Способ получения модифицированных химических волокон

рова, Л. К ва К, П. , Й, Граб В.Б.Я. ф. Иа 3, Нефе иченя и Авторызебвегени я асильевашков,Андрон исследовательский реработке химическ союзныи научи институт по) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДИФИЦИРОВОЛОКОН Х ХИМИЧЕСКИ н ы ом,ител роти достнойфорт;дел Изобретение относится к получениюмодифицированных химических волокон,в частности обладающих пониженнойэлектризуемостью.Наиболее эффективным методом снижения электризуемости химических во- флокон и уменьшения заряда статического электричества, возникающего наних при переработке и эксплуатации,является использование антистатиков,10Известен способ получения модифицированных химических (ацетатных)волокон, введением в раствор волокно.образующего полимера четвертичнойаммониевой соли, смесеи насыщенныхм 1и ненасыщенных жирных спиртов с длинноцепочиыми алкильными радикаламиили полиметаллсилоксанов, содержащих в основной цепи атомы железа,циркония или титана 11 и 2120Введение антистатиков в прядильный раствор или расплав полимера пе-ред формованием обеспечивает получеолокон с более стоиким к мокбработкам антистатическим эффекно сам достигаемый эффект сравьно невелик, электрическое сопление получаемой ацетатной нинижается всего лишь на 2 десятич. орядка - с 10 Ом см, что немточно для обеспечения нормальекстильной переработки,и комости получаемых из этой нити изНаиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения модифицированных химических волокон введением в раствор волокнообразующего полимера (например, ацетата целлюлозы) полимерного антистатика ,(полиакриловой кислоты или ее сополимера с акрилонитрилом-антистатик АК) и формованием. Введение антистатика АК в количестве 10 в ацетатную нить снижает ее удельное поверхностное электрическое сопротив891813 68000-80000 ление на 3-4 десятичных порядкадо 10 Ом СИ 33.Недостатками этого полимерногоантистатика являются:1, Растворимость в ограниченномчисле растворителей - ацетоне, сводит возможности применения этого антистатика для модификации лишь одного вида волокна-ацетатного.2. Для укаэанного (на 3-4 десятичных порядка) снижения электризуемости ацетатного волокна, обеспе" чивающего приемлемые санитарно-гигиенические условия эксплуатации получаемой из него одежды, необходимо введение в волокно сравнительно больших (5-7 Ф от массы волокна) количеств антистатика.3. Указанное снижение электризуемости ацетатных волокон, реализуется лишь восле первой стирки или специальной обработки готового волокна или ткани раствором соды, которые необходимы для превращения карбоксильных групп антистатика в более эффективные солевые. Таким образом, при формовании ацетатной нити, модифицированной указанным антистатиком, и ее текстильной переработке проблема снижения остается переменной.Цель изобретения " увеличение ассортимента модифицированных волокон, снижения расхода антистатика при сохранении антистатических свойств и получения устойчивого эффекта.Цель достигается тем, что соглас-, но способу получения модифицированных химических волокон введением в раствор волокнообразующего полимера полимерного антистатика и формованием, в раствор волокнообразующего полимера вводят водно-органическую . дисперсию натриевой или литиевой соли полимера на основе хлорированного поливинилхлорида и сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола в количестве 1,8-4,0 (в расчетв на полимер) от веса волокнообразующего полимера.Структуру используемого в качестве антистатика полимера можно представить двумя пространственно-совме-. щенными, взаимно пронизывающими друг друга матрицами, одна из которых образована макромолекулами линейногс полимера (ХПВХ), другая - трехмерной сеткой сшитого полимера (сополимер стирола и дивинилбензола). 