Раствор для формования гидратцеллюлозных волокон

(Я) С 08 1, 1/ 2/04 ИСАНИЕ РЕТЕН ГИДий РАСТВООЗНЫХэуающучениястью кия экоя, расстепеледующас,В:юлоза то, сеннойгибамсса рова,А.Б.Паев,А,Наэагилевс кшвер,ьи ий 0 ьство СССР 1979 (про поидетел 2/043,5-15,0 к 5 - 6,0 ,1 - 9,0 стальное АммиакВода ОсудАРстаенный кОмитет сссР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) РАТЦЕЛЛЮЛ с-целлюло отлич целью пол устойчиво и повышен формовани люлозу со 350 при с нентов, м Р ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКОН, содержа дь, аммиак и вод и й с я тем, Волокон с повыш многократным иэ номичности проце твор содержит о( нью полимериэаци ем соотношении кИзобретение относится к получениюрастворов для формования, в частности, медно-аммиачных, используемыхдля. получения гидратцеллюлозных волокон,Наиболее близким к предлагаемомуявляется медно-аммиачный раствор целлюлозы следующего состава, : с -цел.люлоза 10,0; медь 4,0, аммиак 6,5вода остальное, Укаэанный раствориспользуют для формонания гидратцеллюлозного медно-аммиачного волокна вводно-органические осадительные наниыпо схеме получения вискозного волокна Г 1).Недостатком этих растворов является сраннительйо низкое содержаниецеллюлозы в растворе, что обуславливает пониженное содержание Ы -целлюлозы н свежесформонанном нолокне и,следовательно, большой унос органического осадителя. Последнее обстоятельство приводит к переходу органического осадителя в пластификационнуюи отделочную ванны и, соответственно,к значительным удельным расходамкомпонентов осадительной ванны приполучении гидратцеллюлозного волокнас использованием указанных растворов.При этом волокно обладает сравнительно невысокой устойчивостью к многократным изгибам,Цель изобретения - получение волокон а повышенной устойчивостью кмногократным изгибам и повышение экономичности процесса.Поставленная цель достигается З 5тем, что растнор для формонания гидратцеллюлозных волокон, содержащийс( целлюлозу, медь, аммиак и ноду,содержит с-целлюлозу со степенью полимеризации 280-350 при следующем 4 Осоотношении компонентов, мас.:В- Целлюлоз а 13,5-15,0Медь 5,5-6,0Аммиак 8,1-9,0Вода Остальное 45Приготовление раствора осуществляют а использованием меди в виде гидроокиси или основной соли с вснонностью 72-98, Получение предлагаемогораствора для формования не требует Яприменения дополнительного специального оборудования и может осуществляться как по периодическому, так инепрерывному способам. Подготовкараствора к формонанию нолокна (фильт рация, обеэвоэдушинание ) не отличается от аналогичных стадий для известного раствора.Раствор предлагаемого состава мо"жет быть использовано для формонания 60гидратцеллюлозного состава по любомуизвестному способу (водный способ сприменением воронок, кислотно-солевойи долевой способы с применением схемформования для вискозных волокон),65 Этот раствор используют также дляформования медно-аммиачного волокна и водно-органические осадительные нанны.П р и м е р 1, Мецно-аммиачныйраствор получают следующим образом.В растворитель при охлаждении 810 С помещают 2,68 кг гидроокисимеди (нлагосодержание 50 ) и 8,2 кг25-його раствора аммиака, Послеэтого н растворитель загружают 4,4 кгсульфатной целлюлозы (содержаниед.-целлюлозы 97, СП 820 ), предварительно измельченной на щипальной машине и увлажненной водой до влагосодержания 50. Цикл приготовленияраствора следующий: загрузка реагентов 0,5 ч, растворение 2,0 ч, разбавление 1,5 ч, перемешивание 4 ч,По окончании перемешивания растворподвергают кратной фильтрации черезкапроновый нетканый материал, послечего обезвоздушивают 6 ч при остаточном давлении 120 мм рт,ст, Полученный раствор имеет следующий состав, : целлюлоза 13,5, медь 5,5;аммиак 8,1. Вязкость раствора 500 сек,СП целлюлозы в растворе 350,Формование нолокна осуществляют восадительную ванну, имеющую следующийсостав, : диметилформамид 80; вода18, аммиак 2. Для формонания используют фильеру с числом отверстий 200при диаметре 70 мкм. Величина фильерной нйтяжки 110. Температура осадительной ванны 20 С. По выходу из осадительной ванны нолокно вытяГиваютна ноздухе на 70 и на 40 в пластификационной ванне (0,5-ный водныйраствор серной кислоты ) при 80 С.После пластификационной ванны волокно дополнительно обрабатывают 5-нымраствором серной кислоты 10 мин, затем промывают водой и высушивают.Скорость формования 35 м/мин.Данные по содержанию с-целлюлозын волокне на выходе иэ осадительнойванны, удельному расходу диметилформамида и физико-механическим показателям готоного волокна приведены втабл.1 (образец Р 1 ). Для сравненияв табл,1 приведены данные, полученныепри формовании волокна из раствора,имеющего следующий состав, ; целлюлоза 10; медь 4; аммиак 6,5 (вязкость раствора 260 с, СП целлюлозы330). Формование волокна (образецР 2) осуществляют в условиях, описанных н этом примере, но вытяжка волокна после осадительной ванны составляет на ноздухе 55, н пластификационной ванне - 40.П р н м е р 2. Медно-аммиачный раствор готовят как описано в примере 1, но в качестве исходной целлюлозы используют сульфитную целлюлозу (содержание с(,-целлюлозы 92, СП 760), 104792835 а количество загружаемых в растворитель реагентов составляет, кг: целлюлоза 4,4 ( влагосодержание 50 ),основная соль меди Со (ОН )г . С ЛО 4основность 90, влагосодержание50 ) 2,92, 25 Ъ-ный водный раствор 5аммиаКа 8,65. Полученный растворпосле 3-кратной фильтрации и обеэвоздушивания имеет следующий состав,,8,7. Вязкость раствора 700 с, СП 40целлюлозы в растворе 310,Формонание нолокна осуществляютв условиях примера 1 в осадительнуюванну следующего состава, : диметилсульфоксид 40, вода 59,5; аммиак 0,5. Вытяжка волокна на воздухеи в пластификационной ванне составляет 70 и 50 соотнетственно. Содержание с-целлюлозы в свежесформованном волокне 15,7, удельный расход дииетилсульфоксида 2,7 кг/кг волокна. Полученное волокно имеет линейную плотность 0,173 текс, прочность 25,5 гс/текс при удлинении 21.Для сравнения и этих же условияхосущестнляют формование волокна иэ,раствора, содержащего, : целлюлоза 10 медь 4; аммиак 6,5. Содержание с -целлюлозы в свежесформованном волокне 11,8, удельный расходдиметильсульфоксида 3,6 кг/кг волокна. Полученное волокно имеет линейную плотность 0,198 текс, прочность21,2 гс/текс при удлинении 24,П р и м е р 3. Медно-аммиачныйраствор получают, как описано впримере 1, но количество загружаемых в растворитель реагентов составляет, кг: целлюлоза 4,4 (влагосодержание 50), основная соль медиСо(Ой) Со 50 (основность 72, влагосодержание 50 ) 2,86, 25-ный водныйграствор аммиака 8,37. После 3-кратной фильтрации и обезвоздушиванияраствор имеет следующий состав,целлюлоза 14,3; медь 5,7) аммиак8,6. Вязкость раствбра 650 с, СПцеллюлозы в растворе - 300,формование волокна осуществляют нусловиях примера 1 в осадительнуюванну следующего состава, Ъ: изопропиловый спирт 50, вода 49; аммиак 1. 50Вытяжка волокна на воздухе и в пластификационной ванне составляет 65 и58 соответственно, Содержание Ю-цел.люлозы в свежесформованном волокне16,5 удельный расход изопропилоно- . 55го спирта 2,3 кг/кг волокна. Полученное волокно имеет линейную плотность0,167 текс, прочность 29,0 гс/текспри удлинении 20,5.для сравнения в этих же условиях 60формуют волокно иэ раствора, содержащего, : целлюлоза 10; медь 4;аммиак 6,5. Содержание а -целлюлозыв свежесформованном волокне 12,2,удельный расход иэопропилового спирта 65 3, 3 кг/кг волокна. Полу енное волокно имеет линейную плотность 0,192 текс,прочность 24,5 гс/текс,удлинение 29.П р и м е р 4. Медно-аммиачныйраствор получают как описано в примере 1, но количество загружаемыхв растворитель реагентов составляет,кг: целлюлоза 4,4 влагосодержание50), основная соль меди Си(ОП) гСиЮ,) (основность 72, влагосодержание 50) 3,02, 25-ный водный раствор аммиака 8,8. После 3-кратнойфиль рации и обезвоздушивания раствор имеет следующий состав,%; целлюлоза 15,0, медь 6,0; аммиак 9,0, Вяэкость раствора 786 с, СП целлюлозыв растворе 280.Формование волокна осуществляют вусловиях примера 1 в осадительнуюванну следующего состава, : ацетон40; вода 59,8, аммиак 0,2. После осадительной ванны волокно вытягиваютна воздухе на 75 и в пластификационной ванне на 45. Свежесформованноеволокно содержит 14,8 Ъ с-целлюлозы,удельный расход ацетона 2,7 кг/кгволокна. Полученное волокно имеетлинейную плотность 0,180 текс, -прочность 25,8 гс/текс, удлинение 19,8,Получаемые образцы волокон имеютповышенную устойчивость к многократным изгибам.В табл.2 приведены фиэико-механические свойства волокон, в скобкахсравнительные 10-ные прядильныерастворы,Показатель устойчивости волоконк многократным изгибам может служитьхарактеристикой иэносоустойчиности иработоспособности.Для улучшения комплексных свойствмедно-аммиачного волокна и, в первуюочередь, устойчивости его к истиранию, а следовательно , и иэносоустойчивости, необходимо повысить степень полимериэации целлюлозы в волокно до 400-450Укаэанные в табл.2данные получаются при СП 280-350,Следовательно, изобретение позволяет значительно улучшить физико-механические и эксплуатационные свойства по устойчивости к многократнымизгибам медно-аммиачного волокна беэувеличения степени полимеризациицеллюлозы. Использование раствора предлагаемого состава при формовании в водно, - органические осадительные ванны повышает физико-механические показатели волокна, в частности прочность с 18,5-24,5 до 25-29,5 гс/текс. Это объясняется тем, что свежесформованное волокно обладает высокой плотностью структуры, а также повышенной пластичностью, что позволяет более эффективно осуществлять процесс ориентационной вытяжки, Удельный расход1047928 органических осадителей в процессполучения волокна снижается в среднем на 0,8-1 кг на 1 кг волокна, чтообъясняется увеличением содержанияЖ-целлюлозы в свежесформованном волокне и, следовательно, уменьшениемуноса органического осадителя впластификационную и отделочную ванныи его потерь по технологическим переходам. Таблиц а 1 Образец,9 Удлинение, В Линейная,плотностьволокна,мтекс 0,208 0,240 Таблица 2 Устойчивость кмногократным изгибам,циклы Удлинение, Ф Прочность икондиционномсостоянии,гс/тека Линейнаяплотность Предла гаемый по примеру 1 0,208(0,240) 25,1(18,5) 20,1(27,5) 17,500(6,322) 2 0,173(0,198) 25,5(21,2) 21(24):,20,5(29) 3 0,167(0,192) 29,0(24,5) 18,037(7,117) 4 0,180(0,204) 25,8(21,4) 19,8(24) 4,000 Составитель Т,Мартинская Редактор Т.Веселова Техред В.Далекарей КоРРектоР Ю, МакаренкоЗаказ 7861/27 Тираж 494 Подпи сноеВНИИПИ Государственного комитета, СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушакая наб д.4/5 Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 ППП .Патент Зн, Я;Гф Содержаниес-целлюлозыв свежесформованном волокне Ъ Удельныйрасходдиметилформамида,кг/кг волокна Прочностьв кондиционном состоянии,гс/текс 1.8,113(7,015)22, 582 (10, 852)