Yigiruv mahsulotlarini tayyorlash

|
Yigiruv mahsulotlarini tayyorlash
|
bet | 2/3 | Sana | 11.12.2023 | Hajmi | 0,9 Mb. | | #116301 |
Bog'liq 13 mavzu Sanoatda polimer materiallar ishlab chiqarish davomiYigiruv mahsulotlarini tayyorlash. Buning uchun polimer erituvchilarda (ishqor, spirt, atseton, dimetilformamid va boshqalar) eritilib 7—25 %li eritma tayyorlanadi yoki u suyuqlantiriladi. Chunki tola faqat eritma yoki suyuqlanma holatida bo‘lganida, unga shakl berilganida tola makromolekulasi uning uzunasi bo‘ylab orientatsiyalana oladi, polimer makromolekulasidagi ichki o‘zaro ta’sir kuchlari kamayadi, molekulalararo ta’sir kuchlari esa ortadi. Eritma yoki suyuqlanma 2—4 marta filtrlanib, qo‘shimchalardan tozalanadi, vakuumlash orqali havo pufakchalari yo‘qotiladi, aks holda shakl berish paytida tola iplarining uzilishiga sabab bo‘lishi mumkin. Zaruriyatga qarab, yigiruv mahsulotiga bo‘yoqlar, oqartirgichlar va boshqa birikmalar qo‘shiladi.
Tolaga shakl berish. Yigiruv mahsulotini katta bosimda fileralardan o‘tkazish orqali amalga oshiriladi. Filerada (ip hosil qiluvchi qadahsimon idish, angishonaga o‘xshab ketadi) 1000 dan 40000 tagacha, hatto undan ham ko‘proq, diametri 0,06—0,5 mm bo‘lgan mayda teshikchalari bo‘ladi, tola iplarinig bir-biriga yopishish xossasini ko‘paytirish uchun teshiklarni ko‘pincha aylana shaklida emas, balki yulduzcha, uchburchak va boshqa shakllarda qilinadi. Fileralar xromnikelli po‘latdan, tantaldan, platina-iridiy, platina-oltin qotishmalardan yasaladi.
Fileradan siqib chiqarilgan polimerning ingichka oqimi, (ipi) yiguruv mahsulotining turiga qarab 3 xil usulda qotiriladi:
1. Ho‘1 yigirish usuli, bunda fileradan chiqqan ip cho‘ktirish vannasiga tushadi, u yerda kaogulyatorlar bilan kimyoviy ta’sirga uchrab tola qotadi (viskoza, mis-ammiakli tolalar),
2. Eritmadan quruq yigirish usuli bilan qotirish. Bunda issiq havo oqimida uchuvchan erituvchining bug‘lanib ketishi tufayli ip hosil bo‘ladi (atsetat tolasi, nitron, vinol va boshqalar).
3. Suyuqlanmani quruq yigirish usulida sovuq havo oqimi bilan polimer suyuqlanmasining ingichka oqimi sovitilib qotadi. Qotgan ingichka tolalar to‘plami to‘xtovsiz tola qabul qiluvchi qurilmaga o‘tadi va u yerda o‘rovchi moslamalar (babina, rolik, sentrifuga) yordamida ko‘p martalab cho‘ziladi. Cho‘zish bosqichida tola makromolekulasining uzunasiga orientatsiyalanishi davom etadi, ya’ni tola molekulalari uzunasiga tartibli tuzilib qoladi (115-rasm), natijada molekulalararo bog‘lanishning ortishi hisobiga tolaning mustahkamligi ortadi.
Pardozlash bosqichida tolaga turli xossalar beriladi. Agar tolaga shakl berish uchun turli reagentlar va eritmalar qo‘llanilgan bo‘lsa yaxshilab yuviladi, zarur bo‘lsa oqartiriladi va bo‘yaladi. To‘qimachilik korxonalarda tolani qayta ishlash oson bo‘lishi uchun, sovun yoki moyli eritmalar bilan moylanadi (shlixtovka deyiladi), so‘ngra quritilib yigiriladi va kalavalanadi.
Kimyoviy tolalar uzun uzluksiz (monotola) ko‘rinishida yoki shtapel tolasi (30- 150 mm uzunlikda kesilgan holda) shaklida olinadi. Shtapel tolalar kiplarga presslanadi. Ulardan toza holda yoki boshqa tolalar bilan qo‘shib yigirilgan iplar (pryajalar) tayyorlanadi.
Viskoza tolasi ishlab chiqarish
Viskoza tolasi boshqa kimyoviy tolalar orasida eng ko‘p ishlab chiqariladi (umumiy ishlab chiqariladigan tolalarning 60 % ini tashkil etadi). Yigiruv eritmasini tayyorlash uchun sulfitli selluloza olinib, unga 18—20% li NaOH eritmasi bilan ishlov beriladi. Unda selluloza tarkibidan qolgan gemisellulozaning ko‘p qismi yuvilib chiqadi, molekulalararo bog‘lar ham qisman uziladi va ishqoriy selluloza hosil bo‘ladi, bu jarayon merserizatsiya deyiladi.
[C6H70 2 (O H )3]n+ nNaOH ->[C6H 70 2(0 H )20 H NaOHJn yoki
[C6H 70 2 (O H )2(ONa)]n+ 3H20
Merserizatsiya 10—60 minut davomida 20— 50°С da olib boriladi. Ishqoriy sellulozadan NaOH ning ortiqchasi siqib chiqariladi va maydalanadi, so‘ngra 30—50°C da qoldiriladi. Taxminiy yetilish jarayoni oralig‘ida havo kislorodi ta’sirida sellulozaning polimerlanish darajasi birmuncha kamayadi. Shundan keyin ishqoriy selluloza 2—3° С mobaynida uglerod sulfid (u selluloza massasining 33—38 % ini tashkil etishi kerak) bilan ishlov beriladi (sellulozani ksantogenlash). Natijada to‘q sariq rangli sellulozaning ksantogenati hosil bo‘ladi. U NaOH ning 4—7 % li eritmasida yaxshi eriydi.
