Способ получения вискозы

(23) Приоритетеаввх квинтет СССР аа делам юебрваеннй и открытийОпубликовано 23.11,81, Белл Дата опубликования описанияудК Ю,й 8.кой теплофизикой ССР технич Украин нсти Заявит 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИСКОЗ Изобретение относится к технологии получения искусственного волокнаи может быть использовано на пред-,приятиях химической промышленностипри производстве вискозного волокнаИзвестен способ получения вискозы,при котором в одном аппарате ВА прово.дят последовательно все основные стадии технологического процесса: мерсеризацою предсозревание, ксанто 13 вгенирование и растворение 11,Однако в таком аппарате невозможно осуществить отжим щелочной целлюлозы от избыточной мерсеризационнойщелочи. Наличие избытка щелочи приводит к перерасходу реагентов на пос"ледующих операциях, а также к образо-ванию большого количества побочных,иногда вредных для технологии веществ,что отрицательно сказывается на качестве вискозы. Для получения вискозы высокого качества по этому способунеобходимо применять только облаго"роженную целлюлозу, строго выдерживать технологические параметры, уменьшить загрузку целлюлозы в аппарат. Цсе это приводит к снижению производительности и удорожанию готовой продук" ции..Известен также способ получения вискозы, включающий получение ксантогената целлюлозы и его растворение путем перемешивания и диспергирования в растворе щелочи с последующей фильтрацией раствора 21.Кроме первой фильтрации, которая освобождает вискозу от механических примесей и наиболее крупных гель-час", тиц, этот способ нуждается в проведе" нии еще одной-двух фильтраций, с помощью которых избавляются от гель- частиц размером более 10 мкм. Известно, что в процессе растворения квантогената .целлюлозы не вся масса продукта переходит в раствор. В вискозе наблюдается большое количество геле" :образных частиц, создающих микроско" ,пические гетерогенности. Природа883059 15 20 30 4 О 45 50 55 гель-частиц разнообразна, в т,ч. это непрореагировавшие с сероуглеродом в процессе ксантогенирования частицы щелочной целлюлозы и/или ксантогената целлюлозы с малым значением т, Без проведения фильтрации прядильного раствора (вискозы) практически невозможно осуществить его прядение из-за постоянного зазора фильер гель- частицами и обрыва волокна при формовании.Ни вторая, ни третья фильтрация не даютвозможность получить вискозу высокого качества, так как несмотря на некоторое уменьшение размера гельчастиц, их количество при дополнительных фильтрациях имеет тенденциюк возрастанию. Это происходит потому,что при подаче вискозы на дополниРтельную фильтрацию в нее попадаютгель-частицы из фильтр-материалов,застойных .зон и т.п,Процесс фильтрации осуществляетсяна производстве в основном на фильтрпрессах, где в качестве фильтровальных материалов применяются различныеткани из хлопка или синтетических волокон.Сравнительно быстрое загрязнениефильтровальных материалов, большойих расход и высокая стоимость привелик необходимости регенерации фильтровальных материалов путем их стирки,При этом расходуется огромное количество воды, которая загрязняетсягель-частицами и вискозой и становится щелочной. Для сброса такой воды в естественные водоемы ее необходимо нейтрализовать кислотой и профильтровать от гель-частиць:, Все эточрезвычайно удорожает процесс производства вискозы,Цель изобретения - упрощение процесса и улучшение качества вискозы,уменьшение загрязнения окружающейсреды.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу включающему получение ксантогената и растворение его в растворе щелочи с последующей фильтрацией вискозы, послефильтрации проводят обработку вискозыв аппарате роторно-импульсного типапри градиенТе 5-10 1(с и колебанииобрабатываемой вискозы в диапазонечастот 1-12 кГц.Такой способ позволяет ликвидировать последующие фильтрации, заменив их обработку вискозы в роторно 4импульсном аппарате. Находящиеся ввискозе гель-частицы, попадая в условия воздействия на них больших напряже.