Способ отвода газов и отработанных продуктов из термокамеры для обработки синтетических волокон

 

O ll N C A H N E

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

Союз- Советских

Социалистических

Республик

< 990348

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.80 (21) 2955236/29-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритег— (5l) М. Кл.з

В 08 В 15/00

D Ol Н 13/28

Гэщдарстйимьм камнтат

СССР (53) УДК 677.051. . 125.5 (088.8) Опубликовано 23.01.83. Бюллетень № 3

te делам лаабретеллй

It атлрмткй

Дата опубликования описания 28.01.83

В. М. Щетинин, В. С. Гончаров и В С Матвеев=-.::,". ;

" Ф -"

j j (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТВОДА ГАЗОВ И ОТРАБОТАННЫХ

ПРОДУКТОВ ИЗ ТЕРМОКАМЕРЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Изобретение относится к чистке внутренних поверхностей трубчатых изделий от продуктов деструкции, выделяемых из синтетических полимеров при термической обработке.

Известен способ отвода газов и отработанных продуктов из термокамеры для обработки синтетических волокон путем отсоса газов и отработанных продуктов через отводные вакуумные трубки термокамеРы 11).

При получении высокопрочных и термостойких волокон в процессе термообработки под воздействием высоких температур (выше 250 С) из нитей выделяется большое количество продуктов до 20%. Это низкомолекулярные фракции полимера, растворитель, хлористый водород, вода, ворс и другие.

Накопление этих продуктов, в особенности воды и хлористого водорода в зоне термообработки, снижает качество готовой нити, поэтому для вывода их из зоны термообработки процесс ведут под вакуумом. Отсасываемые из термокамеры газы вместе с продуктами коммуникаций (трубок) охлаждаются и продукты высаживаются на стенках (в основном ворс, частично хлористый водород в присутствии воды). Через

2 — 3 мес. непрерывной работы линии заоиваются отложившимися продуктами, что приводит к частичному или полному падению вакуума в трубках термокамер и, кроме того, происходит сильная коррозия материала вакуумных линий, особенно в сварных швах.

Время работы до появления «свищей» в сварных швах не превышает 6 — 8 мес.

Целью изобретения является повышение эффективности отвода за счет предотвращения высаживания продуктов на стенках трубок.

Указанная цель достигается тем, что способ отвода газов и отработанных про15 дуктов из термокамеры для обработки синтетических волокон путем отсоса газов и отработанных продуктов через отводные вакуумные трубки термокамеры, при отсосе газов и отработанных продуктов, в трубки на участках, имеющих температуру выше

120, вводят газовоздушную смесь в количестве 6 — 30 кг жидкости на 1 м воздуха.

Кроме того, в качестве жидкости используется слабый раствор щелочи.

990348

» о

0,2 0,5 0,6 0,7

Точка контроля, м

Температура в точке, С

92 84 76 42

27 24 22

170 120 110 101

Количество продуктов,4

0 0,1 6

22 21 13 5

3 2 2

Отсасываемые газы по выходу из термокамер имеют высокую температуру до 200—

350 С, за счет чего нагреваются и вакуумные коммуникации. При температурах коммуникаций выше 120 C осаждение продуктов на стенках идет очень медленно, что можно объяснить способностью продуктов деструкции, в частности низкомолекулярных фракций полимера (НМС) к сублимации при пониженном давлении и особенно при повышенной температуре, и о парообразном состоянии при этих условиях остатков растворителя. При температурах коммуникаций ниже указанной на стенках начинает происходить конденсация растворителя, который явИз данных таблицы нетрудно сделать вывод, что оптимальным и, главное, характерным параметром является температура коммуникаций, так как длина участка, имеющего температуру выше !20 С, может меняться и зависит от типа обрабатываемого материала (температуры зоны обработки), температуры отсасываемых газов и степени изоляции коммуникаций.

