Патент ссср 430559

 

.О П И t A» Н,И„1

ИЗОБРЕТЕНИЯ (

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (51 ) М. 1 л. Е) 06п 3, 04

С 081 29/46 (22) Заявлено 26.04.72 (21) 1777474/23-5 (32) Приоритет 03.05.71 (31) Р2121593.0 (33) ФРГ

Опубликовано 30.05.74. Бюллетень ¹ 20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изоорвтвиий и открытий (53) УД1 678.029.5.676 (088.8) Дата опубликования описания 30.10.74 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Герберт Финк и Манфред Мупцер (ФРГ) Иностранная фирма

«РЕМ ГмбХ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Известен способ получения волокнистых материалов путем приготовления волокнистой дисперсии, введения в нее связующего, формирования листа на сетке с последующей сушкой и прессованием; при этом в качестве связующего используют, например, латексы каучуков. Данный способ имеет ряд существенных недостатков.

Частицы латекса нельзя быстро и полностью коагулировать, вследствие чего теряют значительное количество связующего вещества, при этом образуется так называемое

«блуждающее связующее вещество», т. е. слипание не прилипающих к волокнам частиц дисперсий в большие комки. Не фиксируемые частицы связующего вещества создают проблемы при отводе и очистке отработанной воды. Кроме того, коагуляцию латекса относительно равномерного размера коагулированных частиц можно регулировать только приблизительно. Неизбежное содержание небольших агломератов не склеивает, а только нагружает волокна и таким образом ухудшает текстильное качество материал а.

При предварительной коагуляции необходимы особые аппараты. Однако, несмотря на этот режим работы, не достигается полного коагулирования всех частиц латекса, так что возникают также потери связующего вещества и проблемы при отводе и очистке отработанной воды.

Для устранения таких недостатков в качестве связующего предложено использовать суспензионные полимеризаты.

Связующие вещества такого рода отличаются от применяемых до сих пор дисперсий пластмасс тем, что они представляют собой

I0 водные суспензии полученных способом суспензионной полимеризации гомо- или сополпмеризатов, причем применяют такие пластмассы, которые об разуют «мягкие гранулы», Гомо- и сополимеры применяемого рода от15 личаются, во-первых, тем, что их получают в виде суспензионных полимеризатов, применяют в форме их водной суспензии и, во-вторых. они имеют значение т.-стекл. (35 С. Получают данные гомо- или сополимеры полимеризаго цией.

Известно, что суспензионную или бисерную полимеризацию из полимеризуемых мономерных соединений можно понимать, как хорошо охлажденную блочную полимеризацию, при кото рой распределяют нерастворимые в воде мономеры в виде тонких капель в воде при размешивании в присутствии так называемых стабилизаторов суспензии или диспергаторов, 430559 таких как желатина, пентин, pacTBopt4ë!ûé в воде крахмал и синтетические высокомолекулярные соединения или суспендируемые в воде вещества, как тальк, карбонат магния или гидроокись алюминия, и зачем полимеризуют при содействии растворимых в мономе ре ускоричелей. При полимеризации жидкие вначале капельки становятся каучукообразными и за1ем чвердыми. До сих пор целью суспензионной полимеризации является прежде всего получение твердых продуктов, которые .",;ожпо простым образом, например фильч1рованием, отделить от водной фазы, и которые образуются в виде «твердых», т. е, неслипающихся шарикообразных часч иц.

Для простого отделения и сушки полимеризата, нецелесообразно изготовлять суспензионные полимеризаты из мягких пластмасс, т. е. продуктов, которые слипаются при отделении водной фазы.

Применение гранули ровапных полимеризатов в качестве связующего вещества для полученных из волокон плоскостных изделий является предметом данного изобретения.

