Способ получения формовочного раствора на основе целлюлозы

(19) (11) О А 1)4 С 08 В 1/О ДАРСТВЕННЦ ЕЛАМ ИЗОБРЕ НОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЕТЕН К АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВУ У 29В.И. Торгашов,Е.В. Гертовательский инстиких проблем Белорного университета 24719851980.9, кл.536-32,последующолимера. ИСАНИЕ ИЗ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВОЧНОГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ,включающий растворение целлюлозы илиее привитого сополимера в органическом растворителе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличенияконцентрации раствора и уменьшениявредности при его переработке, целлюлозу или ее привитой сополимер предварительно обрабатывают 0,5-24 ч при0-25 С 5-952-ным раствором оксидаазота (17) в органических растворителях с ей отмывкой обработанного и2Таблица 1 1171460 Концентрация эквивязких растворов, Пполученных попредлагаемомуспособуполученных поизвестномуспособу 4 1,5 2 Время обработки, ч Содержание оксида азота (1 Ч), мас,% Растворитель 30-80 40-60 40-70 40-70 0,5-24 0,5-24 ДМСО ДИФА ЭА 1-24 Метнлацетат 1Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения растворов для формования волокон, пленок, покрытий и других иэделий, содержащих целлюлозу.Целью изобретения является увеличение концентрации раствора и уменьшение вредности при его переработке.0 П р и м е р 1, 4 г сульфатной целлюлозы со степенью полимеризации (СП) 1200 ".помещают в реактор из нержавеющей стали, снабженный снизусеткой, сливным устройством и мешал кой. Целлюлозу заливают 17 г 58%-ного раствора оксида азота (1 Ч) в диметилформамиде и выдерживают 4 ч при 20 С, Затем набухший полимер отжимают и промывают четыреххлористым уг леродом до удаления избытка оксидов азота. Полученный продукт растворяют в 90 г органического растворителя, например диметилформамида (ДМФА), диметилсульфоксида (ДИСО), этилацетата (ЭА), Время растворения составляет 0,5 ч. Полученные растворы практически бесцветны,или имеют слегка желтоватую окраску. Химический анализ ъ растворов, а также газа над раствора ми показал, что в растворе практичес; ки полностью отсутствуют свободные окислы азота, а концентрация оксидов азота над растворами не превышает 1 мг/м (предельно допустимаяконцент- З 5 . рация оксида азота (1 Ч) составляетЬ,.мг/м). Полученные растворы отличаются значительно меньшей вязкостьюпо сравнению с известными (см, табл,1), что позволяет увеличить их концентрацию1,5-3 раза при практически неизменях вязкостных свойствах При высаждении полученных растворов в воду, водные растворы гидроокиси или карбоната натрия, одноатомные алифатнческие спирты образуетсяпрозрачная однородная пленкаСПрегенерированной таким образом целлюлозы составляет 1000,.П р и м е р 2, 10 г, сульфатнойцеллюлозы с СП 600 погружают в 337 г5%-ного раствора оксида азота (1 Ч)в дизтиловом эфире, выдерживают 24 чпри 10 С. Обработанную целлюлозуотжимают и промывают дизтиловым эфиром до удаления избытка оксидов азота. Полученный продукт растворим вацетоне, смеси ацетона с зтанолом(состав 1:1), ДИФА, ДМСО, ЭА и т.д,Концентрация растворов составила3-15%.Из 10%-ного раствора обработанной целлюлозы в ДМФА и 7%-ного раствора в ацетоне формируют волокнас удовлетворительными физико"механическими характеристиками; Р == 18,3 сН/текс, й Ф = 20,8% соответственно.Аналогичные результаты полученыпри использовании для обработки целлюлозы растворов оксида азота (1 Ч),указанньм в табл. 2,Таблица 20,5-10,5-24 Хпористый метилен Нитрометан 1-24 Капроновая кислота 0,5-24 Ацетонитрил 1-10 Растворитель ФАДМААПоказатели ДМ ( ДИС 0 Вязкость, П 680 180 220а При этом количество раствора окси 15да азота (Ч), необходимое для обработки целлюлозы, выбирается такимобразом, чтобы на 1 мас.чцеллюлозы приходилось не менее 1,7 мас,ч.оксида азота,20Получаемые по предлагаемому способу растворы имеют значения вязкости в 1,2-10 раз меньшие, чем известные. Так, вязкость 77-ного раствораобработанной целлюлозы с СП=600 вДМФА составляет 41 П, а у раствора,полученного по известному способу, -170 П. Соответственно вязкость 107-но. го раствора обработанной целлюлозч составляет 200 П, а раствор такой же З 0концентрации, полученный по известному способу, представляет собойнетекучий гель.Химический анализ растворов целлюлозы, обработанной растворами оксида азота (ТЧ) в органических растворителях, перечисленных в табл, 2,показал, что они практически не содержат оксидов азота.П р и м е р 3, 5 г привитого сополимера целлюлозы с поливинилацетатом (20,47 ПВА) погружают в 40 г957-ного раствора оксида азота вДИСО, выдерживают 2 ч при 1 РС, после чего промывают полимер смесью 45четыреххлористого углерода и диэтилового эфира (1: 1) . Обработанныйтаким образом сополимер растворимв ацетоне, ДМФА, ДМСО и ЭА с сбразованием прозрачных вязких растворов,Аналогично растворяются после описанной обработки привитые сополимерыцеллюлозы с полиметилметакрилатом(степень прививки 1307) и акриловой кислотой (степень прививки 87). Привитой сополимер целлюлозы со стиролом (217 стирола) после описанной обработки растворим в смеси ДМСО или ДМФА с хлористым метиленом (20-503 хлористого мстилена), а сополимер целлюлозы с полиакрилонитрилом - ДМФА. Полученные растворы не содержат оксидов азота.П р и м е р 4, 2 г сульфатной целлюлозы с СП 600 помещают в 32 г 37,57.-ного раствора оксида азота (1 Ч) в смеси диметилформамида и четырех- хлористого углерода (1:1); реакционную массу перемешивают в течение 0,5 ч при 25 С, затем отжимают и промывают диэтиловым эфиром до удаления избытка оксида азота (1 Ч). Полученный продукт аналогичен описанному в примере 2 и растворяется в органических растворителях с образованием прядильных растворов 10-157.-ной концентрации (табл, 3).Таблица 3 Концентрация, Х 15 10 10 Эквиконцентрированные растворы в указанных растворителях, содержащих оксид азота (1 Ч), могут быть получены только с использованием низкомолекулярных целлюлоз (СП 100-150),