RU2227183C2

RU2227183C2 - Apparatus for continuous treatment of newly formed thread

Info

Publication number: RU2227183C2
Application number: RU2002107399/12A
Authority: RU
Inventors: А.Т. Серков; Г.А. Будницкий; В.А. Медведев; М.Б. Радишевский; Л.А. Златоустова
Original assignee: Научно-инженерный центр "Углехимволокно"
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2004-04-20

Abstract

FIELD: production of chemical threads. SUBSTANCE: apparatus has vertical tubular chamber provided with narrowing portion and funnel widening in down direction. Funnel has conical opening for passage of thread. Apparatus is further equipped with processing liquid supply device, used liquid discharge device and released hazardous gas exit device. Used liquid and released gas discharge devices are made in the form of ejection tube having length and diameter of 45-100 mm and 13-25 mm, respectively, with length to diameter ratio being 3.4-4.4. Apparatus is used for continuous treatment of newly formed threads, in particular, acrylic and viscous threads. EFFECT: provision for producing of concentrated gas mixtures for maximum possible regeneration thereof, simplified operation and improved maintenance of apparatus. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области производства химических нитей, в частности к устройствам для непрерывной обработки свежесформованных нитей (например, акрильных).The invention relates to the production of chemical threads, in particular to devices for the continuous processing of freshly formed threads (for example, acrylic).

При производстве химических нитей по мокрому способу (акрильных, вискозных) на машинах непрерывного действия после формования необходимо проводить обработку свежесформованных нитей различными жидкостями. К таким обработкам относятся промывка, пластификация, кисловка, отбелка. В ряде случаев при обработке выделяются вредные газы из раствора или обрабатываемого волокна. Например, при производстве акрильных нитей - пары растворителя (диметилформамида, диметилацетамида и др.), а при производстве вискозных волокон - пары сероуглерода и сероводорода.In the production of wet chemical threads (acrylic, viscose) on continuous machines after molding, it is necessary to process freshly formed threads with various liquids. Such treatments include flushing, plasticization, acidification, bleaching. In some cases, during processing, harmful gases are released from the solution or the processed fiber. For example, in the production of acrylic yarns - solvent vapor (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), and in the production of viscose fibers - vapor disulfide and hydrogen sulfide.

Известно устройство для непрерывной обработки химических нитей после формования (пат. Чехословакии №106814, 1963, кл. Д 01 d), содержащее вертикально установленную трубчатую камеру с расширяющейся к низу воронкой, средства для подачи обрабатывающей жидкости, средства для отсоса выделяющихся вредных газов и отвода отработанной жидкости. Волокно поступает в трубчатую камеру снизу через конусообразную горловину воронки. Отделочный раствор поступает противотоком через патрубок, установленный в верхней части устройства, а отработанный раствор, благодаря сужению воронки, стекает не вертикально вниз, а по стенкам воронки в сливной патрубок. Газы, выделяющиеся во время обработки, собираются в верхней части устройства и удаляются через патрубок для отвода газов.A device for the continuous processing of chemical threads after molding (Pat. Czechoslovakia No. 106814, 1963, class D 01 d), containing a vertically mounted tubular chamber with a funnel expanding to the bottom, means for supplying the processing fluid, means for sucking off harmful gases and exhaust waste fluid. The fiber enters the tubular chamber from below through the conical neck of the funnel. The finishing solution flows countercurrently through a pipe installed in the upper part of the device, and the spent solution, due to the narrowing of the funnel, does not flow vertically downward, but along the walls of the funnel into the drain pipe. Gases generated during processing are collected in the upper part of the device and removed through a pipe for exhaust gases.

Недостатком устройства является неполное улавливание выделяющихся вредных газов, т.к. частично газы вместе с жидкостью попадают в нижнюю часть устройства и через отверстие для входа нити (горловину) попадают в зону обслуживания.The disadvantage of this device is the incomplete capture of released harmful gases, because partially, the gases, together with the liquid, enter the lower part of the device and, through the filament inlet (neck), enter the service area.

Другим существенным недостатком является попадание капель жидкости в горловину, разбрызгивание и затруднение обслуживания.Another significant drawback is dropping liquid into the neck, splashing and difficulty in maintenance.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков, получение концентрированной смеси газовыделений для наиболее полной их регенерации.An object of the invention is the elimination of these disadvantages, obtaining a concentrated mixture of gas for the most complete regeneration.