Для этого предложено воздействовать па величину образующихся гранул посредством режима полимеризации, в частности интенсивностью размешивания и типом и количеством стабилизатора суспензии, и таким образом получачь гранулы с диаметром, например, от

1/100 до нескольких милимеч1ров. В то время, как для образования определенных мономерных капелек и избежания слипания образующихся шарикообразных частиц полимеризата обязательно необходимо уже во время процесса полимеризации добавлять к системе указанные стабилизаторы суспензии и диспергаторы, может оказаться целесообразной дополнительная стабилизация готовой суспензии гранул, чтобы предотвратить осаждение твер- 4О дых частиц, если их плотность больше плотности водной фазы, или всплывание твердых частиц, если удельный вес гранул меньше удельного веса воды, и, следовательно, предотвратить неизбежное в противном случае при 45 длительном хранении слипание. При границах с плотностью больше 1 получают стабилизацию такого рода тем. что к суспензии добавляют растворимые в воде соли, например поваренную соль или другие вещес|ва, оказывающие влияние на плотность водной фазы. Другая возможность стабилизации состоит в том, что сгущают водную фазу. Для этого пригодны макромолекуля рные природные продукты (крахмал, альгинаты, нептины), их измененные формы (метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и т. и.) и синтетические макромолекулярные продукты. Примерами последних являются содержащие карбоксигруппы сополимеризаты или их соли щелочных металлов, например сополимеризаты акриловой или метак риловой кислоты, а также поливинилпирролидон.

Из применяемых согласно предлагаемому изобретению мономеров, которые можно пере- 65 водить в гранулированныс полимеризаты способом суспензионной полимеризации, можно назвать акриловые эфиры С4 18 в спиртовом радикале, метакриловыеэфиры С4 — C

Для образования применяемых суспензионных нолимеризатов можно использовать сшивающие мономеры при условии, что сшивка суспензионных частиц проводится только до такой степени, чтобы она не препятствовала тер»o| ëастичной сварке прочеса, Примером такой сшивки является дополнительное применение амида акриловой или метацриловой кислоты или мопомеров по меньшей мере с 2 С вЂ” С-двойными связями в молекуле в качестве мономеров.

Сшивки макромолекулярных соединений можно достичь также прививочными реакциями. В особенных случаях выгодно комбинировать связующие предлагаемого типа с дисперсиями пластмасс известного типа, чтобы повысить, например, способность планкообразования пластмассы. Удобно также применение смесей различных пластмассовых суспензий, которые отличаются друг от друга в отношении состава, размера частиц и молекулярного веса.

Пластмассовые суспензии предлагаемого типа изготовляют предпочтительно с содержанием твердых веществ от 50 — 70 вес. (в случае необходимости) при проведении указанных процессов стабилизации — их можно хранить и чранспорти ровать в этой форме. Количества суспензионных полимеризатов, которые добавля|от к образующей прочес волокнистой суспензии, могут колебаться в широких пределах в зависимости от рода получаемого волокнистого прочеса.

Примеры поясняют предмет изобретения, не ограничивая форм изготовления. Дополнительное применение красителей, пигментов и т. и. выбор не названных синтетических, при430559

65 родных или неорганических волокон и применение не приведенных гомо- или сополимеризатов, которые имеются в виде суспензионных полимеризатов и температура стеклования которых ниже отличительного предельного значения, только расширяют возможности применения предлагаемых связующих вептеств, не выходя из рамок настоятцего изобретения.

В особенности следует отметить что с помощью варьирования состава суспензионного полимеризата и размера частиц можно полу° ить продукты для каждой цели ппименения.

Все эти пподукты имеют ту общую характеристику, что, в случае необходимости с проведением дополнительных стяби.aHBHovloTITIIõ мероприятий их можно хпянить так долго, что они отлагаютсч на волокна и из суспензий с черезвычайно низкими концентрлттиями (из пасчета на водную с1тязу) и ппи Ter PTTecce сутттки приволят к пявномепттому точечном т склеиванию. Ппи применении описанных пластмассоВЫХ СУСПЕНЗИй HP ВСтРЕЧаЕтСЯ (ИЗВЕСтНЫй ИЗ применения дисперсий) тте,тостаток наличия блуждающего связующего вещества. вследствие чего не создаютсч ппоблемы ппи отводе и очистке отработанной воды и также не создаются потери связуюптего ветпествя.

П и и м е и 1. TTOTTT.oTORaåHèe ппименяемт-тх, согласно HBCTnsTTTTevry изобретению пластмассовьтх cue TTeHBHT"I.

