Композиция для формирования синтетических волокон

фф Д;М,ъж щ3ОП ИС А НИЕ Союз Советских Социалистических Республик(и 5722.2 ИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕН 1 У) 02,10,72 осударственный коцит Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий(45) Дата оп Иностранцырт Гудмэн и Марк А. Сьювин (США) Авторыизобретен Иностранная фирма, Дюпон де Немур эпд Компани" (США) 71) Заявит КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН В качестве ор зуют предпочтите дон тетраметилен руют при темпера чемна 10 С те полимерного комп вольного создающго растворителя исполь.енкарбонат, 2-пнрроли.Композицию экструдижечемна 25 иневыше туры образования гидратав условиях самопроиз.пения,аническольно этилсульфонтуре не ни пента егося ставленная ц содержит сле Полиакр ило его сополиме 1Изобретение касается получения композиций для формования синтетических волокон на основе полиакрилонитрила или его сополнмер ов.Известна композиция для формования полиакрилонитрильных волокон, включающая полимер не менеес 40 вес.% акрилонитрильных звеньев и воду в количестве, необходимом для гндратации всех нитрильных групп полимера 11. Однако зта композиция не обеспечивает получение волокон с достаточно высокими физико-механическими пока. 10 зателями, например прочность в петле.Известна также композиция из полиакрилонит. рипа, воды в достаточном количестве и 30 вес.% органического растворителя диметилсульфоксида 121. ИЭта композиция также тв обеспечивает лолучеиия высоких прочностных показателей, а повышен. ное содержание растворителя требует достаточно высоких температурных режимов формования,Цель изобретения - улучшение формования и ч 0 физико механических показателей волокон. По.ель достигается тем, что композиция дующие компоненты (в вес.ч.):.нитрил или анический растворитель 0,5 - 10 да 3)-34 П р и м е р 1. Сополимер акрилонитрил - мета. крилат - стиролсульфонат натрия (весовое соотношение соответственно 93,63:6;0,37) с приведенной вязкостью 0,9 тонко измельчают. 100 вес.ч, полиме. ра обрабатывают распылением раствора 2,9 ч, эти. ленкарбоната в 13,3 ч. воды. Смесь помещают в сосуд, герметизируют его и подвергают врещениюв течение 12 час. Кажущийся сухим порошок перено сят в цилиндр, снабженный ситами, одно из кото р ых на 50 меш (приблизительно 20 проводов/см), а другое -200 меш (около 79 проводов/см), и мунд. штуком для нитей с одним отверстием размером 0,25,0,25 мм, Далее в цилиндр вводят герметично установленный тефлоновый плунжер беэ проклад.3ки. Цилиндр охлаждают до температуры - 10 С и вакуумируюг до остаточного давления, равного. упругости водного пара при данной температуре. Боковое отверстие закрывают, цилиндр натревают до температуры 180 С, а мундштук нагревают до температуры 155 - 175 С в течение прь 6 лиэительно 5 мин. На плуижер оказывают азотом давление 49 - 70 кг/смэ; из мундштука удаляют заглушку н формуют непрерывную нить со скорость 68 м/мин,П р и м е р 2;: 1 риготовляют пять композиций А, В, С, Д и Е с различным содержанием этиленкарбо. ната (ЭК) - от 0 до 13,3% от веса полимера, Композиции ча основе полимера примера 1 готовят в двухшнековом экструдере (см. табл. 1), Конечный расплав при указанном давлении подают в мундштук для нитей, снабженный 38 или 39 каналами длиной 0,25 и диаметром 0,18 мм. Нити форму. ют непосредственно в камеру подготовки, размеры и условия в которой указаны в табл. 1 Все нити вытягивают до 800 % их первоначальной длины при формованни в насьпценном водном паре, при указанном в табл, 1 давлении и отваривают.П р и м е р 3. Формуют ряд композиций, содержащих различные концентрации 2-пирролидона (7-бутнролактама) (см. табл, 1). Полимер, воду и растворитель (2.