химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

бо-новых групп. Полнота растворения ксантогената Ц. и качество В. в значительной степени зависят от равномерности распределения тиокарбоновых групп по длине макромолекулы.

Известно несколько типов конструкций аппаратов для ксантогенирования. Наиболее распространены ксан-тогенаторы емкостью 700—2000 кг (в расчете на Ц.). Общий цикл ксантогенирования составляет 2,5—3 ч; начальная темп-ра 20—25°С, конечная 28—32°С.

Растворение ксантогената. После окончания процесса в ксантогенаторах проводится начальная стадия растворения, для чего в аппарат добавляют водный р-р NaOH или воду. Для ускорения растворения массу после ксантогенатора пропускают через растирательную центрифугу. Растворяют ксантогенат в специальных аппаратах (растворителях) при 10—12°С в течение 1,5—5 ч.

Широко внедрен в промышленность метод получения В. в одном аппарате, т. н. ВА-аппарате, где осуществляются все стадии процесса получения В., вплоть до частичного растворения ксантогената. Характерная особенность процесса в ВА-аппарате — отсутствие отжима щелочной Ц. после мерсеризации; поэтому щелочь применяют в строго расчетных количествах, необходимых для получения вискозы заданного состава. Модуль ванны при мерсеризации обычно 3—3,6 л/кг. Для равномерного пропитывания Ц. щелочью при таком малом модуле темп-ру мерсеризации повышают до 50— 60°С. Концентрация NaOH в р-ре составляет 250—280 г/л, длительность предсозревания — 2—2,5 ч (в случае введения катализаторов окислительной деструкции Ц. еще меньше). Т. к. при проведении процесса в ВА-аппарате отсутствует операция удаления низкомолекулярных фракций Ц., в этом случае необходимо применение облагороженной Ц. Общий цикл получения вискозы в ВА-аппарате 6—8 ч. Т. о., при использовании ВА-аппаратов резко ускоряется приготовление В. и соответственно уменьшаются капиталовложения ж размеры производственных площадей. ВА-аппараты рассчитаны на загрузку 1000—1300 кг Ц.

Подготовка к формованию. В. подвергается 2—3-кратной фильтрации для очистки от загрязнений, затрудняющих последующее формование волокна, тщательно освобождается от пузырьков воздуха, к-рые попадают в В. при растворении ксантогената (пузырьки воздуха при формовании вызывают обрывы волокон). Типовое оборудование для фильтрации В,— рамные фильтрпрессы с поверхностью фильтрации 52—100 м2; основные фильтровальные материалы — хлопчатобумажные, а также хлориновые ткани (с начесом или без него) различной плотности и крутки исходных нитей. Скорость фильтрации 15—40 л (ч-м2). Разрабатываются способы фильтрации В. через керамич. свечи, намывные слои. Удаление пузырьков воздуха из В. проводят в вакуум-аппаратах как непрерывного (15—25 м3/ч), так и периодич. действия.

Подготовка В. к формованию занимает 20—40 ч. В этот период происходят изменения химич. состава В., к-рые наз. созреванием В. В водных р-рах ксантогенат постепенно омыляется, что приводит к понижению его у. Кроме того, уменьшается содержание в В. свободного NaOH и CS2 и повышается количество побочных продуктов. В результате изменения химич. состава ксантогената понижается устойчивость В. к действию коагулирующих реагентов. Вязкость В. в начале созревания понижается, а затем постепенно повышается и к концу процесса резко возрастает. Зрелость В. непрерывно повышается с увеличением времени созревания. Существенное влияние на скорость созревания оказывает темп-ра: с повышением ее на 1°С время созревания уменьшается на 8—10 ч.

Качество В. определяется ее составом, вязкостью, зрелостью, фильтруемостью и прозрачностью. Обычно в В. содержится 6,5—9% а-целлюлозы (в виде ксантогената) и 6,5—7,5% NaOH; остальное приходится на долю воды и небольшого количества примесей. Динамич. вязкость В. колеблется в пределах 3—10 н-сек/м2 (30—100 па). Зрелость В. характеризует ее устойчивость к действию электролитов, к-рая зависит от степени сольватации ксантогената. Уменьшение у ксантогената обусловливает частичную десольватацию макромолекул и приводит к понижению устойчивости р-ра.

Часто в В. добавляют различные вещества, напр. матирующие агенты (чаще всего ТЮ2 в количестве 0,5—2% от массы Ц.), красители, модификаторы, поверхностно-активные вещества. Вискозное волокно, сформованное без матирующих агентов, обладает неприятным стеклянным блеском. В качестве модификаторов, оказывающих существенное влияние на условия формования волокна, его структуру и свойства, предложены различные классы соединений, растворимых в В.: четвертичные аммониевые основания, полиэтиленглико-ли, алифатич. моноамины и полиамины п др.

При введении в В. красителей получают волокна с равномерной и устойчивой окраской. Крашение В. в массе менее трудоемко, чем крашение готового вискозного волокна. Для крашения В- в массе применяют стойкие к щелочам и к-там растворимые красители (сернистые, кубовые) и пигменты (кубовые, фталоциановые).

В. используют для получения вискозных волокон и пленок (целлофана — см. Гидратцеллюлоаные пленки).