Изготовчятот, ппивече-тттьте ч табл. 1, гпанулировянные почимепизаты в стетслянттой кпуглолонной колбе емкостьто 2 л. сттябженной тпеvRîëüíîé мешалкой или в кот Tp емкостью

100 л, снабженном потопной метпялкой и волноломом. В пепвом случае нягпевл от с помоптью водяной бани, л во втопом случае— паровой пубяптки с тт пк ляттией волы. Обя аппарата снабжены темпеплтупным плтчиком, обпатным холодиль ит ом и приспособлениями для промывания; скорость перемешиванич

Ожиа ВаРЬИРОВлтЬ TTOCPe,aC RO; ПЕПЕЧаЧИ.

Ппи полимепизации i ономепов, тсотопьте чвляютсч газообразными ппи темпеплтупе полимепизации (наппиме р. не симметпичный aHxJIopэтилен) котел герметично закрыватот.

Полимеризапию проводят следчютцим образом.

Диспергятор (ста би чизятоп суспеттзтли) па створяют или съспеттчипутот в иметотцемс.т ооптем количестве волы ппи пепемешивянии ппопускяттии инертного гязл сМ- и.яи ГО.> и нагревании an темпепятмры 65 — 80 Г. R качестве .чисперглтопов ппи»епяют отчасти омылеттны" поливиниллце ят (торговое название

«Мо 91iol М 70-88») ичтт натпиев.то соль сополимеризата обпазовянного из метакпичовой

КИСЛОТЫ И ОЧНОГО ИЗ ЕЕ RI:ICITlm Я.чКИПОВЫХ эфипов в спиртовом падикяле тв табл 1 нязвлтто PMAS-Cnon1),,г(лч получения тте яствопимого в воде диспергятора осаждают гидроокись алюминия из сульфата ялтоминия с помощью содового раствора Чтобы лучшитт. действие диспергатора, добавляют 5% из рас5

15 го

60 чета А1(ОН)з алкилсульфоната с Ст., «в виде соли натрия.

В этот раствор или суспензию диспергатора прибавляют фазу мономеров. содержаи.ую инициатор и, в случае необходимости, регулятор молекулярного веса и другие добавки, как пластификаторы, красители и т. п. в ipBcTHQренном виде и диспергирутот в виде тонких капелек с помощью мешалки.

Вид и число оборотов . еша.пки можно изменять в широких п теде.чах при условии. что системой мешалки, кроме диспергирования мономера в капельки желаемого размера. достигают такой сильной вертикальной циркуляции смеси в котле, чтобы не возникало об)словленного пазницей плотности между водной и моттоме рной с1тазями отстаивания или оседания мономерных капелек Мономерами, пригодными для эмульсионной полимепизации с получением гранулированного прочутста, яв.чяются. прежде всего труднопастворимые или нераствопимые в воче мономеры однако можно применять также растворимые в воде мономеры, как ак|риловяя или метякпиловяч кислоты и в небольшом количестве (в случае необхочимости, замешенные) ями ты. PPTTTBIoTTTIT I для проведения эмульсионной по.пи епизации с получением гранулированного продукта является то. что равновесие распределения этих мономеров между водной и мотто терттотт фазами позволяет полимеризапию капелек моноМЕПа. Is.n,тИЧЕСтВЕННС Е СС ОтНОцтЕ ИЕ МЕжду ВОдпой и мотт мерттотт с1тязями составляет от 4: 1 ,ао 1,5: 1. Ппи отношении 3: 1 титеютсч с.чег ToI»He количества компоттентов исходной, смеси.

Дчя круглочонной колбы емкостью 2 л:

900 г Roчы, 300 г мотчомепя.

Для котла емкость.а 100 ",: 45 кг во,чы, 15 кт. мс номепа.

П пи получении мягких гпанулиповянньтх полимеризатов выбор вспо погате ьпых полимеризационньтх средств (инициатор. пегулятор) ограничен -.олько обптими условиями для эмульсионной полимеризации с по,чучением гранулипованного продукта, ттлприхтеп в отношении растворимости этих добавок в воде и мопомере.

Составы полученных граттули ровяттттьтх полимеризатов приведены в табл. 1.

