Фильера для формования химических нитей и волокон из растворов

Известна фильера из циркония для изготовления нитей искусственного шелка Металлургия циркония Пер с англ 1 Под ред Г.Л. Меерсона и Ю.В Гагаринского. - М 1 9 5 9 С 2 5 1 . Она отличается значительно более низкой стоимостью по сравнению с фильерой из сплава платина-палладий П 5 -3 5 ). обеспечивает необходимое качество получаемых нитей Но при этом материал цирконий указанной фильеры обладает более низкой. чем платино-палладиевь 1 й сплав. коррозионной стойкостью в технологическом растворе очистки фильер. что существенно снижает срок ее эксплуатации.Высокая вязкость циркония ведет к его налипанию на режущий инструмент в процессе изготовления фильеры. Особые затруднения вызывает изготовление калибрующего отверстия диаметром менее 0.1 мм. что способствует удорожанию процесса. В результате некачественного изготовления калибрующего отверстия повышается вероятность обрыва формируемых нитей и волокон при их перемотке. что снижает потребительские свойства товара и удлиняет процессНаиболее близким техническим решением. выбранным авторами за прототип. является фильера из материала на основе циркония для формирования химических нитей и волокон из растворов. выполненная из сплава циркония. содержащего. мас ниобий 0 .0 5 1.1 кислород 0.001-0.1 примеси 0.0 1 41.35 цирконий- остальное патент РФ 2174565. МПКВ 0113 402.2001.Указанная фильера отличается от предыдущей значительно более низкой стоимостью. обеспечивает необходимое качество получаемых нитей. имеет более высокую коррозионную стойкость в технологическом растворе очистки фильер и более технологична в изготовлении Однако и данной фильере. хоть и в меньшей мере. присущи недостатки фильеры из циркония В результате недостаточно точного воспроизведения геометрии и чистоты обработки калибрующего отверстия. вызванных налипанием материала фильеры на режущий инструмент. все еще велик процент текстильной нити и волокон. не соответствующих требованиям ГОСТ 8 8 7 1 -8 4 по внешним дефектам и обрывности нитей волокон) при их перемоткеЗадачей изобретения является создание фильеры. исключающей возможность налипания ее материала на режущий инструмент в процессе изготовления идеального по форме калибрующего отверстия. способствующего увеличению срока эксплуатации фильеры. устойчивости процесса формования и качества получаемых нитей и волокон без ухудшения коррозионной стойкости фильерыУказанная задача решается следующим образом. В отличие от известной фильеры для формования химических нитей и волокон из растворов. выполненной из сплава циркония. содержащего. кроме того. ниобий. кислород и примеси. по заявляемому техническому решению. сплав циркония. из которого выполнена фильера. дополнительно содержит азот. кремний. железо и молибден при следующем содержании в нем элементов. мас.Изготовление фильеры из указанного многокомпонентного циркониевого сплава приводит к значительному увеличению срока эксплуатации фильеры времени работы фильеры до замены). повышению устойчивости процесса формирования нитей и волокон. повышению качества нитей и волокон снижению количества внешних дефектов на нитях и уменьшению обрывности при их перемотке) без ухудшения коррозионной стойкости фильер в технологических растворах их очистки. Это связано с тем. что введение в цирко 777717697 С 1277778.776.37ниевый сплав дополнительных химических элементов в заявленных интервалах оказывает существенное влияние на структуру и качество обработки рабочей поверхности отверстия фильеры. что приводит К меньшему сродству )прилипаемости) прядильного раствора(вискозы) К стенкам формуюшего отверстия у заявляемой фильеры по сравнению с прототипом и аналогами. Это обусловлено благоприятным сочетанием электрохимических характеристик вискозы и заявляемой фильеры. Как результат этого - повышение устойчивости процесса формования. Экструзия вискозы через отверстие заявляемой фильеры обеспечивает получение более однородной. менее дефектной струи - филамента а значит. и более качественных нитей и волокон с меньшим количеством внешних дефектов и меньшей обрываемостью при их перемотке) .