Лекция 24. Формование нити. Параметры процесса

Физические и химические процессы при формовании

Формование вискозных нитей проводятся из раствора мокрым способом. Сущность процесса заключается в взаимодействии струек вискозы с компонентами осадительной ванны в результате происходит выделение полимера в форме пучка нити.

Осадительная ванна – это водный раствор трех компонентов серной кислоты, сульфата цинка, сульфата натрия.

Процесс формования сопровождается химическими уравнениями в результате которых образуется гидратцеллюлоза, сульфат натрия, сероуглерод, сероводород.

1)Реакция нейтрализации

2NaOH +H₂SO₄ =Na₂SO₄ +2H₂O

2) Ксантогенат целлюлозы взаимодействует с серной кислотой

Химические процессы при формовании

1)Нейтрализация растворителя серной кислотой с одновременным осждением ксантогената целлюлозы

2)Выделение гидратцеллюлозы в форме пучка нити

3)Уменьшение степени набухания сформованной нити

4)Образование побочных продуктов (сульфата цинка, сероуглерода, сероводорода, серы)

Для получения структурооднородной нити необходимо

1)иметь молодую вискозу

2)увеличить концентрацию серной кислоты с целью уменьшения степени диссоциации её

3)увеличить содержание сульфатов в осадительной ванне (сульфат натрия, сульфат цинка)

Параметры процесса формования

1.Состав осадительной ванны

Серная кислота – 120-140 г/л

Для нейтрализации осаждения, а также разложения ксантогената целлюлозы

Сульфат натрия – 260-320 г/л

Для уменьшения степени диссоциации серной кислоты, а также уменьшение степени набухания сформованной нити

Сульфат цинка – 12-20 г/л

Для увеличения прочности сформованной нити, т.к цинк-ксантогенат является более устойчивым к разложению

2.Скорость формования составляет 80-105 м/ мин, низкая по сравнению с синтетическими волокнами. Выбор скорости формования зависит:

-от прочности нити

-от сопротивления осадительной ванны

-от величины крутки

3.Температура формования составляет 45-50⁰С.

Выбор температуры зависит:

-от растворимости сульфата натрия

-от скорости хим. процессов

-от условий труда

4.Фильерная вытяжка-это отношение разницы скорости приема сформованной нити и скорости истечения к скорости истечения

w=v₁-v₂/v₂*100%

w- фильерная вытяжка, %

v₁ –скорость приема, м/мин

v₂-скорость истечения, м/мин

Вывод: чем больше скорость формования, тем больше фильерная вытяжка

Для уменьшения фильерной вытяжки необходимо:

1)увеличить подачу вискозы к фильере

2)увеличить количество отверстий в филере или их диаметр

5.Степень вытяжки составляет 14-30%, необходима для увеличения прочности нити

w=v₁-v₂/v₂*100%

v₁ и v_2- скорость вращения продольных и поперечных дисков

Способы получения вискозной, текстильной нити

Различают три способа: бобинный, центрифугальный, непрерывный

Схема бобинного способа формования

Рис. 58- Схема бобинного способа формования 1-дозирующий насос, 2-свечевой фильтр, 3-червяк, 4-фильера, 5- корыто осадительной ванны, 6- раскладочный механизм; 7—бобина; 8—насосный вал.

Вискоза из хим. цеха по трубопроводам поступает к машине формования. Дозирующий насос обеспечивает подачу определенного количества вискозы и продавливание её через фильеру. Насос состоит из 3 пластин в центральной пластине имеются два гнезда в которые установлены шестерни. Перед подачей к фильере вискозы фильтруют через фильтр палец. Фильтр палец состоит из пальца, головки и корпуса. Фильера – это колпачок в донышке которого находятся отверстия (0,05-0,1 мм). Фильера выполнена из золота и платины, а также могут быть стеклянные.

Сформованная нить при помощи нитераскладчика принимается на бобину.

Центрифугальный способ формования

Дозирующие насосы, диски и раскладочный механизм при­водятся в движение от общего электродвигателя, расположенного в головной части машины. При помощи сменных шестерен можно изменять в широких пределах частоту вращения дисков, насосных валов и раскладочного механизма, при этом изменяются условия формования нити. Сформованная нить на центрифугальной пря­дильной машине после выхода из фильеры заправляется на два прядильных диска, являющихся тянущим и вытягивающим нить механизмом. С верхнего прядильного диска нить сходит и направ­ляется в центрифугу, где при помощи стеклянной воронки, дви­жущейся по вертикали вверх и вниз, раскладывается по стенкам центрифуги.

Осуществление этих операций на центрифугальной машине про­изводится при помощи специальных деталей, устанавливаемых только на этих машинах.

Сформованная нить равномерно укладывается по вы­соте стенки кружки (центрифуги) при помощи движущейся вверх и вниз стеклянной воронки. По длине воронка имеет 3—5 суже­ний, которые предотвращают возможность соприкосновения, а тем самым и прилипания мокрой нити к стенкам воронки по всей ее длине, благодаря чему уменьшается трение.

Центрифугальная кружка имеет в нижней части несколько отверстий для удаления капелек осадительной ванны. Крепление кружки к электроверетину производится при помощи бронзовой втулки. На данной машине нить приобретает крутку на участки от прядильного диска до оконца в воронки.

Рис 59- Центрифугальная машина для формования 1 — зубчатый дозирующий насос; 2— свечевой фильтр; 3 — червяк; 4— фильера; 5 — осадительная ванна; 6, 7 — прядильные диски; 8 — прядильная воронка; 9 — центрифугальная кружка с куличом; 10 — электрове­ретено

Вопросы для закрепления

1. Формование вискозных нитей - это?

2.садительная ванна -это?

3. Химические процессы при формовании?

4.Параметры формования?

5.Способы получения вискозной нити?

6.Сушность барабанного способа формования?

7.Сущность центрифугального способа формования?