ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перемешивание и нагрев прядильных растворов из "Физико-химические основы технологии химических волокон" Прядильные растворы непосредственно после их приготовления в аппаратах для растворения полимеров непригодны для формования волокон. Прядильные расплавы, полученные в аватоклавах, трубах непрерывной полимеризации или плавильных аппаратах, также не могут быть непосредственно использованы для формования волокон. [c.131] Обычно прядильные растворы и расплавы перед формованием волокон подвергаются смешению , фильтрации, обезвоздушиванию или удалению газов, очистке от растворенных примесей и т. п., а некоторые прядильные растворы должны быть дополнительно выдержаны в течение продолжительного времени (созревание). Технологическая схема подготовки прядильных растворов илирас плавов к формованию приводится ниже. [c.131] В зависимости от свойств прядильные растворы и расплавы подвергаются всем или только некоторым из перечисленных выше oner рациям очистки и подготовки. [c.131] По существующим нормам готовое волокно по толщине не должно различаться более чем на 1,5%. Известно, что толщина, формуемых волокон прямо пропорциональна концентрации полимера в растворе. Следовательно, чгобы волокно было равномерно по толщине, прядильные растворы должны быть однородны, т. е. их концентрация может колебаться в минимально допустимых пределах (не более 1%). Из-за этого прядильные растворы, полученные в различных аппаратах, до подачи на прядильную машину тщательно смешивают (гомогенизация). [c.131] Нагрев прядильного раствора во время его получения и смешения, а также во время транспортировки или перед фильтрацией и обезвоздушивапием существенно ускоряет и облегчает процессы переработки, так как при этом снижается вязкость, главным образом структурная ri Tp (см. гл. 2). Однако при нагревании высоковязких прядильных растворов встречаются технические затруднения из-за резкого снижения коэффициента теплопередачи К сростом вязкости обогреваемой жидкости. Например, для воды и других низковязких жидкостей /С = 300—400 ккал](м ч град), для вискозы в тех же условиях коэффициент теплопередачи снижается до 100, а для высоковязких прядильных растворов (rj = 400— 600 пз)—до 50 ккал м -ч-град.). Такое уменьшение величины коэффициента теплопередачи объясняется образованием на теплопередающей поверхности неподвижного слоя жидкости, затрудняющего переход теплоты. Толщина этого слоя тем больше, чем. выше вязкость прядильного раствора. Поэтому для ускорения на- гревания прядильных растворов предложен так называемый рео-логичёский теплообменник — аппарат, в котором теплообмен осуществляется с использованием реологических особенностей прядильных растворов. Так же как в аппаратах для растворения, осно- ванных на реологических особенностях неньютоновских жидкостей, реологические теплообменники работают при больших градиентах скоростей и напряжениях сдвига. [c.133] В этих условиях вязкость прядильного раствора значительно уменьшается из-за снижения т)стр и коэффициент теплопередачи возрастает. В реологических теплообменниках нагрев прядильного раствора происходит гораздо интенсивнее, поэтому размеры теплообменных аппаратов уменьшаются. [c.133] Транспортирование прядильных растворов из одного аппарата в другой и из химического цеха в прядильный на заводах производится по разветвленным трубопроводам без использования особенностей неньютоновских жидкостей. Но и в этом случае можно использовать реологический принцип снижения вязкости жидкости повышением температуры или изменением условий течения, при- 1еняя большие градиенты скорости и напряжения сдвига. [c.133] В связи с предложениями, основанными на реологическом растворении, смешении, нагревании и транспортировании прядильных пастворов, возникает вопрос о целесообразности этих новых спо-эбов. [c.133] Реологический принцип растворения, перемешивания и передачи, прядильных растворов предполагает увеличение напряжения сдвига т до величин, приближающихся к Тг и соответствующее резкое снижение вязкости от т) почти до т1о (см. гл. 2). Применение реологического принципа при конструировании аппаратов для растворения и смешения представляет несомненный интерес, так как рост напряяГения и градиента скорости в этих случаях достигается увеличением скорости вращения мешалки и конструктивными особенностями аппаратов. Увеличение мощности двигателя привода компенсируется уменьшением вязкости прядильного раствора. [c.134] Реализация реологического принципа при конструировании теплообменных аппаратов связана с определенными трудностями, поскольку вместе с г растет и перепад давления, следовательно, применение подобных теплообменников не всегда целесообразно. [c.134] При расчете трубопроводов в каждом конкретном случае надо определить оптимальные величины т и 0 при которых перепад давления возрастает не слишком сильно, а вязкость снижается значительно. [c.134] Кроме того, все применяемые добавки должны быть совершенно инертными при формовании, отделке и термообработке волокон. [c.135] Проверка стабильности получаемых суспензий и их пригодности для дальнейшего формования волокон часто связана с известными трудностями, так как отделение добавляемых веществ от раствора происходит крайне медленно и не всегда может быть измерено. В настоящее время ограничиваются определением показателя, известного под названием замедление фильтрации (см. ниже). [c.135] Вернуться к основной статье