Способ получения вискозы

 

Союз Советских

Социапистичесних

Респубпии (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230977 (21) 2526925/23-05 с присоединением заявки М{28) Приоритет(53)М. Кл.

С 08 В 9/00

Ф тЬвудврстюпвх квинтет

СССР аа аелаэт вмврвтвннв в открытий

Опубликовано 211 181. ктллетень ¹ тт 3

Дата опубликования описания 23. 11..81. ЬЗ КдК Ю.eS8. .82(088.8) А.К.Ставцов, О.А.Кремнев, В.Р.Боровский, Т .

И.Г.Шиико и И.B.Ãðèöêîâ ",Ят-{)„.т). (. с (72) Авторы изобретения

I I

1 !

Институт технической теплофизики

АН Украинской ССР (71) Заявитель 54} СПОСОБ ПОЛУ4ЕНИЯ ВИСКОЗЫ

Изобретение относится к технологии получения искусственного волокна и может быть использовано на предприятиях химической промышленности при производстве вискозного волокна

Известен способ получения вискозы, при котором в однои аппарате ВА проводят последовательно все основные стадии технологического процесса: мерсеризацяю предсозревание, ксанто1 те генирование и растворение 1).

Однако в таком аппарате невозмож-но осуществить отжим щелочной целлюлозы от избыточной мерсеризационной щелочи. Наличие избытка щелочи приводит к перерасх"py 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 способу необходимо 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 P2).

Кроме первой фильтрации, которая освобождает вискозу от иеханических примесей и наиболее крупных гель-час ", тиц, этот способ нуждается в проведе" нии еще одной-двух фильтраций, с помощью которых избавляются от гельчастиц размерои более 10 мкм. Известно, что в процессе растворения квантогената .целлюлозы не вся масса продукта переходит в раствор. 8 вискозе наблюдается большое количество геле" образных частиц, создающих микроско,пические гетерогенности. Природа

883059

20

35

55 гель-частиц разнообразна, в т.ч. это непрореагировавшие с сероуглеродом в процессе ксантогенирования частицы щелочной целлюлозы и/или ксантогената целлюлозы с малым значением у .

Без проведения фильтрации прядильного раствора (вискозы) практически невозможно осуществить его прядение из-за постоянного зазора фильер гельчастицами и обрыва волокна при формовании.

Ни вторая, ни третья фильтрация не дают возможность получить вискозу высокого качества, так как несмотря на некоторое уменьшение размера гельчастиц, их количество при дополнительных фильтрациях имеет тенденцию к возрастанию. Это происходит потому, что при подаче вискозы на дополниР тельную фильтрацию в нее попадают гель-частицы из фильтр-материалов, застойных .зон и т.п.

Процесс фильтрации осуществляется на производстве в основном на фильтрпрессах, где в качестве фильтровальных материалов применяются различные ткани из хлопка или синтетических волокон.

Сравнительно быстрое загрязнение фильтровальных материалов, большой их расход и высокая стоимость привели к необходимости регенерации фильтровальных материалов путем их стирки.

При этом расходуется огромнос количество воды, которая загрязняется гель-частицами и вискозой и становится щелочной. Для сброса такой воды в естественные водоемы ее необходимо нейтрализовать кислотой и профильтровать от гель-частиць:. Все это черезвычайно удорожает процесс производства вискозы.

Цель изобретения — упрощение процесса и улучшение качества вискозы, уменьшение загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу включающему получение ксантогената и растворение его в растворе щелочи с последующей фильтрацией вискозы, после фильтрации проводят обработку вискозы в аппарате роторно-импульсного типа при градиенТе 5-10 1/с и колебании обрабатываемой вискозы в диапазоне частот 4-12 кГц.

Такой способ позволяет ликвидировать последующие фильтрации, заменив их обработку вискозы в роторно4 импульсном аппарате. Находящиеся в вискозе гель-частицы, попадая в условия воздействия на них больших напряже. ний сдвига и колебаний среды, дробятся, увеличивается их контакт со свободным сероуглеродом, в результате чего интенсифицируется массообмен между гельчастицами и теми веществами, с которыми они могут вступать в реакцию. Прореагировавшие со свободным сероуглеродом частицы щелочной целлюлозы и ксантогената с низким значением g превращаются в растворимый ксантогенат целлюлозы, что приводит к резкому уменьшению гельчастиц в вискозе. Последнее обстоятельство обусловливает значительное снижение потерь вискозы и положительно сказывается на ее качестве.

