«МДК 02.01 Основы технологии переработки полимерных материалов и эластомеров Специальность 240125, курс-4 Вид урока: учебная лекция ...»
Раздел 2. Ведение технологических процессов переработки пластических масс и эластомеров.
Ознакомление с нормативно-технической документацией. Условия безопасного ведения технологических процессов
Тема 2.9 Ведение технологических процессов производства полиамидного волокна.
МДК 02.01 Основы технологии переработки полимерных материалов и эластомеров
Специальность 240125, курс-4
Вид урока: учебная лекция
Тема урока: Полиамидирование капролактама
Цель:
1 Образовательная:
Выбирать типы волокон
Знать этапы полиамидирования
Различать применяемое оборудование
Проверять параметры технологического процесса
2 Развивающая: Обучающийся сможет применять предложенный материал, извлечь из него необходимую информацию, систематизировать ее, отличать способы получения капролактама, представлять волокно и оборудование, делать выводы, последовательно и логически излагать мысли, развить свои творческие способности.
3. Воспитывающая: обучающийся сможет задуматься о способах получения капролактама, видах оборудованиях, трудностях при проведении полиамилирования, и необходимости знания параметров технологического процесса с целью выпуска нити высокого качества.
Планируемые результаты урока:
Продолжить формирование следующих общих компетенций специалиста СПО:
ПК 2.2 Контролировать и регулировать параметры технологических процессов, в т.ч. с использованием программно - аппаратных комплексов.
ПК 2.3 Контролировать расход сырья, материалов, энергоресурсов, количества готовой продукции и отходов.
ПК 2.4 Выполнять требования промышленной и экологической безопасности и охраны труда.
ПК 2.5 Контролировать качество сырья, полуфабрикатов (полупродуктов) и готовой продукции.
ПК 2.6 Анализировать причины брака, разрабатывать мероприятия по их предупреждению и ликвидации причин.
ОК 2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5 Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 8 Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
Образовательные технологии:
- Технология сотрудничества.
- Проблемно-диалогическая технология.
- Технология групповой работы.
- Технология продуктивного чтения.
-Технология развивающего обучения.
Межпредметные связи: Органическая химия, МДК 01.01
Внутри предметные связи:
Оборудование урока: мультимедийный комплекс
Требуемое время: 4 академических часа.
План урока
Организация начала урока.Проверка выполнения домашнего задания.
Объяснение нового материала.
Усвоение новых знаний.
Первичная проверка понимания обучающими нового материала.
Закрепление новых знаний.
Подведение итогов урока.
Информация о домашнем задании, инструкция о его выполнении.
Ход урока:
Объяснение нового материала.
Тема: Полиамидирование капролактама
Цель урока : иметь представление о полиамидировании капролактама
Рассказывать о этапах полиамедирования капролактама
Процесс полимеризации капролактама — превращение циклов в линейные полимеры — называется полиамидированием.
Протекает при высокой температуре и повышенном, нормальном или пониженном давлении в присутствии активатора. Активаторами могут служить органические или минеральные кислоты, а также вода, или другие соединения.
Полиамидирование капролактама в присутствии воды называется гидролитическим полиамидированием.
К поликапроамиду, предъявляются следующие требования:
молекулярная масса (не ниже 11000)
быть монолитным,
цвет — белый.
Для формования текстильных нитей и штапельного волокна применяют низковязкие полиамиды с относительной вязкостью 2,2—2,5; для формования технических (кордных) нитей используют полимеры с более высокой относительной вязкостью (2,6—2,75).
Вязкость расплава поликапроамида составляет 60—100 Па-с (низковязкий) и 140—250 Па-с (высоковязкий).
Относительная вязкость — отношение вязкости раствора к вязкости растворителя.
Удельная вязкость — отношение разности вязкостей раствора и растворителя к вязкости растворителя.
Способы получения
Периодический
Периодический процесс получения полимера включает следующие операции: 1) расплавление капролактама; 2) полиамидирование капролактама; 3) формование ленты или жилки полимера и дробление ее; 4) обработку крошки горячей водой (экстракцию низкомолекулярных соединений); 5) сушку крошки.
Расплавление капролактама осуществляется в расплавителе — вертикальном аппарате 1 из нержавеющей стали, имеющем рубашку 2 (для парового обогрева) и мешалку 3 (рис. 16.2).
Расплавленный капролактам передавливают из расплавителя в автоклав азотом под давлением 0,2—0,3 МПа. • Во время передавливания капролактам подвергается фильтрации.. Продолжительность цикла приготовления одной партии расплава составляет 3—4 ч.
2 Непрерывный для централизованного плавления капролактама в установке УЦП-14,5.
Схема такой установки (УЦП-14,5) показана на рис. 16.3.
Капролактам из мешков через дробилку 2 загружается в бункер, откуда после рыхления забирается питателем 3 и непрерывно подается в расплавитель 4. Расплавленный лактам собирается в лактамосборнике 5, откуда забирается центробежным насосом 6 и через фильтр 7 передается в цех полиамидирования в промежуточный аппарат-смеситель-дозатор типа растворителя. В этом аппарате к расплаву капролактама добавляется вода и регулятор. Плавление капролактама проводится при 85—95 °С в среде азота. Все аппараты и трубопроводы обогреваются горячей водой. Производительность установки (максимальная — 14,5 т/сут) регулируется автоматически в зависимости °т расхода расплавленного капролактама. Полиамидирование в автоклаве (рис. 16.4)
Автоклав представляет собой цилиндрический сосуд с коническим днищем выполняется из нержавеющей стали с мешалкой или без мешалки, в зависимости от объема. На крышке автоклава имеется несколько штуцеров: для загрузки расплава капролактама, соединения автоклава с гидрозатвором, установки манометра, крепления гильз для термопар и др. В конусном днище автоклава имеется штуцер, к которому крепится разгрузочный вентиль, и устройство для формования ленты или жилки (литьевая головка).
Автоклав обогревается парами теплоносителя ВОТ (* В качестве теплоносителей наибольшее применение нашли так называемая динильная смесь (динил), состоящая из 26,5% дифенила C6H5 — C6H5 н 73,5 % дифенилового эфира (C6H5) 20, кипящая при 258 °С, и смесь ароматизированных нефтяных масел (теплоноситель АМТ-300). ч)), и электронагревательными устройствами.
Температура расплавленного капролактама до 245—255 °C
Продолжительность передавливания всей партии капролактама 20—25 мин.
На начальной стадии процесса давление водяных паров в автоклаве поднимается до 0,5—1,4 МПа
Реакционную массу выдерживают в течение 1—2 ч и начинают постепенно снижать давление в автоклаве до 50 кПа, а затем до атмосферного.
Заключительная стадия процесса — дегазация (обезвоживание) — при полностью открытом вентиле на линии гидрозатвора и постоянной температуре в автоклаве.
По окончании полиамидирования в автоклаве азотом создается давление 0,3—0,5 МПа, необходимое для выгрузки полимера.
Устный опрос по новой теме
Вопросы :Что такое полиамидирование?
Перечислите способы получения капролактама.
Дайте определение отностительной вязкости.
Что такое удельная вязкость?
Чем обогревается автоклав?
Какие требования предъявляются к капролактаму?
Перечислите операции получения капролактама периодическим способом.
Подведение итогов урока.
Информация о домашнем задании: Читать учебник «Технология производства химических волокон» Ряузов А.Н., Груздев В.А., Бакшеев И.П. стр. 275-278, в тетради изобразить схему установки УЦП-14,5 рис.16.4