Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Капролактам, регенерированный из экстракционных вод, после очистки применяется для получения нитей, а капролактам, регенерированный из отходов (вследствие более низкого качества) используется в производстве пластмасс.
Рис. 16.6. Агрегат для непрерывного полиамидирования капролактама и формования волокна:
I — расплавитель капролактама; 2—свечевые фильтры; 3—дозаторы; 4—дозирующий насос; S—аппарат непрерывного полиамидирования; Є — напорный шестеренчатый насос; 7—расплавопровод; 8 — машина для формования волокна.
Расход капролактама на I кг текстильной капроновой нити при регенерации капролактама составляет 0,98—1,12 кг, без регене--рации — 1,16—1,18 кг.
Непрерывный процесс получения поликапроамида. Этот способ является наиболее прогрессивным как с точки зрения постоянства и равномерности свойств получаемого полимера, так и возможности максимальной механизации и автоматизации производства.
Кроме того, непрерывный, процесс получения поликапроамида сделал возможным совмещение в едином технологическом потоке процессов синтеза полимера и формования нитей непосредственно из расплава полимера (так называемое прямое формование нитей)-Штапельное волокно и некоторые текстильные нити, получаемые
этим способом, формуются из расплава полимера, содержащего до 10—11% низкомолекулярных соединений.
При непрерывном способе получения поликапроамида и формования нитей (рис. 16.6) исключается ряд операций, связанных с получением крошки, удалением низкомолекулярных соединений из крошки и сушки ее. Кроме того, значительно упрощается конструкция машины для формования нитей, так как используются прядильные головки, не имеющие плавильных устройств — формовочные головки.
Особенно перспективным является усовершенствованный непрерывный способ получения поликапроамида, при котором осуществляется удаление низкомолекулярных соединений из расплава, т. е. происходит демономеризация расплава полимера. В капроновых нитях, сформованных из расплава такого полимера, содержание низкомолекулярных соединений не превышает нормы, принятой для промытых нитей. Такой способ полиамидирования можно назвать универсальным, так как он позволяет синтезировать полимер, из которого можно получить любые капроновые нити, включая нити технического назначения.
Для непрерывного полиамидирования капролактама в промышленности используют аппараты различной конструкции. Аппарат НП (непрерывного полиамидирования) состоит из трех основных узлов: 1) дозатора для непрерывной загрузки расплавленного капролактама с необходимыми добавками; 2) вертикальной трубы или системы сообщающихся труб, в которых происходит процесс полиамидирования; 3) устройства для выгрузки расплава полимера и передачи его на машину для формования нитей или ленты (жилки) и получения крошки. К таким аппаратам относятся прямоточные аппараты, U-аппараты *, АНП-10 и др.
Прямоточный аппарат НП является наиболее простым по конструкции. Он (рис. 16.7) состоит из одной вертикальной трубы, в которой реакционная масса самотеком медленно и равномерно перемещается сверху вниз. Обычно труба, имеющая высоту до И м и диаметр 0,8 м, состоит из двух-трех секций, причем каждая секция имеет рубашку для обогрева парами ВОТ от общей котельной или от местных котлов ВОТ, обогреваемых электронагревательными трубками.
Внутри аппарата имеется насадка, регулирующая относительную скорость движения массы по сечению трубы и препятствующая проникновению капролактама в слои готового полимера. Такая насадка представляет собой набор перфорированных дисков, укрепленных на общем стержне с расстоянием между ними 250—300 мм,
Прямоточные аппараты чаще всего используются для получения полимера в виде крошки. Для формования ленты (жилки) и Резки ее в крошку применяют обычную аппаратуру.
* Эта аппараты называют также U-образными аппаратами непрерывного полиамидирования.
Расплавленный капралах^ тйм
Расплавленный 1*1 напролан-
Рис. 16.7. Аппараты непрерывного
полиамидирования капролактама: а—прямоточный аппарат; 6—U-аппарат.
процесса
U-Anпарат (рис. 16.7,6) использу ется для получения крошки, штапельного волокна и нитей. Он представляет собой аппарат НП, состоящий из трех вертикальных труб. Вследствие разности уровней в трубах реакционная масса в этом аппарате совершает сложный путь (на рисунке показан стрелками). Вначале масса движется сверху вниз, затем снизу вверх и вновь сверху вниз, т. е. совершает путь в виде буквы U. Нормальная работа U-аппаратов обеспечивается автоматическим регулированием дозировки капролактама с добавками и разности уровней в трубах в зависимости от расхода готового полимера.
Аппарат АНП-10 производительностью до 12 т/сут поликапроамида конструктивно отличается от описанных ранее. Аппарат представляет собой цилиндрический сосуд с днищем и крышкой, разделенный на секции концентрически размещенными цилиндрическими перегородками. В секциях находятся трубчатые теплообменники, обогреваемые ВОТ.
Реакционная масса поступает сверху периферической секции, опускается в ней и поднимается в следующей, перетекает из секции в секцию, смывает теплообменники и полимеризуется при заданной температуре. Расплавленный поликапроамид затекает тонким слоем в центральную секцию — трубу, из которой он выгружается из аппарата. Влага и низкомолекулярные соединения, выделяющиеся из полимера, отводятся из аппарата в гидрозатвор через штуцер в крышке.
