Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Из вышесказанного следуют весьма важные практические выводы. Во-первых, часть сероуглерода (20—30%) и едкого натра тратится нерационально на побочные реакции. Во-вторых, процесс ксантогенирования следует вести так, чтобы количество образующихся побочных продуктов было минимальным. При этом не только снижается расход сероуглерода, но и уменьшается вредность вискозного производства, так как значительная часть врезных газов, выделяющихся при формовании волокна, образуете» при разложении тиокарбонатов серной кислотой, находящейся в осадительной ванне:
Na2CS3+H2SO4 —> H2S + CS2 + Na2SO4
Основными параметрами, определяющими степень этирифии ции и свойства получаемого ксантогената целлюлозы, являются продолжительность процесса, температура, количество расходуемого сероуглерода и степень отжима щелочной целлюлозы. 9w факторы оказывают значительное влияние на ход дальнейшее технологического процесса и на качество готовой продукции.
Продолжительность процесса. Время, в течение которого ведя ся процесс ксантогенирования, определяется необходимостью № лучения ксантогената целлюлозы, полностью растворимого в во* или в разбавленном растворе щелочи. При прочих равных ус виях в результате увеличения продолжительности процесса ^ известного предела) возрастает количество связанного сеР0^на'т: рода. При этом повышается степень этерификации ксантог и увеличивается количество образующихся побочных пРоДенат: а также понижаются средняя молекулярная масса ксанТ^пТе.тЬ' и вязкость получаемой вискозы. При увеличении пРоДО-"оГенат; ности ксантогенирования сверх предусмотренной у ксаНа„епРс понижается из-за постепенного омыления продукта. В нач • цесса степень этерификации быстро возрастает, поТ^0(1 да-1*" ляется, и у ксантогената достигает своего максимума. V
рнии продолжительности реакции начинается по--йи1ем Ув^жение степени этерификации. степенное пон ^нтогенирования может быть определено косвен-Окоичание изменению окраски полученного продукта и давленым путем-" п ^ также по времени от начала процесса. Иия в аппар . масса щеЛочной целлюлозы в процессе обра-Белоснеж ом постепенно окрашивается, приобретая жел-ботки сероу 0 дНЖевый цвет. Однако интенсивность окраски про-тый, а 35^л0ВлПВается побочными продуктами реакции (тритио-дукта о0^ич поскольку сам ксантогенат бесцветен. Определять карбонат л ^ 0Краске можно только при сохранении темпера-конец ре има процесса, так как ксантогенаты, полученные при хурног пературах (15—20°С), всегда имеют только светло-ННЗп'ю окраску, а при повышенных температурах (30—35°С) поучается продукт темно-оранжевого цвета.
Бо теє надежно конец реакции определять по изменению дав-іення" в аппарате. Перед реакцией в аппарате создают вакуум в пределах 0,53—0,66 МПа. После впуска сероуглерода в результате его испарения создается повышенное давление. По мере вступления сероуглерода в реакцию давление падает, и к концу процесса в аппарате снова создается небольшой вакуум. Можно считать, что окончание процесса практически совпадает с моментом образования вторичного вакуума, величина которого устанавливается технологическим регламентом в зависимости от особенностей аппаратов.
Температура ксантогенирования сильно влияет на скорость про-цесса. При повышении температуры значительно возрастает скорость ксантогенирования щелочной целлюлозы, т. е. максимум этерификации может быть достигнут при меньшей продолжи/гель, ности процесса, однако скорость омыления ксантогената при этом также увеличивается.
этепСьаН0ВЛеН0' что в интеРвале 20—300C максимальная степень ратто і ЭЦИИ "РИ ПР°ЧИХ Равных условиях не зависит от темпе-Оме 69)Я определяется только продолжительностью реакции
тогениппУк>'я<и,уКаЗЫБалось выше> наРяДУ с этерификацией при ксан-температуоь™ Протекают и побочные реакции. С повышением эФфициент этУСК°РЯЮТС» Все реаки-ии- Однако температурный ко-РатУрный коэгпгЬреакций Различен. Было установлено, что темперо K0^Z:yyimiem Реакции этерификац ии выше температур* т- УчДя» 3 побочных реак- > ¦ ;
Ксантогенипп!Я ЭТ° обстоятельство, nP°Boa„THbIipoDBHaHHe целесообразно 11Pи повышенной темпе-
ри,
1С- 6.9 з
ЫХ ТемпературахксантогениРования при
1?3U56789 10
Рродолжитлъность, ч -
ратуре, но процесс следует прекращать тотчас после д0с необходимой степени этерификации, не переходя через маТИ^8,!ч Таким образом можно избежать образования повышенног^*1^ чества побочных продуктов в ксантогенате. Распределені° KOilil-углерода в интервале температур 20—30 °С следующее- в Є СеРс-генате 68—68,5%, в побочных продуктах 26,5—27%, в'спЛСав1°-состоянии 3—5%. ОЬоЩ
Учитывая экзотермичность реакции ксантогенирования пературный режим обычно выбирают таким образом, чтобы к Тй! ная температура была выше начальной на 5—7 °С. 0lie?
Иногда ксантогенирование начинают при более высокой пературе, но аппарат охлаждают. Однако это связано с боль^ расходом холода. Если аппарат не охлаждать и начать ксант нирование при 21 °С, вводя 40% CS2 от массы целлюлозы^ к концу реакции температура повышается до 35 °С. ' 7
