UA26141C2 - Спосіб одержаhhя целюлозhих тіл шляхом формуваhhя та пристрій для його здійсhеhhя - Google Patents

Abstract

Спосіб одержання целюлозних тіл шляхом формування передбачає охолодження розчину безпосередньо після формування. Винахід стосується способу одержання целюлозних тіл, а також пристрою для здійснення способу.

Description

целлюлозньхх тел пропускают через устройство, формирующее пленку в направлений в значительной степени под прямь!м углом к потоку газа.

Неожиданньїм оказалось, что проблема склеивания может бьіть устранена простьїм способом, когда на тепльїй сформованньй раствор воздействуют, по меньшей мере, двумя газовьїми потоками, предпочтительно действующими с противоположньх сторон.

Форма вьшполнения зтого варианта заявленного способа получения целлюлозньїх нитей заключается втом, что тепльїій целлюлозньйй раствор пропускается через фильеру с множеством отверстий, которье расположень! в значительной степени кольцеобразно, причем предложенньїй тепльїй сформованньй раствор подвергается действию обоих газовьїх потоков таким образом, что один газовьй поток направлен радиально наружу, а другой радиально внутрь. Таким образом, возможно усилить зффект охлаждения, пропуская пучок нитей толщиной до 1,4 нитей/мм:2 через отрезки, равнье, по меньшей мере, 5Омм, без склеивания отдельньх волокон между собой.

При охлаждений тепльій, сформованньй раствор, особенно теплая масса теряет количество тепла, равное, по меньшей мере, 20кдж/кг раствора, предпочтительно между 20 и З50кдж/кг раствора.

Из заявки |І6б| известно устройство для получения целлюлозньїх нитей из раствора целлюлозь! в окиси третичного амина, которое содержит фильеру с отверстиями.

Недостатком известного устройства является невозможность установить длинньй воздушньй зазор между фильерой и осадительной ванной.

Задачей изобретения является создание устройства, которое устраняеєт зти недостатки и имеет возможность установить зазор между фильерой и осадительнріиї ванной, благодаря чему в зтом устройстве имеется достаточно времени для воздействия на текстильнье свойства волокон посредством фильерного вьітягивания.

Задача изобретения заключаеєется в созданиий устройства, которое содержит фильеру с отверстиями и снабжено расположенньмми непосредственно под отверстиями фильерь! средством подвода охлаждающего газа для охлаждения целлюлозньх нитей.

Технический результат достигаеєтся за осчет того, что устройство снабжено расположенньми непосредственно под отверстиями фильерь средством подвода охлаждающего газа для охлаждения целлюлозньх нитей.

Особая разработка заявленного устройства заключается в том, что отверстия фильерь! расположень кольцеобразно и что средство подвода охлаждающего газа размещено в центре кольца, образованного отверстиями фильерьі.

Для равномерного охлаждения очень толстого пучка волокон, которье зкструдируются из фильерь с плотностью отверстий более 0,7 отверстий/мм?, оказалось вьгодньм, когда на пучок нитей направлен дополнительно еще один поток охлаждающего газа, подведенного снаружи. Зтот вариант заявленного устройства имеет еще и другой подвод охлаждающего газа, которьій расположен вне кольцеобразной пластиньї. В зтом случаеє кольцеобразньйй пучок нитей подвергаєтся воздействию охлаждающего газа как со своей внутренней сторонь, так и со своей внешней стороньі. Оказалось, что зта мера существенно усилила зффект охлаждения.

В подводе охлаждающего газа и в центре кольцеобразной пластиньі могут бьть предусмотрень вьтеснительньсе злементь! для сравнимости потока охлаждающего газа.

Следующая разработка заявленного устройства заключаєтся в том, что отверстия фильерь сосредоточень группами.

Заявленньй способ поясняєтся более подробно с помощью чертежа, причем фиг.1 схематично иллюстрирует предпочтительньй вариант исполнения заявленного способа получения целлюлозньх нитей, а фиг.2, З и 4 - предпочтительньй вариант исполнения заявленного устройства.

На фиг.1 цифрой 1 обозначена нагреваемая фильера (нагревание не показано), которая загружаеєется через подвод 2 прядильной массой 3, т.е. тепльм целлюлозньмм раствором, имеющим температуру 10076.

Насос 4 служит для дозировки прядильной массь! и для установления необходимого для зкструдирования давления. Пучок 5 волокон, зкструдированньїх из фильерь! 1 через отверстия 16, охлаждаєется инертнь!м газом 6, преимущественно воздухом, которьйй направлен через газовье трубки 7 на пучок 5 нитей, внІХОДЯЩИХ из фильерь! 1. Благодаря зтой обдувке фильера имеющая большую плотность отверстий, может действовать без склеивания прядильньх нитей во время процесса формования.