4Такая структура создается при синтезе полимера, который осуществляют,сополимеризуя стирол и дивинилбензол в массе ХПВХ, набухшего в этихмономерах или в смеси мономеров скаким-либо растворителем. За счетреакций переноса цепи возможно также образование и некоторого числа химических связей между ХПВХ и сополи 16 мером стирола и дивинилбензолом.Характером молекулярной структуры полимера определяются его специфические свойства, отличные отсвойств индивидуальных полимерныхд .составляющих ХПВХ и сополимера стирола с дивинилбензолом.Так, полимер способен к пластичнохрупкому вальцеванию, при которомодновременно с пластическим течением ХПВХ компоненты под влиянием сдвиговых воздействий происходит хрупкое разрушение трехмерной сеткиполистирольной компоненты. Получае-мый пластификат способен к образова-,д нию мелких (с частицами размером менее 1 мкм) стабильных дисперсий в органических растворителях, растворяющих исходный ХПВХ. Роль стаб 1 риза-тора в этих дисперсиях играют хорошо сольватированные цепи ХПВХ, совмещенные на молекулярном уровне ссополимером стирола и дивинилбензолдВ полимер путем полимераналогичных превращений могут быть введеныразличные функциональные группы. Таксульфохлорированием полимера (реакция идет по ароматическим ядрам полимера), в него могут быть введеныгруппы - 50 С 1, которые путе% омыления могут быть переведены в сульфогруппы - 0 Н и далее - обработкойщелочью металлсульфонатные группы,например - 0 йа,- 01 (соответственно Ма- и .1-формы),Для синтеза полимера используют ХПВХ со следующими характеристиками:Содержание хлора ф 63-65МолекулярнаямассаУдельная вяз кость 0,24-ногораствора в циклогексаноле 0,18-0,22Полимер имеет следующий состав:Содержание ХПВХ, 3 80,8(М звена дивинилбензола на 96 звеньев стирола), мол, Ф .ЦВвиду нерастворимости полимера немогут быть определены такие его харак Отеристики, как вязкость, молекулярнаямасса и т.п.Сульфохлорирование осуществляютхлорсульфоновой кислотой НО 5 ОС 1,при щелочном омылении хлорсульфоновые %группы превращаются в металлсульфонатные, СОЕ полимера составляет 1,819 мг экв/г.Полученйый полимер не растворим,не сохраняет способность сильно на" гобухатьво всех растворителях, растворяющих исходный ХПВХ. При вальцеваниипод влиянием сдвиговых воздействий,его трехмерная структура разрушается и продукт приобретает способность 2образовывать тонкие стабильные дисперсии (размер частиц менее 1 мкм)в органических растворителях - ацетоне, водно-ацетоновых смесях, метиленхлориде и смесях метиленхлорида со спир-зотом,диметилформамиде, капролактаме идругих - практически во всех раствори телях, используемых для получения растворов для формования химических волокон,Эти дисперсии хорошо совмещаются срастворами и расплавами различных по"лимеров, не увеличивая их вязкости ине ухудшая стабильности и способнос"ти к волокнообразованию.Концентрацию полимера дисперсии,вводимой в раствор волокнообразуюЩего полимера выбирают такой, чтобывязкость дисперсии приблизительнобыла равна вязкости раствора, в которой ее вводят. Это необходимо длясоздания наиболее благоприятных условий смешения,После гомогенизации смеси проводятопределение содержания растворителяв полученном растворе и его корректи- ,ровку, поэтому концентрация полимерав дисперсии не является технологическим параметром,Количество полимера, из которогоготовят дисперсию, составляет 1,8-4 Фот массы волокнообразующегЬ полимераи определяется его прототипом.