Способ модификации поликапроамидных волокон

 

Изобретение относится к получению модифицированных поликапроамидных (ПКА) волокон. Прививка к ПКА-волокну полиакрилонитрила (ПАН) позволяет придать ПКА-волокнам шерстеподобный гриф и одновременно повысить светостойкость. Согласно этому способу, прививку ПАН проводят на модифицированное ПКА-волокно, содержащее химически связанные пероксодисульфатные группы. Для введения в ПКА-волокно пероксодисульфатных групп, инициирующих реакцию привитой полимеризации акрилонитрила (АН), используют модифицированные ПКА-волокна, содержащие четвертичные аммониевые группы, и проводят обработку таких волокон водным раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪЬЛИК (5))5 D 06 М 13/46 D Ol F 11/04

К Д BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬС "ВУ со где о

М СН3

Q-сн, или

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2)) 3489664/23-05 (22) 16.06.82 (46) 15.10,90. Бюл. К 38 (71) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72) Г.А.Габриелян, Н.Ю.Пимоненко, Т.В,Дружинина, Л.С.Гальбрайх и А,И.Гольберг (53) 677.494(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)I 840051, кл. С 08 F 29)/00, 198)

Авторское свидетельство СССР !

1 8918?1, кл. D Об М !3/46 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 907))1, кл. 0 06 М 13/46, 1980. (54)(57) СПОСОБ МОДИФИКАПИИ ПОЛИКАПРОАМИДНЪ!Х ВОЛОКОН введением в них четвертичных аммониевых и пероксодисульФатных групп и прививкой акрилонитрила из водного раствора, о т л и ч а-. ю ш и и с я тем, что, с целью упрошения процесса, введение указанных групп осушествляют обработкои 0,1—

Изобретение относится к получению модиФицированных поликапроамидных (ПКА) волокон.

Прививка к ПКА-волокну полиакрилонитрила (ПАН) позволяет придать ПКАволокнам щерстеподобный гриф и одновременно повысить светостойкость.

Известен способ получения привитых сополимеров синтетических и природных волокон без образования гомополимера.

Согласно этому способу, прививку

ПАН проводят на модиФицированное ПКАволокно, содержашее химически связан„„SU „1599454 А 1

О,ЗЕ-ным раствором соединения структурным звеном

CI33 (-,)

v,— -с-о-сн -сн -м-сн

)! 2 3 о З и удельной вязкостью 0,057-0,)86 при

110-120 С 8-10 мин. ные пероксодисульфатные группы. Для введения в ПКА-волокно пероксодисульФатных групп, инициирующих реакцию привитой полимеризации акрилонитрила (АН), используют модиФицированные

ПКА-волокна, содержашие четвертичные аммониевые группы, и проводят обработку таких волокон водным раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты.

Недостаток способа заключается в многостадийности процесса, включаюmего введение четвертичных аммониевых групп путем прививки к ПКА в начал!

599454 монОмеря содержащего "", Оетичмьй с том азота> с последующим апкилированием обработку такого моцийицированного ПКА

BOJ1ORHB ВОДНЫМ РЯСТВОРОМ ПЕРС;>>ЛЬЬата калия и последующую тщательную промывку водой обработанного волокна для удаления из него химически не связанl ного персульФата с целью исключения образования гомопопимера при дальней-;0 шей прививке ПАН.

Известен способ получения привитых сополимеров ПКА с ПАН, частично упрошак>ший прОВесс введения в состав

ПКА-волокна четвертичных аммониевых групп.

М

Согласно этому способу для Фиксации четвертичных аммониевых групп (ЧАГ) на волокне последние обрабатывают 2,5-7,57-ным водньп растворсм 20 смеси триметиламмонийэтилметакрилата: метилсульйата (ТИАЭМАЫС) и N-метилол, метакриламида в соотнсшении (75-85): .: (25-15) в присутствии 17 калиевой соли пероксодисерной кислоты с по- 25 следующим отжимом до 1ООЕ привеса и термообрабатывают при 100-120 С 115 мин. При этом для инициирования реакции привитой полимеризации АН с

ПКА модиФицированные волокна обрабатывают водным растворсм калиевой < оли пероксодисерной кисэтоты H после этого тшательно промывают водой для удаления не связанногс с волокном инициатора. Последняя операция является обязательной, в противном случае образуется при дальнейшей прививке гомополимер.