Во время полимериза тии,cTBHBâaTTRBTOT постоянную внешнюю темперят р (вочяттля банч или циркуляционное отс пление). BITyTHeTTттяя температура повышается вследств те освобождятотттетйсч теплоты полимепизоцип и по истечении 80 — 120 мип .тостттгл о-. макси тума, ле>тсатпего приттертто па 10 — 20 С выттте начальной температупы.

Достигнутую температуру вь.десрживатот постоянной ппимерно в евгение 2 тлс путем регулипования нягревлнт.я„зяте» охляжчя;от псходнуто смесь примерно aî 25 C и в RBHRBToT ее в запасной бак.

Последутощихт выде. ением части во твой TITBзы устанавливают сздепжание плотных веществ в суспензиях на 50%. ь

С9 о м

С1 м со с 1

Ю

Ф а

Ф 1Х

И д х ф

00 сО о

С1

C)

1 »

С1

00 о о

l/) с

Ю о

3 о ю 1 м о

С1 м

LA

Ю о м с

С>

Ю о! i! !

C)

«с

° с о с сО

С1

1-1 сО о с-ч сО

С1

«с сО сГ)

r х о с оо

00 СЧ и

Р, а о è

С1 ж

< „

:Я о аа о О

C) х о

< кс

С» к

1О о к чф

C)

cd

1 о

»бс

С1 к

1О к о

C)

<Ф со к о

Ф к кк оо

«.с ж х и к о

«( о

Cd к, х

Й с, °

:,, 0 f Cd ох

«с с» и

С1 к

10 сц с» л

Р. с» х ю са и

1 ф я

Р"с Ф сФ и О

»Фс МЪ!

1» о м хо

СЭ

Ж

{ 1»

Cff O ж

»Фс (С1. а5

И к ж о аО ф

Cd к м а

С1

«С

Ж Ж

c» C4 Я с0

Рхк ххах са О Р. к с0 с- асРзх Ф со с0 Iff лом

f СЧ

Р ° (0 к ж

С ф

Cff

«С cd о с.

«С И сч х

О б п

04

Cd

cd

CCl f»

Ю &», (Ю в Д

e0n фо

«(с» иф о

СО„К о ф с. f-4 ad о х «С фс0 ф

04

З к ж

Q aS

0р ссс сс:(И

О3 Х

С1

И к

Я,х

1» Х.

М Рс

С1 о

1» Cd о ф

ССС Q Ccf

Ф c» f»

Ж Я Cci ас- к с ю ж э ао. мох

Е К Cd. жук

ОЖФ

0f «f f

Ж ф.

430559 к о х ж

1 о ж

«(СЧ

С1

Ф Я с»

ХОО

C4са К

f-mo жом

Х с0 Х и ж

ыо х

c0 O м ж

C?.

Cd

aS

Cd Жсф с- ао а3 х ф кф о и кд аlD И

z ufo с0 1= Х К

КжфО

1» f» И

О) Ф

ЛсОО

С -с с

Й

1.

:т к ф ф . CCS

СЧ Р. ох

Ю

3 к

Ж о

Р, И сс1 к а

С1 фщ ф

f» с0

f аэ A ф с6

1 и и

t Ж

1О ф

Ю

И

1 ф х

II

Cd cd

° »

1 ф

Яа

V x о сС0 сс х

II

as aS с

I ф

С 1

О а я х с\

1 сб к ф

О х

Ю

К Cd

И f» к

0Ê ох

С:1 а

И

1 Cci

01 М

«f cd о с.

Ы Р с-с Х

С>

CCS

Р» х

01

И

С1

04

Й CCS

Я Ж

1»с cd о

ы1 с х о к и

1 cd о со к

С4 С0

Е

01

СЧ И о к ж а х

Ф

Е

Й

430559

Таблица 3

Связующее

10 вещество %

1,2

1,4

2,1

2,8

15

Табл ица 4

Разрывное усилие, кгс

Соотношение смеси, вес. ч.

