Способ получения композиции для формования модифицированных акриловых волокон

 

«ij997611

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ.Согоз Советскик

Социалистических респубник

К ПАТЕНТУ (6! ) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 19.. 1О. 78 (21) 2676099 23-05

3 (51) М. Кл.

0 01 F 6/40 (23) Приоритет - (32) 19.10..77

Госудэрстееевый кемитет

CCCP пю девэм «зебрегенвй н етерытий (31) 28759/А/77 (33) Италия

Онублнковано 15.02.83. Бюллетень йе 6 (53) УДК677,494 (088.83

Дата опубликования описания 15 .02 .83

Иностранцы Джорджо Каццаро, Джанкарло Матера, Домени и Антонио Кавалларо (Италия) Иностранная фирма < .

Сниа Вискоза Сочиета Национале Индустри

Вискоза С.п.А" (Италия ) (72)- Авторы е изобретения

АппликацМЬиег :4 " r (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ

ИОДИфИЦИРОВЮнаХ АКРИЛОВЦХ ВОЛОКОН

Изобретение относится к технологии получения текстильных волокон с пониженной воспламеняемостью, увеличенным блеском, в частности к получению композиции для формования модакри" ловых волокон, состоящих из сополи" мера акрилонитрила, l,l-дихлорэтиле" на и гомополимеризуемого сульфомономера °

1О

Наиболее близок к изобретению способ получения композиции для .формования модакриловых волокон сополимеризацией акрилонитрила с аульфоновым мономером (тетраметиламмоний сллилсульфонатом). в водном диметилформамидном растворе в присутствии катализа,тора при повышенной температуре (404& C). омвшиванием полученного раст" вора с раствором смеси акрилонитри- ® ла с 1,1-дихлорзтиленом в том же ра", створителе и повторной полимеризаци-. ей при 52 С 13 ч. Волокна на основе такой композиции обладают пониженной воспг1аменяемостью I 1)..2

Однако зти волокна практически непрозрачные, матовые.

Цель изобретения - повывение глянцевитости при сохранении. пониженной воспламеняемости волокон.

Указанная цель достигается тем, i что согласно способу получения композиции для формования модифицирован . ных акрилоаых волокон сополимериэаци; ей акрилонитрила с сульфоновым мономером в водном диметилформамидном растворе в присутствии катализатора при повьпвенной температуре-, смежив - . нием полученного раствора с раствором смеси акрилонитрила с 1,1-дихлор" зтиленом в том же растворителе и no" вторной полимеризацией при 52 С 13 ч в качестве сульфонового иономера используют сульфонат 2-акрилаьидо-2-мвтилпропан натрия, .2-акриламидо-2-npo" пансульфокислоту или 2-акр ваамидо-фвнилэтансульфонислоту, сополимериза,. цию проводят до содержания в 20- ..

213-ном водном диметилформамидном растворе полимера 75-&7 вес.Ж акрило997611

3 нитрила и 13-25 вес.4 сульфонового мономера при 67 С 11 ч, а смеши вают полученный раствор с раствором смеси

26, 55-28, 12 ве с. В акр илони три ла с

16,87-18,45 вес.1 l,l-дихлорэтилена в соотношении 1:(6,5-11,0) соответственно, Технология получения волокон, получаемых из предложенной композиции, состоит в следующем: . А. Фипьера. Для получения волокон требуемого размера (3,3 дтекс на нить используют фильеру со 175-фильерными отверстиями, диаметр которых составляет 65 мк.

Б. Подача питающего материала к фильере. Используют приводной микро..насос, подающий 0,6 см за оборот, число оборотов которого реализуется так, стобы к станку поступало требуемое количество полимернс го раствора, забираемого из резервуара при 3040 С, В. Коагуляция. Коагуляцию выполняют в лотке длиной 1 м с ванной (1213 С) при постоянном содержании, 3: вода 60 и диметилформамид (ДИФ ) 40.

