Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Оборудование для получения и переработки полимерных материалов. Учебное пособие
.pdf
Рис. 4.18. Корыто 1-й промывки
С прядильного агрегата первая промывная ванна самотеком поступает в
приемную барку 1-й промывки, куда дозируется умягченная вода для разбавления концентрации 1-й промывки до заданных параметров. Далее первая промывная ванна циркулирует по контуру: приемная барка – напорная барка – корыто прядильного агрегата – приемная барка.
Избыток ванны поступает через дозирующее устройство в осадительную
ванну, а также сливается в приямок сбора стоков. Подогрев первой промывной
ванны производится за счет подачи избытка третьей и четвертой промывных
ванн. Приемная барка, напорная барка и корыто второй, третьей и четвертой
промывной ванн по конструкции аналогичны аппаратам первой промывной
ванны.
Вторая промывная ванна (2-я промывка) – водный раствор натрия двууглекислого с массовой концентрацией 7–14 г/л. В приемную барку 2-й промывки подается умягченная вода и маточный раствор двууглекислого натрия из
мерника. С помощью центробежного насоса ванна подается в напорную барку
2-й промывки, где подогревается паром, подаваемым в змеевик. Вторая промывная ванна из напорной барки самотеком подается в корыто 2-й промывки
прядильного агрегата.
С прядильного агрегата вторая промывная ванна самотеком поступает в
приемную барку 2-й промывки, куда дозируется маточный раствор двууглекислого натрия для доведения концентрации 2-й промывки до заданных параметров. Далее вторая промывная ванна циркулирует по контуру: приемная барка –
напорная барка – корыто прядильного агрегата – приемная барка.
Третья промывная ванна (3-я промывка) – состоит из умягченной воды. В
процессе формования из ванны 2-й промывки осуществляется перенос раствора
натрия двууглекислого с нитью в ванну 3-й промывки. Массовая концентрация
натрия двууглекислого в ванне 3-й промывки не более 0,6 г/л.
В напорную барку 3-й промывки подается умягченная вода. Из напорной
барки 3-й промывки ванна самотеком направляется в корыто 3-й промывки
прядильного агрегата.
С прядильного агрегата третья промывная ванна самотеком поступает в
приемную барку 3-й промывки. Из приемной барки 3-й промывки ванна центробежным насосом подается на рамные фильтры, где фильтруется от механических примесей через один слой байки. Затем ванна поступает в напорную
барку 3-й промывки, куда дозируется умягченная вода для снижения концен-
71
трации до заданных параметров и производится подогрев ванны. Из напорной
барки 3-й промывки ванна самотеком направляется в корыто 3-й промывки
прядильного агрегата.
Четвертая промывная ванна (4-я промывка) – состоит из умягченной воды. В процессе формования из ванны 3-й промывки осуществляется перенос
раствора натрия двууглекислого с нитью в ванну 4-й промывки. Массовая концентрация натрия двууглекислого в ванне 4-й промывки не более 0,3 г/л.
В напорную барку 4-й промывки (подается умягченная вода. Из напорной
барки 4-й промывки ванна самотеком направляется в корыто 4-й промывки
прядильного агрегата.
С прядильного агрегата четвертая промывная ванна самотеком поступает
в приемную барку 4-й промывки. Из приемной барки 4-й промывки ванна центробежным насосом подается на рамные фильтры. Далее ванна поступает в
напорную барку 4-й промывки, снабженную змеевиком для подогрева ванны
паром, куда дозируется умягченная вода для снижения концентрации до заданных параметров, и производится подогрев ванны. Из напорной барки ванна самотеком направляется в корыто 4-й промывки прядильного агрегата.
Избыток третьей и четвертой промывок дозируются в приемную барку
первой промывки.
4.1.8. Формование и вытягивание нити
Раствор полимера, подготовленный к формованию, из дегазатора (рис. 4.9)
подается шестеренчатым насосом в коллектор прядильных агрегатов
АВК-0,6-ИМ (рис. 4.19). В коллекторе имеются 72 отверстия, через которые
раствор посредством дозирующего насосика подается в корпус свечевого фильтра. Далее через канал фильтр-пальца, по “червяку” поступает к фильерному
комплекту и продавливается тонкими струйками через отверстия фильеры в
осадительную ванну. На агрегат устанавливаются насосы одной группы. Для
получения нити «Арселон» номинальной линейной плотности 100 текс используются насосы НИТ-ЗИ.
72
Рис. 4.19. Прядильный агрегат АВК-0,6-ИМ
Зарядка фильтр-пальца – опорная сетка и один слой нетканого полипропиленового фильтровального материала. В фильерный комплект вместе с фильерой
устанавливается сетка нержавеющая, изготовленная согласно ТУ 14-169-120-88.