Наиболее близким к предлагаемому является способ модиФикации поликапро-40 амидных волокон введением в волокно четвертичных аммониевых и пероксодисульйатнйх групп и прививкой акрилонитрила из водного раствора.

Согласно этому способу получения привитых сополимеров ПКА с ПАН введение ЧАГ в ПКА-волокиn достигается путем пропитки ПКА-волокон водным раствором четвертичной соли диметил(3-хлор-2-бутенил) -этилметакрилатам—

50 монийхлорида, содержащим 1Е калиевой соли пероксодисерной кислоты, и образованием сшитой полимерной четв;..ртичнОЙ соли (ПЧС) HQ вОлОкне при тi p " мообработке в течение 6-10 мин при

140-160 С. Полученные таким образом модийицированные JIKA-волокна содер.жат 1-2,5Е четвертичных аммониевых групп, прочно Фиксированных на ПКАволе -.Ие. Для получения волокна, содержащего химически связанный инициатор, волокно дополнительно обрабатывают водным раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты, а затем тщательно промывают от не связанного химически инициатора.

Однако этот способ позволяет лишь частично упростить процесс химической Фиксации на ПКА-волокне пероксодисульйатных групп, а именно введение ЧАГ в ПКА-волокно. Кроме того, остается необходимость последующей обработки полученных модийицированных волокон водным раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты и многократной промывки его до Отсутствия в промывных водах инициатора, что исключает возможность химической

Фиксации на ПКА-волокне пероксодисульФатных групп по непрерывной схеме.

Пель изобретения — упрощение технологического процесса.

Пель достигается тем, что согласно

СПОСОбу модийикации поликапроамидных волокон введением в них четвертичных аммониевых и пероксодисульйатных групп и прививкой акрилонитрила из водного раствора введение. указанных групп осуществляют обработкой 0,1—

0,3/-ным раствором соединения со структурным звеном где и удельной вязкостью 0,057-0.186 при

1!0-120 С, 8 — 10 мин, Полученные таким Образом модийипированные ПКА-волокна, содержащие

0,022-0,0667 ЧАГ и 0.05-0,09Х пероксодисульйатных р:пп, используют в дальнейшем для при.и lr на них АН.

1599454

При указанных условиях часть пероксодисульфатных групп расходуется на процесс Фиксации ПЭКП на ПКА, а часть сохраняется и используется в дальнейшем для инициирования реакции приви5 той полимеризацки АН и ПКА без образования гомополимера.

Уменьшение концентрации ПЭКП в водном раствор-. прк пропитке волокна 10 менее 0,17 приводит к уменьшению количества ПЭКП на волокне и, следовательно, к уменьшению количества прививаемого в последствии полимера.

Увеличение концентрации свыше 0,37. приводит к тому, что не весь сорбированный волокном ПЭКП прочно Фиксируется на ПКА-волокне в процессе термообработки, что приводит к содержанию на волокне ПЭКП, способного Ю дифФундировать в процессе прививки в водный раствор мономера и вызывать образование гомополкмера.

П р к м е р l. Готовят 0,17-ный раствор ПЭКП, 25 3

Г где R =, — С 0 СИ С11 1Ч СН3

II

О 3 30

0,057. Навеску волокна (0,5 r) обрабатывают полученным раствором, отжимают до привеса влаги в волокне

807 и термоФиксируют при 110 С 8 мин.

Полученное волокно используют в дальнейшем для синтеза привитых сополкмеров ПКА с ПАН.

Прививку ПАН .на ПК" проводят Следующим образом.

Иодкфкцкрованное ПКА-волокно, содержащее хкмическк связанные анконы пероксодксерной кислоты, переносят в колбу, содержашун 77-ный водный раствор АН (модуль 50). Колбу накрывают клапаном Бунзена кли оснашан>т обратным холодильником к нагревают при 80 С в течение 40 мкн. По окончании прививки волокно тщательно промывают от мономера к высушквак>т при 80-90 С до постоянного веса. Р процессе реакцкк привитой полимеркзацкк гомополкмер не образуется. Количество привитого ПАН, определенное по привесу, составляет 507 от веса исходного ПКА-волокна.

