Лабораторная работа № 4 производство триацетатцеллюлозной основы пленочных кинофотоматериалов

Производство триацетатцеллюлозной основы пленочных кинофотоматериалов относится к низкотемпературным технологиям химической промышленности. Температура основного процесса здесь не превышает 110 °С. Производство триацетатцеллюлозной основы (ТАЦ-основы) кинофотоматериалов является важным этапом в процессе получения конечной продукции данного вида, поскольку от качества ТАЦ-основы непосредственно зависит качество кинофотоматериалов.

ТАЦ-основа представляет собой прозрачную пленку различной толщины. На пленку наносятся специальное покрытие и лак. Производство ТАЦ-основы включает в себя этапы:

– приготовление ТАЦ-раствора;

– полив ТАЦ-основы;

– досушка ТАЦ-пленки и нанесение специальных покрытий в сушильной камере (камере досушки).

На первом этапе триацетат целлюлозы, представляющий собой волокнистый материал, в течение 12–16 ч растворяется в лопаточном смесителе С (рис. 3.9) многокомпонентным растворителем (метиленхлорид, бутанол, метанол и пластифицирующие добавки). Затем раствор перекачивается в емкости, откуда подается в отливочную машину ОМ.

Рис. 3.9. Упрощенная принципиальная схема производства ТАЦ-основы кинофотоматериалов.

В отливочной машине (второй этап) раствор продавливается через устройство с узким щелевидным отверстием (фильеру), подается на полированную медную ленту и сушится подводимой в машину нагретой пароазотной смесью (ПАС).

Из отливочной машины отводятся пары растворителя вместе с пароазотной смесью и ТАЦ-пленка, содержащая 18–20 % остаточного растворителя. Скорость производства ТАЦ-пленки составляет 2–8 м/мин в зависимости от длины медной ленты (30-80 м).

Далее пленка подается на досушку. Растворители с ПАС направляются в шахту глубокого охлаждения Т1, где происходит частичная конденсация паров растворителя. Затем ПАС поступает в калорифер Т2, в котором подогревается паром до 70 °С, и снова подается в ОМ, а сконденсировавшийся растворитель направляется на регенерацию.

В камере досушки КД осуществляется сушка пленки до конечного содержания растворителя в ней 2,5–3 % и наносятся специальное покрытие и лак (третий этап). Эта камера состоит из большого числа отдельных секций, в которых выдерживается строго определенный температурный режим. Из первых двух секций КД пары растворителя отводятся вместе с ПАС в шахту глубокого охлаждения 77.

Для обеспечения заданного режима обработки пленки в КД подается ПАС, подогретая в калорифере Т3 до температуры, соответствующей требованиям регламента. Температура сушильного агента в различных секциях колеблется в диапазоне 60–110 °С, его расход при переходе от секции к секции также изменяется.

Отведенная из последних секций КД пароазотная смесь сбрасывается в атмосферу.

Основные характеристики технологических и энергетических потоков теплотехнологической схемы производства ТАЦ-основы кинофотоматериалов приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Основные характеристики потоков производства ТАЦ-основы кинофотоматериалов.

Аппарат	Номер потока	Наименование потока	Темпе­ратура, °С	Давле­ние, МПа	Расход, кг/с
	1	ПАС	70	0,1	0,575
	2	Раствор	25	0,1	0,0778
ОМ	3	»	50	0,1	0,0224
	4	ПАС	50	0,12	0,93
	5	»	95	0,12	0,228
	6	ПАС	88,9	0,12	1,158
	7	»	–11,5	0,115	0,875
	8	»	–11,5	0,115	0,228
Т1	9	Растворитель	–11,5	0,11	0,0575
	10	СаСl2	–23	0,11	7,566
	11	»	–18	0,1	7,566
	12	Пар	160	0,46	0,031
Т2	13	Конденсат	70	0,46	0,031
	14	ПАС	20	0,11	0,763
	15	ПАС	12,8	0,11	0,991
ТЗ	16	Пар	160	0,46	0,036
	17	Конденсат	70	0,46	0,036
КД	18	ПАС	106,5	0,1	0,991
	19	»	95	0,1	0,763

В структуре энергозатрат этого производства значительную долю занимает потребление электроэнергии – более 70 %. Она используется для привода различных механизмов: мешалок на стадии приготовления раствора, двигателя ленточного конвейера в отливочной машине, направляющих роликов для перемещения пленки в камеру досушки, насосов для прокачивания исходного раствора, электрического привода холодильной установки и т.п. Следует отметить, что раствор триацетата целлюлозы очень вязкий, поэтому для преодоления гидравлического сопротивления трубопроводов подачи и распределения раствора между машинами, а также сопротивления фильеры отливочной машины требуется устанавливать насосы высокой мощности.

Остальная доля затрат энергии – менее 30 % – приходится на тепловой энергоноситель – водяной пар давлением 0,6 МПа.

Контрольные вопросы

1. Триацетатцеллюлозная основа кинофотоматериалов.

2. Этапы производства ТАЦ-основы.

3. Характеристики технологических и энергетических потоков теплотехнологической схемы производства ТАЦ-основы.

4. Структура энергозатрат при производстве ТАЦ-основы.