Раствор для формования искусственных волокон из ацетата целлюлозы

 

Изобретение относится к технологии получения искусственных волокон из ацетата целлюлозы, в частности к получению растворов для их формования и может быть использовано в химической промышленности при производстве волокнистых и пленочных материалов. Раствор для формования указанных волокон содержит 19 - 21 мас.% триацетата целлюлозы, 0,025 - 0,10 мас.% β-стирилферроценилкетона в смеси метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1. Изобретение обеспечивает получение волокон с достаточно высокими эксплуатационными свойствами, а также свето- и термостойкостью. 2 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению концентрированных (прядильных) растворов сложных эфиров целлюлозы для переработки их в волокна. Оно может быть применено в производстве искусственных волокнистых и пленочных материалов. Изделия, полученные из таких комплексов веществ, обладают улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами, в частности высокой устойчивостью к жесткому ультрафиолетовому излучению и термостабильностью, повышенной электрической проводимостью и физико-механическими показателями.

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

Известен раствор для формования волокон, в который входят ацетат целлюлозы, растворитель и формилферроцен (А.с. СССР N 339601, М.кл. D 01 F 1/02, 27.07.70). Однако указанный раствор не обеспечивает получения волокон с повышенными эксплуатационными свойствами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является раствор для формования волокон, в который входят триацетат целлюлозы, растворитель и ферроценальдегид (Полищук Б.О. и др. Ферроценсодержащие ацетатцеллюлозные волокна. - "Известия высших учебных заведений", серия "Химия и химическая технология", 1974, 17, 11, с. 1743-1745).

Состав раствора прототипа следующий, мас.%: Триацетат целлюлозы - 20 Ферроценальдегид - 0,16 Растворитель - Остальное Однако полученные из него волокна не обладают достаточно высокими эксплуатационными свойствами, а также свето- и термостойкостью.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в получении волокон с улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами. Техническим результатом ее решения является повышение свето- и термостойкости, электрической проводимости, устойчивости к двойным изгибам, разрывной прочности в кондиционном и мокром состояниях, петле и узле ТАЦ волокон, а также улучшение их текстильной переработки.

Этот технический результат достигается за счет того, что известный раствор для формования волокон, в который входят ТАЦ, органический растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 и производство ферроцена, в качестве производного ферроцена содержит β-стирилферроценилкетон при следующем соотношении компонентов, мас.%: Триацетат целлюлозы - 19 - 21 β-стирилферроценилкетон - 0,025 - 0,10 Растворитель - Остальное β-стирилферроценилкетон имеет следующую химическую формулу: Мол. м. 316,19; кристаллы розового цвета; т.пл. 139 - 140^oC, растворим в диоксане, метиленхлориде, этиленхлориде, хлороформе, муравьиной кислоте, уксусной кислоте, в метиленхлорид-этаноле /9:1 по объему/, этиленхлоридхлорид-этаноле /9:1 по объему/, т.е. в тех же растворителях, что и триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% Изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицами.

Пример 1. Для получения модифицированных волокон используют раствор, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 20
β-cтирилферроценилкетон - 0,025
Растворитель - Остальное
Применяют триацетат целлюлозы, содержащий 61,8% связанной уксусной кислоты. Модифицирующую добавку - β -стирилферроценилкетон предварительно растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное соотношение 9:1), что обеспечивает более равномерное распределение ее в получающейся прядильной композиции. 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 прядильного раствора без добавки.

Пример 2. Для получения модифицированных волокон используют раствор, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 20
β-cтирилферроценилкетон - 0,05
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
β-cтирилферроценилкетон - 0,10
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, сформированных из предлагаемых растворов, в частности устойчивость к свето- и термодеструкции, электрическая проводимость, устойчивость к двойным изгибам, разрывная прочность в кондиционном и мокром состояниях, петле и узле, значительно превышают те же величины у триацетатцеллюлозных волокон, полученных согласно прототипу. Другие физико-механические свойства этих волокон практически не отличаются от свойств исходного триацетатцеллюлозного волокна.

Оптимальная концентрация добавки - β-стирилферроценилкетона находится в пределах 0,025 - 0,10 мас.% и при дальнейшем увеличение ее содержания перечисленные показатели модифицированных 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 предложенных растворов не меняется по сравнению с используемой для известного раствора.

Формула изобретения

Раствор для формования искусственных волокон из ацетата целлюлозы, содержащий триацетат целлюлозы, производное ферроцена и органический растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1, отличающийся тем, что в качестве производного ферроцена он содержит β-стирилферроценилкетон при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 19 - 21
β-стирилферроценилкетон - 0,025 - 0,10
Смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2