Поликомпонентный раствор для формования модифицированных волокон на основе уксусно-кислого эфира целлюлозы

 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению концентрированных прядильных растворов триацетата целлюлозы для последующей переработки их в волокна, устойчивых к свето- и терморазрушениям и обладающих повышенной электрической проводимостью, устойчивостью к многократным знакопеременным деформациям. Раствор содержит 19-21 мас.% триацетата целлюлозы, 0,1-0,4 мас.% 1-хлор-2-формилвинилферроцена и до 100 мас. % органического растворителя - смеси метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9: 1. Устойчивость к истиранию до 8198 циклов, к двойным изгибам - до 2087, коэффициент трения о металл 0,6-0,69, удельная электропроводимость (2,94-3,63)·10^-12Ом^-1. 2 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению концентрированных растворов сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот для переработки их в волокна и пленки. Оно может быть применено в производстве искусственных волокнистых и пленочных материалов. Изделия, сформованные из таких поликомпонентных растворов, обладают улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами, в частности высокой устойчивостью и жесткому ультрафиолетовому излучению и термостабильностью, а также повышенными электрической проводимостью и физико-механическими показателями.

В процессе формования волокон и пленок из концентрированных растворов сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот использу.тся низкомолекулярные или высокомолекулярные модифицирующие добавки, которые благоприятно влияют на долговечность изготовленных полимерных материалов и в значительной степени расширяют сферу возможного их применения.

Известен раствор для формования искусственных эфироцеллюлозных волокон, в который входят диацетат или триацетат целлюлозы, органический растворитель и формилферроцен (А.с. СССР N 339601, M. Кл.² D 01 f 1/02, 27.07.70). Однако полученные из него волокна не обладают улучшенными потребительскими и эксплуатационными качествами. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является формовочный раствор для производства волокон, в который входят диацетат или триацетат целлюлозы, органический растворитель и в качестве низкомолекулярной модифицирующей добавки - ферроценальдегид (Полищук Б.О. и др. Ферроценсодержащие ацетатцеллюлозные волокна.- "Известия высших учебных заведений", серия "Химия и химическая технология", 1974, 17, N 11, c.1743-1745).

Состав раствора прототипа следующий, мас.%: Триацетат целлюлозы - 20 1-хлор-2-формилвинилферроцен - 0,16 Растворитель - Остальное Недостатками известного раствора являются невысокие потребительские свойства и устойчивость сформованных из него волокон к фото- и термоокислительным воздействиям.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение свето- и термостойкости, электрической проводимости, устойчивости к многократным знакопеременным деформациям, а также улучшение текстильной переработки волокон из триацетата целлюлозы.

Эта техническая задача решается за счет того, что известный раствор для получения эфироцеллюлозных волокон, в который входят триацетат целлюлозы, органический растворитель и производное ферроцена, в качестве производного ферроцена содержит 1-хлор-2-формилвинилферроцен при следующем соотношении компонентов, мас.%: Триацетат целлюлозы - 19-21 1-хлор-2-формилвинилферроцен - 0,1-0,4 Растворитель - Остальное Предложенная модифицирующая добавка - 1-хлор-2-формилвинилферроцен имеет следующую химическую формулу
Это кристаллическое вещество темно-фиолетового цвета с мол. м. 274,53 и температурой плавления 76-78^oC.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицами, в которых представлены свойства модифицированных и обычных ТАЦ волокон.

Пример 1. Для получения модифицированных волокон используют раствор, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 20
1-хлор-2-формилвинилферроцен - 0,1
Растворитель - Остальное
Применяют триацетат целлюлозы, содержащий 61,8% связанной уксусной кислоты. Модифицирующую добавку предварительно растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное соотношение 9:1), что обеспечивает более равномерное распределение ее в получающемся прядильном растворе. Скорость формования составляет 450 м/мин при температуре прядильного раствора 75^oC и температуре прядильной шахты 95^oC. При формовании используют фильеры с 15 отверстиями диаметром 50 мкм.

В аналогичных условиях формуют волокна из раствора без добавки.

Пример 2. Для получения модифицированных волокон используют раствор, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 20
1-хлор-2-формилвинилферроцен - 0,2
Растворитель - Остальное
Формование проводят по режиму, указанному в примере 1.

Пример 3. Для получения модифицированных волокон используют раствор, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 20
1-хлор-2-формилвинилферроцен - 0,4
Растворитель - Остальное
Формование проводят по режиму, указанному в примере 1.

Полученные триацетатцеллюлозные волокна имеют эксплуатационные свойства, представленные в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1 и 2, эксплуатационные характеристики триацетатцеллюлозных волокон, сформованных из предлагаемого поликомпонентного раствора, в частности устойчивость к свето- и термодеструкции, электрическая проводимость, сопротивляемость многократным знакопеременным деформациям, значительно превышают те же величины у триацетатцеллюлозных волокон, полученных согласно прототипу. Другие физико-механические свойства этих волокон не отличаются от свойств исходного триацетатцеллюлозного волокна.

Оптимальная концентрация введенной модифицирующей добавки находится в пределах 0,1-0,4 мас.% и при дальнейшем увеличении ее содержания перечисленные показатели триацетатцеллюлозных волокон изменяются очень мало.

Более низкий коэффициент трения о металл модифицированных триацетатцеллюлозных волокон по сравнению с обычными волокнами способствует лучшей текстильной переработке.

Технология приготовления предложенного раствора не меняется по сравнению с используемой для известного раствора.

Формула изобретения

Поликомпонентный раствор для формования модифицированных волокон на основе уксусно-кислого эфира целлюлозы, в который входит триацетат целлюлозы, органический растворитель и производное ферроцена, отличающийся тем, что в качестве производного ферроцена раствор содержит 1-хлор-2-формилвинилферроцен при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 19-21
1-Хлор-2-формилвинилферроцен - 0,1-0,4
Органический растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2