Для получения нити «Арселон» номинальной линейной плотности 100
текс используются фильеры на 1000 отверстий. Диаметр отверстия 0,08 мм.
Температура осадительной ванны 55–85 ± 5 °С.
Из свежесформованной нити в осадительную ванну вымывается избыток
гидразин-сульфата, непрореагировавший при синтезе, и олигомеры, которые
оседают на дно корыта осадительной ванны, в приемной и напорной барках.
Поэтому периодически производится чистка корыт и емкостей.
Сформованную нить подвергают ориентационному вытягиванию в воздушной среде на 250 %. Пластификатором служит растворитель, содержащийся
в нити. Вытягивание производится между двумя галетами, которые вращаются
с разной скоростью, число витков на галетах должно быть не менее трех. Скорость формования устанавливается 32 м/мин.
4.1.9. Промывка и сушка нити
Отмывка нити от серной кислоты производится в четырех промывочных
ваннах.
После корыта первой, третьей и четвертой промывных ванн для уменьшения уноса раствора нитями установлены отжимные вальцы (рис. 4.20).
После промывки и отжима нити сушится на сушильных барабанах, обогреваемых паром (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Отжимные вальцы и сушильная машина
Термическая обработка нити
После сушильного барабана (рис. 4.20) нити поступают в термокамеру,
где подвергаются действию высокой температуры. Это увеличивает их прочность и устойчивость к действию высоких температур.
Зона нагрева термокамеры состоит из 12 нагревательных элементов: 6 элементов – расположенных над уровнем прохождения нитей и 6 элементов – под
уровнем прохождения нитей. Расположение спиралей в элементах и расположение самих элементов создает равномерное поле нагрева.
73
Если нить недостаточно отмыта от серной кислоты, то в термокамере идет
Показатель
Значение
Отклонение кондиционной линейной плотности
от номинальной, %
± 10,0
Удельная разрывная нагрузка, мН/текс, не менее
314
Удлинение нити при разрыве, % не менее
5
Термостойкость, % не менее
45
Массовая доля замасливателя, %
1,5 ± 0,5
Влажность, %
Не более 9
ее разложение и обрыв филаментов. При недостаточном отжиме и сушке нить
идет нетермообработанной, что влияет на удлинение нити и ее цвет. После термокамеры на нить наносится раствор замасливателя за счет контакта с замасливающим валиком, который погружен в ванну для замасливателя (рис. 4.21) на
глубину 1,0–3,0 см. В емкость для приготовления раствора замасливателя вручную
добавляют замасливатель и умягченную воду в соотношении: для нити 100 текс –
1 часть замасливателя и 4 части умягченной воды.
Рис. 4.21. Устройство для нанесения замасливателя
4.1.10. Намотка нити и передача продукции
Далее нить тянущими вальцами с агрегата АВК-0,6-ИМ подаётся на распределительную гребёнку намоточной машины типа WUFF.
Нить нарабатывается некрученая. Скорость намотки зависит от скорости
подачи нити. Нитеводитель, совершая возвратно-поступательное движение,
раскладывает нить по длине шпули под углом 3 градуса.
Последней операцией в процессе получения термостойкой нити «Арселон» является передача готовой продукции и отходов нити «Арселон» заказчику или в промежуточные цеха последующей переработки. Это происходит после разбраковки и рассортировки продукции согласно утверждённым эталонам.
По физико-механическим показателям (табл. 4.1) химическая светостабилизированная нить «Арселон» линейной плотности 100 текс должна соответствовать нормам в соответствии с ТУ РБ 00204056-056-97.
Таблиц а 4.1. Физико-механические показатели нити «Арселон» линейной
плотности 100 текс
74
Цвет светостабилизированной нити может быть от светло-жёлтого до
тёмно-коричневого. Паковки должны быть полными и иметь цилиндрическую
намотку. Не допускаются следующие дефекты:
загрязнение нити;
потёртые нити;
двойная нить;
нетермообработанная нить.
Снятые с машины паковки с нитью сортируются, разбраковываются контролёром отдела технического контроля (ОТК) и на тележках транспортируются к месту взвешивания. Каждую тележку сопровождает паспорт с указаниями:
название продукции, номинальная линейная плотность, дата, номер смены и
прядильного агрегата. На каждую катушку приклеивается ярлык с указанием
личного номера аппаратчика формования. Тележки, закрытые чехлами, транспортируются на каре в места складирования или в крутильно-ткацкий цех на
дальнейшую переработку.
