Способ изготовления ацетатных волокон

СОЮЗ СОВЕТСНИХвввввввввивкРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОМИТЕТ СССИЙ И ОТКРЫТИИ ОБРЕ СПИ САНИ ИДЕ 1"ЕЛЬСТВ М(71) Ташкентский ордена Дружбы наро,дов политехнический институим. А.Р.Бируни и Ферганский заводхимического волокна им. 50-летия СССР(56) 1. Патент СИА В 3502756,кл. 264-85, 1970.2, Патент США Мф 2975022,кл. 2859, 1961.3., Патент Японии к 43-3522,кл. 42 А 32, 1968 (прототип),(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЦЕТАТНЫХ ВОЛОКОН, включающий продавливаниепрядильного раствора через фильеру с,ЯОвв 3127923 . А образованием жидких струй, испарениерастворителя из жидкой струи в парогазовой смеси, стеклование жидкойструи с образованием твердой нити,сушку твердой нити сухим горячим теплоносителем, отвод отработанной парогазовой смеси и регенерацию растворителя из нее, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениямеханической прочности волокон при одновременном сниженйи их себестоимости, на регенерацию растворителя подают отработанную парогазовую смесь в количес:ве 10-303 от общего его объема, а остальное количество отработанной парогазовой смеси нагре-вают до температуры, соответсвующей температуре в зоне стеклования, после чего подогретую смесь подают в эту зону.923 1 1127Изобретение относится к способам производства химических волокон и может быть использовано в химической промышленности.Известен способ изготовления хими"5 ческого волокна из волокнообраэующего полибензимидазола, заключающийся в том, что, раствор полибензимидазола в диметилацетамиде или другом растворителе прядут по сухому способу в испарительную среду из перегретого пара, Г 13.Недостатком данного способа является необходимость глубокой герметизации прядильной шахты из-за взры,15 воопасности применяемых растворите.": лей, а также сложность регенерации растворителя.Известен также способ изготовле. ния химического волокна из полиакрилонитрила, заключающийся в том, что испарение растворителя из раствора полиакрилонитрила в диметилформамиде осуществляется в прядильной шахте с высоким содержанием паров растворителя в неподвижной парогазовой смеси в верхней зоне прядильной шахты. В нижнюю зону подается сухой горячий теплоноситель 123.Недостаток известного способа заключается в том, что в верхней зоне30 прядильной шахты концентрация паров растворителя в парогазовой смеси всегда близка к точке насыщения изза неподвижности парогазовой смеси. Это затрудняет регулировку процесса изготовления.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому.положительному эффекту к изобретению является способ изготовления химического волок 40 на, включающий продавливание прядильного раствора через фильеру с образованием жидких струй, стеклование жидких струй с образованием твердой нити, сушку твердой нити сухим горя" 45 чим теплоносителем, отвод отработанной парогазовой смеси и.регеиерацию растворителя из нее 3 3.Согласно этому способу на регенерацию подают всю отведенную отработанную нарогаэовую смесь.Недостаткам известного способа является ведение процесса изготовления волокна при низких концентрациях паров растворителя в парогазо вой смеси, что приводит к образованию на поверхности струй твердой пленки, затрудняющей процесс испарения растворителя из жидких внутренних слоев. Это приводит к снижению качества волокна и к увеличению влажности свежесформованной нити, что влечет за собой повьппенную себестоимость про-., дувки.Целью изобретения является повышение механической прочности волокон при одновременном снижении их себестоимости.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления химических волокон, включающему продавлнвание прядильного раствора через фильеру с образованием жидких струй, испарение растворителя из жидкой струи в парогазовой смеси, стеклование жидкой струи с образованием твердой нити, сушку твердой нити сухим горячим теплоносителем, отвод отработанной парогазовой смеси и регенерацию растворителя из нее, на регенерацию растворителя подают, отработанную парогазовую смесь в количестве 10-303 от ее общего объема, а остальное количество отработанной парогазовойсмеси нагревают до температуры,соответствующей температуре в зонестеклования, после чего подогретуюсмесь подают в эту зону,Скорость испарения растворителяв области движения жидкой струи ив области стеклования определяеткачественные показатели волокна;чем выше скорость испарения в этихзонах, тем больше механические напряжения в волокне, следовательно темменьше механическая прочно стьволокна. Большая скорость испарения приводиттакже к тому, что на поверхности жидкойструи образуется твердаяпленка, а вовнутренних слоях остается жидкий прядильный раствор. Постепенно эти слои затвердевают, однако в элементарныхволокнах могут остаться поры, заполненные растворителем, что увеличивает влажность волокна по окончании процесса изготовления. В предлагаемом способе, регулируя скорость испарения растворителя из жидкойструи путем изменения концентрациипаров растворнтепя в зоне движения жидкой, струи и в зоне стеклования,можно изменять скорость стеклованияволокна по сечению. Чем короче зонастеклования, тем меньше механическиенапряжейия в твердой нити и тем меньше вероятность образования порс жидким растворителем в конце про3 1127 цесса изготовления, Вследствие этого возрастает механическая прочность волокна и снижается содержание растворителя в свежесформованном волокне.