Техническая задача изобретения решается тем, что в устройстве для непрерывной обработки движущихся свежесформованных нитей, содержащем вертикально установленную трубчатую камеру с расширяющейся к низу воронкой и коническим отверстием для направления нитей, средства для подачи обрабатывающей жидкости и средства для отвода отработанной жидкости и выделяющихся вредных газов, средство для отвода отработанной жидкости и выделяющихся вредных газов выполнено в виде установленной в нижней части устройства эжекционной трубки с длиной и диаметром 45-100 и 13-25 мм соответственно, при этом отношение длины трубки к ее диаметру составляет 3,4-4,4.The technical problem of the invention is solved in that in a device for the continuous processing of moving freshly formed threads containing a vertically mounted tubular chamber with a funnel expanding to the bottom and a conical hole for guiding the threads, means for supplying the processing fluid and means for draining the spent liquid and harmful gases released, means for the removal of waste fluid and emitted harmful gases is made in the form of an ejection tube installed in the lower part of the device with a length and 45-100 meter and 13-25 mm respectively, the ratio of the length of the tube to its diameter is 3,4-4,4.

Схематично предлагаемое устройство показано на чертеже. Согласно изобретению устройство для непрерывной обработки нитей содержит вертикально установленную трубчатую камеру 1, имеющую сужение 2 и расширяющуюся к низу воронку 3. В верхней части устройства предусмотрен патрубок 4 для подачи обрабатывающей жидкости. Воронка снабжена коническим отверстием (штуцером) 5 для направления нити. В нижней части устройства установлена эжекционная трубка 6, связанная с коллектором 7. Коллектор снабжен штуцерами 8 и 9 для отвода жидкости на регенерацию и улавливания газов соответственно. Эжекционная трубка 6 имеет определенную длину и диаметр, находящиеся в пределах 45-100 и 13-25 мм соответственно. Отношение длины к диаметру при этом составляет 3,4-4,4. Эти параметры находятся в зависимости от расхода жидкости Q. При разном расходе обрабатывающей жидкости длина и диаметр трубки определяются скоростью течения жидкости, размером поверхности соприкосновения жидкости и газовой фазы, а также сечением трубки, занятое газовой фазой. Установить точную аналитическую зависимость между перечисленными параметрами не представляется возможным.Schematically, the proposed device is shown in the drawing. According to the invention, a device for continuous processing of threads comprises a vertically mounted tubular chamber 1 having a narrowing 2 and a funnel 3 expanding towards the bottom. A pipe 4 for supplying the processing fluid is provided in the upper part of the device. The funnel is equipped with a conical hole (fitting) 5 for guiding the thread. In the lower part of the device there is an ejection tube 6 connected to the collector 7. The collector is equipped with fittings 8 and 9 for draining the liquid for regeneration and collecting gases, respectively. The ejection tube 6 has a certain length and diameter, which are in the range of 45-100 and 13-25 mm, respectively. The ratio of length to diameter in this case is 3.4-4.4. These parameters depend on the flow rate of the fluid Q. For different flow rates of the processing fluid, the length and diameter of the tube are determined by the velocity of the fluid, the size of the contact surface of the fluid and the gas phase, and the cross-section of the tube occupied by the gas phase. It is not possible to establish an exact analytical relationship between these parameters.

В таблице представлена экспериментальная зависимость между расходом обрабатывающей жидкости и размерами эжекторной трубки, при которой надежно предотвращается проскок газов и жидкости через штуцер 4.The table shows the experimental relationship between the flow rate of the processing fluid and the size of the ejector tube, which reliably prevents the leakage of gases and liquids through the nozzle 4.

Большим преимуществом устройства является возможность работы его при транспортировании нити как сверху вниз, так и снизу вверх.A great advantage of the device is its ability to transport the thread from top to bottom and from bottom to top.

