RO107705B1 - Procedeu pentru spălarea cablurilor acrilice - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un procedeu pentru spălarea cablurilor din fibre acrilice, destinate utilizării ca fibre precursoare pentru fibrele carbon. Conform invenției, cabluri acrilice în stare uscată, depuse sub formă de gatou, cu conținut inițial de 3...5% solvent de filare, se supun extracției cu apă a solventului, în mod discontinuu, la nivele termice superioare (8o,...100°C), realizându-se îndepărtarea urmelor de solvent rezidual, din fibră. Cablul are un conținut de maximum 0,1% carbonat de etilena.

Description

Invenția se referă ia un procedeu pentru spălarea cablurilor acrilice, destinate utilizării ca fibre precursoare pentru fibrele carbon.

Succesiunea rapidă a generațiilor de fibre sintetice cu proprietăți și comportări fizico-mecanice diferite, impune exigențe sporite regimurilor tehnologice de purificare, astfel încât să se creeze premizele obligatorii obținerii unor calități superioare a acestui tip de materiale fibroase.

în cazul fibrelor acrilice, în funcție de domeniul de utilizare, importanța îndepărtării impurităților tehnologice, în general, și a solventului de filare în special, rezultă din faptul că menținerea lui în fibră peste o anumită limită face ca în faze ulterioare de prelucrare, în care cablul acrilic este supus acțiunii unor temperaturi ridicate, să aibă loc lipiri de filamente determinate de gonflarea și dizolvarea fibrei și prin aceasta alterarea caracteristicilor dinamometrice ale produsului.

Operația de spălare de care uzează tehnologia convențională pentru îndepărtarea solventului de filare din cablu, constă în trecerea fascicolului de filamente (în prealabil etirate) printr- un anumit număr de căzi de spălare conținând soluții apoase diluate de carbonat de etilena, la temperatură de 5O...8O°C.

Dezavantajul procedeului cunoscut constă în faptul că nu permite micșorarea procentului de solvent rezidual sub 0,6% (procente masice).

Procedeul pentru spălarea cablului din fibre acrilice, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că, extracția solventului de filare din cablurile acrilice filate umed, rezultate după faza de uscare, depuse sub formă de gatouri, cu lungimi cuprinse între 2500 și 3500 m, de preferință 2800...3000 m, are loc la temperaturi de 8O...1OO°C, de preferință 85,..95°C, timp de 30...60 min, de preferință 35...50 min, hidromodul 1 : 15...25, de preferință 1 : 20...1 : 23, flota circulând în dublu sens, durata fiind de 5...10 min.

Procedeul, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- permite realizarea purificării avansate a cablurilor acrilice;

-diminuează pericolul de deformare a filamentelor cablului prin executarea extracției după faza de uscare, în care are loc definitivarea structurii intermacromoleculare și prin aceasta eliminarea efectului negativ produs de fenomenul de contracție a filamentelor pe parcursul extracției;

- se realizează pe instalație simplă, de tipul celor de vopsire- spălare, cu circulația flotei și material staționar în formate înfășurate, aparatul de extracție încadrându-se în grupul recipientelor cu pereți subțiri;

- nivelele termice ridicate de lucru, compensează duratele de extracție mai mici în condițiile menținerii randamentului de extracție la valori superioare.

Se dau, în continuare, exemple de realizare a invenției:

Exemplu 1. Gatouri de cabluri acrilice filate umed, rezultate după faza de uscare, cu lungimi de aproximativ 3000 m și cântărind aproximativ 5 kg fiecare, se introduc în cada aparatului de extracție.

Numărul gatourilor variază în funcție de dimensiunile căzii de extracție pentru menținerea hidromodulului în limite convenabile.

Ansamblul de filamente pe care îl constituie cablul înfășurat sub formă de gatou este permeabil pentru flota de extracție datorită existenței interstițiilor dintre ele - porii interfire - distribuția fluxului de lichid producându-se în func107705 ție de structura formatului de înfășurare a cablului și de condițiile curgerii hidrodinamice.

Bazată pe solubilitatea în apă a carbonatului de etilenă, îndepărtarea acestuia din materialul fibros prin extracție constă, în esență, într-un transfer de masă realizat prin difuzie.

în ceea ce privește factorii de influență ai procesului, aceștia sunt:

- temperatura de extracție;

- timpul de extracție;

- concentrația inițială de solvent de filare (concentrația de solvent cu care circulă cablul din faza tehnologică, imediat precendcntă extracției în gatou);

- hidromodulul (raportul cantitatea dc material supusa extracției cantitatea de flota de extracție '

- sensul de circulație a flotei de extracție prin stratul de material fibros (din interior spre exterior și invers);

- geometria formatului de înfășurare (grosimea stratului de material, densitatea de înfășurare).

Efectul extracției va constitui o rezultantă a suprapunerii acțiunilor acestor factori, cea mai mare influență exercitând o temperatura de extracție.

Pentru o calitate superioară a extracției solventului din cablu se recomandă;

- creșterea temperaturii de extracție;

- prelungirea duratei de extracție;

- concentrații inițiale de solvent de filare reduse;

- sens dublu de circulație a flotei (din interiorul spre exteriorul stratului de material și invers) cu durate egale de timp pentru fiecare trecere;

- hidromodule reduse.

Date de geometrie a gatoului:

- format cilindric cu depunere în cruce;

- grosimea stratului de material înfa4 șurat aproximativ 80 mm;

- lungimea gatoului 280 mm.

Se lucrează la 90°C timp de 35 min, Hm : 1 : 23, sens de circulație a flotei 5 min, din interiorul spre exteriorul stratului de material și invers.

Pentru concentrații inițiale de solvent de filare, variind în intervalul 3...5% procente maxim, randamentul procesului determinat cu relația:

C; — Cf = ——— · 100 în care:

- Ci = concentrația de solvent pe cablu înainte de extracție (%);

- Cf = concentrația de solvent de filare după extracție (%);

este de 99,96%.

Exemplul 2. Cabluri acrilice filate umed, rezultate după faza de uscare, de lungimi și greutăți aproximativ egale (3400 și respectiv 5,6 kg) depuse sub formă de gatouri de format cilndric, cu lungimea de 280 mm și grosimea stratului de material înfășurat de aproximativ 90 mm, se supune extracției cu apă a solventului de filare la 85°C, timp de 40 min, hidromodulul 1:20, asigurându-se circulația flotei în dublu sens : 10 min, din interiorul spre exteriorul stratului de material și invers.

Se realizează o diminuare a conținutului de solvent de filare de la 3...5% inițial până la eliminarea urmelor de solventdin fibră, randamentul procesului fiind de 99%.

Claims (1)

1. Procedeu pentru spălarea cablurilor din fibre acrilice, destinate utilizării ca fibre precursoare, pentru fibrele carbon, caracterizat prin aceea ca, cabluri acrilice polifilamentare filate umed, în prealabil coagulate, etirate, spălate, avivate și uscate cu lungimi de2500.„3500 m, depuse sub formă de gatou, se supun extracției cu apă timp de 30...60 min, la o temperatură de 80...100°C, și hidromodul 1 :

   15...1 : 25, asigurându-se sens dublu de circulație a flotei, cu durate egale de timp pentru fiecare trecere, 5 : 10 min, din interiorul spre exteriorul stratului de material și invers.