Способ получения химических волокон Советский патент 1980 года по МПК D01F1/00 D01D1/09 

Изобретение относится к производству хи мических волокон, в частности путем формова ния их из растворов- или расплавов полимеров Известен способ формования из растворов полимеров, согласно которому отфильтрованны и отдегазированный раствор из хамического отделения крупным напорным насосом подают к коллекторам прядильных машин, тде поддер живают давление ЗШ - 6 «10 Па перед дозирующими шестеренными насосами, уста нов ленными на каждом рабочем месте. Дозирующий насос под давлением 10-10 -30-10 Па продавливает раствор через фильтрпалец и фильеру в зону формования волокна L1. Известен способ формования из расплавов полимеров, по которому расплавлеьшый полимер подают под небольшим избыточным давлением к блоку шестеренных насосов, при этом напорный насос, развивает давление от 25 «10 - 39-10 Па перед дозирующим насосом, затем продавливающим расплав под давлением 50 - 98-10 Па через фильтр и фильеРУ 2. Общим недостатком известных способов является снил ающаяся во времени подача полимера к ф1шьере вследствие увеличения перетока раствора или расплава из нагнетательной линии насоса во всасывающую по мере износа деталей и увеличения зазоров. Следствием этого является утонение формуемого волокна. Близким к предлагаемому является способ полученш химических волокон формованием раствора или расплава полимера с помощью прядш1ьиого щестеренного насоса через филье РУ при избыточногу да&пении перед последней, при этом давлением всасывания насоса равно 2-3,5-10 Па, а давление нагнетани.ч 10-2010 Па, с последующим отверждением сформованного волокна 3. Однако волокно, полученное по зтому способу, недостаточ 1о равномерно по толщине. Кроме того, вследствие различия в точности из готов лен iw разных насосов наблюдаются определенный разброс показателей по pa6o4tM местам пряд11льной мащ1шы. Для обеспечения технологически приемлемой равномерности волокон требуются чрез-.

37

вычайно высокая точность изготовления шестеренных насосов и большие затраты на поддержание высокого класса точности насоса за счет систематического проведения сложных аттестационных испытаний и селективного подбора дозирующих насосов.

Целью изобретения является повышение равномерности волокна по толщине.

Поставленная цель достигается тем, что давление всасывания щестеренного насоса при получении химических волокон формованием раствора или расплава полимера через фильеру при избыточном давлении перед последней и отверждением сформованного волокна поддерживают на 3-10 - 8 «10 Па выше давления нагнетания.

Пример 1. Раствор ароматического полиамида (АПА) в диметилацетамиде (ДМА) с вязкостью 52,0 Па-с подают к шестеренным дозирующим насосам НШ-0, 6ИЗ, проработавшим свыше 10 суток на 12 местной прядильной машине, под давлением 8-10 Па. Дозирующий насос при продавливании раствора через фильтр-палец, заряженный одним слоем байки и двумя слоями шифона, предфильерньш фильтр, состоящий из нержавеющей сетки и фильеру 200/0,1, развивает давление Формуют в водно-диметилацетамидную осадительную ванну нить-линейной плотностью 58,8 текс.

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 58,8 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 3%, коэффициент вариации по толшлне (KB) 1,9%.

П р и м е р 2. Волокно формуют согласно лримеру 1, но раствор подают к насосу под давлением 10-10 Па.

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 58,8 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 2%, коэффициент вариации по толщине КБ 0,36%.

П р и м е р 3. Волокно формуют согласно примеру 1, но раствор подают к насосу под давлением 13-10 Па.

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 58,8 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ±3%, коэффициент вариации по толщине Кв 0,85%.

П р и м е р 4. Волокно формуют согласно примеру 1, но раствор подают к насосу под давлением 7 10 Па.

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 58,8 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 5%, коэффициент вариации по толщине 3,4%.

II р и м ер 5, Волокно (|юрмуют согласно примеру 1, но раствор подают к насосу под давлением 14-10 Па.

di

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 58,8 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ±4%, коэффициент вариации по толщине 3,29г.

П р и м е р 6. Расплав поликапроамида с вязкостью 120 Па-с подают с помощью напорного шестеренного насоса к четырем дозирующим насосам Hlii-0,6K3, испытанным в соответствии с ГОСТ5475-70 и имеющим следующие неравномерности: 3,10, 12 и 15%. Расплав поступает во все дозирующие насосы под давлением 2510 Па. Дозирующие насосы при продавливании расплава через фильерный комплект развивают давление 2210 Па. Формуют нить на опытном стенде со скоростью 0,5 м/с. Параметры расплава, обдувочной шахты, системЬ управления и замасливания выдерживали стабильно, кинематика приема нити на вращающуюся бобину не изменялась.

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность 10 текс, отклонение фактической, линейной плотности от номинальной ± 2,5%, коэффициент вариации по толщине KB 1,8.

П р и м е р 7. Волокно формуют согласно примеру 6, но расплав подают к дозирующемунасосу под давлением 27-Ю Па.

Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 10 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 1%, коэффициент вариации по толщине KB 0,3 .

П р и м.е р 8, Волокно формуют согласно примеру 6, но расплав подают к дозирующим насосам под давлением 30-10 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 10 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 2,5%, коэффициент вариации по толщине KB 0,7.

П р и м е р 9. (для сравнения),. Волокно формуют согласно примеру 6, но расплав подют дозирующим насосом под давлением 24 X ХШ Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 10 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 3,5%, коэффициент вариации по толщине KB 3,1%.

