Способ получения раствора для формования волокон из коллагена

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1% (11) ЭСЮВО 1 Р 40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЙО делАм изОБРетений и ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИД ЬСТВ лоту до рН 2,5-3,5(71) Ленинградский ордена ТрудовогоКрасного Знамени институт текстиль"ной и легкой промышпенностиим. С.М. Кирова(56) 1. Авторское свидетельствоСССР У 171502, кл. С 24 С 1/08,1966.2. Авторское свидетельство СССРР 162280, кл. С 14 С 1/08, 1964(прототип),(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРАДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКОН ИЗ КОЛЛАГЕНАобработкой последнего 10-12-нымраствором гидроокиси натрия, содержащим сульфат натрия, при жидкостном,коэффициенте 5-10, нейтрализацией борной кислотой и введением растворителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ра- створимости коллагена, снижения вяз кости, увеличения концентрации и стабильности раствора, повышения Физико-механических свойств волокон, коллаген предварительно обрабатывают углекислым газом при(-60) - (-70) С в течение 7-10 сут, обработку раствором гиуроокиси натрия проводят при 25-28 С, а в качестве растворителя вводят сначаласмесь на основе этилового спирта, уксусной кислоты и воды в соотноше- (ф нии 0,8-1,2:1,0-1,5:8,0- 9,0 соотЖ ветственно, содержащую 1-10 г/л оксиэтилированного алкилфенола со сте-, пенью оксиалкилирования 7-10 до С рН 3,5-4,5, а затем - соляную кис 1010164Изобретение относится к получению искусственных волокон, используемых в качестве рассасывающихсямедицинских материалов и в текстиль -ной промышленности, в частности кполучению растворов для формованияволокон из коллагена.Известен способ получения нейтральных (рН 7) высококонцентриронанных (7-12) дисперсий коллагена,который осуществляют путем последовательной обработки коллагенсодержащего сырья смесью гидроокисикалия и сернокислого калия, нейтрализации борной кислотой, промывкии механической гомогенизации, исключая стадию растнорения 1,Однако данный метод предполагает получение дисперсии, а не раствора, что весьма существенно, так какНе позволяет получить прочныеэластичные волокна вследствие неоднородности дисперсии,Наиболее близким по техническойсущности и получаемому положитель-Ному реэультату к изобретению является способ получения растворадля ФормованиГя ВОЛОкО и э КОл 31 аге"на обработкой последнего 10-12- нылраствором гидроскиси натрия, содер"жащим сульфат натрия, при жидкостном коэффициенте 5-10 и температуре19- 20 С, нейтрализацией борной кисолоОй и введением растворителяводного раствора уксусной кислоты(.Недостаткаи известного .способаявляются следующие,Необходимость осуществлять щелочно-соленую обработку н узкомтемпературном интервале 19-20 С,отак как повышение температуры приводит к усилению деструкции полимера, а снижение до 18 С вызываеткристаллизацию сернокислого натрияи его выпадение н осадок, Продолжительность растворения коллагенав уксусной кислоте не менее 7 сут.Вследствие резкого увеличения вязкости (до 400 Па с ) концентраци полученных растворов не превышает 2,5 Ъ, что затрудняет применять такие растворы при Формовании волокна н соленые осадительные ванны.1Цель изобретения - говышение растворимости коллагена, снижениевязкости, увеличение концентрациии стабильности раствора, понышениефизико-механических свойств волокон.Цель осуществляется тем, что согласно способу получения растворадля формования волокон из коллагенаобработкой последнего 10-12-нымраствором гидроокиси натрия, содержащем сульфат натрия, при жидкостном коэффициенте 5-10, нейтрализа 10 цией борной кислотой и введениемрастворителя, коллаген предварительно обрабатывают углекислым газомпри (-60) - (-70)о С в течение 710 сут, обработку раствором гидроокиси натрия проводят при 25- 28 С,а в качестве растворителя вводятсначала смесь на основе этилоногоспирта, уксусной кислоты и ноды всоотношении 0,8-1,2:1,0-1,5:8,0-9,0соответственно, содержащую 1-10 г/локсиэтилированного алкилфенола состепенью оксиалкилирования 7-10до рН 3,5-4,5, а затем - солянуюкислоту до рН 2,5-3,5.Процесс приготовления раствораосуществляют следующим образом.