«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