На чертеже дана прядильная шахта,5 для осуществления предлагаемого способа.Прядильная шахта состоит из верхнего 1 и нижнего 2 участков, фильеры, 3, расположенной в верхней шахтной коробке 4, калорифера 5 подогрева рециркулируемой парогазовой смеси и вентилятора 6 для рециркуляции парогазовой смеси в промежуточную шахтную коробку 7, калорифера 8 подогрева сухого теплоносителя и вентилятора 9 подачи сухоготеплоносителя в нижнюю щахтную коробку 10.Способ осуществляется следующим ,образом.Раствор полимера продавливают че-. рез фильеру 3, расположенную в верхней шахтной коробке 4, в верхний участок 1 прядильной шахты, При движении образовавшихся жидких струй25 раствора в верхнем участке происходит испарение растворителя вплоть до полного стеклования жидких струй, которое имеет место в нижней части участка 1, Для создания в верхнем участке заданной концентрации паров раствОрителя в парогазовой смеси, иэ линии отвода ее на регенерацию вентилятором 6 часть парогазовой смеси подают в точку стеклования волокна, предварительно подогрев в З 5 калорифере 5. Точка подачи рециркулируемой парогазовОй смеси закрыта промежуточной шахтной коробкой 7, где происходит смешение рециркулируемого потока и потока теплоноси теля, движущегося из нижнего участка 2. В нижнем участке 2 происходит сушка затвердевшей нити. Для .максимально возможного удаления растворителя из нити в нижний участок подают 45 сухой горячий теплоноситель, подогрев которого осуществляется в калорифере 8, а подачу производят в нижнюю шахтную коробку 10 вентилятором 9. 50Температура в зоне стеклования зависит от скорости приема нити на кольцекрутильный механизм и расхода сухого теплоносителя в нижнем .участке и составляет 55-67 С. 55П р и м е р 1, Изготовляют ацетатное волокно по предлагаемому способу. Для этого в прядильную шахту 923 ачерез фильеру продавливают прядильныйраствор. При продавливании образуютсяжидкие струи. В нижний участок подаютсухой горячий теплоноситель. Придвижении жидких струй вниз происходитиспарение растворителя и стеклованиежидких струй с образованием трердойнити. При испарении растворителя впрядильной шахте образуется парогазовая смесь, которую отводят из прядильной шахты, Иэ общего количестваотработанной парогазовой смеси нарегенерацию растворителя отводят 203,а остальное количество парогазовойсмеси подогревают от 38 до 65 С иподают в зону стеклования нити в промежуточную шахтную коробку.Показатели качества полученноговолокна представлены в таблице.П р и м е р 2. Ацетатное волокноизготавливают в условиях, аналогичныхпримеру 1, но на регенерацию растворителя отводят 103 от общего количества отработанной парогазовой смеси,а остальное количество подогреваютоот 38 до 65 С и подают в зону стеклования волокна.Показатели качества полученноговолокна представлены в таблице.П р и м е р . 3. Ацетатное волокноизготавливают в условиях, аналогичных примеру 1, но на регенерациюрастворителя отводят 307 от общего.количества отработанной парогазовойсмеси, а остальное количество подогревают от 38 до 65 С и подают взону стеклования волокна,Показатели качества полученноговолокна представлены в таблице.П р и м е р 4. Ацетатное волокноизготавливают по известному способу.В прядильную шахту через фильерупродавливают прядильный раствор,В нижнюю шахтную коробку подают сухой горячий теплоноситель. Парогазойвую смесь, образующуюся в процессеиспарения растворителя и образованияволокна, полностью направляют на регенерацию растворителя,Показатели качества полученноговолокна представлены в таблице.Отвод на регенерацию парогазовойсмеси в количестве, меньшем 107 отобщего количества приводит к увеличению содержания остаточного растворителя в свежесформованном волокне.Отвод на регенерацию парогазовойсмеси в количестве., большем ЗОБ отобщего ее количества, приводит кПрочность доразрыва,Гстекс Содержаниеацетона внити, 7 Удлинение доразрыва, % Пример 9,2 26,810,5 26,2 0,4 10,2 4 (известный) 24,6 10,0 13,9 3 112 сниженйю механической прочности волокна,Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что предлагаемый способ обеспечивает, по сравнению с известным,увеличение прочности от 10 до 10,5 .Гс/текс. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает снижение себестоимости волокна засчет 923 . бснижения содержания в свежесформованном волокне остаточного раствори"тели от 13,9 до 9,27 от абсолютносухоймассы вещества.5 Экономическая эффективность засчет применения предлагаемого способа позволяет получить экономическийэффект более 350 тыс.руб. при годовомобъеме производства 14,5 тыс. т аце татного волокна. ВНИИПИ Заказ 8991/20 Тираж 440 Подписное Филиал ППП -Патент",г. Ужгород, ул. Проектная