением прядильного раствора в фильеру его подогревают для того, чтобы снизить вязкость раствора и облегчить тем самым придавливание его через небольшие отверстия фильеры, ускорить испарение ацетона при формовании элементарных нитей и улучшить качество получаемой комплексной нити. В прядильных машинах с прямоточной подачей воздуха (диаметр отверстий фильеры 0,07 мм) электрообогрев обеспечивал повышение температуры раствора до 58—61 °с при давлении до 1,5 МПа. В прядильных машинах с противоточной подачей воздуха используют фильеры диаметром 0,045—0,060 мм (обычно 0,056 мм), что позволяет поднять давление перед фильерой выше 2 МПа и температуру до 75—80°с (при. таком давлении ацетон не кипит). Раствор подогревается водой с температурой 80—85 °с. jj