Разрывное удлинение, Волокно или смесь волокон

Целлюлозные штапельные волокна (1,7

4, дтекс, длина 6 мм)

Целлюлозные штапельные волокна (1,7 дтекс, длина 6 мм) полиамидные волокна (6 дтекс, длина 3 мм)

45 Целлюлозные штапельные волокна (1,7 дтекс, длина 6 мм) полиэфирные волокна (1,7 дтекс,длина бмм) 100

17,3

70/30

13,5

Таблица 2

70/30

19,7

Разрывное чсилие (среднее значение), кгс

Средняя величина

Суспензия пластмассовых частиц, мм

А

Б

0,05

0,10

0,15

1,0

1,1

2,1

Примерно

0,08

Г

0,20

0,25

1,4

0,7

Е

Б

0,10

0,10

0,10

0,05

0,08

0,13

1,0

1,1

1,3

Так как плотности гранулированного полимеризата и водной фазы, как правило, отличаются друг от друга полимеризат осаждается или всплывает. Действие добавленного перед полимеризацией диспергатора является, однако как правило, достаточным для предотвращения склеивания гранулированных продуктов при этих условиях, а также при длительном хранении.

Характеристика полимеров представлена в табл. 1.

Пример 2. Изготовление плоскостных изделий из волокнистых веществ пластмассовых суспензий, полученных по примеру 1, в качестве связующего вещества.

Работают ппеимушественно согласно следующему способу. К 0,1%-ной (если были выб раны другие концентрации вещества. то они приведены в примерах) водной волокнистой суспензии добавляют связующее вещество в виде волной 50%-ной суспензии шарикообразных пластмассовых частип. Применяемое количество зависит от желаемой толщины отложения связующего вещества. После хорошего перемешивания помещают с спензию н наклонное сито и обезвоживают ее. причем вес квадратной елиницы прочеся в г/м2 определяется скоростью листообоазовяния.

Во всех исследованных сл чаях получают прозрачную отработанную вол .

Затем образовавшийся п оочес тепмообрябятывают, например, пя нагретых пичиплпах. чтобы выпарить остяточн и вол и склеить частицы пластмасс с волокнами. При этом устанавливают температуру в зависимости от твердости или мягкости, применяемого в каче-. стве связующего вещества, пластмассы.

П и и м е р 3. Применяя целлюлоз1 ™е штапельные волокна (1 7 дтекс; длина 6 мм) и связующие счспензии А — Я изготовя-;оТ ппочесы весом 50 г/и и содержанием связуюгцего вещества 30% и сушат их. 3а е» их кяланлрируют на гладильном прессе. Все прочесы имеют приятное мягкое и текстильное качество.

Прочность на разрыв приведена в таблице 2.

Пример 4. Повторяют пример 3, применяя связующее вещество В однако выбирают при этом различные толщины слоя связующего вещества. И в этом случае определяют прочнос1ь по табл. 3.

Разрывное Разрывное усилие, кгс, удлинение, %!

20 Hip и мер 5. Повторяют пример 3 с тем отличием, что применяя связующее вещество В и целлюлозные штапельные волокна или смеси из целлюлозных штапельных волокон и полиамидных или полиэфирных волокон, изго25 товляют прочесы (вес квадратной единицы

100 г/м ) с содержанием связующего вегцества

80%. В данном случае плотность волокнистой суспензии составляет 0 3 ..Èçìåðåííûå прочности приведены в табл. 4-.

Пр имер 6. Повторяют пример 3, но вводят окрашенные связующие вещества 3 и Л.

С помощью окращенных пластмассовых частиц ясно видно разномерное распределение точечных склеек в готовом прочесе, как видно в . табл. 5.

Пример 7, Повторяют пример 3, применяя для изготовления прочесов связующие вещества М и H. У готовых прочесов можно определять рукой, что повышение доли метилметакрилата обуславливает более твердое качество прочеса.

Пример 8. Повторяют пример 3, но до65 бавляют в данном случае связующее В, О и П.

430559

14

Таблица 5

Средняя величина пластмассовых частиц, мм

Разрывное усилие, кгс

Суспензия

И

Л

0,2 .0,7

0,2

0,3

0,10

0,15

0,20

0,25

Предмет изобретения

Составитель В. Островский

Техред 3. Таранснко

Редактор Л. Герасимова

Корректор Л. Васильева

Заказ 2864i20 Изд. ¹ Г728 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Вес прочеса составляет 50 г/м, содержание связующего вещества 50 Готовые прочесы подвергают промывке и химической очистке.

