Способ получения ацетиленцеллюлозных волокон и пленок

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 07.03,72 (21) 1757247/23-5 присоединением заявкиГасударственный комите Совета Министров ССС 3) Приоритет 53) УДК 677.464(088,8,03.76, Бюллетеньол иков 1 о делам изобретен и открытий та опубликования описания 26.05.7 2) Авторы изобретения71) Заявите ЦЕТИЛ ЦЕЛЛЮИ ПЛЕНОК разования гель-и ллоидно-химич- есацетилцеллюл 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ ВОЛОКИзобретение относится к области получения ацетатных волокон, а именно к технологии улучшения фильтруемости прядильных растворов.Реологические свойства прядильных растворов полимеров оказывают значительное влияние как на процесс формирования, так и на физико-механические и технологические свойства волокон, т. к. в зависимости от значений рабочей вязкости, наличия микро- и макрогельчастиц, надмолекулярных образований и оптической плотности, фильтруемость растворов, обрывность при формовании и характеристика волокон будут сильно отличаться 1,В этом отношении особый интерес представляет улучшение фильтруемости и уменьшение содержания различных образований в растворах полимеров, Регулирование реологических свойств растворов ацетилцеллюлозы в настоящее время производится применением в качестве растворителя смеси ацетона с водой (при весовом соотношении 85 - 15 или объемом 95: 5). Это приводит к уменьшению вязкости и что особенно важно, значительному разрушению различных гельчгстиц в прядильном растворе 2.Известно, что причиной обнадмолекулярных частиц кокой природы в растворах является наличие в составе макромолекул ионогенных функциональных групп и ионов многовалентных металлов в растворителе 3.Поэтому большой практический интерес пред ставляет регулирование технологических важных свойств растворов ацетатов целлюлозы коллоидно-химическими методами.Известен способ получения ацетилцеллюлозных волокон и пленок, заключающийся в О том, что перед формованием прядильный раствор выдерживают несколько часов при повышенной температуре. Однако улучшение реологичсских свойств раствора и физико-механических свойств получаемых волокон и 5 пленок происходит незначительно.С целью улучшения реологнческпх свойствпрядильного раствора и повышения эластичности волокон и пленок предлагают прядильный раствор перед формованием подвергать О электрофорезу.П р и м е р 1, 1000 г воздушно-сухой ацетилцеллюлозы растворяют в 5666 г смеси ацецона и воды (соотношение 95: 5). Образовавшийся 15%-ный раствор вливают в четвертую 5 стеклянную трубку диаметром 35 мм, куда установлены электроды из нержавеющей стали и помещают в термостат (1 = 25 С) дляобезвозд шивания.В первой контрольной трубке измеряют вяз- О кость раствора по падающему шарику (21 с),506649 раствор во второй трубке подвергают электрофорезу (источник питания УИП = 1 напряжение 100 в. сила тока 75 ма) в течение 20 мппри 100 С после тепрерирования изменяют вязкость (19 с). Число геликов в контрольном 5 растворе 1.0 шт, после электрофореза - 7 шт. В третьей трубке электрофорез длится 40 мин, при этом вязкость 19 с, а число геликов снижается до 5; в четвертой трубке электрофорез длится 60 мин, при этом вязкость 19 с, а 10 число геликов снижается до 2, При фильтрации контрольного раствора через один слой молескина при 1 атм за 5 мин проходит 63 мл, а за 60 мин 150 мл, после двадцатиминутного фореза соответственно 65 и 177 мл, после 40 мин 86 и 197 мл, а после 60 мин 72 и 83 мл.Изменение свойств раствора диацетата целлюлозы после электрофореза приведены в табл. 1. Таблица 1 Фильтрат, мл ври 1 атм время, минЧисло гел иков шт,в 1 млХарактеристика раствора 15 10 20 60 21 19 19 19 100 101 117 101 ЛАЦ 15 оо без форезаПосле фореза через 20 мин40 мин 10 63 65 86 72 124 129 142 133 144 149 167 152 150 177 197 183 12 14 16 19 60 мин следования. Измерение свойства раствора диацетата целлюлозы после электрофореза приведены в табл. 2. Таким же образом, как в примере 1 получаем раствор диацетата целлюлозы с концентрацией 20%, а так же проводим его исТаблица 2 Фнльтрат, мл при 1 атм Число геликов,шт.