Лит Роговин 3. А., Основы химии и технологии производства химических волокон, т. 1, 3 изд., М.— Л., 1964,

Конкин А. А. 1и др ], Производство шинного корда, М.—

Л , 1964; Конкин А, А., Панков С. П., Хим. волокна,

Ко 5 (1967), Зозули на 3. А., Конкин А. А., Основы

технологии химических волокон, М., 1969. А. А. Конкин.

ВИСКОЗИМЕТРИЯ полимеров (viscometry, Viskosimetrie, viscosimetrie).

Содержание:

Капиллярная вискозиметрия 4 71

Ротационная вискозиметрия . ... . 478

Метод падающего шарика 483

Метод сдвига параллельных плоскостей (пластин) 484

Вискозиметрия полимеров — совокупность методов измерений вязкостных свойств полимерных систем. В общем случае эти свойства характеризуются зависимостью напряжения сдвига т от скорости сдвига у при различных темп-рах. Коэфф. пропорциональности, связывающий эти величины в ур-нии Ньютона (т=цу), наз. вязкостью п. Если зависимость т от у нелинейная (неньютоновские системы), то задачей В. является определение функции течения у=/(т). В этом случае величина х/у наз. эффективной вязкостью; она зависит от значений т или у (см. также Вязкотекучее состояние и Реология). Основными условиями измерения вязкости жидкостей и пластичных тел являются: 1) ламинарность потока; 2) прилипание жидкости к поверхности твердого тела, относительно к-рого она движется (относительная скорость на этой поверхности равна нулю); 3) пренебрежимо малое влияние инерционного фактора или возможность исключить его при обработке экспериментальных данных.

Для жидкостей и пластичных тел, для к-рых типична низкая сжимаемость, влиянием давления [до 20—30

Мн/м2 (до 200—300 кгс/см2)] на вязкость или функцию течения обычно можно пренебречь. Измерения вязкости стремятся проводить в изотермич. условиях, т. к. надежный учет влияния темп-ры жидкости на результаты измерений затруднителен. Развитие профиля ламинарного потока всегда совершается в результате конечного деформирования среды. Это особенно важно для полимерных систем, проявляющих высокую эластичность.

Вязкость полимерных систем (от разб. р-ров до полимеров вблизи темп-ры стеклования) может различаться в 1015 раз. Кроме того, для многих систем п в зависимости от скорости и напряжения сдвига может изменяться более чем в 10s раз. Поэтому для измерения вязкости полимерных систем применяют обширный набор приборов — вискозиметров, к-рые позволяют определять г) при изменении у в 1010 раз. Практически для полимерных систем удается измерять п при ее изменяй в 106 раз. Дифференциальное ур-иие dv/dx= — т/л (v — скорость, dv/dx — градиент скорости) для многих видов одномерных течений (плоские задачи) интегрируется в предположении неограниченности измеряемой среды и поверхностей, относительно к-рых она движется. Расчет поля напряжений сдвига в потоке осуществляется для ряда важнейших случаев одномерных течений достаточно просто. Также просто (только при условии r| = const) производится в этих случаях расчет поля скоростей сдвига. В более общем случае нелинейной функции течения это выполнимо только для нескольких частных случаев одномерных течений. Экспериментально вязкость определяют абсолютными или относительными методами. В первом случае и рассчитывают на основании прямых измерений напряжений и скоростей сдвига. Такие измерения всегда связаны с многочисленными поправками (ограниченность поверхностей, относительно к-рых движется жидкость, и т. д.). Абсолютные измерения вязкости простых жидкостей с погрешностью порядка 0,1% являются образцовыми (обычно погрешность составляет более 0,5%).

По относительным методам т) находят на основе сравнительных измерений — вискозиметры калибруются по жидкостям с известными вязкостями. Тогда во многих случаях можно избежать введения различных поправок и находить вязкость по простой формуле м=А;0, где 6 — величина, измеряемая в данном эксперименте (время истечения определенного объема жидкости, время перемещения шарика в жидкости на определенном пути и т. д.); к — константа вискозиметра, находимая по 0 при опыте с калибровочной жидкостью, для к-рой известно значение ц. При В. неньютоновских систем всегда следует пользоваться абсолютными измерениями вязкости.

Вязкость в основном определяют след. методами: капиллярной В., ротационной В., методом падающего шарика и методом сдвига параллельных плоскостей.

Капиллярная вискозиметрия — наиболее широко используемый и гибкий метод. При абсолютных измерениях непосредственно определяемыми величинами являются: радиус R и длина L капилляра, перепад давления на концах капилляра Ар и объемная скорость истечения (расход в единицу времени Q). Течение принимают установившимся (7= const) с развившимся профилем.

Для капилляров достаточно большой длины, полагая величину Ар/Ь независящей от L, для любого цилинд-рич. слоя радиуса г получают, что x=rAp/2L. С другой стороны:

R

Q = ^ 2nrv(r)dr

где v — линейная скорость на расстоянии г от оси капилляра. При интегрировании этого ур-ния для

^ я R*A» ,

ньютоновских жидкостей получают Q=-g- ^L (закон

Пуазейля). Т. к. напряжение сдвига на стенке капилляра тц= RAp/2L, то для ньютоновских жидкостей ско

страница 124
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
телевизор lg oled55e7n
Zalman ZM1000-EBT
Аренда элитных коттеджей на Рублевке с бассейном
ремонт чиллеров rhoss в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.11.2017)