Способ получения полых волокон

Способ получения полых волокон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

И З 0 Б > Е > Е Н H Я < 675099

Сеюз Сееетсиих

Сец 4алистюжесиих

Реавублии (е1) Дополиительиое к ает. сеид-ву (22) ЗаЛВЛЕиО240775 (21) 2164245/23-05 (51)м, КЛ. с присоединением замаки HP(23) ПриоритетD 01 F 1/00

Государстве инмй комитет

СССР оо делам мзобретенк» к отхрнткв

Опубликоваио2507.79. Бюллетень HP27 (53) МК677.494 (088. &) Дата опубликования описания 28.0779 (72) АВТО Ь(Ю.A. Костров, И.М. Великанова, Г.Ф. Киселева

ИЗ фрЕтЕИИя Г. С. Приходько, Г.Б. Еремеева, Г.A. Будницки (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ВОЛОКОН

Изобретение относится к полученйю полых волокон, применяемых для разделения газовых и жидкостных смесей.

На эксплуатационные характеристики полых волокон в процессах газово5 го и жидкостного разделения существенное влияние оказывают геометрические размеры волокон, а именно отношение толщины стенки к диаметру волокна.

Так, в процессах гемодиализа и оксигенации крови, осуществляемых при небольших давлениях, находят применение полые волокна с большим виут- ренним диаметром (с целью предотвра- 15 щения тромбообраэования и уменьшения сопротивления движущейся крови) и тонкой стенкой(соотношение толщины стенки и внешнего диаметра 1/5-1/8).

Волокно с подобнымн геометрическими характеристиками используется также в пРоцессах массообмена и теплообмена. В то же время в обратноосмотических процессах разделения жидкостей, а также в процессах разделения газовых смесей, осуществляемых при повьхаениых давлениях, преимуществен ное использование находят полые волокна с соотношением толщины стенки и внешнего диаметра 1/3-1/5.

Известны факторы, оказывающие влияние на !геометрические характерно" тики полых волокон. K ним относятсят отношение скорости диффузии осадителя в формуемую нить и скорости диффузии растворителя из материала нити, величина фильерной вытяжки, изменение скорости подачи осадительной ванны внутрь канала отверстия фильеры (1). Однако для направленного регулирования геометрических характеристик полых волокон, полу:ченных по мокрому способу, эти факторы являются недостаточными.

Известен способ получения полого волокна, в полость которого подают азот или воздух под давлением, превышающим атмосферное на 2,5-30 мм вод.ст.(2). Однако волокна, полученные таким способом, имеют узкий интервал геометрических размеров (1-2,5) с недостаточно высокивщ эксплуатационными свойствами . Волокно с довольно плотной, структурой имеет очень узкую область применения. Кроме того, при формовании из расплава трудно регулировать структуру волокна.

Известен способ получения полого

Ь волокна формованием раствора. полиера в осадителькую ванну с одновреааввйвайэ айаввайав»н дарао т д н м то=ж ваемо:-:-.;еьаьо;,ур в@авввйаеаудм «а»., ... »а йо..ьь. » ъ.ьуа„..с,.а ».:,ао -.м » » м

675099

3 менной подачей осадителя внУтРь ФОР" М1 ЕЯВГО=-ВОЛОКНа С ИСПОЛ»Ь»ЗОВаНИЕМ .ФйлЪерм со" вс1»авленньвю каналом или иглай (3). вельичийа» кольтцевбго камал фильерной вытяжки определяют т ож4кну стенки волокна. При этом для каждой 5 конкретной системы полимер-раствори гель -осаднтель необходимо провести йреддзаруитемльнуюу работу йо устакЬЗ-" пению геометрических показателей фильеры, предназначекной для получе" " ния» в»огромна с опруеделеннымя геометри" -ческими характеристиками. Это значительно усложняет технологический Ероце»сс""по»лучения волокна, а переход к йолУчейив волокнва опРеделенного 15

" " acdopiкьм»енса связан с перезарядкой

Фильерного комплекта и большим процвнтом отбраковки волокна. Кроме того, этот сйособ нЕ позволяет широко Рет улировать геометрические 20 показатели волокон;. что связано с те хннческимй осложнениями, а в ря" де жучаев -с"невозможностью изготовления фнльер любых геометричес кйх-размеров. - . 25

Цель изобретения "- йсИФчейие-полых волокон заданных геометрических размероэ. цель достигаевтся тем,что оСадйтель подают внутрь фориуемого: во локна под давлением, на 20,330 44 ввод ;ст. преваяяаин4им:гидростати ческое давление наружной осадительной ванны.

СПОСОб ПОЗВОЛяЕт НЕЗазиойМоО От типа формуемой систеьзы (полимеррастворитель-осадитель) регулировать геометрические размеры полого волок"="Йа, "йбл чаемого по мокрому методу форйования; изменением величины гидростатического давленяя ванны,, . подаваемой внутрь вопонна.

Пример 1 ВОЛОкнО ФОРмУют по мокрому способу иэ безводного аце тонового раствора сополкмера тетрафторэтилена с винилкденфторидом. Кон- 45 центрация-полимера в растворе 23%, вязкость раствора при 20 С 4200 Пз.

° Цля фбрмования используют фильеру с диаметром отверстий 0,5 мм, имеющих за своем центре полую иглу, диаметром 50

0,3 мм, число отверстий в фкльере. 10.

Состав осадительных ваннг снаружи волокна — вода/ацетон 98,96/1,04, вйутрну фюрв4Кемдго волокна — вода.

ГидроСтатическое ДавяеНИЕ Осадктельной ванйы, подаваемой в капилляр..