Обводненные сухожилия крупного рогатОГО СКОта ПОДВЕРГаЮт ЗаМОРажИВаНИЮпри (-60) - (-70)оС н атмосфере углекисло 170го газа в течение 7-8 сут затем1режут на пластины толщиной 5-10 мми Обрабатывают щелочно-солевойсмесью, содержащей гидроокись натрия и натрий сернокислый при 25 о28 С н течение 2 сут. ЖидкостныйГЩЗэ коэффициент 5-10. Полученный полуфабрикат промывают проточной водойи нейтрализуют насыщенным растворомоборной кислоты при температуре невыше 5 С, Растворение коллагена40 Осуществляют н два приема: сначалан течение 1 ч - в многокомпонентномрастворителе (до рН 3,5-4,5), включающем воду, укусуную кислоту и этиловый спирт с добавлением поверхностно-активного вещества ОПилиОП, а затем - в соляной кислотедо рН 2,5-3,5 н течение 5 мин, ПолученныЕ таким образом растноры стабильны в течение 7 мес (при температуре 20 С), а волокна, сформованоные из них, имеют достаточно высокиеФизико-механические показатели,Примеры, иллюстрирующие способ,представлены н виде таблицы,ОО 0 4.4 44 444 М ГЧ ГЧ ГГ 44У.4. о ГЧ маООн о ГГ м Ф м 0 40 ГЧ ььм омам хИ ГЧ О 40 Г- а о о о 6 х о Ю о ГЧ о о ГО о 40л о 40 ГГГ О ГЧ О Ф Ф Ф Ж Кй й ф й Ж ГО 44 оа х н Ю о ГД 40 о ГЧ л 1ФН ГОходхЦ ОО цеа ф Ф ео Е 40 е 1 1Ц добадсФнОНЦОахо ЮЮГЧ4 ОО е Ца о ад Е ОГ хох хнц евое аен аоОГйохао Юо Ц о О нсо о ц ГД, 40 о ОЗ ГО ГЛ 0 о о оо е а 1а 1 Д3 фоцхннцВй 5 зй 14фоефОГцааО 1ГОХХНйХ 11 дОГЦХЦхоаюю0 Х ЦГЧ н ф ф 3 х о 3 1010164 но яАС ГО"3 ооО 1 ОГЛ,еон-ц цюлцхеНОЛЮЦ ОГ ХХ - ЦЮ 1ео -иН ХГОС м ОГ ь 40 ГЧ о о ГГГ 44 о О 4-4 4Г 4 ГЧ ф н а 3 а 5 5 Ф щ ГЧ ГГГ о ГЧ ГЧ м м мОс ОФ нЬ О Ю1 со Со аь о во ой оихИ й О1010164 Составитель И, ДевнинаРедактор М. Дылын Техред А.Бабинец Корректор Ю, МакаренкоЗаказ 2416/15 Тираж 459 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва( Ж, Раушская наб., д. 4/5 тФили;л ПП 11 "П,.тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В примере 1 показано растворение сухожилий крупного рогатого скота по прототипу. Продолжительность растворения в уксусной кислоте 6-7 сут, Необходимое количество фильтраций достигает 15. Полученный раствор 5 имеет низкую концентрацию (не более 2,5) и высокую вязкость (4000 Па с), что затрудняет формование волокна в сульфат-натриевые осадительные ванны. 10При растворении сухожилий согласно предложенному способу получают висококонцентрированные (10-18) низковязкие (до 2000 Па с), способные к фильерному волокнообразованию 5 растворы, которые могут быть сфор-, мованы в водные растворы натрия сернокислого.В примерах 2-6 показано влияние температуры щелочного гидролиэа на свойства прядильных растворов и волокон из них. Диапазон температур 25-28 ОС) обеспечивает получение наиболее концентрированных и ниэковязких прядильных растворов, способных перерабатываться в прочные коллагенсодержащие волокна (до 50 гс/текс). Проводить щелочно-солевую обработку при температуре ниже 25 С не имеет смысла, так как при этом получают низкоконцентриро ванные, высоковязкие растворы, не способные к фильерному волокнообразованию. При увеличении температуры щелочно-солевой обработки до 30 С и более коллаген денатурируется 35 и раствор теряет свои вяэкотекучие свойства.В примерах 7-11 показано влияние температуры предварительного замораживания сырья на свойства прядиль ных растворов и волокон иэ них. Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что предварительное замораживание сырья необходимо осуществлять при температурах от (-60) (-70) С. Дальнейшее понижение температуры нецелесообразно из-эа сложностей в создании и поддержании таких температур. При температурах же выше (-60) С не удается получить концентрированный раствор низкой вязкости, что исключает возможность формования волокна в сульфат-натриевую осадительную ванну.Продолжительность замораживания сухожилий может быть ограничена 10 сут (примеры 13-15). Дальнейшее увеличение продолжительности замораживания не приводит к улучшению каких-либо свойств растворов и волокон и поэтому,не имеет смысла. Длительность замораживания не должна быть менее 7 сут, так как при этом получают волокна с низкими физико- механическими показателями (пример 12).Таким образом, использование изобретения обеспечивает следующее: в 150 раэ сокращается продолжительность растворения по сравнению с прототипом; в 10-15 раз снижаются трудовые затраты на фильтрацию прядильных растворов; в 7-8 раэ увеличивается концентрация прядильных растворов, что ведет к уменьшению рабочих емкостей, оборудования, сокращению производственных площадей и, как следствие,. к снижению себестоимости волокна.Полученные растворы могут быть использованы для формования в солевую осадительную ванну со скоростью 60-80 м/мин на стандартном оборудовании производства химических волокон. Прн этом исключается выделение в атмосферу вредных веществ, обеспечивается взрыво- и пожаробеэопасность технологического процесса в отличие от способа формования в ацетон.