Способ получения модифицированного гидратцеллюлозного волокна

 

.»

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ei,1 5I 2720

Санта Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 18.05.72 (21) 1787000/23-4 (51) М. Кл.а D 01F 2/10 (23) Приоритет 19.05.71 (31) 6501 (33) Швеция

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень № 16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 677.46.021.34 (088.8) Дата опубликования описания 10.11.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Карл Густав Леннарт Дальгрен, Франц Адам Колос и Ян Вилли

Седерберг (Швеция) Иностранная фирма

«Мо ОК Домьсе Актиеболаг» (Швеция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО

ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗ НОГО ВОЛОКНА

0(С тН 01рE х, (С гН40)р, (C Н . 0) ч Н

Xl

Ха

20 — CHgNR (CnH2nNR) д — R, 1

Изобретение относится к способу получения химического волокна, в частности модифицированного гидратцеллюлозного волокна.

Известен способ получения модифицированного гидратцеллюлозного волокна путем введения в вискозу добавок продуктов алкоксилированпя аминометилфенолов общей формулы где р — любое число (включая О); один из заместителей Хь Х2, Ха — алкил, содержащий от 1 до 3, а два других заместителя представляют собой группу формулы где n — целое число 1 — 3; ч — целое число 0 — 3;

R — водород, алкил, содержащий 1 — 4 атома углерода и радикал (СеH„O)рН.

Однако известные модификаторы недостаточно растворимы в вискозе, не обладают достаточной способностью диспергировать смолы, образующиеся в вискозе и уменьшать образование гель-частиц, в результате чего вискоза не обладает достаточной способностью к фильтрации и пряденшо.

С целью улучшения фильтрации вискозы и повышения прочности волокна предлагается то вводить в вискозу плп в про:tccce ее получения алкоксилпрованные аминометилфенолы общей формулы где один из заместителей Хь Х, Ха представляет собой алкил с содержанием атомов углерода от 5 до 12 или два из заместителей

Хь Хе, Хз независимо друг от друга представ25 ляют собой алкил с содержанием углерода

C> — С4, а другие независимо друг от друга обозначают группу формулы.Сп,Н,, О(С,Н,О)„(С,Н,О), Н

Сп Нгг О(гн о)- (Сф о)ч Н

Сп Нгп 0(СAO), (С Н О)(1 Н

Сп Нгп4 !

4 количестве 005 — 0,3 вес. % в расчете на целлюлозу.

Добавление к целлюлозе производят в процессе мерсеризации.

Алкоксилированные фенолы формулы 1 получают в известных условиях реакции Манниха путем взаимодействия фенола формулы 111

Rl

25 (С гН„О) „(C Н60) я Н

Снг-М ,п Нгп 0(сгН О)р (С нвО)},Н

Сп Нгп — }Ч

Сп Нгп, О(СгН,}0)р (Сфв )1,Н

<(гг}. 0)p (С НБО) q Н

СНг .

С Н, п9Нг „O(C Heið (С Н60)ч Н

}-п-„,н гп,огде р| — р независимо друг от друга являются целыми числами 1 — 30, причем общее число СгН40-групп в общей формуле равно

10 — 70;

q — д9 являются целыми числами от 0 до 2 и выбраны таким образом, что общее число групп СЗН60 в общей формуле равно 0 — 7;

n> — n>o представляют собой целые числа от 1 до 4 в количестве 0,01 — 5,0 вес. % в расчете на целлюлозу.

Предпочтительными соединениями, используемыми по данному способу, являются соединения формулы II, где один из заместителей Х, Хг или Х обозначают алкил с С5 — C», а остальные независимо друг от друга обозначают группу.. п, г., О(С г >)„, (С,,Н.О),,Н г Р 6 ч пгнгп (огне о)р (tÍ60)я Н или

2 " п гп О)сгн о)р (C O)q Н ч, -n H zn;1 где р — р4 являются целыми числами от 2 до 25, причем общее число групп СгН40 равно 20 — 50;

9i — д4 представляют собой целые числа

0 — 2 и выбраны таким образом, что общее число групп СЗН60 равно 0 — 7;

n — гг4 — целые числа от 1 до 3.

Если соединения формулы I применяют в качестве модификатора, то их берут в количестве 0,4 — 5,0 вес. % в расчете на целлюлозу.

Эти соединения можно вводить как непосредственно в вискозу, так и в осадительную ванну.

При использовании соединений формулы 1 в качестве вискозных присадок их вводят в

65 где любой из заместителей R, R, R обозначает алкил СгС», а две другие — водород или алкил C> — С4 формальдегида, аминосоединения с последующим добавлением окиси алкилена.