Пример 2. Обработку ПКА-волокна осушествлян>т аналогично примеру 1 с тем отлкчкем, что готовят

0,37-ный водный растор ПЭКП, где

О СНу сн, я „„ = 0,101 степень отжима волокна после пропитки до привеса влаги

)007, а термообработку осуществляют при 120 С 10 мин. Реакцию привитой сополимеризации осуществляют в условиях примера 1. При этом на ПКА-во" локно прививают 1207. ПАН. Гомополимер не образуется.

Пример 3. Обработку ПКА-волокна проводят аналогично примеру 1,, с тем отличием, что готовят 0,27-ный водный раствор ПЭКП, где

@Гс — С вЂ” Π— СН вЂ” CH — N— - СН

О

l!

2 2 - 5

СН

>! д = 0,186. Степень отжима волокна после пропитки до привеса влаги

907., а термообргботку осуществляют прк

115 С 9 мкн. Прививку ПАН к ПКА-волокну осуществляют в условиях примера 1, Прк этом на ПКА-волокно прививается 1007. ПАН.

H p к м е р 4. Обработку ПКА-волокна проводят аналогично примеру 1

) с тем отличием, что для пропктки использун>т 0,17.-ный раствор ПЭКП, где + сн, М

Ж

0,160. Отжим ведут до привеса влаги в волокне 1007, а термообработку проводят прк 120 С в течение 10 мин.

Прививку ПАН проводят в условиях примера l, Прк этом на ПКА прививается

607 ПАН. Процесс прививки идет без образования гомополкмера.

H p к м е р 5 (сравнительный по прототипу).

Нгвеску ПКА-волокна (0,5 г) обрабатыван>т 57.-ным водным раствором четвертичной соли дкметил-(3-хлор-2-бутенкл)-этклметакрклатаммонкйхлоркда, содержащим 17 от массы четвертичной соли калиевой соли пероксодксерной кислоты, отжимают до привеса 507. от массы волокна и термообрабатыван>т прк 160 С 10 мкн, Полученное волокно обрабатывают водным раствором, содержашкм калиевую соль пероксодксер1599454

Содержание на волокне 7.

Содержание,X Дополнительнан обработка волокна водным

Количество Наличие

Способ привитого полимера, гомополимера

ИГ, ЧАГ раствором

Y В О и отмывка

0,022-0,066 0,05-0,09 50-120 0тсутствует

11зобре- 0,022-0,066 0,05-0„09 тение

Отсутствует

Прототип t,5-2,5 0

1, 5-2,5 Данные 20-60 отсут, Присутствует

Составитель И,Девнина

Текрсд М.Ходанич

Коррек rop С.Черни

Редактор Л. Веселовская

Заказ 3124 Тираж 412 1 мялиc Hîå

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк1нчтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва „Ж- А, Рауновская ваб,, л.

Производственно-издательский н мбинат "11атент", г. Укг р: r, уп. Гагарина, 101 ной кислоты, ри 20-25 С !0 мин. По" сле обработки волокно тщательно промывавт. водой в течение 10 мин. Прививку ведут в условиях, аналогичных условиям примера 1. При этом прививается 607 ПАН. Прививка идет без образования гомополимера.

В таблице представлены сравнительные данные по прививке ПАН к ПКА согласно предлагаемому и известному способам, а также постадийная характеристика состава ПКА-волокна в процессе подготовки к прививке.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа отпадает необходимость в двух технологических операциях: обработке поликапроамидного волокна, содержащего ЧАГ, раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты, тщательной отмывке ПКА-волокна после обработки инициатором от не связанного химически инициатора.

Это значительно упрощает технологи5

ЧЕСКУ1О СХЕМУ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФицированнога ПКА-волокна, приводит к значительной экономии пероксодисульФата калия и химических соединений, содержащий четвертичные аммониевые группы, существенно сокращает время получения модифицированного волокна, позволяет осуществить процесс модиФикации по непрерывной схеме в целом, позволяет проводить процесс прививки со 100Х-ной зФФективностьь и хорошей воспроизводимость1о. Таким образом, предлагаемой способ позволяет получать модиФицированное ПКА-волокно, облада1ошее.шерстеподобным гриФом.