Способ получения вискозы Советский патент 1981 года по МПК C08B9/00 

(З) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИСКОЗЫ

Изобретение относится к технолрт гии получения искусственного волокна . и может быть использовано на пред-, приятиях химической промышленности при производстве вискозного волокна Известен способ получения вискозы, при котором в одном аппарате 8А прово дят последовательно все основные стадии технологического процесса: мерсеризацию, предсозревание, ксантогенирование и растворение 1. Однако в таком аппарате невозможно осуществить отжим щелочной целлюлозы от изб 1точной мерсеризационной щелочи. Наличие избытка щелочи приводит к перерасходу реагентов на последующих операциях, а также к образованию 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 облагороженную целлюлозу, строго выдерживать технологические параметры,уменьшить цел/юлозы в аппарат, се это приводит к снижению производительности и удорожанию готовой продукции. Известен также способ получения вискозы, включающий получение ксантогената целлюлозы и его растворение путем перемешивания и диспергирования в растворе щелочи с последующей фильтрацией раствора Г2. Кроме первой фильтрации, котЬрая освобождает вискозу от механических примесей и наиболее крупных гель-часг тиц, этот способ нуждается в проведении еще одной-двух фильтраций, с помощью которых избавляются от гельчастиц размером более 10 мкм. Известно, что в процессе растворения квантогената целлюлозы не вся масса продукта переходит в раствор. В вискозе наблюдается большое количество гелеобразных частиц, создающих микроскопические гетерогенности. Природа

гель-частиц разнообразна, в т.ч. это непрореагировавшие с сероуглеродом в процессе ксантогенирования частицы щелочной целлюлозы и/или ксантогената целлюлозы с малым значением j . 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 дополнительную фильтрацию внее 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 привел к необходимости регенерации фильтровальных материалов путем их стирки При этом расходуется огромное количество воды, которая загрязняется гель-частицами и вискозой и становится щелочной. Для сброса такой воды в естественные водоемы ее необходимо нейтрализовать кислотой и профильт;ровать от гель-частицы. Все это чрезвычайно 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 вискоз в аппарате роторно-импульсного типа при градиенте 5-10 1/с и колебании обрабатываемой вискозы в диапазоне частот «-I 2 кГц.

Такой способ позволяет ликвидировать последующие фильтрации, заменив их обработку вискозы в роторноимпульсном аппарате. Находящиеся в вискозе гель-частицы, попадая в условия воздействия на них больших напряжений 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 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 удаляю механические примеси и крупные гельчастицы. После фильтрации вискозу направляют на обработку в роторно-импульсный аппарат, состоящий из коаксиально установленных вращающихся и неподвижных цилиндров, снабженных прорезями в боковых поверхностях. При этом величина градиента скорости равная отношению окружной скорости вращающихся цилиндров в величине зазора между вращающимся и неподвижным цилиндрами, составляет 5-10 1/с, а ге- нерируемая аппаратом частота перекрытий прорезей в боковых поверхностях зависящая от числа оборотов вращающихся цилиндров и числа прорезей, составляет -Т2 кГц.

При обработке вискозы в поле больших напряжений сдвига и в звуковом поле оставшиеся гель-частицы, щелочной целлюлозы и ксантогената с низким значением 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 зе, полученной на производстве и по предлагаемому способу, Нредставлены а таблице.

Как видно из таблицы, содержание и размер гель-частиц в вискозе, полученной по предлагаемому способу, резко уменьшается по сравнению с вискозой, полученной по существующей технологии. Так, после первой фильтрации в вискозе наблюдается 150 шт. гель частиц размером 10-15 мкм, а после обработки в роторно-импульсном аппарате (РИА) гель-частиц содержит всего 10 шт.Jпричем 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 искл1рчить из технологического процесса вторую и третью фильтрации, вследствие чего высвобождается З 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 качество вискозы.

со

го

о

сз

о

1Г

I сэ

I

C3

CD LA

о

1Л

О CSi

I

CD

О Ln CM

СЭ LA CNJ

S 3

IS

2

X (U

H X С

m ь o

о 98 Формула изобретения Способ получения вискозы, включающий получение ксатчтогената целлюлозы и растворение его в растворе щелочи с последующей фильтрацией полученной вискозы, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения качества вискозы, после фильтрации вискозу обрабатывают в аппарате роторно-импульсногр типа при градиенте скорое8305910ти 5101/с и колебании обрабатываемой вискозы в диапазоне частот 12 кГц, технологии производства химических волокон. Т. 1. М., ТЭб, с. 336. 2. Роговин З.А, Новое в производние, 1977, с, 25 (прототип). Источники информации, s принятые во внимание при экспертизе 1, Роговин З.А, Основы химии и to стве химических волокон. М,, Зна