Cтраница 4
При этом используется предложенный Вихтерле, а также Шебендой и Краличеком [144] ( см. также часть II, разделы 1.5.5 и 1.7.2) метод щелочной полимеризации капролактама в присутствии имидов ( N-ациллактама) в качестве сокатализаторов. Как указывает Вихтерле, при использовании этого метода можно получить в изолированном аппарате достаточно просто и сравнительно быстро блок поликапроамида из предварительно нагретого примерно до 150 капролактама. Содержание низкомолекулярных соединений в полученном полимере очень незначительно. По мнению Вихтерле, на этой основе можно разработать технически интересный и практически приемлемый метод получения поликапроамида. [46]
Расплавленный е-капролактам подается в аппарат при температуре 80 - 90 С. Температура в аппарате поддерживается в следующих пределах: в верхней секции - 230 - 240 С, в средней - 265 2 С, в нижней - 245 2 С. При таком распределении температур уменьшается возможность конвективного перемешивания расплава и достигается интенсификация процесса полимеризации. Снижение температуры расплава в конце процесса позволяет уменьшить содержание низкомолекулярных соединений в расплаве. [47]
Очевидно, что этот способ не может быть использован при получении расплава полиамида в трубе НП и формовании волокна непосредственно из расплава по непрерывной схеме. Аппаратура, обеспечивающая при проведении полимеризации в производственных условиях снижение температуры на заключительной стадии этого процесса, должна иметь систему обогрева, которая дает возможность проводить полимеризацию по крайней мере при двух различных температурах - при температуре собственно полимеризации, которая должна быть возможно более высокой, для того чтобы обеспечить достаточно высокую производительность установки, и при более низкой температуре, при которой выдерживают расплав готового полимера для снижения содержания в нем низкомолекулярных соединений. Технологические затруднения, которые возникают при проведении процесса в этих условиях, совершенно очевидны. Однако если снижение температуры будет небольшим, например с 250 - 260 до 240 - 250, то содержание низкомолекулярных соединений понизится также очень незначительно. Поэтому должна быть тщательно продумана практическая целесообразность увеличения продолжительности процесса полимеризации. [48]
Это дает возможность иметь максимальное содержание воды в расплаве на стадии полимеризации под давлением ( см. рис. 60) до 0 5 о. Одновременно было улучшено аппаратурное оформление процесса полимеризации под вакуумом. Такая аппаратура требует безукоризненно точного выдерживания уровня расплава, что достигается измерением электропроводности системы или с помощью приспособлений, использующих радиоактивные изотопы. Интересны данные о том, что время, в течение которого расплав протекает из аппарата, где проводилась полимеризация под вакуумом, к прядильному месту ( за это время содержание низкомолекулярных соединений достигает 2 о), должно составлять около 1 час. Это подтверждается кривой, приведенной на стр. [49]
Содержание олигомеров в полимере резко уменьшается при снижении температуры и достигает 25 % при 180 С. Наоборот, при повышении температуры равновесие сдвигается в сторону образования е-капролактама и олигомеров. Скорость до - стижеиия равновесия также зависит от температуры. При более низкой температуре скорость значительно меньше, чем при более высокой. Содержание низкомолекулярных соединений в расплаве полиамида зависит и от давления. [51]
Независимо от того, каким способом был получен поликапроамид ( периодическим в автоклавах или непрерывным в трубах НП), его следует перед формованием волокна подвергнуть специальной обработке. В этом случае волокно может содержать до 7 % низкомолекулярных соединений. Переработка подобных капроновых нитей на уточных автоматах со строго контролируемым натяжением обеспечивает получение равномерно и глубоко окрашенной плащевой ткани. С целью снижения содержания низкомолекулярных соединений полимер подвергается обработке водой или вакуумированию. [52]
Целесообразность такого разделения становится еще более очевидной, если учесть, что во всех современных конструкциях для непрерывной полимеризации введено разделение процесса на отдельные стадии. Различают минимум две стадии процесса, которые разделены в аппарате штуцером для удаления газов из расплава. Первую из этих стадий целесообразно обозначить как стадию предварительной полимеризации. В этой стадии процесса имеет место в основном турбулентное движение расплава полиме-ризуемого лактама; одновременно происходит также удаление газов из расплава. Расплав остается негомогенным, его вязкость еще низка, а содержание экстрагируемых низкомолекулярных соединений велико. Во второй стадии процесса, которую можно назвать стадией спокойной полимеризации, эти недостатки в основном устраняются. Четкой границы между стадиями предварительной полимеризации и спокойной полимеризации, по-видимому, не удается провести. [53]
Неподвергавшийся экстракции поликапроамид ( выдавливаемый непосредственно из автоклава или трубы НП) сначала измельчают в тонкую стружку. Точную навеску 3 5 г этой стружки взвешивают в стакане экстрактора, который затем подвешивают к небольшому холодильнику. К холодильнику с экстракционным стаканом присоединяют колбу, в которую налито 90 мл дистиллированной воды, и проводят в течение 3 час экстракцию в аппарате Сокслета. По окончании экстракции воду отфильтровывают в мерную колбу на 100 мл и содержимое колбы доводят водой до метки. Колбу выдерживают 15 мин в термостате при 20 и определяют в экстракционной жидкости содержание низкомолекулярных соединений с помощью рефрактометра погружения народного предприятия Цейсе, показания которого сравниваются с калибровочной таблицей. [54]