Изготовленный с применением связующего вещества В прочес полностью разрушен после химической очистки; полученный с применением связующего вещества О прочес имеет еще небольшое сцепление прочеса. Прочес, полученный с применением связующего вещества П, которое представляет собой самосшивающую акриловую смолу, является, однако, прочным в отношении воздействия химической очистки.

Пример 9. Как указано в примере 3, прочесы со связующим веществом P затвердевают при повышении содержания связующего вещества. При содержании связующего вещества от 30% и выше, наблюдают уменьшение воспламеняемости.

Пример 10. Применяя связующее вещество С аналогично примеру 3, изготовляют прочес.

Пример 11. Повторяют пример 3, применяя связующее вещество Т до Х. Уложенные прочесы (содержание связующего вещества

50%) осторожно сушат при 80 — 100 С. Они

5 являются клейкими на ощупь и их легко склеивать под давлением на каландре.

Пример 12. При применении связующих веществ Ц и Ч, изготовляют прочесы, как указано в примере 11. Содержание связующего

)0 вещества составляет 50%. Оба полученные прочеса способны свариваться при нагреве, т. е. их можно сваривать под давлением при темпратурах от 140 С с хлопчатобумажной тканью. Можно легко наблюдать, что связую15 щим веществом Ч достигается лучшее склеивание, чем связующим веществом Ц.

Способ получения волокнистого материала путем смешения водной волокнистой суспензии со связующим, формирования листа на сетке, сушки листа и его последующего прессования, 25 отличающийся тем что, с целью ускорения и более полного использования связующего с одновременным улучшением физико-механических свойств волокнистого материала, в качестве связующего используют суспензии по30 лимеров с температурой стеклования от — 30 до +35 С на основе эфиров, выбранных из группы акриловой кислоты и спирта С 1з, или метакриловой кислоты и спирта С; 1з, или их сополимеров с ненасыщенными соединениями.

Патент ссср 430559 Патент ссср 430559 Патент ссср 430559 Патент ссср 430559 Патент ссср 430559 Патент ссср 430559 Патент ссср 430559 

 

Похожие патенты:

Способ горячей вулканизации насыщенных полимеров и сополимеров алкилакрилатовизобретение относится к способу вулканизации насыщенных полимеров и соиоли.меров алкилакрилатов, например насыщенных сополимеров бутилакрилата с акрилонитрилом.известна вулканизация полимеров указан^ ного типа окислами или гидроокислами двухвалентных металлов с гидроксилсодержащими соединениями, такими как глицерин, гликоли и другие полиолы. для улучшения физико-механических свойств вулканизаторов предлагается окислы или гидроокислы двухвалентных металлов и многоатомные спирты применять вместе с серой.при этом повышается сопротивление резин накоплению остаточных деформаций и их эластичность после теплового старения на воздухе и в трансформаторном .масле.в качестве вулканизующей зуют сочетание 3—7 вес. ч го вес. ч. окиси или мельного металла исистемы испольполиола, 5— гидроокиси щелочнозе- ол —1,0 вес. ч. серы на!00 вес. ч. каучука.пример. на вальцах при тем-иерат\-рс 40—50°с готовят смесь по следующей рецептуре (в вес. ч.): акриловый каучук ioo, стеариновая кислота 1, сажа печная 50, глицери)! 5, сера 0,5, в смеси л'о с.месь n° 2 содерл^ит те ры. смесь вулканизуют 30 .чин.физико-меха}п5ческие свойства вулкакизатов в нормальных условиях после теплового старения на воздухе и после теплового старения в трансформаторном масле представлены в таблице.1 окись кальция 7. же агенты, кроме сепри 151°с в течение1015физико-механические свойства вулканизатов из смесей // 294833
Изобретение относится к способу вулканизации насыщенных полимеров и соиоли.меров алкилакрилатов, например насыщенных сополимеров бутилакрилата с акрилонитрилом.Известна вулканизация полимеров указан^ ного типа окислами или гидроокислами двухвалентных металлов с гидроксилсодержащими соединениями, такими как глицерин, гликоли и другие полиолы
Наверх