ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фильтрование и обезвоздушивание растворов из "Физико-химические основы переработки растворов полимеров" Так как изделия из растворов полимеров формуют путем выдавливания их через тонкие отверстия (фильеры или щели), удалению примесей и нерастворенных частиц уделяется всегда очень большое внимание. Действительно, даже частицы с размерами значительно меньшими, чем диаметр отверстия фильеры, способны существенно исказить форму вытекающей струи и вызвать локальные перенапряжения или утонения, приводящие К обрыву нити или к появлению дефектов на пленке. Примеси же большего диаметра закупориваюг отверстия и вообще делают невозможным формование. [c.227] На практике вопрос чистоты рабочих растворов полимеров решается в принципе двумя путями. [c.227] Таким образом, исходной величиной для расчета фильтрации должен быть такой критерий, как, например, допустимая экономически и технологически частота засоряемо сти фильер. К сожалению, такой системы расчетов нет, и обычно пользуются при определении объема и режима работы фильтрующих элементов эмпирическими данными, заимствованными из опыта работы действующих предприятий. [c.228] Второй путь решения проблемы чистоты рабочих растворов— предотвращение попадания в них нерастворимых частиц и в соответствии с этим предотвращение образования неполностью проэтерифиц ированных, пропитанных растворителем или неполностью очищенных с поверхности полимерных материалов при их подготовке к переработке. Следует кратко проанализировать характер нерастворимых частиц. [c.228] Иногда в литературе выдвигается предположение о существовании в растворах полимеров непрерьшяого спектра надмолекулярных образований — от ансамблей в несколько макромолекул до частиц с размерами в несколько микрон. Такое предположение трудно обосно-Еоть, если исходить из современных представлений о структуре полимеров и их растворов. [c.228] В предыдущих главах уже рассматривался вопрос о надмолекулярных образованиях в полимерах. Было отмечено, что обратимая (равновесная) агрегация частиц имеет флуктуационный характер, причем размеры таких образований не могут выходить далеко за пределы десятков и сотен А. Надмолекулярные образования больших размеров возникают вследствие фазовых превращений, ИЛИ, говоря точнее, отражают гетерофазность системы и не носят равновесного характера. [c.228] В практических растворах полимеров частицы размером выше одного или нескольких микрон (примеси меньших размеров не вызывают существенного осложнения при переработке) могут появляться яо разным прич инам ооновные типы этих частиц следующие. [c.228] К образованию нерастворимых, частично набухших частиц приводит и недостаточно тщательное перемешивание в процессе этерификации, наличие мертвых пространств в аппаратуре и другие (подобные причины. [c.229] Таким образом, сокращение количеств таких частиц зависит преимущественно от условий подготовки сырья для этерификации, однородности смешения с этерифи-цирующим агентом и отвода ио бочных продуктов реакции (обновление концентрации реагентов). Недостаточно тщательное перемешивание при растворении полимера, неравномерное распределение растворителя, а также отсутствие механического разрушения комков набухшего полимера могут обусловить неполноту растворения и засор фильтровального материала. [c.229] Первый случай схематически сводится к отложению на поверхности фильтрующего материала слоя осадка, создающего дополнительное сопротивление току вязкой жидкости. Во втором случае постепенно уменьшается число пор вследствие их перекрытия частицами, превышающими по раз,меру эти поры. [c.230] При фильтрации с образованием осадка показатель степени Ь равен нулю, при фильтрации с закупоркой пор его предельное значение равно 2. [c.230] В действительности же ни один из двух законов фильтрации в чистом виде е передает сложной картины фильтрации реальных растворов. Для растворов полимеров показатель степени Ь приближается к 2, Однако в чисто,м виде закон с закупоркой пор здесь не соблюдается. На этом вопросе следует кратко остановиться. [c.230] Отклонения от закона фильтрации с закупоркой могут частично объясняться тем, что примесные частицы в по лимер,ных -растворах способны во многих случаях к деформированию. Наприхмер, продукты неполной этери-фикации целлюлозы представляют собой це просто твердые частицы, а набухшие, способные к обратимому деформированию образования. Именно поэтому они получили в технологии растворов полидмеров название гель-частиц . Кстати, этот термин был неправомерно распространен в дальнейшем на все примесные частицы в растворах. [c.230] Таким образом, закон фильтрации с закупоркой пор оказывается в этом случае не совсем пригодным. [c.231] По-видимому, для установления более точного закона фильтрации растворов полимеров требуется учесть существование в этих растворах спектра частиц по размерам и одновременно спектра их по реологическим характеристикам. Пока такая работа не проделана. [c.231] Дополнительное осложнение при анализе фильтрации растворов полимеров вызывает наличие пузырьков воздуха, вследствие которого не только происходит временная закупорка пор фильтра, но возможны более сложные явления на границах раздела фаз, так как пузырьки воздуха могут нести на своей поверхности сорбированные частицы примесей. [c.231] Одиако и здесь расчеты осложняются тем обстоятельством, что диал1етр воздушных пузырьков изменяется во времени за счет частичного растворения воздуха в жидкости. Для ускорения эвакуации воздуха понижают давление над раствором и резко уменьшают толщину слоя. Кроме того, ускорению этого процесса способствует повышение температуры (понижение вязкости). [c.232] Вернуться к основной статье