Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИСКОЗНОГО ВОЛОКНА

Получение вискозного волокна базируется в основном на прядении вискозы в сернокислотные осадительные ванны с добавлением сульфатов (ванны Миллера I и II). Волокно, полученное по этому способу, имеет хорошие физико-механические показатели, но неравномерную структуру по поперечному сечению, вследствие неравномерности диффузии в наружных и внутренних слоях волокна в момент формования последнего в осадительной ванне. Недостатком этого способа является, кроме того, выделение вредных газов в процессе формования и отделки волокна.

Для получения структурно-однородного волокна было предложено прядение по двухванному способу, причем в первой ванне, состоящей из сульфатов аммония и натрия, производится коагуляция ксантогената целлюлозы, а во второй (кислотной) регенерация целлюлозы из ксантогената.

Условия формования и структура получаемого по этому способу волокна более однородны, чем по однованному, но все же этот способ до сих пор не смог дать достаточно удовлетворительного решения основных вопросов, таких как качество волокна, экономия и вредность производства, и по этой причине не подучил сколько-нибудь значительного применения.

Известно также введение бикарбоната натрия в первую осадительную ванну, а также прядение вискозного волокна по двухванному способу с применением солевых ванн, не содержащих свободной минеральной кислоты. Но и эти способы не удовлетворяют вышеуказанным требованиям.

Предлагаемый способ получения вискозного волокна по двухванному методу прядения с применением солевых ванн и бикарбоната натрия позволяет вести процесс без выделения вредных газов и получать волокно хорошего качества. Сущность этого способа заключается в том, что обе ванны содержат сульфат и хлорид натрия, а прядение ведут при 40-55°С в первой ванне и при 80-90°С во второй.

Для осуществления предлагаемого способа приготовляют вискозы обычно принятого состава как с нормальным содержанием едкого натрия, так и с пониженным его содержанием, а также вискозы с добавками солей (Na₂SO₄ или NaCl) в количестве от 50 до 200% от содержания альфацеллюлозы. Соли вводятся в вискозу в конце растворения в виде водного раствора с сохранением заданного состава вискозы. По экспериментальным данным кинетика созревания вискоз с добавками солей в указанных выше количествах укладывается в необходимое для технологических целей время.

По предлагаемому способу вискозы могут прясться в широких диапазонах зрелостей от 3 до 12 по хлористому аммонию. По предварительным экспериментальным данным повышение вязкости вискоз резко улучшает процесс прядения. Поскольку прядильное оборудование при вышеуказанном составе ванн свободно от агрессивного воздействия, целесообразно применение прядильных деталей (фильтр-буж, червяк, фильера) из нержавеющей стали, что открывает в дальнейшем возможности прядения вискоз высоких вязкостей (вискозы, полученные без предсозревания или с повышенным содержанием альфацеллюлозы) на повышенных давлениях.

Прядение, как указано выше, производится по двухванному способу: в качестве первой ванны служит водный раствор трех солей, содержащий, г/л:

В отношении оптимального состава осадительной ванны по сульфату и хлористому натрию предусматривается их комбинация в пределах от минимума одного и максимума другого, и наоборот, что может быть установлено экспериментально в каждом конкретном случае с учетом состава вискозы и баланса ванны.

Из первой ванны выходит ксантогенатная нить с небольшим количеством побочных продуктов, остающихся в главной своей массе в этой ванне, температура которой держится в пределах 40-55°С.

Разложение ксантогената целлюлозы производится во второй ванне нагретой до 80-95°С, состоящей из тех же солей, что и первая ванна, концентрация которых варьируется в тех же пределах, за исключением бикарбоната натрия, содержание которого определяется только приносом нити. Во второй ванне ксантогенатная нить подвергается вытяжке от 50 до 300%.

Полностью регенерированная нить промывается водой, мылуется и поступает на сушку. Содержание серы в волокне, получаемом по предлагаемому способу, невелико (в пределах 0,10%), поэтому десульфурация волокна может и не производится.

Регенерация первой и второй ванны производится методом хлорирования путем пропуска циркулирующих ванн через хлораты.

Предлагаемый способ дает возможность получить структурно-однородную нить высокой крепости, т.е. повысить качество волокна, снизить расход сырья, главным образом кислоты, а также едкого натра за счет прядения вискоз с низкой щелочностью, снизить вредность производства и сократить расходы на вентиляцию; упростить конструкцию прядильных машин и вспомогательной аппаратуры благодаря замене агрессивной кислотной ванны слабощелочной (бикарбонат), а следовательно и упростить вопросы борьбы с коррозией и защитой машины; отказаться от свинца для защиты машины, барок и трубопроводов; заменить фильеры из пластины, золота или тантала фильерами из никеля или нержавеющей стали; заменить хрупкие нитепроводящие и нитеприемные детали из стекла или пластмассы деталями из нержавеющей стали (кружки, крючки, палочки и др.).