Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Рядом исследований было установлено, в процессе созревания вискозы в ксантогенате целлюлозы происходит переэтерифи-кация. Степень этерификации вторичных атомов углерода (2- и 3-го) целлюлозы убывает, а шестого атома углерода (первичного) возрастает (рпс. 6.14).
Характерно, что минимум вязкости совпадает с минимумом содержания гелеобразных частиц в вискозе (рис. 6.15). Под геле-' образной частицей (геликом) понимается сильно набухшее, не растворившееся полностью целлюлозное волоконце в виде геле-образной массы с низкой степенью этерификации ксантогената целлюлозы. Фильтруемость вискозы в период минимума вязкости
Ю 20 30
Продолшитвльность созревания, Q
IO 20 3D W 50 ВО 70
Продолжительность созрвВпния, ч
0тс' Изменение степени этерификации ксантогената и вязкости вискозы
^продолжительности созревания:
кость°2щая; 2~V шестого атома углерода; 3—у второго и третьего атомов углерода; 4—вяз»
вискозы Г).
&dp>. Изменение вязкости вискозы и содержания в ней гель-частиц во
№Мя ее созревания.
является оптимальной, так как наличие большого количества ге-ликов является одной из причин ухудшения фильтрации ВИс-козы.
Вязкость вискозы определяется стандартным методом падаю-щего шарика. Этот метод основан на определении промежутка времени (в с), в течение которого стальной шарик массой 0,13 г опускается от верхней метки вискозиметра до нижней. Вискозиметр представляет собой стеклянную трубку диаметром 18 мм имеющую две метки, находящиеся друг от друга на расстоянии' 20 см. При необходимости выразить вязкость вискозы г) в Па-с пользуются следующим соотношением:
т) = 0,091<
где / — вязкость, с.
Вязкость вискозы, применяемой для формования волокна, обычно составляет 30—40 с, для производства упрочненного волокна используют вискозу с вязкостью 50—60 с и более.
Зрелость раствора. Под этим термином понимается изменение стойкости вискозы к действию электролитов. От зрелости вискозы зависят скорость процесса разложения ксантогената целлюлозы при формовании волокна, многие физико-механические и химические свойства волокна, в частности его накрашиваемость, прочность, удлинение и др.
Стойкость прядильного раствора к действию электролитов зависит от степени сольватации растворенного полимера. Сольватация полимера, содержащего полярные группы, является основным фактором стабильности раствора. Уменьшение степени этерификации ксантогената целлюлозы обусловливает частичную десольва-тацию макромолекул ксантогената в растворе и вызывает тем самым понижение стойкости раствора. Поэтому зрелость вискозы и ее изменение, как правило, зависят непосредственно от степени этерификации ксантогената и от концентрации щелочи в растворе. По-видимому, основное влияние на скорость созревания вискозы оказывает не общее содержание щелочи в прядильном растворе, а количество NaOH1 находящегося в свободном состоянии.
Зрелость вискозы на практике определяют соляным или хлораммониевым числом.
Метод определения зрелости вискозы по соляному числу заключается в том, что к нескольким растворам хлорида натрия различной концентрации добавляют небольшое количество (каплю) вискозы. При этом отмечается концентрация, при которой начина' ется застудневание раствора (образование хлопьев).
Наиболее часто зрелость вискозы характеризуется хлораммониевым числом, т. е. количеством (в мл) 1 н. раствора хлорид? аммония, вызывающего коагуляцию 20 г вискозы, разбавленное 30 мл воды. Чем меньше устойчивость раствора, тем больше зре' лость вискозы и тем меньше требуется хлорида аммония для тоґ°і чтобы началось застудневание раствора,
Соляным методом пользуются Для определения зрелости МОЛОДЫХ вискоз, хлораммониевым — вискоз в период всего процесса о3ревания, а также вискоз, идущих на формование.
Основные параметры. Созревание вискозы зависит в основном 0т продолжительности и температуры процесса, а также от ее состава. Эти параметры взаимосвязаны друг с другом и каждый из них оказывает существенное влияние на ход процесса и, следовательно, на качество получаемого волокна.
Продолжительность созревания определяется ин-генсивностью протекания химических и физико-химических процессов в вискозе и выбирается такой, чтобы за это время можно было провести все операции, связанные с подготовкой прядильного раствора к формованию. Наиболее продолжительные из них — фильтрация и обезвоздушивание вискозы. При периодическом процессе обезвоздушивания и при фильтрации раствора без подогрева нормальным временем созревания вискозы при 14—16°С считается 35—40 ч. В настоящее время в практику заводов вискозного волокна введено непрерывное обезвоздушивание и фильтрация подогретой вискозы. В этих условиях продолжительность созревания вискозы сокращается до 15—20 ч.
Температура созревания оказывает решающее влияние на скорость созревания вискозы. При более высокой температуре более интенсивно протекают химические и физико-химические процессы в вискозе. Установлено, что при повышении температуры на I0C при прочих равных условиях продолжительность созревания вискозы уменьшается на 8—10 ч.