Сухи отходы нити «Арселон» могут быть товарными и использоваться в
качестве готовой продукции. Они рассортировываются и упаковываются в мешки, в которые вкладывается ярлык с указанием наименования отходов, даты, номера смены, Ф. И. О. упаковщика, массы брутто и нетто; и передаются заказчику
при наличии сертификата в соответствии с ТУ РБ 4000 31289.178-2001.
4.2. Характеристика используемого сырья, материалов и готовой
продукции
Исходным сырьем для производства термостойкого волокна «Арселон»
является: терефталевая кислота, гидразин сульфат.
Терефталевая кислота (1,4-бензолдикарбоновая кислота) бесцветные
кристаллы тригональной сингонии, получаемый путем окисления параксилола
при наличии катализаторов и уксусной кислоты.
Рис. 4.22. Химическая формула терефталевой кислоты
75
Таблиц а 4.2. Свойства терефталевой кислоты
Показатель
Значение
Брутто-формула
C8H6O4
Молекулярная масса
166,14
Температура самовоспламенения, °С
496
Температура вспышки, °С
260
Удельная плотность (плотность по воде), г/смЗ
при 20°С
1.51
Теплота сгорания Q, кДж/моль
3223,3
Растворимость при 25 °С (в 100 г растворителя):
Вода
СН3СООН
СН3ОН
ДМФА
ДМСО
Н2SO4
0,0019
0,035
0,10
6,70
20
2,0
Показатель
Значение
Брутто-формула
Н6N2O4S
Молекулярная масса
130,12
Температура кипения, °С
254
Плотность (при 20 °С), г/см3
1,37
Массовая доля основного вещества, % не менее
99,46
Массовая доля нерастворимых в воде веществ, % не более
0,0012
Массовая доля железа, % не более
0,0003
Массовая доля хлоридов, % не более
0,001
Терефталевая кислота обладает свойствами бензополикарбоновых кислот.
Не образует мономерного ангидрида; при нагревании с уксусным ангидридом
превращается в полимерный ангидрид. Взаимодействие со спиртами приводит
к эфирам, из которых наиболее практическое значение имеет диметилтерефталат. С основаниями образует соли, с POCl3 (в присутствии NaСl) и SОCl2-хлорангидрид.
Из реакций электрофильного замещения известны галогенирование и
сульфирование: при взаимодействии с Cl2 в серной кислоте в присутствии йода
терефталевая кислота превращается в тетрахлортерефталевую кислоту, дымящей серной кислотой сульфируется до моносульфопроизводного. При перегонке с СаО декарбоксилируется до бензола.
Гидразин-сульфат (NH2 – NH2 * H2SO4) – бесцветные кристаллы ромби-
ческой системы. Нерастворим в этиловом спирте. Сильный восстановитель.
Очень токсичен.
Таблиц а 4.3. Свойства гидразин-сульфата
76
Показатель
Значение
Содержание тяжелых металлов,%, не более
0,0003
Остаток после прокаливания (504),%, не более
0,05
Растворимость при 20 °С (в 100 г растворителя): вода
2,87%
Показатель
Значение
Молекулярная масса, г/моль
84
Температура разложения, °С
60–200
Температура плавления, °С
270
Плотность (при 20 °С), г/см3
2,16
Окончание табл. 4.3
Олеум – раствор серного ангидрида SО3 в 100%-й серной кислоте Н2SO4.
Олеум представляет собой вязкую маслянистую бесцветную жидкость или легкоплавкие кристаллы, которые, однако, могут приобретать самые различные
оттенки вследствие наличия примесей.
Рис. 4.23. Химическая формула олеума
На воздухе «дымит», реагирует с водой с выделением очень большого количества тепла. Концентрация серного ангидрида может варьировать в очень
широких пределах: от единиц до десятков процентов.
Олеум по сравнению с концентрированной серной кислотой обладает ещё
большим водоотнимающим и окислительным действием.
Крайне едкое вещество: оставляет сильные ожоги на коже, быстро разъедает многие материалы, за исключением наименее реакционно способных.
Олеум нельзя разбавлять водой или выливать его в воду из-за сильно экзотермической реакции. Разбавление олеума производится прибавлением его к серной кислоте. При приливании в воду жидкость закипает, образуя туман из серной кислоты.
Бикарбонат натрия (NaHCO3) – кристаллический порошок белого цвета,
без запаха. Двууглекислый натрий не токсичен, пожаро- и взрывобезопасен.