Г. Сборка. Из коагуляционного лотка волокно вытягивают с помощью ролико-шпилечного устройства со скоростью 10 м/мин.

Д. Промывка: Волокно проходит через коагуляционный лоток в ряд промывочных труб, куда в противотоке поступает дистиллированная вода при

50 С, причем содержание ДИФ в сухой пряже составляет менее 0,53, Е. Вытягивание. Из промывочных труб волокно проходит через протяжную трубу, имеющую те же размеры, что и коагуляционный лоток, содержащую дистиллированную воду при 98-100 С где волокно вытягивают с коэффициентом вытяжки 5,5. Сбор волокна осуществляют со скоростью 55 мlмин с помощью дополнительного ролико-шпилечного устройства. Пгсле вытяжки волокно проходит через конечный резервуар, где обрабатывается лубрификантами и антистатиками.

Ж. Просушка. После вытягивания во" локно входит в ленточную сушилку, где происходит ее свободная усадка на воздухе при 130 С, достигающая 203

Изготовленные таким образом волокна подвергаются следующим испытаниям:

4 а), Определяется степень окрашенности в полученном сухом волокне сравнением количества красителя, необходимого для достижения в волокнах такого же оттенка окраски, какой получается в волокне по предлагаемому способу при его окраске заданным количеством красителя. Предпочтительными являются пример 1 и оттенок ок10 раски который получается у волокна, при его окрашивании 2 г красителя на

) 100 г сухого волокна. B испытаниях проводится окрашивание волокна. в темно-коричневый цвет, получающийся в результате смешивания следующих красителей в соотношении, 3:

Желтый максилон 50

Красный максилон 24

Синий максилон 26

20 Оттенок окраски, например, у волокна по примеру 1 получается при обычном способе окраски до истощения красителя, причем 5 г волокна окрашивают в200 -смз водного раствора, со25 держащего 0,1 г описываемой красящей смеси. Поэтому в пункте а) результа.тов испытаний указывается только коли. чество красителя, использованного на

100 г волокна. Следовательно, чем выше укезанное число тем более матовое волокно. б). Определяют степень воспламеня-,емости волокна, выраженная .в li 01 (покзаатель минимального количества

35 кислорода), значения которого соот— ветствуют минимальному содержанию кислорода в воздухе, необходимому для загорания продукта, Воспламеняемость продуктов с Ь 01, равным или превышающим 26, считается пониженной, в). Определяют механические характеристики волокна.

П р и и е р 1. Описываются условия, относящиеся к двухфазному процессу сополимеризации, т.е. к про4$ цессу, в котором полимерную смесь, получаемую в результате приготовления двойного акрилонитрил сульфомономерного сополимера, добавляют к смеси акрилонитрила и l,l-дихлорэтилена для проведения второй фазы полимеризации, Сульфомономером является суль" фонат 2-акриламид-2-метилпропан-натрия В первой фазе приготавлйвают двойной сополимер акрилонитрил /суль. фоната 2-акриламидо-2;ыетилпропан-натрия сополимеризацией при 67 С

11 ч 27,2 вес.ч. акрилонитрила и

4,8 вес.ч. сульфомономера s 2 ч. во5 99 ды и 66 ч, дииетилформамида в присутствии 0,027 вес. ч. азобисизобутиронитрилового катализатора и 0,015 ч. яблочно- кислотного стабили затора.

После полимеризации смесь содержит

21 сополимера, состоящего из 853 акрилонитрила и 153 сульфоната-2- акдиламидо-2- метилпропан- натрия. Одну весовую часть этой смеси немедлено, т.е. без очистки от непрореаги-< ровавших мономеров, смешивают с

6,5 вес.ч. смеси, содержащей 26,55ã. акрилонитрила, 18,45 ч. 1,1-дихлор этилена, 4 ч. воды и 51 ч. ДМФ. ПоОлученную смесь полимеризуют при 52 С

13 ч. в присутствии 0,22 ч. азобисизобутиронитрилового катализатора и 0,1 вес.ч. паратолуолсульфоната цинка, служащего стабилизатором окрашивания. После полимеризации смесь содержит 19,2l полимера, который содержит 614 по весу акрилонитрила, 36, l, l-дихлорэтана и 33 сульфомо- . номера, причем коэффициент использования последнего составляет 90,623.