пирролидон) в экструдер вводят отдельно, В качестве полимера применяют полимер, что и в примере 2. Многоканальный мундштук для нитей снабжен 45 каналами длиной каждый 0,125 и ди.19 аметром 0,1 мм. Нити при прядении продавливают соскоростью 122 (Г,) и 132 м/мин (6,Н), в результа.те чего толщина отдельной нити при прядении составляет во всех случаях 20,2 денье. Расвор 2 пирролидона в воде вводят в смесительную зону 1 экструдер непрерывно, в результате чего получаюткомпозицию, состав которой указан в табл.1, в которой приведены и другие данные и параметры процесса, а также прочность при растяжении одной нити волокна, получаемого после 8.кратного вытя 29 гивания в водяном паре при давлении 1,3 кг/см ипосле отварки.572212 Та блица 2 Удлинение Толщинапри разры- отдельнойве нити в нити, г/деньепетле,% Прочность при растя. жение ниУдлинение прн разрыве нити,% Прочность при растяжении отдельной ни.п,г/денье Растворитель ти в петле,г/денье15,2 9,5 11,8 10,8 13,1 9,9 29,4 29,8 28,9 2,0 1,8 1,9 ПК БЛ ТМС 4,2 4,0 4,2,7П р и м е р 4, Этот пример иллюстрирует прим: нение пропиле нкарбоната (11 К), 7-бутиролактона (БЛ) и тетраметиленсульфона (ТМС) в качестве растворителей, Каждый из них используют в составе композиции, содержащей 100 ч. полимера, приме. нлемого в примере 1, истинная вязкость которого 1,0; 25 ч,. воды иб,б ч. растворителя; Процесс про. водят в следующих условиях; температура распла. ва 177 С; давление на расплав 63 для ПК, 56 кг/см для БЛ и ТМС, Многоканальный мундПр имер 5.а) Сополимер, который используют в примере 4, воду н диметилформамид, взятые в весовом соотношении 100;24,3:10,8, подают в двухшне. ковый зкструдер примера 3 и перерабатьвают при максимальной температуре 174 С. Образующийся расплав подают под давлением 76 кг/см в 39-канальный мундшгук для нитей (длина канала 0,36 и диаметр 0,18 мм), температуру которого поддер. живают 176 С. По выходе из многоканального мундштука для нитей волокна поступают в камеру длиной 45 см, в которой поддерживают давление 1,5 кг/см, а температуру 85 С, Иэ камеры ни. ти вытягивают со скоростью 179 м/мин, в результате чего получают прядильное волокно с толщиной нити 85 денье, Волокно вытягивают 68 раз при давлении водяного пара 1,3 кг/см . Получают нить толщиной 12 денье, имеющую прочность, удлинение при разрыве и начальный модуль соответствен. но 3,7; 27; 67, для нити в петле эти показателисоответственно равны 1,7; 11; 54.б) Процесс поп.а повторяют, за исключением того, что давление 71 кг/см, нити поданл в камеру в которой поддерживают давление 0,84 кг/см и температуру 82 С, Из этой камеры при ск рости 356 м/мин вытягивают нить. Получают во локно с толщиной нити 42 денье,При 8.кратном растяжении при давлении водяного пара 0,77 кг/см и после отварки получают волокно с толщиной нити 7 денье, отдельная нить которого имеет прочность, уДлинение при разрыве и начальный модуль соответственно 3,4; 281 61, для нити в петле. Эти показатели соответственно рав.ны 1,9; 13; 56.П р и м е р 6 По этому примеру используют рас. творитель, кипящий при температуре ниже 100 С,ипук для нитей снабжен 39 каналами, длина каждо. го из которых 0,36 мм и диаметр 0,18 мм. Камера кондиционирования длиной 30 см, рабочая температура в ней 132 С, давление воздуха и водяного пара составляет 1,3 кг/см . Скорость прядения волок. на 109 м/мин, а толщина волокна 70 денье.