ний сдвига и колебаний среды, дробятся, увеличивается их контакт сосвободным сероуглеродом, в результате чего интенсифицируется массообмен между гельчастицами и теми веществами, с которыми они могут вступатьв реакцию. Прореагировавшие со свободным сероуглеродом частицы щелочной целлюлозы и ксантогената с низким значениемпревращаются в растворимый ксантогенат целлюлозы, чтоприводит к резкому уменьшению гельчастиц в вискозе. Последнее обстоятельство обусловливает значительноеснижение потерь вискозы и положитель.но сказывается на ее качестве,П р и м е р. Ксантогенат целлюлозы после ксантогенирования вместе срастворительной щелочью подают вбак-растворитель с лопастной мешалкой, снабженный системой рециркуляции и дисковыми диспергаторами (растирателями), при помощи которых происходит дробление крупных комковподают на первую (грубую) фильтрацию, при помощи которой из нее удаляютмеханические примеси и крупные гельчастицы, После фильтрации вискозу направляют на обработку в роторно-импульсный аппарат, состоящий из коаксиально установленных вращающихсяи неподвижных цилиндров, снабженныхпрорезями в боковых поверхностях,При этом величина градиента скоростиравная отношению окружной скорости вращающихся цилиндров в величине зазорамежду вращающимся и неподвижным цилиндрами, составляет 5 10- Ь 1/с, а ге нерируемая аппаратом частота перекрытий прорезей в боковых поверхностях)зависящая от числа оборотов вращающихся цилиндров и числа прорезей,составляет 4-12 кГц.При обработке вискозы в поле больших напряжений сдвига и в звуковомполе оставшиеся гель-частицы. щелочной целлюлозы и ксантогената с низким значением Г интенсивно омываются вискозой, которая содержит свободный сероуглерод, При этом происходит ксантогенирование этих гель-частиц и их растворение. Обработанную таким способом вискозу подают на дальнейшие технологические операции,Сравнительные данные, характеризующие содержание гель-частиц в виско -5 88305зе, полученной на производстве и попредлагаемому способу, представлены втаблице. Как видно из таблицы,. содержание ,3 и размер гель-частиц в вискозе, полученной по предлагаемому способу, резко уменьшается по сравнению с вискозой, полученной по существующей технологии, Так, после первой фильтра- в ции в вискозе наблюдается 150 шт. гель- частиц размером 10-15 мкм, а после обработки в роторно-импульсном аппарате (РИА) гель-частиц содержит всего 10 шт.,причем размер основной массы гель-частиц не превышает 5-10 мкм. Это приводит к значительному повышению прочности нити, в результате чего ее перемоточная способность улучшается в 2,5 раза, что существенно повышает качество вискозной нити и облегчает ее дальнейшую переработку,Внедрение предлагаемого способа получения вискозы дает возможность исключить из технологического процес-. са вторую и третью фильтрации, вследствие чего высвобождается ч 3 фильтр- пресса, что позволяет сократить производственные площади и снизить загазованность атмосферы в цехе, исключается расход дорогостоящих фильтрующих материалов, уменьшаются потери основного сырья из-за ликвидации перезарядок второй и третьей фильтрации, сокращается расход умягченной и речной воды, электроэнергии, высвобождаются рабочие и улучшается ка-. чество вискозы.Заказ 10115/32 Тираж. 533 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб.,д,4/5 е ж иЖМфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 Формула изобретенияСпособ получения вискозы, включающий получение ксаътогената целлюлозы и растворение его в растворе щелочи с последующей фильтрацией по лученной вискозы, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения качества вискозы, после фильтрации вискозу об рабатывают в аппарате роторно-импульсного типа при градиенте скорости 5 10 ф 1/с и колебании обрабатываемой вискозы в диапазоне частот 412 кГц.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Роговин З.А. Основы химии итехнологии производства химическихволокон. Т. 1. М., 1964, с. 336,2. Роговин З,А. Новое в производ 10 стве хими:еских волокон. М., "Знание", 1977, с. 25 прототип),