Раствор перегоняют в вакууме для удаления и восстановления летучих непрореагировавших мономеров и для удаления воды, так что получается окончательный раствор, содержащий

22,53 полимера, который используетгя в процессе формирования.

Полученные таким образом волокна имеют следующие характеристики: Краситель, г 2,0

Кислород, г 26

Размер нити, дтекс 3,3

Прочность на разрыв, г/дтекс

Удлинение, 3

Прочность на разрыв в петле, г/дтекс 1,3

Пример 2. Приводятся характеристики волокна с составом, как в примере 1, т.е. 614 акрилонитрила, 363 1, 1-дихлорэтилена и 3/ сульфурированной производной, но полученного с использованием полимерной смеси, подготовленной в первой фазе, из которой изготавливают двойной сополимер из акрилонитрила и сульфурированной производной, в которой содерт жится больше сульфоната 2-акриламидо-Я-метилпропан-натрия (253) чем в примере 1.

Укаэанный сополимер приготовляют сополимеризацией при 67 С 11 ч 22,5 ч.

3 ф2

2,6

76 11 6 акрилонитрила и 7,5 ч. сульфоната

2-акриламидо-2-метилпропан-натрия р 4 ч. воды и 66 ч. ДМФ в присутствии

0,027 ч ° азобисизобутиронитрилового катализатора и.0;0 15 ч. яблочной кислоты (стабилизатора). Получающаяся после полимеризации смесь содержит

203 полимера, состоящего из 753 по весу акрилонитрила и 253 сульфуриро- .

1О ванной производной.

Одну весовую часть такой смеси сразу же смешивают с 11 вес.ч. Смеси, содержащей, ч. акрилонитрил 28,12;

1,1"дихлорэтилен 16,87; вода 4 и ДМФ 51.

15 Полученйую смесь подвергают полимеризации при 52 С 13 ч в присутствии 0,22 ч; азобисизобутиронитрило" вого катализатора и 0,1 ч стабилизатора (паратолуолсульфоната цинка).

2э После полимеризации смесь содержит

19,54 полимера, состоящего из 616 акрилонитрила, 363 l,l-дихлорэтилена и 33 сульфонатной производной, причем коэффициент использования послед25 ней составляет 933

После вакуумной перегонки, при которой происходит извлечение и сбор летучих непроревгировавших мономеров и воды, получается раствор, содержазэ щий 22,53 полимера, используемый для прядения в условиях примера 1.

Полученные волокна имеют следующие хар актери сти ки:

Краситель., r 2,5

Кислород, 3 26

Размер волокна, дтекс

Прочность на раэ-.

pblB ° Г/ятвкс :2В7

4э Удлинение, ь 33>5

Прочность петли на разрыв, г/дтекс 1,2

Пример 3. Приводятся даннике для волокна, полученного как в примере=2, с тем исключением, что ко личество 1, 1-дихлорэтилена увеличено до 453, в результате чего вос пламеняемость волокна соответствует Ь01, равному 303.

Двойной сополимер получают при полимеризации 27,2 вес.ч. акрилонитрила и 4,8 вес. ч. сульфурированной производной в 2 ч. воды и 66 ч.

ДМФ в присутствии 0,027 ч. азобисизобутиронитрила;(катализатора) и

0,015 ч. яблочной кислоты (стабилизатора) при 67 С ll u. После окон чания полимеризации смесь содержит

997611

2,4

Тройной полимер получают сополииеризацией при 52 С 13 ч 27,81 ч. акри- 6 лонитрила 16,20 ч. 1,1-дихлорэтилена и 0,99 ч. сульфоната 2-акриламидо-2-метилпропан-натрия в 3 ч. воды и

52 ч. ДМФ в присутствии 0,22 ч. азо. бисиэобутиронитрилового катализатора и 0,1 ч. стабилизатора (паратолуолсульфоната цинка). В результате полимеризации получают раствор, содер213 полимера, состоящего из 85Ф акрилонитрила и 15/ сульфоната 2- акриламидо-2- метил пропан- нат ри я .

