Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Gm = 10 000 • 1,113 • 0,9 = 10 017 кг Следовательно, число необходимых прядильных машин составит:
Gu Ю017 _„ . П4= G13 = 1355,2 ~ '
С учетом резерва на случай ремонта следует иметь 8 прядильных машии. Расчет числа крутильно-вытяжных машии *. Для расчета принимаем:
Число веретен на машине п............. 164
Частота вращения веретена, об/мин......... 4500—8000
Скорость вытянутой нити V, м/мин......... 360
Коэффициент полезного использования машины г) . . 0,9 Продолжительность работы машины в сутки т, ч. . . 21
Производительность одной крутильно-вытяжной машины составляет: _ Уц ¦ GOSnT _ 360 • 0,9 ¦ 60 • 21 • 164 • 3,3 ^5-IOOO-IOOO- 1000-1000 — 0 кг
Масса нити, подлежащей вытягиванию с учетом 2% несортной продукции (скрытый брак прядильного цеха) равна:
G16 = G14-0,98 = 10017 - 0,98 = 9817 кг
Число крутильно-вытяжных машин составит:
°>б 9817 „,с ^=0^=^20—44'6
Необходимое число крутильно-вытяжных машин составляет 45. Расчет числа машин окончательной крутки *. Для этого расчета принимаем
Число веретен на машине п............. 220
Частота вращения веретен, об/мин......... . 5000—14000
Коэффициент полезного использования 'машины т) . . 0,9 Продолжительность работы машины в сутки т, ч . . . 21
Вначале находим величину крутки (число витков иа 1 м) нити, поступающей на окончательное кручение.
На крутильно-вытяжных машинах при скорости движения вытянутой нити V = 360 м/мин и частоте эращения веретена 8000 об/мин иить приобретает крутку:
8°00 ™ "зесГ- витка/м
Для придания нити заданной крутки (210 витков/м) на машинах окончате ного кручения она должна получить дополнительно:
Z2 = 210 —22= 188 витков/м
При частоте вращения веретена, равной 14 000 об/мии, скорость движения нити составит:
»==—jgg— = 74,5 м/мин
* При расчете не предусматриваются резервные машины на случай ремонта, так как продолжительность работы крутильно-вытяжных машин составляет 21 ч в сутки.
Производительность одной машины для окончательного кручения нити равна:
Vr\Sn-60T 74,5 ¦ 0,9 • 21 • 220 • 60 ¦ 3,3 _ 1000-1000 ^ ¦ 1000-1000 — 61 ,кг
На окончательное кручение с учетом 2%'потерь при вытягивании поступают иити, имеющие массу:
Gi8 = G16 • 0.98 = 9 817 • 0,98 = 9620,7 кг Для окончательного кручения необходимо иметь машин:
Gi8 9620,7 -
«•—яг—вт—-157,7
Необходимое число машин для окончательного кручения составляет 158.
16.2. ПРОИЗВОДСТВО АНИДНЫХ НИТЕЙ
Полиамидные анидные нити по химическому составу и свойствам подобны нитям, получаемым из найлона 6,6, производство которых широко распространено в большинстве промышленно развитых странах мира.
Анидные нити вырабатываются из полигексаметиленадипами-да, который является продуктом поликонденсации гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, используемых в виде так называемой соли АГ.
16.2.1. Синтез мономеров
Адипиновая кислота и гексаметилендиамин могут быть получены из тех же исходных веществ, что и капролактам. В качестве примера ниже приводится способ получения из фенола адипиновой кислоты, которая в свою очередь служит сырьем для получения гексаметилендиамина. При гидрировании фенола образуется цик-логексанол, который окисляется 65—68%-ной азотной кислотой в присутствии катализатора; при этом получается адипиновая кислота:
CHOH
H2 H2O^ ^"СНг HNO3 -»- -*¦
H2C^ /CH2
CH2
HOOC-(CH2)4—COOH
Для получения гексаметилендиамина из адипиновой кислоты пары адипиновой кислоты и аммиак пропускают над катализатором при 330 °С. Образуется динитрил адипиновой кислоты:
HOOC-(CH2J4COOH + 2NH3 ——> NC-(СН2)4—CN
—H2VJ
Динитрил адипиновой кислоты восстанавливают (при 1600C и Давлении 2 МПа) в гексаметилендиамин:
NC-(CHi)4-CN ~^-> H2N-(CHg)6-NH»
Получение соли АГ. Для синтеза полигексаметиленадипамида
вместо отдельных компонентов (адипиновой кислоты и гексаме-тилендиамина), как правило, используют их среднюю соль. В частности, при использовании соли АГ достигается точное эквимоль-ное соотношение адипиновой кислоты и гексаметилендиамина, благодаря чему (при добавлении определенного количества регулятора молекулярной массы) удается получить полиамид заданной молекулярной массы. При синтезе полимера из отдельных компонентов, даже незначительный избыток одного из них приводит к образованию низкомолекулярного продукта. Чем больше избыток одного из компонентов, тем ниже молекулярная масса получаемого полимера. Кроме того, соль АГ в обычных условиях является достаточно стойкой, не изменяется при длительном хранении, в то время как гексаметилендиамин легко разлагается на воздухе, окрашивается продуктами разложения в темный цвет и становится непригодным для получения полимера.
Соль АГ получают смешением растворов адипиновой кислоты и гексаметилендиамина, которые хорошо растворимы в метаноле и воде, в то время как соль АГ плохо растворима в этих растворителях. Образующаяся при смешении метанольных или водных растворов исходных компонентов соль АГ выпадает в осадок в виде довольно крупных кристаллов, которые отделяются от маточника и после промывки на фильтре сушатся на воздухе.