Прочность отдельной нити при растяжении вэ локна после вытягивания в водяном паре под давлением 1,4 кг/см и после отварки приведена в табл, 2. Полимер примера 4, воду и ацетонитрил в весовом соотношении 100:23,5:2,5 смешивают и обраба. тывают в двухшнековом экструдере при макси. мальной температуре 175 С. Конечный расплав по. дают под давлением б 3 кг/см в многоканальный мундштук для нитей, который применяют в примере 5, температуру поддерживают 169 С. По выходе из многоканального мундштука нити поступают в камеру длиной 45 см, в которой поддерживают избыточное давление 2,1 кг/см и температуру 68 С. Волокно вытягивают со скоростью 87 м/мин и наматывают. Толщина нити волокна 85 денье. Далее волокно подвергают 8,5.кратному вытя гиванию под избыточным давлением водяного па. ра 1,1 кг/см и при отварке. Получают волокно с толщиной нити 14 денье, отдельная нить которого характеризуется прочностью, удлинением при разрьве и начальным модулем соответственно 4,2; 46; 61, а для впи в петле зти показатели соответствен норавны 1,6; 9; 53.П р н м е р 7, Сополимер акрилонитрил-стирол. сульфонат натрия в, весовом соотношении 96:4; истинная вязкость которого 1,1; воду и этиленка 1 бонат смецввают в весовом соотношении 100:34;7 и перерабатьвают в двухшнековом экструдере, максимальная температура в котором 182 С; Раэ план подают из зкструдера под дание. нием 63 кг/см в 38.канальный мундштук для нитей (длина каждого канала 0,3 ддиаметр 0,18 мм), температуру в мундштуке поддерживают 182 С, По выходе иэ многоканального мундштука нити поступают в камеру длиной 30 см, в которой температуру поддерживают 127 С. Нити вытягивают иэ каме. ры н сматывают со скоростью 114 м/мин. Толщина нити волокна при прядении 70 денье.572212 Составитель И. ДевнннаТепрел И. Асталош Корректор Н Бугакова 1 Чдактор Л. Удвкова Заказ 2238/58 Тираж 558 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5фкпиап ППП Патент", г. Ужтород, ул. Проекпая,4 Волокно подвергаюг 6.кратному вытягиванию при атмосферном давлении водяного пара, в результате чего получают волокно с толщиной ни. ти 13 денье, прочность, удлинение при разрыве и начальный модуль которой соответственно равны 3,23; 28,1; 61, а для нити в петле эти показатели составляют 1,01; 4,5 и 51 соответственно.В сравнительном эксперименте повторяют описанный процесс, эа исключением того, что не применяют растворитель в составе формуемой композиции. Получают прядильные нити низкого качества, их нельзя подвергать растяжению.П р и м е р 8, Оборудование примера 1 приме. няют для формования волокна из прядильной сме. си, содержащей 100 ч. сополимера (96% акрилонит. рила и 4% стиролсульфоиата натрия) с приведенной вязкостью 1,25, 1,6 ч, тиоцианата натрия и Ж,6 ч, воды, Устанавливают, что температура 173 С как в цилиндре, так и в многоканальном мундшту. ке для нитей слишком высока, поэтому ее снижают до 170 С в цилиндре и до 1%С в многоканальном мундштуке. Непрерывную нить хороШей степе. ни белизны и с редкими пузырьками наматывают со скоростью 6,4 м/мин нри давлении 66 - 70 косм 10в цилиндре. Устанавливают, что нить состоит иэ15 % оболочки (определяют в процентах от радиуса)и 85% сердцевины с микрополостями (диаметрнити 209 мк; толщина оболочки 16 мк),5Формула изобретения Композиция для формования синтетических волокон, состоящая из полиакрилонитрила или егосополимера с 40 - 98,9% акрилонитрильных звеньев,органического растворителя и воды, от л и ч а ющаяся тем, что, с целью улучшения условийформования и физико-механических показателейволокон, композиция содержит укаэанные компо.ненты вследующем соотношении (вес. ч.):Полнакр илонитрилили его сополиммеер 100Органический растворитель 0,5-10Вода 20 34 20. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США У 2585444 кл. 264182, опублик, 1952. 2. Патент СЮА Иа 3560425; кл. 260. 296, опублик. 1971.