Предлагаемый способ позволяет получить хорошо фильтрующийся прядильный раствор — вискозу, сформованные волокна ооладают повышенной прочностью 2б, 12 кг/текс вместо 24,70 кг/текс по известному способу и повышенной фильтрующей способностью

1048 — 1210 вместо 958 по известному способу.

Пр имер 1. Из предварительно гидролизованной сульфатной массы получают щелочную целлюлозу обычным способом листовой мерсеризацией. Щелочную целлюлозу подвергают ксантогенированию 39% -ным сероуглеродом в течение 150 мин при 27 С, а полученный таким образом ксантогенат целлюлозы растворяют в едком натре с тем, чтобы получить вискозу, содержащую б,7% целлюлозы и 5,9% NaOH. К жидкому растворителю добавляют 3% модификатора (указанного ниже), рассчитанного на содержание целлюлозы в вискозе. Вискозу отфильтровывают и подвергают дозреванию до солевого показателя

7,9 (гамма-4б). Далее ее подвергают предварительному нагреву до 45 С и протягивают в нити через прядильную машину, имеющую

1500 отверстий диаметром 40 мк, в осадительную ванну, содержащую 73 г Нг804 на 1 л, 72 r ZnSO4 на 1 л и 140 г Na SO4 на 1 л при

55 С. Нить, выходящую из прядильной машины, пропускают в осадительную ванну через трубу, имеющую длину 50 мм и диаметр

12 мм. Длина осадительной ванны 730 мм.

После осадительной ванны нить вытягивают на 100 в пластифицирующей ванне, содержащей 30 г Нг504 на 1 л при 95 С, скорость намотки после пластифицирующей ванны достигает 45 м/мин. Нить окончательно обрабатывают, высушивают и скручивают обычным способом, чтобы получить шелк 185,5 текс и корд Siz 472 скручиваний на метр 422,2 текс.

А. Продукт реакции 1 моль крезола, 2 моль формальдегида и 2 моль диэтаноламина, к которым добавлено 20 моль окиси этилена (модификатор известного способа).

512720

Таблица 3

Прохождение света, о

Т аблица 1

24 час после добавления

4 »ас после добавления

Модификатор

Прочность

Шелк 185,5 теис кг/теис

Корд 422,2 текс кг

Модификатор

32

80

76

27

71

7672

А

В

С

Е

24,70

26,58

25,43

25,92

26,12

7920

29

Е

Без присадки

Т аблица 2

Испытание 2

Модификатор

Испытание 1

121

108

115

114

106

108

112

А

В

С

Е

В. Продукт реакции 1 моль нонилфенола, 2 моль формальдегида и 2 моль диэтаноламина, к которым добавлено 30 моль окиси этилена.

С. Продукт реакции 1 моль нонилфенола, 2 моль формальдегида и 2 моль дипропаноламина, к которым добавлено 35 моль окиси этилена.

D. Продукт реакции 1 моль О, P — ксиленола, 1 моль формальдегида и 1 моль диэтаноламина, к которым добавлено 20 моль окиси этилена.

Е. Продукт реакции 1 моль P-нонилфенола, 2 моль формальдегида и 2 моль диэтаноламина, к которым добавлено 30 моль окиси этилена, а затем 5 моль окиси пропилена.

У искусственного шелка и корда, полученных с указанными выше модификаторами, после прядения определяют прочность. Непосредственно перед определением прочности нить сушат в течение 3 час при 105 — 110 С.

Результаты определения прочности приведены в табл. 1.

Из результатов видно, что использование модификатора в соответствии с изобретением ( — Е) существенно улучшает прочность как шелка, так и корда.

На полученных образцах корда определяли сопротивление усталости. Внешние условия те же, что и в испытаниях на прочность. Результаты получены в относительных единицах, причем сопротивления усталости корда, полученного с модификатором Л, равно 100 (чем больше значение, тем больше сопротивление усталости) .

Таким образом, сопротивление усталости также улучшилось в том случае, когда ис5

15

6 пользовали модпфика гор согласно пзобрстеншо. В ряде случаев улучшение достигает

20% и более (по сравнению с модификатором А). При испытаниях модификатора Е, кроме того, оказалось, что при деаэрации вискозы можно уменьшить вспенивание, так же как и время деаэрации по сравнению с модификатором В.