Пучок 5 нитей попадаєт через воздушньй зазор, которьій определяется расстоянием между фильерой 1 и поверхностью осадительной ваннь 8, в осадительную ванну 8, подхватьяваєтся направляющим роликом 9 и вьтягиваеєтся. Заявленная обдувка или охлаждение пучка нитей позволяєт устанавливать относительно длинньій воздушньй зазор, так что при вьитяжке нитей имеется достаточно времени для ориентирования молекул целлюлозь. Вьтяжка достигаєтся тогда, когда 5 нитей вьтягиваєтся с большой скоростью с помощью ролика 9 и проходит через фильеру 1.

Газовье трубки 7 окружают пучок 5 нитей и могут устанавливаться либо прямо на фильере 1, либо образовьшвать свое собственное конструктивное единство, которое опять-таки связано с фильерой 1.

Естественно необходимо по возможности препятствовать попаданию тепла из теплой прядильной массь! З в фильере 1 в охлаждающий газ 6, чего можно добиться путем применения соответствующей изоляции. Для заявленного зффекта имеет решающее значение только то, что поток охлаждающего газа направлен на пучок нитей, виходящих непосредственно из фильерь 1, а именно лучше всего в плоскости, находящейся в значительной степени параллельно той, которая образована благодаря отверстиям 16.

Следующая разработка заявленного устройства для формования, данного на фиг.17 и состоящего из фильерь и трубок для охлаждающего газа, схематично представлена на фиг.2 - 4. С помощью зтой разработки могут обрабатьваться еще более толстье пучки нитей, т.е. могут применяться фильерь! с еще большей плотностью отверстий.

Фиг.2 и З демонстрируют в разрезе кольцеобразную, нагреваемую (нагревание не показано) фильеру 1",

17 и устройство для обдувки, состоящее из газовьх трубок 7, 7" и центрального подвода 10, 10' для охлаждающего газа 13, 13". Кольцеобразная фильера 1", 1" наполняется прядильной массой 11, 11" в месте, не указанном на чертеже, и формируется в толстьїй, кольцеобразньй пучок 5", 5" нитей, которьій обдуваєтся изнутри и снаружи охлаждающим газом. Направление обдувки обозначено на обоих чертежах стрелками 22, 22 или 6", 6".

Представленнье на обоих чертежах вариантьй заявленного способа отличаются между собой центральньм подводом 10,10 охлаждающего газа 13, 13. Подвод 10 вьшолнен в виде простой трубки с соплозаслонкой 12 и пропускньіми отверстиями 14. Подвод 10 может, например, бьіть снабжен вентилятором с охлаждающим газом, не изображенньм на фиг.2. Газовьй поток 13 попадаєт на соплозаслонку 12, горизонтально разворачивается, вьіходит из пропускньїх отверстий 14 газовь!м потоком 22 и попадаєет на внутреннюю сторону кольцеобразного пучка 5' нитей. В подводе 10 может бьіть предусмотрено тело 15 для сравнимости потока газа. Благодаря обдувке пучка 5 нитей радиально снаружи и изнутри зффект охлаждения существенно усиливается.

Представленньй на фиг.3 центральньй подвод 10 имеет несколько отдельньх отсеков а - й, снабженньх охлаждающим газом 13". Благодаря такой сегментной конструкции подвода 10' пучок нитей может обдуваться различной охлаждающей средой или при различньїх условиях. Кроме того, благодаря варианту на фиг.3 возможно воздействие охлаждающего газа на пучок нитей на более длинной дистанции и таким образом улучшение текстильньїх характеристик целлюлозньх нитей.

Газовье трубки 7 7" окружают кольцеобразньй пучок 5, 5" нитей и могут размещаться либо непосредственно на фильере 1", 1", либо образовьвать собственное конструктивное единство, которое опять- таки связано с фильерой 1", 1". Относительно конструктивной формьї, зто подходит для варианта фиг.1, а также для подвода 10, 10".

Таюке возможно вставлять трубки для обдувки воздухом в фильеру, причем естественно необходимо уделять особоє внимание теплоизоляции. Такой вариант исполнения представлен на фиг.4, причем фиг.4а показьваєт в разрезе заявленноеє устройство с цилиндрическим корпусом фильерь! (нагреваємьм, нагревание не показано), а фиг.4б - нижний разрез.

Фиг.4а схематично показьшаеєт фильеру 1", причем отверстия 16" предусмотреньй в верхней части цилиндрических каналов 17. Подача прядильной массьі 18 в фильеру 1" изображена цифрой 2". Во время процесса формования прядильная масса вьідавливаєтся в каналь!і 17 и зкструдируется через отверстия 16".

