Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Процессы производства триацетатных нитей сухим способом и диацетатных нитей имеют некоторые различия.
Триацетат целлюлозы и метиленхлорид должны содержать соответственно не более 1 и 0,1 % воды, так как вода ухудшает растворимость триацетата целлюлозы и осложняет процесс формования нити. Кроме того, метиленхлорид в присутствии воды вызывает коррозию черного металла.
Растворы триацетата целлюлозы в смеси метиленхлорида и спирта более вязкие, чем растворы вторичного ацетата целлюлозы той же концентрации в смеси ацетона и воды. Поэтому для формования применяют менее концентрированные (на 3—5%) растворы.
Для улучшения условий формования — предупреждения быстрого высаждения полимера из раствора — нужно обеспечивать не только пониженное содержание воды (не более 0,5%) в растворе,
н0 и подавать в шахты подсушенный горячий воздух, содержащий в 1 м3 не более 8 г воды. Это связано с худшей растворимостью триацетата целлюлозы.
Для уменьшения возможности обрыва триацетатной нити, которая в процессе формования менее пластична, чем диацетатная, фильерная вытяжка должна быть очень малой (близкой к нулю).
Для уменьшения фильерной вытяжки применяют фильеры, размеры отверстий в которых, как правило, меньше, чем при формовании диацетатной нити (менее 50 мкм). За счет уменьшения концентрации полимера в растворе (обычно 20—21% вместо 25%) фильерная вытяжка также может снижаться.
На ряде заводов используются машины с прямоточной схемой подачи воздуха, что, как уже указывалось выше, обеспечивает некоторое повышение прочности нити (по сравнению с противоточ-ной схемой). Большая часть узлов машины аналогична применяемым на машине ПА-240-И, однако растворопроводящие и соприкасающиеся с парами метиленхлорида и свежесформованной нитью детали машин должны быть изготовлены из металлов и сплавов, более стойких к коррозии. В подогревателе раствор нагревается водой с температурой 75—80°С. Так как воздух подается по направлению движения нити, необходимо обеспечить подогрев паровоздушной смеси, охлаждающейся вследствие испарения растворителя. Поэтому большая часть шахты обогревается горячей водой через рубашки, а верхняя часть шахты не имеет рубашки. Узел замасливания аналогичен применяемому на машине ПА-240-И. Масса наработанной на бобину нити составляет 1800 г.
Вследствие более низкой температуры кипения метиленхлорида (40—41 °С) по сравнению с ацетоном (56 °С) формование нити происходит при относительно низкой температуре.
Температура паровоздушной смеси повышается от верхней к нижней части шахты от 30—35 до 75—85 °С (обогрев рубашкой). В зависимости от линейной плотности нити скорость формования на этой машине составляет 400—525 м/мин. В последние годы за счет применения модификаторов, снижающих обрывность нити при формовании, и за счет изменения некоторых параметров (повышение температуры обогревающей рубашки и др.) скорость формования на этой машине достигла 600 м/мин.
Регенерация летучих растворителей проводится в основном так же, как и ацетона — методом адсорбции активированным углем с последующей десорбцией и ректификацией.
На адсорбере с кольцевым слоем угля продолжительность, ад-^°Рбции не превышает 80 мин, десорбции — 20 мин, сушки — *0 мин (при трехфазном цикле).
Схема разделения смеси метиленхлорид — вода — этанол при-ВеДена на рис 15.6. После десорбции в конденсате образуются Два слоя. Верхний слой состоит из воды, метиленхлорида (3%) ^ этанола (4,5%). Нижний слой содержит метиленхлорид с
Шіїлажнш метилен-хлорид '
?Іоднрй слои
Y Кубовая жиітсті вканализацию
Рис. 15.6. Схема разделения смеси метиленхлорид — вода — этанол:
/—колонна разгонкн водного слоя; 2—колонна разгонки (осушення) влажного метилеихло-р'ида; 3 и 4—конденсаторы паров азеотропной смеси.
небольшим количеством этанола (0,6%).и воды (0,5%). Эти два слоя подвергают раздельной разгонке на ректификационных колоннах.
Как уже указывалось, повышенное содержание воды в прядильном растворе триацетата целлюлозы отрицательно влияет на свойства раствора и формующихся нитей, а также на условия формования.
В техническом этаноле всегда содержится вода, поэтому перед разгонкой нижнего слоя (влажного метиленхлорида) к нему добавляют спирт в количестве, несколько превышающем расчетное, чтобы осушить метиленхлорид, который затем используется для приготовления растворяющей смеси.
Разгонка влажного метиленхлорида, при которой происходит его осушка, основана на способности метиленхлорида образовывать с водой и спиртом азеотропную (совместно кипящую при 39 °С) смесь. После ректификации смесь, полученная при конденсации паров из верхней части колонны, разделяется на два слоя, имеющие указанный выше состав. Нижний слой вновь подвергается осушке, а верхний соединяется с верхним слоем, полученным из конденсата после десорбции. Кубовая жидкость, представляющая собой смесь метиленхлорида и этанола с содержанием воды не выше 0,1%, используется в производстве. При ректификации водного слоя также образуется азеотропная смесь метиленхлорида, воды и спирта. Полученный конденсат расслаивается на два слоя указанного состава; нижний слой передается на осушку в ректификационную колонну, а верхний вновь подвергается реК' тификации на колонне водного слоя.