Именно этим и обусловлен ввод газожидкостной смеси в зону коммуникации, имеющей температуру выше 120 С, т. е. смесь вводится там, где еще не начинается осаждение продуктов деструкции.

Вторым немаловажным фактором для очистки коммуникаций по предлагаемому способу является соотношение жидкости и воздуха в газожидкостной смеси. Пределы

6---30 кг жидкости на м воздуха являются наиболее оптимальными. При меньших, чем

6 кг, величинах жидкости, очистка становится не эффективной, начинается частичное осаждение продуктов на внутренних поверхностях коммуникаций, жидкость нагревается до температуры порядка 40 — 50 С, что приводит к снижению глубины вакуума по всей систем и, кроме того, трудно осуществить дозировку таких количеств через дроссельную шайбу с отверстием малого диаметра. В этих случаях часто происходит забивание отверстия шайбы, что приводит к полному прекращению подачи жидкости и забиванию коммуникаций продуктами деструкции. При подаче жидкости больше 30 кг/м воздуха происходит перенасыщение ею коммуникаций, «захлебывание» их, и частичное ляется активным центром осаждения как

НМС, так и остальных продуктов деструкции полимера.

Авторами проведена экспериментальная работа по определению зависимости количества выделяющихся продуктов (в процентах к общей потере массы волокном при длительных термообработках)от длины участка коммуникации, при этом одновременно измерялась температура по длине коммуникации, выделяемые продукты снимались со всего участка от предыдущей точки до точки контроля. Результаты приведены в таблице.

0,8 0,9 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 попадание жидкости в зону термообработки, что совершенно недопустимо. Кроме того, работа с таким количеством жидкости трезв бует установки специального оборудования для ее выброса из вакуумных коммуникаций, тогда как на машинах термообработки, где применяется предлагаемый способ, это осуществляется водокольцевым вакуумным насосом, создающим разряжение в системе технологических трубок, который может дополнительно выбрасывать до 30 кг/мин жидкости, применяемой для очистки коммуникаций.

Пример 1. При удавливании продуктов разложения нити сразу по выходу их из термокамеры при температуре отсасываемых газов 120 С в коммуникации вводят жидкость в количестве 200 смз/мин. В случае распыла этой жидкости подсасываемым воздухом в количестве 0,01 мз/мин поверх45 ность контакта фаз увеличивается в 6—

10 раз и 99,9 /о отсасываемых продуктов переходит в раствор. Полностью исключается забиваемость коммуникаций продуктами разложения. В случае применения в качест50 ве рабочей жидкости водного раствора

NaOH с концентрацией 0,05"/о, коррозии в швах не наблюдалось в течение двух лет беспрерывной работы.

Пример 2. При улавливании продуктов разложения нити жидкостью ввод и ее распыл осуществляется на участке, имеющем температуру 100 С. Через 6 месяцев работы в термокамере снижается глубина вакуума на 50 /р по сравнению с остальными местами, а через 10 мес работы вакуум про5 падает совсем. При разборке места выяснилось, что линия до места ввода жидкости на длину 20 см была забита твердыми продуктами разложения нити. Линия за участком ввода жидкости и воздуха была чистая вплоть до вакуумного насоса.

Формула изобретения

l. Способ отвода газов и отработанных продуктов из термокамеры для обработки синтетических волокон путем отсоса газов и отработанных продуктов через отводные вакуумные трубки термокамеры, отличаю990348

6 щийся тем, что, с целью повышения эффективности отвода за счет предотвращения высаживания продуктов на стенках трубок, при отсосе газов и отработанных продуктов, в трубки на участках, имеющих температуру выше 120 С, вводят газовоздушную смесь в количестве 6 — 30 кг жидкости на м воздуха.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, в качестве жидкости используется слабый раствор щелочи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 720065, кл. D 01 N 13/28, 1977.

Составитель Г. Балабанова

Редактор Г. Ус Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 11090/13 Тираж Р Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r: Ужгород, ул. Проектная, 4