Кроме того. меньшее сродство )прилипаемость) прядильного раствора )вискозы) к стенкам формирующего отверстия у заявляемой фильеры приводит к значительному увеличению срока ее эксплуатации времени работы фильеры до замены) по сравнению с прототипом. Это позволяет получать качественные нити и волокна при меньшем количестве фильер. необходимых для процесса формования. Дополнительное введение в циркониевь 1 й сплав азота кремния. железа молибдена не приводит к ухудшению коррозионной стойкости заявляемой фильеры в технологическом растворе их очисткиДля проверки заявляемого технического решения были приведены сравнительные испытания образцов фильер из сплава платина-палладий )аналог). из циркония )аналог). из циркониевого сплава )прототип) и вновь созданного циркониевого сплава заявляемое решение) в лабораторных условиях. Для испытаний были изготовлены три новые фильеры из стандартного сплава платина-палладий с диаметром колпачка 7 2 .5 мм с 5 77 отверстиями диаметром 77.777 мм. а также по три экспериментальные фильеры аналогичного типа из циркония 7 аналог) . из циркониевого сплава 7 прототип) и циркониевого сплава 7 заявляемое решение) с 5 2 отверстиями. Протяженность цилиндрической части отверстия сравниваемых фильер была одинаковой и составила 77 .7 2 ммИспытания проводили на лабораторной прядильной установке по программе. моделируюшей производственный процесс получения полиакрилонитрильной нити )ПАН) технического назначения Эксперимент на каждой из фильер проводили многократно до выхода ее из строя. что позволило выполнить статистический анализ полученных результатов с оценкой вероятности различия выборок для четырех сравниваемых групп фильер. План эксперимента содержал большое количество контролируемых параметров. характеризуюших как технологические процессы получения ПАН нити и очистки фильер в технологическом растворе. так и физико-механические и качественные показатели нити. срок эксплуатации фильер и т.д. Одновременно по стандартным методикам оценивали коррозионную стойкость образцов фильер в технологическом растворе их очистки Эти результаты приведены в таблице.Анализ данных. представленных в таблице. показывает. что заявляемое техническое решение отличается от прототипа и аналогов более продолжительным сроком эксплуатации фильеры относительное время работы фильеры до замены - 7 .77 7 -7 .2 7 у заявляемого решения. 7 - у прототипа и 77 .5 7 . и 77 .6 7 - у аналогов). более высокой устойчивостью процесса формования нитей и волокон 7 высокая - у заявляемого решения и средняя - у прототипа и аналогов). более высоким качеством получаемых нитей и волокон относительный показатель внешних дефектов - 77 7 2 -77 .9 7 у заявляемого решения. 7 - у прототипа и 7 .7 5 . и 7 .2 - у аналогов относительный показатель обрывности нити при перемотке - 77 7 7 -77 .9 7 у заявляемого решения. 7 - у прототипа и 7 .2 . и 7 .2 7 - у аналогов) без ухудшения коррозионной стойкости фильер в технологическом растворе их очистки 7 относительная скорость коррозии- 77 .7 2 -77 .9 узаявляемого решения. 77 .9 - упрототипа и 7 . и 7 .2 7 - уаналогов).Установлено. что образцы ПАН нитей. полученных с применением фильер из платино-палладиевого сплава )аналог). из циркония )аналог). из циркониевого сплава )прото ВУ 10690 С 12008.06.30тип) И из вновь созданного циркониевого сплава заявляемое решение) имеют одинаковые физико-механические характеристики прочность на разрыв. удлинение и модуль Оптимальным составом циркониевого сплава для фильеры является следующий. мас. ниобий (ЛОБ-Ш кислород 0 . 1 азот 0 .0 кремний 0 . железо 0 . молибден 0 .0 примеси 011054116 цирконий остальное Уменьшение в циркониевом сплаве количества азота- менее 0 .0 0 1 мас.опыт МН ). кремния - менее 0 .0 0 1 мас.опыт ММ ). железа - менее 0 .0 0 1 мас.опыт Не 1 4 ). молибдена- менее 0 .0 0 1 мас.опыт Не 9 ) и примесей- менее 0 .05 мас.опыт Не 4 ) не приводит к существенному повышению срока эксплуатации фильеры. устойчивости процесса формования и качества нитей и волокон. при этом происходит значительное повь 1 шение стоимости сплаваУвеличение в циркониевом сплаве количества азота - более 0 .0 0 6 мас.опыт Не В ). кремния- более 0 .0 2 мас.опыт Не 1 3 1. железа- более 0 .0 5 мас.опыт Не В 1. молибдена - более 0 .0 0 5 мас.опыт Мг 3 ) и примесей - более 0 .0 2 6 мас.опыт Не В д при ВОДИТ К ЗНЗЧИТСЛЬНОМУ СНИЖСНИЮ КОррОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ЦИрКОНИСВОГО сплава В ТСХНОЛОГИЧССКОМ растворе ОЧИСТКИ фИЛЬСрСравнительные Данные известных и заявляемой фильерыОчшоошчоытщшш отозваны. кот тощи дытою ш чохщоыондоВЫСОКаЯ ВЫСОКаЯ ВЫСОКаЯ ВЫСОКаЯОчшоошчоытшоо штока сытой дытоюты по 8285Мате иал Илье Ы. Мас. Р Р