П р и м е р 10. Волокно формуют согласно примеру 6, но расплав подают под давлением 3110 -Па, сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линей 5765412 .6

пая плотность нити 10 текс, отклонение факгя-Пример 16. Раствор вискозы с содерческой линейной плотности от номинальнойжанием а-.целлюлозы 8,5% и динамической вяз±3,1%, коэффициент вариации по толщине KB 3,07г. П р и м е р 11. Раствор сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в роданистом натрии с концентрацией полимера 16% и динамической вязкостью 14,0 Па-с подают к четырем шестеренным насосам НШ-0,6ИЗ испытанным в соответствии с ГОСТ 5.2085-73 и имеющим следующие неравномерности: 1,2; 3,8; 4,6; 6,8i, Раствор поступает во все дозирующие насосы под давлением Ю Ш Па. Дозирующий насос при продавливаний pactBOpa через металлокерамический фильтр-палец, пред- 15 фильерный фильтр и фильеру 100/0,08 развивает давление 7 10 Па. Формуют волокно с линейной плотностью 29,4 текс в водном растворе -роданида натрия. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотност нити 29,4 текс, отклонения фактической линейной плотности от номинальной ± 2,5%, коэффициент вариации по толщине KB 1,3%. Согласно ТУ коэффициент вариации по толщине не должен превышать 2,5%. Пример 12. Волокно формуют соглас но примеру 11, но раствор подают к насосу нод давлением 12-10 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 29,4 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 1,5%, коэффициент вариации по толщине KB 0,4%. П р и м е р 13. Волокно формуют согласно примеру 11, но раствор подают к нас су под давлением 15 1.6 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотност нити 29,4 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 2,5%, коэффициент вариации по толщине КБ 0,6%. Пример 14. Волокно формуют согласно примеру 11, но раствор подают к нас су под давлением 9 10 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотност нити 29,4 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной ± 3,5, коэф фициент вариации по толщине КБ 3,1%. Пример 15. Волокно формуют соглас но примеру 11, но раствор подают к насосу под давлением 16-10 Па. Сформованное волокно характеризуется следуюищми показателями: линейная плотность нити 29,4 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной 2,6%, коэффициент вариации по толщине KB 2,59%. костью 12Па-с подают к шестеренн 1м насосам НШ-0,ЗИЗ, испытанным в соответствии с ГОСТ 5.2085-73 и имеющим следующие неравномерности: 1, 2, 3, 3, 2, 5, 6; 6, 7%. Раствор поступает во все дозирующие насосы под давлением 7 10 Па. Дозирующий насос при продавливании раствора через фильтр-палец, предфильерный фильтр и фильеру 60/0,08 развивает давление 4-10 Па. Формует волокно с линейной плотностью 10 текс в сернокислотную осадительную ванну. Сформованное волокно характеризуется следующими показа- . телями: линейная плотность нити 10 текс. отклонение фактической линейной плотности от ном1шальной 2,0%, коэффициент вариации по толщине KB 1,6%. Согласно ГОСТ 8871-67 коэффициент вариации по толщине для вискозных текстильных нитей не более 2%. Пример 17. Волокно формуют согласно примеру 16, но раствор подают к насосу под давлением 9-10 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 10 текс, отклонение фактической линейной плотности от ном1шальной 1%, коэффициент вариации по толщине KB 0,8%. Пример 18. Волокно формуют согласно примеру 16, но раствор подают к насосу под давлением 1210 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: Л1шейная плотность нити 10 текс отклонение фактической линейной плотности от номинальной 1,7%, козф-i фициент вариации по толщине KB 1,56%. П р и м е р 19. Волокно формуют согласно примеру 16, но раствор подают к насосу под давлением 6IО Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 10 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной 2,2%, коэффициент вариации по толщине КБ 2,15%. П р и м е р 20. Волокно формуют согласно примеру 16, но расгаор подают к насосу под давлением 13-10 Па. Сформованное волокно характеризуется следующими показателями: линейная плотность нити 10 текс, отклонение фактической линейной плотности от номинальной 2,1%, коэффициент вариации по толщине KB 2,05%. Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с сзтцествующими способами следующие преимущества: возможность повышения качества химических волокон; увеличение срока службы дозирующих насосов;

снюкение требований к качеству изготовления дозирующих иасосов, что позволяет получить большой экоиомический эффект.

Кроме того, данный способ позволяет успешно использовать насосы со значительно большими зазорами. Снижение же требований к точности изготовления удешевляет существенно их производство и эксплуатацию, позволяет значительно увеличить срок службы насосов, что особенно важно в массовом масштабе.

Формула изобретения

Способ получения химических волокон формованием раствора или расплава полимера с помйщью прядильного шестеренного насоса через филье,ру при избыточном давлении перед последней и отверждением сформованного волокна, о тличающийся тем, что, с целью повышения равномерности волокна по толщине, давление всасывания насоса поддерживают на 3«10 - 810 Па выше давления нагнетания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гетце К. Производства вискозных волокон. М., Химия, 1972, с. 600.

2.Фишман К. Е., Хрузин Н. А. Производство волокна капрон. М., Химия, 1976, с. 312.

3.Гвоздев В. В., Матвеев В. С. Исследование устойчивости подачи дозирующего насоса. Промышленность химических волокон, 1976, № 7, с. 17-22 (прототип).