Пример. Ксантогенат целлюлозы после ксантогенирования вместе с растворительной щелочью подают в бак-растворитель с лопастной мешалкой, снабженный системой рециркуляции и дисковыми диспергаторами (растирателями), при помощи которых происходит дробление крупных комков подают на первую (грубую) фильтрацию, при помощи которой из нее удаляют механические примеси и крупные гельчастицы. После фильтрации вискозу направляют на обработку в роторно-импульсный аппарат, состоящий иэ коаксиально установленных вращающихся и неподвижных цилиндров, снабженных прорезями в боковых поверхностях.

При этом величина градиента скорости

У равная отношению окружной скорости вращающихся цилиндров в величине зазора между 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 звуковом поле оставшИеся гель-частицы. щелочной целлюлозы и ксантогената с низким значением g 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 88305 зе, полученной на производстве и по предлагаемому способу, представлены в таблице.

Как видно из таблицы,. содержание,Э и размер гель-частиц в вискозе, полученной по предлагаемому способу, резко уменьшается по сравнению с вискозой, полученной по существующей технологии. Так, после первой фильтра- ции в вискозе наблюдается 150 шт. гельчастиц 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 43 фильтрпресса, 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.

I х

&О о

CQ

I

1 =Г

I &g а

I

1 ! S е.

1

1 &&)

1 I

1 !

1

К

1 у

1 &g а ! I.&&

I ! S е

1 I

1 I

1 1 а

Э X 1

x r

1 &>) Х 1

&&& 1 а 1 л — —

1 о

1 1 &&!

1 S 1- IО о в

1 У

1

1

1

l а

1 m X

1 &>I

& fg а ! о

I m

S 1- &ЦО о е

1 Y 3 !

I !

I CL !

I Q) S х

&& Х

&&& l

0 !.— 
Ю

LA о

О Q!

I Y 3

1 1

I 1

1 а 1

1 Ql Д. 1

1 X r l

1 m X I ! &g I а I

LA

Ю

LA

Ю о

1 I &&&

I S I- I& О

О Qt

1 У У

I л 1 ! а 1

&&& 1 ! Х У 1

I &>I Х 1

I lg S 1

1 0 1

Ю>

С &

Ю

Ю

СЧ

Ю

1 1 о

1 m ° 1 ! S I- t- 1

О З о э

1 Y 1

Ю

LA

С4

1 ! !

1

1 !

I

& ! !

S, 1 о с х

osr х о,X VI Q! Qt O

3 C

1 !

Х >Х о л

6I Х и х

S 9 о m а

c v

>Я

2i

&J3

С>

1 !

I !

I !

lI

1

I

I !

I

1

&

I

1 !

1

1 ф

1 !

l

I ! !

1

I

I

I

1

1

l

1

I !

1

t

I !

I

I

I

1

1

I

1

1

1 !

I

1 !

I

1

1

1 IC& о о о

I- О о с л

&&! lCL K О еео

c,õ х

=т

IО

&g

&g х

Д!

m 1

<О 1

Q. 1

IO 1

О I

Q! l

Q! 1 с:С ! 1 «д

1 0

Ф I

z

tg l

3Е

CL 1

Q1

&Х о

O S

I ! &g

I CL

I &I Л

I ! S

1 Я.

1 &g

I &&&

1 1

1 .т

883059

С>

1 о

&Х

С>

О > I

LA ! I

С>

Ю

883059

Составитель С.Арсентьева

Редактор Т.Кугрышева Техред И.Гайду Корректор Г.Решетник

Заказ 10115/32 Тираж. 533 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,W-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Формула изобретения

Способ 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— . шийся 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 1/с и колебании обрабатываемой вискозы в диапазоне частот 412 кГц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Роговин 3.А. Основы химии и технологии производства химических волокон. Т. 1. М., 1964, с. 336.

2. Роговин З.А. Новое в производна -стве хими:еских волокон. М., "Знание", 1977, с. 25 (прототип).