Устройство работает следующим образом. Свежесформованную нить из зоны формования направляют сверху вниз в трубчатую камеру 1 устройства. Благодаря сужению 2 в камере создается слой жидкости 10, в котором происходит обработка нити. Жидкость после обработки проходит через сужение 2 и далее вследствие адгезии отводится по стенкам воронки 3 на дно устройства, образуя слой жидкости 11. Конический штуцер 5, смонтированный на дне устройства, предотвращает утекание жидкости по нити. Отработанная жидкость через эжекционную трубку 6 стекает в коллектор 7 и отводится на регенерацию через штуцер 8. Локализация газовыделений достигается эжекцией газов посредством потока жидкости в трубке 6, выполненной с определенными размерами и отношением длины к диаметру 3,4-4,4. Отсасываемые газы попадают в коллектор вместе с жидкостью, а оттуда через штуцер 9 направляются на регенерацию. Эжектируемый воздух просасывается через штуцер 4, благодаря чему предотвращается унос вредных газов и жидкости вместе с нитью.The device operates as follows. Freshly formed thread from the forming zone is sent from top to bottom in the tubular chamber 1 of the device. Due to the narrowing 2 in the chamber, a layer of liquid 10 is created in which the thread is processed. The liquid after processing passes through the narrowing 2 and then, due to adhesion, is discharged along the walls of the funnel 3 to the bottom of the device, forming a layer of liquid 11. A conical fitting 5 mounted on the bottom of the device prevents leakage of liquid along the thread. The spent liquid through the ejection tube 6 flows into the collector 7 and is discharged for regeneration through the nozzle 8. Localization of gas evolution is achieved by ejection of gases by means of a liquid flow in the tube 6, made with certain sizes and a ratio of length to diameter of 3.4-4.4. The suction gases enter the collector together with the liquid, and from there through the nozzle 9 are sent to regeneration. Ejected air is sucked through the nozzle 4, thereby preventing the entrainment of harmful gases and liquids along with the thread.

Ниже приведены примеры работы устройства при производстве акрильных и вискозных нитей.Below are examples of the operation of the device in the production of acrylic and viscose yarns.

Пример 1. Свежесформованная акрильная нить из раствора в диметилацетамиде линейной плотностью 150 текс подвергается пятикратной пластификационной вытяжке в растворе, содержащем 5% ДМАА при температуре 95°С. Количество подаваемой пластификационной жидкости Q=60 л/час. Для создания эффекта эжекции и прососа воздуха через штуцер 5, чтобы предотвратить проскок паров ДМАА и пластификационной жидкости вместе с нитью, длина и диаметр эжекционной трубки равны 50 и 15 мм соответственно, т.е. отношение L/d=3,3. Пример 2. Свежесформованная вискозная нить линейной плотностью 460 текс подвергается пластификационной обработке раствором, содержащим 2% серной кислоты при температуре 98°С. Количество подаваемой пластификационной ванны 150 л/ч. Длина и диаметр эжекционной трубки соответственно равны 65 и 17 мм, т.е. отношение L/d=3,8. Выделяющиеся при обработке сероводород и сероуглерод в смеси с воздухом отводятся в коллектор 7 и далее через штуцер 9 на регенерацию.Example 1. A freshly formed acrylic thread from a solution in dimethylacetamide with a linear density of 150 tex is subjected to five-fold plasticization drawing in a solution containing 5% DMAA at a temperature of 95 ° C. The amount of supplied plasticizing fluid Q = 60 l / h. To create the effect of ejection and air leakage through the nozzle 5, in order to prevent the passage of DMAA vapor and plasticizing fluid with the thread, the length and diameter of the ejection tube are 50 and 15 mm, respectively, i.e. L / d ratio = 3.3. Example 2. Freshly formed viscose yarn with a linear density of 460 tex is plasticized with a solution containing 2% sulfuric acid at a temperature of 98 ° C. The amount of plasticizing bath supplied is 150 l / h. The length and diameter of the ejection tube are respectively 65 and 17 mm, i.e. L / d ratio = 3.8. The hydrogen sulfide and carbon disulphide released during processing in a mixture with air are discharged into the collector 7 and then through the nozzle 9 for regeneration.

Claims

A device for continuous processing of a freshly formed yarn containing a vertically mounted tubular chamber with a narrowing and a funnel expanding downward, having a conical opening for the passage of the yarn, means for supplying the processing fluid and means for draining the spent liquid and harmful gases emitted, characterized in that the means for removing the spent the liquid and the gases released are made in the form of an ejection tube, the length and diameter of which are respectively 45-100 mm and 13-25 mm, while the ratio of length to diameter labor is 3.4-4.4.