342[C6H 70 2(0 H ),0 H NaOH]n + nCS,
->[C6H 90 40CS - SNa]n + nH 20’
Ksantogenat viskoza uskunasida aralashtirgich yordamida (bir minutda 900— 1000 marta aylanadi) eritiladi. Natijada 6—9 % selluloza va 7 % NaOH eritmasidan iborat suvli eritma hosil qilinadi. Olinadigan viskozaning sifati yetilish jarayonining davomiyligiga hamda haroratga bog‘liq bo‘ladi (116-rasm).
Selluloza 14— 17° С da 2—3 kun davomida yetiladi. Tayyor bolgan eritma filtrlanadi, vakuumda havo pufakchalari chiqarib yuboriladi va ho‘l yigirish usulida tolaga shakl berishga yuboriladi (117-rasm) yigiruv nasosi (2) viskozani siqib filtrdan (3), so‘ngra shisha nay (4) orqali fileradan (6) o‘tkazadi va cho‘ktirish vannasiga tushadi.
Undagi eritma tarkibi 80—150 g/1 H2SO4, 160-320 g/1 Na2SO4 va 10— 100 g/1 ZnSO4 dan iborat. Cho‘ktirish vannasida (5) quyidagi jarayonlar boradi:
elektrolit ta’sirida viskozaning kaogullanishi, kislota ta’sirida selluloza ksantogenatining parchalanishi, turli oltingugurtli birikmalarning H2S va CS2 hosil qilib yemirilishi va boshqalar:
[C6H 90 40C S - SNa]n +
nH 2S 0 4, -> [S6H 10O 5]n + nCS2
+ nNaHSO,
Eritma to‘xtovsiz regeneratsiyaga yuborib turiladi, regeneratsiyalangach vannaga qaytariladi. Regeneratsiyalangan selluloza tolasi yig‘ilib, birtutam qilib babinaga (ip zug‘ataga o‘raladi) yoki sentrifugaga (sentrifuganing ichki devori bo‘ylab, ip dumaloq shaklida yig‘iladi) o‘raladi, cho‘ziladi va taxlab qo‘yiladi. Yigirish tezligi 75— 100 m/min.
Tolani sayqallash. Tola tarkibidan oltingugurtni yo‘qotish uchun ishqorning suyuq eritmasi bilan ishlov berish, so‘ngra qiyin eruvchi tuzlarni yo‘qotish uchun kislota eritmasi bilan yuvish va nihoyat natriy gipoxlorit bilan oqartirish kabi amallarni bajarishdan iboratdir. Shundan so‘ng tola oleinli moy bilan moylanadi va 70°С da quritiladi. So‘ngra o‘raladi va kerakli joylarga jo‘natiladi. Viskoza tolasi 100—120°С haroratga va organik erituvchilarga chidamli. Ho‘l holda bo‘lganda uning mustahkamligi 40—50 % kamayadi. Viskozadan ipak, shtapel, kord va sun’iy qorako‘l olinadi.
Atsetat va kapron tolasi ishlab chiqarish
Bizninng davlatimizda atsetat tolasi olish uchun xomashyo sifatida asosan paxta chigitidan tola ajratib olingach, chigitda qoladigan tuklar (lint) ishlatiladi. Undan tashqari xomashyo sifatida yog‘och sellulozasi va boshqa ko‘p yillik va bir yillik o‘simliklardan ajratilgan sellulozalami ishlatish mumkin. Bunda selluloza sirka angidridi bilan atsetillanadi. Reaksiya sulfat kislota katalizator ishtirokida boradi va natijada triatsetilselluloza olinadi:
[C6H702(0H)3]n+3n(CH3C0)20 -» [С6Н702(0С0СН3)3]п+ЗпСН3С00Н
Triatsetilselluloza
Atsetillash jarayoni erituvchisi sifatida 98% li sirka kislotasini qo‘plash orqali reaksiya gomogen muhitda amalga oshiriladi. Jarayon maxsus uskunada, 34—45° С da 8 — 10 soat mobaynida amalga oshiriladi. Triatsetatsellujoza ko‘pchilik organik erituvchilarda erimaganligi uchun sirka kislotasini suv bilan suyultirib, 30—35°С da 10 soat davomida qisman gidrolizga uchratiladi. Bunday sharoitda barcha atsetil guruhlarining 15—20 foizi diatsetatselluloza hosil qilib gidrolizlanadi, va u diatsetat tolasi olish uchun qollaniladi. Uni ajratish uchun eritma tarkibida 35—40 % CH3COOH bo‘lguncha suv bilan suyultiriladi. Hosil bo‘lgan diatsetatselluloza cho‘kmasi suv bilan yuviladi, sentrifugada siqiladi va quritiladi. Suvli eritmadan esa sirka kislota qayta ishlatish uchun ajratib olinadi.
Diatsetatsellulozaning yigiruv eritmasini 45—50°С da atsetonda eritib, bir necha qavat doka yoki maxsus filtr qarton orqali bosim ostida filtrlab olinadi. Eritmadan diatsetat tolasiga quruq usulda shakl beriladi: eritma yigiruv nasoschasidan filtr va chuvalchangsimon quvur orqali o‘tib fileraga boradi, undan chiqqan oqim maxsus shaxtaga tushib, erituvchisi atseton bug‘lanib ketadi va natijada qotib, ingichka atsetat tolalarini hosil qiladi. Atseton bug‘lari aktivlangan ko‘mir orqali ushlab qolinadi.
|
| |