20 мм. Температура осадктельной ван ЙъГсайоаружи и внутри волокна 26 С. ПоДаЧа тц ядильного раствора 18,3 см /мин.

Скорость формования 5,46 м/мии.

Свежес»4ЖрйбВаййое " волокно отмЫвают от растворителя. Полое кевйтянутое волокно, имеет следующие гаеометрическке характерисмтьйкМ": .Мйа р йаружный

D 210 мк, толщина стенки t 50 мк, отношение tcD равно 1:4.

П р н м в Р 2 . Волокно формуют по мокрому способу, как в примере I.

Гидростатическое давление осадительной ваннй, подаваемой в капилляр, 60 мм. Температура осадктельной ванны смаружн и внутри волокна 26 С. Подача прядильного раствора 18,3 cMi/мин.

Скорость формовання 5,46 м/мин.

Свежесфорйованное волокно отмывают

От растворителя, Полое невытянутое волокно ймеет следующие геометрические характеристики: диаметр наружный

D 225 мк, толщина стенки t 28 мк, отношение :D равно 1:8.

Пример 3. Волокно формуют по мокрому способу из безводного ацетоновбгб раствора хлорированного попивинилхлорнда. Концентрация полимера в растворе 47%, вязкость раствора при 20 С 2492,6 Пз. Для Формования используют фильеру с диаметром отверстий 0,5 мм, имеющих в своем центРе полую- иглу с диаметром 0,3 мм.

ЧНСЛО отверстий в Фильере 12. Состав осадмтельнйх"ванн: снаружи волокнавода/ацетон †. 90/10, внутри волокна.вода. Гидростатическое давление осадительной ванны, подаваемой внутрь волокна, 174 мк. Температура осадительной ванны снаружи и внутри полости волокна 20 С. Подача прядильного раствора 5,4 ам /мин; скорость формования 5,4е м/мин.

Свежесформовамное - волокно отмывают от растворителя. Полое невытяйутое волокино йиеет следующие геометрические Йаракт»еристикн срез круглый; дйаметр наружный D 340 мк1 толщина, стенки Ф 68 ма; отношение tcD равно

1:5 °

Пример 4. Волокно Формуют по мокрому способу из 25В-ного.раствпоурва сополимера фенилдйдиамина с изои терефталевой "кислотами в диметилацетамиде (ДИЙ ).. Уцетльная вязкость

0,5-ного раствора сополимера в ДИАА с добавкой ИСГ 5% составляет 1, 22, Для формования используют Фильеры: цо примеру 3. Состав осадительной ванны снаружи волокна — вода (ДмАА100/0> внутри волокна Н O/ДИЛЬ=75/25.

ГИЩосФат»аичесйое давление осадительной ванны, подаваемой: внутрь волокна

330 мм вод.ст. Температура осадительийхр sa»Nk снаорвужмк»ь н внутри волокна

20 С,- Подача раствора 3,3 см /мин. з

Скорость формовання 2,2 м/мин.

СВЕжЕСФОРМооВ»аНИОЕ- "ВОЛОКНО ОтМЫВаЮт. От растворителя. Полое невытянутое волокйо Уйдет сне»дующие геометричес кие характеристики: срез круглый; диаметр наружный Р 408 мм, толщина стенки t 102 мм, отношение tã:D равно 1:4.

В таблице"np âåäåíû данные, характерризук щие эавйсо имость эксплуатацйоннйх свойстВ вопокбн от геометрических размеров волокон.

675099

Спос мет ха тик вол римеч ан не

1/8

1/5

r/3

Полые волокна различных геометрических характеристик получают в течение одного технологического процесса путем регулирования разницы гидростатического давления осадительной ванны

Мокрый способ формовання

Полые волокна, полученные по предлагаемому Способу

1/10

1/5

Полые волокна, полученные с использованием фильер, со вставленными каналами или иглой

1/2, 5

Способ формования из расплава

l2,6 Сухой способ формования о садителя внутрь формуемого волокна, т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с елью получения волокон заданных гео Метрических размеров, осадитель подают внутрЬ формуемого волокна под давлением, на 20-330 мм вод.ст.превышающим гидростатическое давление наружной оградительной ванны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 1586563, кл,0 01 О, 1968.

2. Патент США Р 3686377, кл.264-40, 1972.

3. Магницкий A.Ë. и др. Полые ацетатные волокна для гиперфильтрации. Труды института им.Менделеева.

Выпуск ХХ1Х, М., 1974, с.188-190.

Тираж 515 Подйисное

Филиал ППП Патент, r. УжгорЬд, ул. Проектная, 4

Таким образом, изобретение йозволяет без дополнительных затрат в течение одного цикла формоваиия получать полое волокно с саиимй разнообразными геометрическими пока- 50 зателями, обеспечивающими высокие ,эксплуатационные свойства в процес-сах газового и жидкостного разделе .ния.

При этом переход к получению водо- 55 кон различного ассортимента может осуществляться без останова прядидь", ной машины и практически без отбраковки волокна.

Формула изобретения

Способ получения полых волокон формованием раствора полимера s осадительную ванну с одновременной подачей

ЦНИИПИ Заказ 4236/22;

Ассортимент полых волокон, характеризующихся различными геометрическими размерами, ограничен.

@ля получения волокна определенного геометрического размера необходимо испольэовать специальную фильеру. Способ трудоемок и длителен

Полые волокна, полученные по известному способу, имеют узкий интервал геометрических размеров.

Для получения волокна с определенными геометрическими размерами используют фильеру.

Для получения волокна определенных геометрических размеров используют спе-! циальную фильеру. Полые волокна характеризуются узким интервалом геометрических показателей, Способ

Tp äoÂìoê»