1 вес.ч. этой полимерной смеси сразу же смешивают с 6, 5 ч смеси, содержащей, ч.: 1,1-дихлорэтилен 21,6, вода 4 и ДИФ 51. Полученную смесь подвергают сополимеризации при 52 0

13 ч. в присутствии 0,2 вес.ч. катализатора (азобисизобутиронитрила) и .0,1 ч. стабилизатора (паратолуолсульфоната цинка). После полимеризации смесь содержит 19,24 сополимера, содержащего, 3: акрилонитрила

52, 1,1-дихлорэтилен 45 и сульфонат 2-акриламидо"2-метилпропан-натрия 3, причем коэффициент использования сульфурированного мономера возрастает до 953.

Полученную смесь перегоняют в вакууме, летучие непрореа..ировавшие мономеры .отделяют и собирают, воду удаляют и получают раствор, содержащий 22,53 твердого вещества, используемый для прядения таким же образом, как в примерах 1 и 2, Полученные волокна имеют следующие свойства:

Краситель, г 3,0

Кислород, / 30

Размер нити, дтекс 3,2

Прочность на разрыв, г/дтекс 2,0

Удлинение, 3,36

Прочность петли на разрыв, г/дте кс :1,0

il р и м е р 4 (сравнительный). При водятся характеристики волокна, полученного из тройного сополимера с тем же составом, что и в примере т.е. 613 rio весу акрилонитрила, 363

1,1-дихлорэтилена и 33 сульфоната .2-акриламидо-2-метилпропан-натрия, но не в двухфазном процессе полимеризации, а .в однофаэном процессе тройной сополимериэации. жащий 20,34 полимера, со тоящего иэ

3: акрилонитрил 61 1,1-дихлорэтилен 36 и аульфопроизводная 3, коэффициент использования которой не пре5 вышает 603, Раствор, содержащий 22,5Ф этого полимера, получаемый;в результате отгонки непрореагировавших мономеров, формуют так we, как и в примерах 1-3, Полученное волокно имеет следующие свойства.

Краси тел ь, r 5,6

Кислород, 4 ?6

Размер нити, дтекс 3 3

Прочность ра разрыв, г/дтекс Удлинение, 4

Прочность петли на

20 разрыв, г/дтекс 1,2

Данные характеристики свидетельствуют о том, что получается более матовое, т.е. лишенное блеска, волокно при меньшей степени окрашивания, причем коэффициент использования сульфомономера снижается до 60 .

Пример 5. Описанный в примере

1 способ повторяют с использованием в качестве сульфомономера 2-акриламиЗВ .до-2-пропансульфокислоты. Двойной сополимер акрилонитрила и сульфомономера получают с использованием

27,9 вес.ч. акрилонитрила и 4,1 ч. .сульфомономерà, à OcTальные компонен-. ты, их количества и условия такие же, как в примере I, После завершения первой фазы полимеризации сополимер содержит 873 акрилонитрила и 133 2-акриламидо-пропан-сульфокислоты. Вто"

jy рую фазу сополимеризации выполняют как в примере I, после чего получают смесь, содержащая,4: акрилонитрил 61,5, 1,1-дихлорэтил 36 и сульфономер 25.

Il p и м е р 6. Процедуру примера

1 повторяют с использованием 2-акрил амидо-фенилэтансульфокислоты в каче,стве сульфомономера.

Двойной сополимер акрилонитрила и сульфомономера получают на 27,0 ч. акрилонитрила и 5,0 ч. сульфомономера, все остальные компоненты, условия и количества такие же, как в примере 1. После окончания первой;фазы сополимеризации сополимер содержит

83,33 по весу акрилонитрила и 16,7t

2-акриламидо"фенил-этансульфокислоты.

