Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Термофиксация жгута проводится для получения устойчивой формы извитка; снижения температурной усадки (особенно при тепловых обработках готовых изделий); снятия внутренних напряжений в волокне, возникающих при ориентационном вытягивании; стабилизации физической структуры ПЭТ; повышения равномерности при поверхностном крашении и улучшения эксплуатационных характеристик волокна, в частности несминаемости тканей и изделий из них. Из гофрировочной камеры жгут по специальному лотку выталкивается в жгутораскладчик, который равномерно, перпендикулярно оси движения транспортера раскладывает жгут на металлическую сетчатую ленту. Жгут на ленте находится в свободном (без натяжения) состоянии. Лента с небольшой скоростью (0,6—1,0 м/мин) движется в горизонтальный аппарат термофиксации длиной от 10 до 20 м. Аппарат разделен на несколько (пять-семь) зон обогрева, где при циркуляции горячего воздуха поддерживается температура 110—150 °С. Продолжительность сушки (после гофрировки жгут содержит до 10—20% влаги) и термо-
фиксации обычно составляет 15—20 мин. При этих условиях волокно усаживается на 15—17%. Остаточная усадка готового волокна в кипящей воде не превышает 1—3%. Сушку и термофиксацию полиэфирного жгута можно проводить и в аппаратах барабанного типа 9 (см. рис. 17.23). Внутри таких аппаратов имеется от пяти до десяти барабанов диаметром 600—800 мм с перфорированной металлической поверхностью. Жгут в свободном состоянии раскладывается по длине барабанов и перемещается при их вращении. Горячий воздух проходит через толщу жгута внутрь барабана, прижимая волокно к его поверхности.
Процесс термофиксации волокна лавсан в резаном виде в производственном масштабе встречается крайне редко, поскольку в этом случае нарушается непрерывность схемы переработки жгута на штапельном агрегате и снижается производительность последнего. Кроме того, при резке нетермофиксированного жгута заметно снижается извитость волокна, а длина штапельков отличается значительной неровнотой.
Для устранения электризации полиэфирного волокна при текстильной переработке жгут после термофиксации и охлаждения обрабатывают из форсунок антистатическими препаратами (например, ОС-20, ОП-10, альфоноксом, карбоноксом и др.), содержание которых на готовом волокне должно быть не ниже 0,3— 0,5%. Обработку антистатическими препаратами можно проводить перед гофрировкой жгута или после его тепловой обработки.
Резка жгута и упаковка волокна. Выходящий из аппарата термофиксации жгут перед поступлением в резательную машину должен быть охлажден для устранения склеивания отдельных волоконец при резке и предотвращения быстрого выхода ножей из строя. Жгут, проходя по воздуху расстояние около 10—15 м, охлаждается. Длина резки волокна регулируется числом ножей на вращающихся дисках, числом прорезей на делительных колесах и частотой вращения дискового ножа. Длина волокна лавсан, предназначенного для переработки с хлопком, составляет 35—40 мм, а для переработки с шерстью и льном — 65 мм и выше. Скорость резки полиэфирного волокна зависит от конструкции машины и развеса исходного жгута и поэтому колеблется в широких пределах: от 70 до 250 м/мин. Созданы машины для резки жгутов очень больших развесов (до 500 г/мин). Если резательная машина расположена внизу, на одном уровне с упаковочным прессом, то шта-пельки засасываются вентилятором в трубу пневмотранспортом и подаются в пресс, где волокно упаковывается в кипы определенного размера и массы (до 150—200 кг). Производительность одного пресса с двумя упаковочными камерами — до 25—30 т/сут. После резки волокно свободно ссыпается в пресс для упаковки. Значительная часть полиэфирного волокна линейной плотностью 0,333 и 0,420 текс, предназначенного для переработки в камвольной промышленности на пассифик-конверторах, выпускается в виде суровых и окрашенных жгутов развесом 30—70 г/м. Жгуты упаковывают в картонные коробки, рассчитанные на 80—100 кг волокна.
Технологический расчет. Рассчитать расход терефталевой кислоты и этилснглнколя для производства 10 000 т/год волокна лавсан по непрерывному способу
Определяе'м удельный расход сырья на 1 т волокна. Согласно приведенному выше уравнению реакции (см. с. 463), из 1 моль ТФК (молекулярная масса 166) образуется 1 моль ДГТ и соответственно одно элементарное звено ПЭТ (молекулярная масса 192).
Следовательно, из 1 т ТФК теоретически можно получить ПЭТ:
192 : 166 = 1,61 т
Для определения удельного расхода ТФК на 1 т волокна учитываем привес волокна и потери производства полиэфирного волокна. Коэффициент, учитывающий привес волокна, равен 1,02. Потери (отходы) производства полиэфирного волокна составляют около 6%. Следовательно, коэффициент,, учитывающий потери производства, равен:
1 — 0,06 = 0,94 Выход волокна из 1 т ТФК составит:
1,16-1,02-0,94== 1Л і Отсюда, расход ТФК на 1 т волокна равен:
1 : 1,1 = 0,91 т
Для выпуска 10000 т/год волокна лавсан потребуется ТФК:
0,91 • 10 000 = 9 100 т/год
Рассчитаем требуемое количество этиленгликоля. В образовании одного элементарного звена ПЭТ участвует 1 моль ЭГ. Отсюда, теоретический расход ЭГ на 1 т ПЭТ составляет:
