Способ модификации поликапроамидных волокон

(51 ГОСУДАРСТВЕ 1.1 НПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР И НОМИТЕТ И ОТНРЫТИ к ИДЕТЕЛЬСЧ" ВУ ВТОРСНОМ ни и ппы. Дляксодисульреакциюлонитрилаованнь 1 е Изоодифи гр ер носится к получен тениерован х поликапроамидных(ПКА) волокоПрививканитрила (ПАРволокнам шер ч к твертичны дят обрараствором ной кислоть менно повыс Известен сп ополимеров сиолокон без об Согласно эт чается в включаю- аммониевь проводят н в начале гр в,оло содерж ИСАНИЕ ИЗО(71) Московский текстильный институт им, А.Н.Косыгина(56) Авторское свидетельство СССР Кф 840051, кл. С 08 Р 291/00, 1981.Авторское свидетельство СССР Р 891821, кл. Р Об М 13/46 1981.Авторское свидетельство ГССР У 907111, кл. 0 06 М 13/46, 1980. (54)(57) СПОСОБ МОДИФИКАПИИ ПОЛИКАПРО АМИДНЪХ ВОЛОКОН введением в них четвертичных аммониевых и пероксодисульФатных групп и прививкой акрилонитрила из водного раствора, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью упрошения процесса, введение указанных групп осушествляют обработкои 0,1 -КА-волокну полиакрилоозволяет придать ПКАподобный гриф и одноть светостойкость.соб получения привитыхтетических и природныхазования гомополимера.му способу, прививкумодифицированное ПКАашее химически связан 6 М 13 46 Р О 1 Р 11,37-ным раствором структурным звеном и удельной вязкостью 0,057-0,186 при110-120 С 8-10 мин. ные пероксодисульфатныевведения в ПКА-волокно иФатных групп, инициируюшихпривитой полимеризации акр(АН), используют модифициПКА-волокна, содержащие чеаммониевые группы, и провоботку таких волокон воднымкалиевои соли пероксодисерНедостаток способа заклмногостадийности процесса,шего введение четвертичныхупп путем прививки к ПКАмономера, содержащего "третичкьй с;томазоа, с последующим апкили 1)ованием,обработку такого моцийицированного ПКАволокна водным раство)ом персульйатакалия и поСледующую тщательную промывку водой обработанного волокна дляудаления из него химически не связанного персульФата с целью исключенияобразования гомопопимера при дальней-;Ошей прививке ПАН.Известен способ получения привитыхсополимеров ПКА с ПАН, частично упрощак)щий процесс введения в составПКА-волокна четвертичных аммониевыхгрупп.Согласно этому способу для Фиксации четвертичных аммониевых групп(ЧАГ) на волокне последние обрабатывают 2,5-7,5%-ным водным растворсм 20смеси триметиламмонийэтилметакрилата:метилсульйата (ТИАЭМАЫС) и И-метилол,метакриламида в соотношении (75-85):.:(25-15) в присутствии % калиевойсоли пероксоаисерной кислоты с последующим отжимом до 100% привеса итермообрабатывают при 100-120 С 115 мин. При этом для инициированияреакции привитой полимеризации АН сПКА модиФицированные волокна обрабатывают водным раствором калиевой соли пероксоаисерной кислоты и послеэтого тщательно промыва)от водой дляудаления не связанного с волокноминициатора, Последняя операция является обязательной, в противномслучае образуется при дальнейшейпрививке гомополимер,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ модиФикации поликапро амидных волокон введением в волокночетвертичных аммониевых и пероксоаисульфатньх групп и прививкой акрилонитрила из водного раствора.Согласно этому способу получения привитых сополимеров ПКА с ПАН введение ЧАГ в ПКА-волокно достигается путем пропитки ПКА-волокон водным раствором четвертичной соли диметил- (3-хлор-бутенил) -этилметакрилатам -50 монийхлорида, содержащим 1% калиевой соли пероксодисерной кислоты, и образованием сшитой полимерной четвертичной соли (ПЧС) на волокне при тер" мообработке в течение 6-10 мин при)1 чОС. Полученные таким образом модиФицированные ПКА-волокна содер.жат 1 - 2,5% четвертичных аммониевых групп, прочно Фиксированных на ПКАволене. Для получения волокна, содержащего химически связанный инициатор, волокно дополнительно обрабатывают водным раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты, а затем тщательно промывают от не связанного химически инициатора,Однако этот способ позволяет лишьчастично упростить процесс химической Фиксации на ПКА-волокне пероксодисульФатных групп, а именно введение ЧАГ в ПКА-волокно. Кроме того,остается необходимость последующейобработки полученных модийицированных волокон водным раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты имногократной промывки его до отсутствия в промывных водах инициатора,что исключает возможность химическойФиксации на ПКА-волокне пероксодисульФатных групп по непрерывной схеме,Пель изобретения - упрощение технологического процесса,Пель достигается тем, что согласноспособу моаийикации поликапроамидныхволокон введением в них четвертичныхаммониевых и пероксодисульфатныхгрупп и прививкой акрилонитрила изводного раствора введение. указанныхгрупп осуществляют обработкой 0,10,3/-ным раствором соединения соструктурным звеном3 3 1 1-"Н -С-С-, - о о+ ,3,0 гаесн, +С 21 СН 3н90 СИОЯ 30-си;и удельной вязкостью 0,057-0.186 при10-120 С, 8 в О ь)ин,Полученные таким образом модийипированные ПКА-волокна, содержащие0,022-0,066% ЧАГ и 0,05-0,09% пероксодисульйатных р:ии, используют в дальнейшем аля принц и на них АН, 1599454При указанных условиях часть пероксодисульфатных групп расходуется на процесс Фиксации ПЭКП на ПКА, а часть сохраняется и используется в дальнейшем для инициирования реакции приви 5 той полимеризации АН и ПКА без образования гомополимера.Уменьшение концентрации ПЭКП в водном раствор- прк пропитке волокна 10 менее 0,17 приводит к уменьшению ко-личества ПЭКП на волокне и, следовательно, к уменьшению количества прививаемого в последствии полимера. Увеличение концентрации свыше 0,37 приводит к тому, что не весь сорбированный волокном ПЭКП прочно Фиксируется на ПКА-волокне в процессе термообработки, что приводит к содержанию на волокне ПЭКП, способного Ю дифФундировать в процессе прививки в водный раствор мономера и вызывать образование гомополимера.П р и м е р 1. Готовят О,7-ный раствор ПЭКП,25 СН 3Ггде=, - С - 0 СИ 2 - С 112 М - СНО СИЗ 300,057. Навеску волокна (0,5 г)обрабатывают полученным раствором,отжимают до привеса влаги в волокне807 и термоФиксируют при 1 О С 8 мин.Полученное волокно используют в дальнейшем для синтеза привитых сополимеров ПКА с ПАН.Прививку ПАН .на ПК" проводят Следующим образом,40Иодкфкцированное ПКА-волокно, содержашее химически связанные анконыпероксодксерной кислоты, переносятв колбу, содержашун 77-ный водныйраствор АН (модуль 50). Колбу накрывают клапаном Бунзена или оснашантобратным холодильником к нагреваютпри 80 С в течение 40 мин. По окончании прививки волокно тшательнопромывают от мономера к высушивактпри 80-90 С до постоянного веса, Рпроцессе реакцкк привитой полимеркзацкк гомополкмер не образуется. Количество привитого ПАН, определенноепо привесу, составляет 507 от весаисходного ПКА-волокна,П р и м е р 2. Обработку ПКА-волокна осушествлянт аналогично примеру 1 с тем отличкем, что готовят 0,37.-ный водный растор ПЭКП, гдеО СН 3 с Сн= 0,101, степень отжима волокна после пропитки до привеса влаги 1007., а термообработку осуществляют при 120 С 1 О мин. Реакцию привитой сополимеризации осуществляют в условиях примера 1. При этом на ПКА-во" локно прививают 1207. ПАН. Гомополимер не образуется.П р и м е р 3. Обработку ПКА-волокна проводят аналогично примеру , с тем отличием, что готовят 0,27-ный водный раствор ПЭКП, где- С- О-Сн -Сй -М- СНО2 2 . 3СН31.,д = 0,186. Степень отжима волокна после пропитки до привеса влаги 907., а термообргботку осуществляют прк 115 С 9 мкн. Прививку ПАН к ПКА-волокну осуществляют в условиях примера 1, При этом на ПКА-волокно прививается 1007. ПАН.П р к м е р 4. Обработку ПКА-волокна проводят аналогично примеру 1) с тем отличием, что для пропитки использунт 0,17,-ный раствор ПЭКП, гдеО+ СцМlСНЪ0,160. Отжим ведут до привеса влаги в волокне 1007, а термообработку проводят при 120 С в течение 1 О мин. Прививку ПАН проводят в условиях примера . Прк этом на ПКА прививается 607 ПАН. Процесс прививки идет без образования гомополкмера.П р и м е р 5 (сравнительный по прототипу).Нгвеску ПКА-волокна (0,5 г) обрабатывант 57-ным водным раствором четвертичной соли дкметил-(3-хлор-бутенил)-этилметакрклатаммонийхлорида, содержгшим 17 от массы четвертичной соли калиевой соли пероксодксерной кислоты, отжимают до привеса 507. от массы волокна и термообрабатывант прк 160 С 10 мкн, Полученное волокно обрабатывают водным раствором, содержащим калиевую соль пероксодисер1599454 Содераание на волокне 7. Содержание,У. дополнительнав обработка волокна водным растворомК В 0 и отмывк а Количество Наличие Способ привитого полимера,гомополимера Э О 5-009 Отсутствует 05-0,09 50-120 Отсутству 0,022-0,066 022-0,066 0 1 зобретение тотип 1,5-2 0-60 1,5-2,5 Пан Пр сутствует отсут,Гоставитель И,ДевнинаРедактор Л. Веселовская Текрсд М,Ходанич ректор С,Черн 1 ониисное Ги Зака з 312 ц ВНИИПИ Государственного коми 113035, Москета по изобретениям и отк 1 пчтиям пра Ж, Раушс кая на б л. 1 роизводственно-издательский в мб инат "11 атент", г. Укг р 1, у;1. Гагарина, 1 ной кислоты, нри 20-25 С 10 мин, По" сле обработки волокно тщательно пром 1 вакт. водой в течение 10 мин. Прививку ведут в условиях, аналогичных условиям примера 1, При этом прививается 607 ПАН. Прививка идет без образования гомополимера.В таблице представлены сравнительные данные по прививке ПАН к ПКА согласно предлагаемому и известному способам, а также постадийная характеристика состава ПКА-волокна в процессе подготовки к прививке.Таким образом, при использовании предлагаемого способа отпадает необходимость в двух технологических операциях: обработке поликапроамидного волокна, содержащего ЧАГ, раствором калиевой соли пероксодисерной кислоты, тщательной отмывке ПКА-волокна после обработки инициатором отне связанного химически инициатора.Это значительно упрощает технологиЧЕСКУ 1 О СХЕМУ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФицированного ПКА-волокна, приводит к значительной экономии пероксодисульФатакалия и химических соединений, содержаший четвертичные аммониевые группы, сушественно сокрашает время получения модиФицированного волокна, позволяет осуществить процесс модиФикации по непрерывной схеме в целом,позволяет проводить процесс прививкисо 1007,-ной эфФективностьь и хорошейвоспроизводимость 1 о. Таким образом,предлагаемой способ позволяет получать модиФицированное ПКА-волокно,облада 1 ошее.шерстеподобным гриФом.