Вторую фазу сополимеризации проводят так же, как в примере 1, и после

9 997611

Ь/ ее завершения смесь содержит 60,7 акрилонитрила, 363 1,1-дихлорэтилена и 3,3 ь сульфомономера.

Характеристики волокон в примерах

5 и 6 не отличаются от характеристик 5 пиме а 1.

Волокно по примеру

Показатели

1 7

Выход в расчете на сульфированный мономер, 3

90,6 65

Глянцевитость по фотогониометру

71

Способ получения композиции для формования модифицированных акриловых волокон сополимеризацией акрилонитри;па с сульфоновым мономером в водном

:диметилформамиднои растворе в присутствии катализатора при повышенной температуре, смешиванием полученного раствора с раствором смеси акрилонитри-. ла с 1,1-дихлорэтиленом в том же растворителе и :.повторной полимеризацией при 52 С 13 ч, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения глянцевитости при сохранении пониженной воспламеняемости волокон, в качестве сульфонового мономера используют сульфонат 2-акриламидо-2-метилпропан натрия, 2-акриламидо-2-пропансульфокислоту или 2-акриламидо-фенилэтансульфокислоту, сополимеризацию проводят до содержания в 20-213-ном водном диметилформамидном растворе полимера 75-87

87 вес.Ф акрилонитрила и 13-25 вес.ь сульфонового мономера при 67 С 11 ч, а смешив"ют полученный раствор с раствором смеси 26,55-28,12 вес.3 акрилонитрила с 16,87- 18,45 вес,В 1,1-дихлорэтилена в соотношении 1:(6 5- 11,0) соответственно.

Источники информации, пр. нятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР М 80551, кл, 39 Ь4 3/76, опублик. 1971 (прототип).

Тираж 459 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 970/79 р р

Пример 7 (сравнительный). Повторяют операции примера 1 с тем исключением, что вместо сульфированно-. го мономера примера 1 используют то же количество тетраметиламмонийаллилсульфоната. На первой .стадии получают сополимер акрилонитрила (АН ) с тет" раметиламмонийаллилсульфонатам (ТИАС) о посредством сополимеризации при 67 С

11 ч 27,2 вес. ч. АН с 4,8 вес, ч. ТИАС в 2 вес.ч. воды и 66 вес.ч. диметилформамида в присутствии 0,027 вес.ч. катализатора (азобисизобутиронитрила) и 0,015 вес, ч. стабилизатор а (яблоч- 20 ной кислоты) . вес.ч. смеси, получающейся при сополимеризации, немедленно смешивают, не отгоняя непрореагировавшие мономеры, с 6,5 вес,ч. смеси, содержащей вес.ч,: AH 26,55, хлористый винилиден 18,45, вода 4 и диметилформамид 51.. Образовавшуюся смесь полимеризуют при 52 С 13 ч в присутствии того же катализатора и цветостабили- 30 затора в таких же количествах, что и в примере

Полученный раствор перегоняют в вакууме для удаления и рекуперации летучих непрореагировавши х мономеров .и удаления воды, и таким образом получают раствор, который содержит

22,53 полимера, Этот полимер подвергают прядению.

Полученное волокно непрозрачное gg и имеет следующие контрольные показатели:

Краситель, r 4,0

Кислород, ь 26

Номер волокна в ве45 совой системе нумерации, г/дтекс 3,2

Прочность, г/дтекс 2,4

Удлинение, 34

Прочность нити в петле, г/дтекс 1,1

Резул ьт аты сопоста влени я воло кна примера 7 с волокном примера 1 представлен.ы в таблице, 55

Филиал ППП "Патент", r

Таким образом, при использовании изобретения получают модифицированное акриловое волокно, обладающее наряду с пониженной воспламеняемостью и достаточными физико-механическими свойствами повышенную глянцевитость, что улучшает качество текстильных волокон.

Формула изобретения