Формование волокна и текстильно-отделочные операции

Технологический процесс получения вискозного волокна состоит из следующих процессов:

формование вискозного волокна;

обработка вискозного жгута пластификационной ванной и отгонка сероуглерода;

очистка сконденсированного сероуглерода щелочью и промывка водой;

резка жгута;

отделка резаного жгута;

рыхление волокна;

сушка волокна;

упаковка волокна.

Формование вискозного волокна производится на агрегатах марки ША-20-И-2М. В состав агрегата входят две прядильные машины марки ПШ-180-И-2М производительностью до 17 т/сутки. Прядильная машина двухсторонняя, двухсекционная, мест на машине 135,144.

Прядильная машина состоит из следующих основных узлов:

корыта осадительной ванны;

щита заправочного;

привода прядильных дисков и насосиков;

капсюляции;

двухрежимной вентиляции.

Осадительная ванна из кислотной станции с напорных барок самотеком поступает по коллекторам через перфорированный трубопровод в корыто прядильной машины.

Вискоза подается из химического цеха по коллекторам отдельных вискозопроводов на каждую сторонку прядильной машины. Вискоза под давлением, создаваемым прядильными дозирующими насосиками марки НШ-25И, подается в объеме 25см³/об. через соединительную трубку, червяк, фильеру в осадительную ванну. Вытекающие через отверстия фильеры струйки вискозы попадают в осадительную ванну, в которой находятся сульфат натрия, сульфат цинка, серная кислота, вызывающие высаживание из раствора ксантогената целлюлозы и его омыление, то есть образование волокна. Основным компонентом, вызывающим омыление ксантогената целлюлозы, является серная кислота.

При формовании вискозного волокна протекают следующие физико-химические процессы:

1. Высаживание ксантогената целлюлозы из раствора в виде пучка тонких параллельных волокон в результате нейтрализации серной кислотой находящегося в вискозе едкого натра, который является растворителем ксантогената. При этом регенерируется целлюлоза и выделяется сероуглерод:

2. Омыление ксантогената целлюлозы и регенерация из него гидратцеллюлозных волокон:

3. Частичная дегидратация свежесформованных волокон выявляется в снижении степени набухания высаженного из раствора геля ксантогената целлюлозы или гидратцеллюлозы.

4. Вытягивание свежесформованных нитей для создания определенной упорядоченности в расположении агрегатов макромолекул (кристаллитов) в волокне и придания тем самым нитям необходимой прочности и эластичности.

Кроме основной реакции протекают побочные реакции с образованием сульфата натрия, воды, сероводорода, серы, сернистого газа.

Выделение серы происходит и в результате частичного окисления сероводорода кислородом воздуха:

Свежесформованное волокно с двух или одного прядильных мест прядильной машины марки ПШ-180-И-2М поз.45 поступает на неподвижные фарфоровые ролики, затем на стеклянный прядильный диск и обогнув 1,5 раза вокруг диска, жгутики с каждого прядильного места собираются в общий жгут на неподвижных фарфоровых роликах, расположенных вдоль каждой сторонки машины.

Спряденный вискозный жгут направляется самостоятельно с каждой сторонки прядильной машины на головные пятивальцы аппарата для пластификации жгута, отгонки и регенерации сероуглерода через направляющую пластмассовую трубу, в которой установлены два ролика на входе и выходе из трубы. После тянущих пятивальцев жгут направляется в головную барку и по ролику, находящемуся в барке, поступает в фаолитовую трубку, заполненную пластификационной ванной. Жгут из трубы по роликам через хвостовую барку заправляется на вторые тянущие вальцы, а с них на тянущее устройство, установленное на площадке резальных машин, в резальные машины.

Обработка вискозного жгута производится пластификационной ванной в трубах аппарата для пластификации, отгонки и регенерации сероуглерода ОСУТ-204-И. В качестве пластификационной ванны используется горячая оборотная вода после промывки волокна на 3-7 ситах отделочных машин и грабельно-моечных машин. Пластификационная ванна подогревается до температуры (112-122) ºС±3ºС в кислотной станции и подается в трубы аппарата и прядильно-отделочных агрегатов. На выходе пластификационная ванна имеет температуру (96-98) ºС.

Аппарат для пластификации жгута, отгонки и регенерации сероуглерода имеет две рабочих и одну уравнительную трубу, параллельно расположенные и выполненные из нескольких фаолитовых секций. На входе и выходе труб смонтированы барки, в которых находятся жгутопроводники. Рабочие трубы заполнены на 3/4 объема пластификационной ванной. Пространство в трубе герметизировано, поэтому выделяющийся сероуглерод образует концентрированную газовоздушную смесь, пригодную для регенерации конденсационным способом. Газовоздушная смесь выходит через свинцовые патрубки в трубы газовоздушной смеси, расположенные параллельно над рабочими трубами и направляется к входному отверстию холодильника на конденсацию.

В аппарате для пластификации жгута, отгонки и регенерации сероуглерода ОСУТ-204-И происходят следующие процессы:

разложение остаточного ксантогената под действием пластификационной ванны;

вытяжка волокна в жгуте за счет разности скоростей первых и вторых тянущих вальцев;

отгонка сероуглерода, находящегося в жгуте, путем обработки жгута волокна горячей пластификационной ванной;

конденсация сероуглерода в холодильниках.

При прохождении парогазовой смеси через перегородки холодильника часть паров сероуглерода и воды конденсируется, а несконденсированные пары поднимаются вверх и через штуцер холодильника отсасываются на газоочистку.

Сконденсированные пары парогазовой смеси в виде жидкого сероуглерода с примесью воды, сероводорода, и других сернистых соединений стекают из холодильника в смотровой фонарь, откуда самотеком поступают на станцию регенерации для очистки.

