Устройство для непрерывной обработки свежесформованной нити

 

Изобретение относится к области производства химических нитей по мокрому способу, в частности к устройствам для непрерывной жидкостной обработки свежесформованных нитей, например акрильных, вискозных. Технический результат - получение концентрированной смеси газовыделений для наиболее полной их регенерации при одновременном упрощении работы устройства и улучшении обслуживания. Устройство для непрерывной обработки свежесформованной нити содержит вертикально установленную трубчатую камеру, имеющую сужение и расширяющуюся книзу воронку с коническим отверстием для прохода нити. Устройство снабжено средствами для подачи обрабатывающей жидкости, для отвода отработанной жидкости и выделяющихся вредных газов. Согласно изобретению средства для отвода отработанной жидкости и выделяющихся газов выполнены в виде эжекционной трубки, длина и диаметр которой соответственно равны 45-100 мм и 13-25 мм, при этом отношение длины к диаметру составляет 3,4-4,4. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области производства химических нитей, в частности к устройствам для непрерывной обработки свежесформованных нитей (например, акрильных).

При производстве химических нитей по мокрому способу (акрильных, вискозных) на машинах непрерывного действия после формования необходимо проводить обработку свежесформованных нитей различными жидкостями. К таким обработкам относятся промывка, пластификация, кисловка, отбелка. В ряде случаев при обработке выделяются вредные газы из раствора или обрабатываемого волокна. Например, при производстве акрильных нитей - пары растворителя (диметилформамида, диметилацетамида и др.), а при производстве вискозных волокон - пары сероуглерода и сероводорода.

Известно устройство для непрерывной обработки химических нитей после формования (пат. Чехословакии №106814, 1963, кл. Д 01 d), содержащее вертикально установленную трубчатую камеру с расширяющейся к низу воронкой, средства для подачи обрабатывающей жидкости, средства для отсоса выделяющихся вредных газов и отвода отработанной жидкости. Волокно поступает в трубчатую камеру снизу через конусообразную горловину воронки. Отделочный раствор поступает противотоком через патрубок, установленный в верхней части устройства, а отработанный раствор, благодаря сужению воронки, стекает не вертикально вниз, а по стенкам воронки в сливной патрубок. Газы, выделяющиеся во время обработки, собираются в верхней части устройства и удаляются через патрубок для отвода газов.

Недостатком устройства является неполное улавливание выделяющихся вредных газов, т.к. частично газы вместе с жидкостью попадают в нижнюю часть устройства и через отверстие для входа нити (горловину) попадают в зону обслуживания.

Другим существенным недостатком является попадание капель жидкости в горловину, разбрызгивание и затруднение обслуживания.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков, получение концентрированной смеси газовыделений для наиболее полной их регенерации.

Техническая задача изобретения решается тем, что в устройстве для непрерывной обработки движущихся свежесформованных нитей, содержащем вертикально установленную трубчатую камеру с расширяющейся к низу воронкой и коническим отверстием для направления нитей, средства для подачи обрабатывающей жидкости и средства для отвода отработанной жидкости и выделяющихся вредных газов, средство для отвода отработанной жидкости и выделяющихся вредных газов выполнено в виде установленной в нижней части устройства эжекционной трубки с длиной и диаметром 45-100 и 13-25 мм соответственно, при этом отношение длины трубки к ее диаметру составляет 3,4-4,4.

Схематично предлагаемое устройство показано на чертеже. Согласно изобретению устройство для непрерывной обработки нитей содержит вертикально установленную трубчатую камеру 1, имеющую сужение 2 и расширяющуюся к низу воронку 3. В верхней части устройства предусмотрен патрубок 4 для подачи обрабатывающей жидкости. Воронка снабжена коническим отверстием (штуцером) 5 для направления нити. В нижней части устройства установлена эжекционная трубка 6, связанная с коллектором 7. Коллектор снабжен штуцерами 8 и 9 для отвода жидкости на регенерацию и улавливания газов соответственно. Эжекционная трубка 6 имеет определенную длину и диаметр, находящиеся в пределах 45-100 и 13-25 мм соответственно. Отношение длины к диаметру при этом составляет 3,4-4,4. Эти параметры находятся в зависимости от расхода жидкости Q. При разном расходе обрабатывающей жидкости длина и диаметр трубки определяются скоростью течения жидкости, размером поверхности соприкосновения жидкости и газовой фазы, а также сечением трубки, занятое газовой фазой. Установить точную аналитическую зависимость между перечисленными параметрами не представляется возможным.

В таблице представлена экспериментальная зависимость между расходом обрабатывающей жидкости и размерами эжекторной трубки, при которой надежно предотвращается проскок газов и жидкости через штуцер 4.

Большим преимуществом устройства является возможность работы его при транспортировании нити как сверху вниз, так и снизу вверх.

Устройство работает следующим образом. Свежесформованную нить из зоны формования направляют сверху вниз в трубчатую камеру 1 устройства. Благодаря сужению 2 в камере создается слой жидкости 10, в котором происходит обработка нити. Жидкость после обработки проходит через сужение 2 и далее вследствие адгезии отводится по стенкам воронки 3 на дно устройства, образуя слой жидкости 11. Конический штуцер 5, смонтированный на дне устройства, предотвращает утекание жидкости по нити. Отработанная жидкость через эжекционную трубку 6 стекает в коллектор 7 и отводится на регенерацию через штуцер 8. Локализация газовыделений достигается эжекцией газов посредством потока жидкости в трубке 6, выполненной с определенными размерами и отношением длины к диаметру 3,4-4,4. Отсасываемые газы попадают в коллектор вместе с жидкостью, а оттуда через штуцер 9 направляются на регенерацию. Эжектируемый воздух просасывается через штуцер 4, благодаря чему предотвращается унос вредных газов и жидкости вместе с нитью.

Ниже приведены примеры работы устройства при производстве акрильных и вискозных нитей.

Пример 1. Свежесформованная акрильная нить из раствора в диметилацетамиде линейной плотностью 150 текс подвергается пятикратной пластификационной вытяжке в растворе, содержащем 5% ДМАА при температуре 95°С. Количество подаваемой пластификационной жидкости Q=60 л/час. Для создания эффекта эжекции и прососа воздуха через штуцер 5, чтобы предотвратить проскок паров ДМАА и пластификационной жидкости вместе с нитью, длина и диаметр эжекционной трубки равны 50 и 15 мм соответственно, т.е. отношение L/d=3,3. Пример 2. Свежесформованная вискозная нить линейной плотностью 460 текс подвергается пластификационной обработке раствором, содержащим 2% серной кислоты при температуре 98°С. Количество подаваемой пластификационной ванны 150 л/ч. Длина и диаметр эжекционной трубки соответственно равны 65 и 17 мм, т.е. отношение L/d=3,8. Выделяющиеся при обработке сероводород и сероуглерод в смеси с воздухом отводятся в коллектор 7 и далее через штуцер 9 на регенерацию.

Формула изобретения

Устройство для непрерывной обработки свежесформованной нити, содержащее вертикально установленную трубчатую камеру с сужением и расширяющейся книзу воронкой, имеющей коническое отверстие для прохода нити, средства для подачи обрабатывающей жидкости и средства для отвода отработанной жидкости и выделяющихся вредных газов, отличающееся тем, что средства для отвода отработанной жидкости и выделяющихся газов выполнены в виде эжекционной трубки, длина и диаметр которой соответственно равны 45-100 мм и 13-25 мм, при этом отношение длины к диаметру составляет 3,4-4,4.

РИСУНКИ

Рисунок 1