Фильера 1" со стороньї капилляров защищена от кольцеобразной пластинь! 19, которая имеет круглье вьемки 21, расположеннье таким образом на пластине 19, что зкструдированнье волокна 5" могут беспрепятственно вьїходить и вьітягиваться. Благодаря защите фильерь 1" появляется пустое пространство 20, куда подводится охлаждающий газ (не показано). Пластина 19 помещена на фильере 1" таким образом, что не закрьшваєт канальі 17, а образуєт кольцеобразньюе зазорь 7", через которне может вьІходить охлаждающий газ и обдувать горизонтально зкструдированньй пучок 5" нитей (на фиг.4а обозначено стрелкой 6" в зазоре 7"). Кольцеобразньй зазор 7" виіполняет функцию венцеобразно размещенньх газовьх трубок 7, 7, 7" в вариантах согласно фиг.1 - 3. Благодаря такой специальной конструкции вокруг каждого пучка 5" нитей образуется кольцо охлаждающего газа, которьій создает зффективное охлаждение толстого пучка 5" нитей. Фиг.4б дает вид фильерь 1" снизу, вьірез пластиньі 19, вьемки 21, по которьм идет охлаждающий газ, и отверстия 16".

Для предотвращения попадания тепла из прядильной массь! 198 в охлаждающий газ в пространстве 20, пространство 20 защищено со стороньії фильерь! изоляционньіїм материалом 23.

Следующие варианть! исполнения более подробно поясняют изобретение.

Примерьі 1 - 5. Целлюлозньй раствор, полученньій способом, описанньім в ЕР-А-0356419, фильтровался и формовался в теплом состояний по способу, представленному на фиг.1, причем бьіл использован вариант, схематично изображенньй на фиг.2 в примерах 1 - 4 как прядильньй способ и на фиг.4 в примере 5.

В таблице дань! для всех пяти примеров количество формируемой массь в час в целлюлозном растворе (кг/ч), ее состав (мас.95), ее температура (С) при формований, плотность отверстий (количество отверстий на мм?) фильерь, диаметр отверстий (р), подвод охлаждающего воздуха изнутри (м3/ч), его температура (С), температура ("С) отведенного внутреннего охлаждающего воздуха, подвод охлаждающего воздуха снаружи (м3/ч), его температура (С), количество тепла, отведенного на кг сформированного целлюлозного раствора (кдж/кг), длина воздушного зазора (мм), натяжение нитей, содержание МММО осадительной ваннь! (мас.9о

МММО) и конечньй титр полученньх волокон.

Склеивание отдельньїх волокон не наблюдалось ни в одном из примеров.

Источники информации 1. 05, патент, 2179181. 2. ОЕ, патент, 2844163. 3. ОО, патент, 218121. 4. АТ, заявка, 2724/89. 5. ОБ, патент, 4144080, кл. СО8І 1/02, 1979. 6. ОЕ, заявка, 2844188, кл. ОТ Е11/02, 1980.

Таблица

Расход прядильной | | І массь (кг/ч) | 45,6 24,67 7.84 9,10 18,80

Целлюлоза (мас. б) і і88 ня 12,86 12,21 11,00

МММО (має) 01007825 7757 76880077

Плотность отверстий (количество отверстий на мм?) ов 0,80 ола 114 027

Дивметр отверстий (й) 100 100 100 1

І Масход воздуха, пода": ! ваемого для охлажде» ния панутри (МС /чІ 179 70 200 50 !

Температура охлажда- ющего воздуха (С) -8 -5 4,9 24 і Температура отведен- ного охлаждающего воздуха ГО) 32 шк: 30 З

Расход воздуха, пода- ваємого для охлажде»

Ї ния снаружи (м'/ч) 23 27 12 17

Температура охлажда" ющего воздуха (С 94 24 | 24 73 / Отавденнос тепло (кджи кг) 32,37 103,45 152,90 338,24 28.72

Длина зазора (мм 70 60 140 55 85

Го Натяжениє нити 6 803 44 13 13,02

Осадительная ванна І мас.» МММОЇ 20 08 20,8 92924 23.8

!

І 2 3-» --і ра ! ло шо ВЖЕ -- -. 6 : | ! в - же ший й / -й у Що

11 з її о. | лох т / / ! | х х ' хі вони 14 ОБУ й ! кава. я 1 З в. і

Нам ве і ка - їх У ШО , шЕЕЕВ ЗМІЙ Б оат у тен обідати

І їн ; й ще

З й сті х | ! рос: я іо 129 15 ж

Фиг. 2 не я СУ в г п щі і | ло ух

Ко, уд вого І кеовоосо з! ср: | пр; й к 00 Кох і м БИ 1: де М тв ру | | Б К. Ще

Шк | | ррис по | ! ши ще бля и я ооо боето щ -- 22 2?

Фиг. 3 ї 2 ші / Ї

ОО Я ООН ее ; ії фо меш Щі оо

В й ее /М пня о, таж ах є; сао т ах трав Ко

СУ во Ї пово ин ( пи Ки с " 1 с 7 Я вк о оч с Я ше шо ;

Км 20 АХ 20 І 20 с -х ОЗ їх -- ха ее тя са м й ХУ вх хе 18 м мо щм ос ще ок ке мк ко шОро ОК діод дв не

Я Кл Ж й КН мен Кк Я й зт с з з 19 ІЗ 13 21 2 пе й

Фиаг. ла , ше із р у ду дови --

І Г І

КК

Фиг. 46