Таблиц а 4.4. Свойства бикарбоната натрия
Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами. Сода хорошо растворяется
в воде. Водный раствор питьевой соды имеет слабощелочную реакцию. Шипе-
77
ние соды – результат выделения углекислого газа СО2 в результате химических
Сырье,
материал, полупро-
дукт
Нормативный
документ
Показатель, обязатель-
ный для проверки
Технические по-
казатели с допу-
стимыми откло-
нениями
Кислота терефтале-
вая
Контракт,
ТУ 2477-012-
00209421-2003
Внешний вид
Белый кристалли-
ческий порошок
Кислотное число, мг
КОН/г продукта
675 ± 2
Техническому контролю подлежат показатели: насыпная
плотность, массовая доля летучих примесей
Гидразин-сульфат
ТУ 2133-002-
05758998-99
Массовая доля гидразин-
сульфата в пересчете на
сухое вещество, % не ме-
нее
98,5
Массовая доля воды, %
не более
12,5
Гидразин-сульфат
Контракт
Массовая доля гидразин-
сульфата в пересчете на
сухое вещество, %, не
менее
98,5
Массовая доля воды, %,
не более
3,0
Кислота серная
техническая (улуч-
шенная)
ГОСТ 2184-77
Массовая доля моногид-
рата (Н2SO4), %
92,5–94,0
Прозрачность
Прозрачная без
разбавления
Массовая доля железа,
(Fе), %, не более
0,006
Цвет в см3 раствора
сравнения, не более
1
Техническому контролю подлежит показатель: плотность
Олеум (улучшен-
ный)
ГОСТ 2184-77
Массовая доля свободно-
го серного ангидрида
(SO3),%, не менее
24
реакций.
Используется в химической, пищевой и легкой промышленности, в кулинарии, в медицине как нейтрализатор ожогов кожи и слизистых оболочек человека кислотами и снижения кислотности желудочного сока, в буферных растворах.
Таблиц а 4.5. Характеристики исходного сырья, материалов, реагентов
и полупродуктов
78
Сырье,
материал, полупро-
дукт
Нормативный
документ
Показатель, обязатель-
ный для проверки
Технические по-
казатели с допу-
стимыми откло-
нениями
Натрий двууглекис-
лый
ГОСТ 2156-76
Внешний вид
Кристаллический
порошок белого
цвета, без запаха
Массовая доля натрия
двууглекислого, %, не
менее
99,5
Замасливатель
ТУ 2484-002-
057-44685-
2002
Внешний вид при темпе-
ратуре (20–25) °С
Прозрачная одно-
родная масляни-
стая жидкость
желтого цвета
Техническому контролю подлежит показатель: внешний
вид
Модификатор
ТУ 2494-411-
05763441-2003
По паспорту поставщика
Байка хлопчатобу-
мажная фильтро-
вальная суровая
арт. 6837
Контракт
Ширина, см
106 ± 2
Поверхностная плот-
ность, г/м
390 ± 20
Число нитей на 10 см:
– по основе
– по утку
358 ± 7
505 ± 15
Разрывная нагрузка по-
лоски ткани размером
(50 x 200) мм, Н, не ме-
нее:
по основе
по утку
441
883
Воздухопроницаемость,
дм3/(м2с), не более
150
Растворимость, %, не бо-
лее
10
Техническому контролю подлежат показатели: воздухо-
проницаемость, растворимость
Продолжение табл. 4.5
79
Сырье,
материал, полупро-
дукт
Нормативный
документ
Показатель, обязатель-
ный для проверки
Технические по-
казатели с допу-
стимыми откло-
нениями
Байка хлопчатобу-
мажная фильтро-
вальная суровая
арт. 6735
Контракт
Ширина, см
100,5 ± 1,5
Поверхностная плот-
ность, г/м
380 ± 19
Число нитей на 10 см:
– по основе
– по утку
218 ± 6
264 ± 7
Разрывная нагрузка по-
лоски ткани размером
(50 x 200) мм, Н, не ме-
нее:
по основе
по утку
255
294
Воздухопроницаемость,
дм3/(м2с), не более
150
Растворимость, %, не бо-
лее
10
Техническому контролю подлежат показатели: воздухо-
проницаемость, растворимость
Полотно иглопро-
бивное для филь-
трации прядильных
растворов арт.
934555
ТУ 17-14-149-
81
Ширина, см
106 + 2
Поверхностная плот-
ность, г/м2
560 + 28
Разрывная нагрузка, даН,
не менее:
по основе
по утку
107,8
196,0
Удлинение при разрыве,
%, не более:
по основе
по утку
125
110
Воздухопроницаемость,
дм3/(м2с), не более
130 + 30
Техническому контролю подлежит показатель: воздухо-
проницаемость
Продолжение табл. 4.5
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]