Вязкость,Образец,время, мин Характеристика раствора 10 15 20 60 4965 85 109 5472 7390 17 3033 55 20 34 28 46 113 113 111 11 15 40 73 46 62 ЛАЦ 20 ОО без форезаС форезом через 20 мин40 мпн 28 ЗО 31 32 60 мин ности определяют средне-весовой радиус мик ро"сльчасгп ( образца М 35- - 5400 А, а у образца Л 36 - 4000 А) .11 олученные данные представлены в табл. 3. П р и м е р 3. Готовят, как в примере 1 и 2, раствор с концентрацией 257 о и подвергают его электрофорезу в течение ралличного времени. Определяют вязкость, фильтруемость, число геликов, методом спектра мутТаблица 3 Фипьра мм время, мин Число геликон,шт.вой радиус 15 20 60 1,5 5400 4000 3000 1990 610 2,5 0,5 7,52 590 12 595 2,5 6,5 10 5,512 7,517 580 563 26,5 19 560 35 36 39 40 42 ЛАЦ 25 Ж без фореза С форезом через 20 минЛАЦ 25% без фореза С форезом через ЗО минЛАЦ 25,о без фореза С форезом через 60 мии 59,53,51 О2132,5 13,5 22,5 12 25 ЗЗ 78время, мии Характеристика раствора 60 15 20 10 ДАЦ 25 ОО без форезаС форезом через 60 мииДАЦ 25 ОО без форезаС форезом через 60 мин 2,5 36 42 75 114 14 18 6,5 9,518,550 967 950 956 940 10,514 10 31 77 30 Таблица 5 Фильтрат, в мл Время, мпн Средиевесовой радиус Давление к г/смВязкость,Характеристика растворов 30 10 15 20 19,526 5 9,56512 698 681 15 ТАЦ 30% без форезаС форезом через 60 мин 13 16 2500 1300 19,5 Составитель Т. Мартииская Редактор Л, Новожилова Техред Г. АндрееваКорректор М, Лейзермаи Заказ 1090,16 Изд.208 Тираж 5 о Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская изб., д. 4,/5Типография, пр. Сапунова, 2 П р и м е р 4. 100 г воздушно-сухой диацетат целлюлозы растворяют в 300 г чистого ацетона и в дальнейшем поступают, как в примерах 1, 2, 3. Далее подвергают форезу в течение 60 мин и анализируют.Методом спектра мутности определяют П р и м е р 5, 200 г триацетата целлюлозы растворяют в 546 мл метиленхлорида и 88 мл этанола (соотношение 9: 1). Полученный 20%-ный раствор термостатируют при 25 С и после обезвоздушивания проводят электрофоретическую ооработку в течение 60 мин,Как видно из представленных данных после обработки постоянным электрическим током, у прядильных растворов ацетатов целлюлозы наблюдается тенденция к снижению вязкости, а число геликов во всех случаях снижается почти 2 - 3 раза, так же увеличивается объем фильтрата до 7 раз за определенный промежуток времени и фильтруемость прядильных растворов ацетатов целлюлозы.Определение средне-весового радиуса частиц показывает, что после электрофореза размер частиц уменьшается на 25 - 30%, число двойных изгибов увеличивается на 20%. Прсдмет изобретенияСпособ получения ацетилцеллюлозных волокон и пленок формованием прядильного растсредне-весовой размер микрогель частиц, Метод позволяет определить частицы от 300 до 1200 А. У контрольного образца средневесовой радиус гельчастиц 4200 А, после 60 мин 5 электрофореза оно снижается до 2850 А.Полученные данные приведены в табл, 4. как и в предыдущих примерах измеряют вязкость, фильтруемость и определяют средневесовой радиус (г) гель-частиц, который для 10 контрольного образца 2500 А, а для образцас форезом (60 мин) 1300 А.Полученные данные приведены в табл. 5. вора ацстилцсллюлозы, о т л н ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения физико-механи 15 ческих свойств раствора и повышения эластич.ности получаемых волокон, прядильный раствор перед формованисм подвергают электрофорсзу11 С. П. Папков Физико-хиз 1 ическнс ос.20 новы переработки растворов полимсров.Изд-во Химия, Москва 1971 г.2 3. А. Роговин Основы химин и технологии химических волокон. Изд-во Химия,Москва 1964 г.25 3 В. И. Клсин, О. В. Клспна сб. Механизм процессов плеыкообразованпя нз полимерных растворов и дисперсии. стр 39.Изд-во Наука, Москва 1966 г,