Жгут после вторых тянущих вальцев поступает по питающей трубе к тянущим устройствам на резальную машину марки РФ-400. В питающей трубе жгут орошается холодной водой для охлаждения и снижения загазованности на резальных машинах. Жгут проходит через две пары питающих роликов и направляется к скребку к месту резки. Резка жгута осуществляется между неподвижным ножом, закрепленным на качалке, и ножами, установленными на вращающейся головке. Длина штапелька может быть 38,65,75,90 мм. Штапельки волокна подаются в отводную трубу и увлекаются потоком воды через каскадную башню на сетку отделочной машины.

Отделка вискозного волокна предназначена для удаления с волокна сульфатов, сернистых соединений, содержащихся в осадительной ванне, в том числе серы, адсорбированной на волокне. Отделка придает волокну мягкость, белизну, эластичность, улучшает внешний вид и текстильные свойства. Отделка осуществляется на отделочных сетчатых машинах ОРШ-И2М и грабельно-моечных машинах ГМ-220-И2.

Хоботом-раскладчиком волокно распределяется по ширине каскадной башни. Внутри каскадной башни с двух сторон расположены уступы (пороги) имеющие уклон к центру. Волокно, поступающее с резальной машины, разбиваясь о пороги каскадной башни, выходит ровным слоем в виде рыхлой массы на сетчатый транспортер отделочной машины. Сетка-транспортер натянута на два вала, один из которых является ведущим, другой - ведомым. Сверху сетку поддерживают 14 валов, снизу 6 валов, которые являются ее регулировочными валами.

Над транспортером отделочной машины расположено 10 сит. Волокно обрабатывается растворами, поступающими через сита отделочной машины, а отработанные растворы через сетчатый транспортер сливаются в поддоны и по трубопроводам отводятся в комбинированную барку. Она предназначена для циркуляции и фильтрации отделочных растворов.

На 1,2 сита и отжимной вал подается десульфурационный раствор для окончательного удаления серы с волокна с массовой концентрацией едкого натра (1-5) г/дм³ ±0,5г/дм³ и температурой (65-76) ºС±2ºС. Наличие серы на волокне ухудшает внешний вид, придает ему желтый оттенок, повышает жесткость. После обработки волокна десульфурационный раствор собирается в поддоны и по трубопроводу через барку направляется в кислотную станцию для подкрепления, фильтрации и подогрева.

На 3-7 сита подается оборотная вода насосами из комбинированной барки с температурой (50-70) ºС±2ºС.

На 8-10 сита подается горячая умягченная вода из тоннеля. После промывки волокна вода с этих сит собирается в поддоны и по обратному трубопроводу направляется в барку и используется как оборотная вода для подачи на 3-7 сита.

Окончательная промывка волокна осуществляется в корыте грабельно-моечной машины свежей умягченной водой. Температура воды, подаваемой в грабельно-моечную машину и 8-10 сита, составляет (60-70) ºС±2ºС.

После грабельно-моечной машины волокно через слое образующий вал поступает на валы первого усиленного отжима. Отжатое волокно по наклонному сетчатому транспортеру направляется на вал второго усиленного отжима. Между двумя парами валов усиленного отжима слой волокна обрабатывается авиважным водным раствором с массовой концентрацией жирных кислот (6-20) г/дм³±2г/дм³. Температура авиважного раствора соответствует (55-75) ºС±2ºС. Для приготовления авиважного раствора используется стеарокс. Отработанный раствор направляется в кислотную станцию для его укрепления, фильтрации и подогрева.

Обработанное авиважным раствором волокно отжимается отжимными валами усиленного отжима при помощи гидросистемы. После отжимных валов волокно с массовой долей воды 165%±20% поступает по транспортеру роликовому на рыхлитель мокрого волокна через питающие рифленые валы, которые под действием пружины зажимают волокно и подают его к колкам вращающегося барабана.

Рыхление осуществляется за счет вращения колкового барабана снизу вверх по холсту волокна, идущего от отжимных валов. На колковом барабане расположено 8 рядов колков. В нижней части барабана установлена воронка, сверху барабан закрыт полукруглым кожухом. Линейная скорость движения транспортера с волокном составляет 0,52-2,35м/мин. Разрыхленное волокно с барабана сбрасывается на транспортер первой сушильной машины поз.66.

Сушка волокна осуществляется в двух последовательно установленных сушильных машинах, состоящих из каркаса, транспортера, теплоизоляционных щитов. Машины секционные, в каждой секции имеются вентилятор и калориферы. В каждой сушилке установлено 11 вентиляторов, из которых один выбросной, 10 секционных.

Свежий воздух из цеха подается в сушилку через входное отверстие и в конце сушилки захватывается секционным вентилятором через фильтр, через диффузоры подается на калорифер, где подогревается. Подогрев осуществляется паром с температурой (165-170) ºС, поступающим в калориферы. Калориферы установлены над каждым вентилятором. Подогретый до (110-130) ºС воздух подается на жалюзи и от них отражается сверху на волокно. Следующим секционным вентилятором воздух забирается снизу волокна и направляется через калорифер сверху на волокно. Так воздух проходит через каждые секции первой и второй сушилки и выбросным вентилятором выбрасывается через венткороб в атмосферу.

С первой сушилки поз.66 волокно поступает на питатель, который транспортирует волокно на транспортер второй сушилки. Волокно после второй сушилки направляется на транспортер камеры кондиционирования.

Готовое волокно пневмотранспортом направляется на упаковку. Упаковка волокна в кипы производится в прессах марки Б-374-А. Отсортированное волокно вентилятором вместе с воздухом засасывается из бункера и по трубам пневмотранспортом подается в циклон, откуда по коническим стенкам через специальный лоток загружается непосредственно в пресс камеру [26].