Пример 2. К вискозе, полученной из сульфитной массы с содержанием экстракта (дихлорметан растворимый+этанол растворимый) и содержащей 7,0% целлюлозы и 5,8%

NaOH, добавлено на 1 л вискозы 0,2 г соединений Л вЂ” Е, как указано ниже, Относительно высокое содержание экстракта вызывает помутнение первоначальной вискозы, которое, в свою очередь, может вызвать засорение прядильной машины, если не добавить присадок к вискозе. После добавления соединений А — Е измерено прохождение света; результаты представлены в табл. 3.

Результаты показывают, что значительного увеличения прохождения света достигают, когда используют вещества согласно изобретению.

Пример 3. Шелочная целлюлоза приготовлена подщелачиванием сульфатной массы

19% -ным раствором едкого натра обычным способом. После сдавливания, дробления и предварительного созревания щелочная целлюлоза ксантогенирована 36%-ным сероуглеродом в растворе едкого натра, причем к нему добавляют присадку к вискозе В (полученную в соответствии с примером 1), так что получена вискоза, сопевжашая 7,4% целлюлозы, 0,3% вискозной присадки, рассчитанной на целлюлозу, и 6,1% едкого натра. Вискоза фильтруется и дозревает до солевого показателя 5, 8, после чего пробные прядения проделывают на лабораторной прядильной машине. Осадительная ванна содержит 140 г серной кислоты, 240 г сульфата натрия и 18 " сульфата цинка на 1 л, температура осадительной ванны 60 С. Описанным способом получили шелка 33,3 текс из сорока отдельных нитей.

Определена степень молочности на образцах шелка, полученных указанным способом.

Результаты представлены в табл. 4.

512720

Т аблица 4

Степень молочности

Модификатор

6,9

12,2

В

Без присадки

И ги ОН И 10) (CúH60)q Н рг

С, H „„О(Р.,H,0),„(<:,Н,О), Н

С, (-(„„О(О.,Нчо1р,(С НаО) „H — Н

Н н. (p„H,Î),, (C,H,,О q H

- ОН; кт

Формула изобретения

С Н40)р (C HqO)q H

Х1

Х3

Хз

Составитель М. Меркулова

Техред 3. Тараненке

Редактор E. Караулова

Корректор А. Дзесова

Заказ 2303/2 Изд. 1Чв 1702 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

1 Отражение в ;, (чем ниже отражение, тем ниже молочность).

Результаты показывают, что добавление присадок к вискозе в соответствии с изобретением сильно понижает степень молочности. ,П р и м ер 4. Водяной раствор, содержащий 200 г на 1 л модификатора, например А или В, разбрызгивают на листы предварительно гидролизованной сульфатной массы с тем, чтобы получить покрытие 1 r присадки на 1 кг массы. Листы затем выдерживают при

25 С и относительной влажности 65% в течение суток, мерсеризуют в 18%-ном растворе

NaOH и ксантогенируют 28%-ным CS2, после чего получена вискоза с 9,2% целлюлозы и

7,5 NaOH. У полученной таким способом вискозы определяют способность к фильтрации.

Результаты показали, что способность вискозы к фильтрации существенно улучшается при добавлении соединений согласно изобретению.

Способ получения модифицированного гидратцеллюлозного волокна введением в вискозу алкоксилированных аминометилфенолов с последующим формированием волокна известным способом, о тл и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью улучшения фильтрации вискозы и повышения прочности волокна, в вискозу или в процессе ее получения вводят алкоксилированные аминометилфенолы общей формулы

8 где один из заместителей Х, Хз, Хз представляет собой алкил с содержанием атомов углерода от 5 до 12 или два из заместителей

Хь Хв, Хз независимо друг от друга представляют собой алкил с содержанием углерода

С1 — С4, а другие независимо друг от друга обозначают группу формулы

25 (Сз((чо р (С Ныл q„H

-011; 14

Си11.„О(С,И.О (C,H,О) Н

С Н„вЂ” М

„H -II где pi — p9 независимо друг от друга являются целыми числами 1 — 30, причем общее число С Н40-групп в общей формуле равно

10 — 70;

9i — A являются целыми числами 0 — 2, причем общее число СзНвО-групп в общей формуле равно 0 — 7; и, — п,в представляют собой целые числа от 1 до 4 в количестве 0,01 — 5,0 вес. / в расчете на целлюлозу.

2. Способ по п. 1, отлич аю щий ся тем, что аминометилфенол вводят в виде вискозной добавки к целлюлозе, в процессе мерсеризации, в алкилцеллюлозу или в вискозу в

45 количестве 0,05 — 0,3 вес. / в расчете на целлюлозу.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что аминометилфенол вводят в виде модификатора при растворении ксантогената целлюлозы или в вискозу в количестве 0,4—

5,0 вес. в расчете на целлюлозу.