П р и м е р 1 , 50 г дополнительно хлорированного поливинилхлорида 3 а(ХПВХ) заливают смесью 16,5 г стирора, 0,66 г дивинилбензола и 0,3 Й 3 г динитрила азодиизомасляной кислоты и оставляют набухать при комнатной температуре 1 ч. Набухший ХПВХ заливают 350 мл 0,53-ного раствора поливинилового спирта и проводят сополимеризацию при 80 С в течение 12 ч. Выход молекулярно-совмещенного полимера 12 й от массы исходного ХПВХ. Продукт отмывают горячей (70 ф С) водой от поливинилового спирта, высушивают при 50 фС и заливают смесью СС 14 и дихлорэтана, взятых в объемном соотношении 2:1. Через 1 ч избыток растворителей сливают и заливают набухший полимер хлорсульфоновой кислотой. Сульфохлорирование проводят при комнатной температуре 3 ч . после чего полимер отмывают от хлорсульфоновой кислоты водными растворами серной кислоты, понижающейся концентрации, и затем - от серной кислоты водой, Сульфохлорированный полимер омыляют 53-ным раствором Е 1 ОН (для получения литиевой формы) отмывают от избытка щелочи водой, готовый продукт сушат при 50 С и ва" льцуют в листы при 70-80 С. Статическая обменная емкость (СОЕ) полученного продукта 1,8 мг экв/г.Готовят 2 М-ный раствор вторичного ацетата целлюлозы в смеси аце". тона и воды (95:53), вводят в полученный раствор 2,54 (от массы ацетата) литиевой формы полимера, предварительно диспергированной в небольшом количестве указанной водо-ацетоновой смеси, Раствор гомогенизируют, фильтруют,обезвоздушивают и используют для формования ацетатной нити линейной плотности 11 текс Г 34 по сухому способу известным методом, Параллельно формуют контрольную нить той же текстильной структуры, не содержащую добавки молекулярносовмещенного полимера.удельное продольное поверхиостыое электрическое сопротивление модифицированной нити 8,110 Ом см, контрольной 2,7 10 Ом см.П р и м е р 2 ,Готовят 19;63-ный раствор триацетата целлюлозы в смеси метиленхлорида и этилового спирта (89; 113), вводят в полученный раствор 1,8 Ф (от массы триацетата) литиевой формы полимера с СОЕ 2,1 мг экв/г, предварительно диспергированной в небольшом количестве указанного раствотт т ттттеТип нити До стирки После Ацетатная 2,01 Триацвтатнвя 9,210 1 ф 0 6,7 О 6,3 1 О 4 8,109 Акриловвя Поликвпроамидная 6,310 5,1110е6,310 Ютх Стирку мотков нитей ( по 200 м), зашитых в марлевые мешочки,осуществляли в бытовой стиральной машине "Эврика", используястиральный порошок "Лотос".хк После 18 стирок. 7 8918рителя. Раствор гомогенизируют, фильтруют, обезвоздушивают и используютдля формования нити 1 26 гю сухомуспособу известным методом. Параллельно формуют контрольную нить той жетекстильной структуры, не содержащую добавки молекулярносовмещенногогюлимера.Удельное продольное поверхностноеэлектрическое сопротивление модифи- гвцированной нити 9,210 Ом см, конт.рольной ч,7 10 Ъм.см.П р и м е р 3. Готовят 13,8-ныйраствор сополимера 86 акрилонитрила, 121 метилакрилата и 2 Ф итаконовой кислоты в диметилформамиде, вводят в него М (от массы сополимера)натриевой формы полимера с СОЕ2,1 мг зкв/г, предварительно диспергированной в небольшом количестве диметилформамида. Раствор гомогенизируют, обезвоздушивают и на лабораторной установке ИУЛ 1 перерабатывают по мокрому способу известнымметодом в нить 36 текс 1 60, Парал ззлельно формуют контрольную нитьтой же текстильной структуры, не со. держащую добавки молекулярнотсовмещенного полимера.Удельное продольное поверхностноеэлектрическое сопротивление модифи. цированной нитж 7,2 10 Ом см, конт" рольной 1,110 фОм см.Ю р и м е р М. В 111-ный растворгкеивинилхлорида (ПВХ) в диметилформвмиде вводят 3,8 (от массы ПВХ)лвтиевой Формы полимера с СОЕ1,1 мг экв/г, предварительно диспергироввниой в небольшом количестве диметилформамида, Раствор гомогенизируют, обезвоздушывают и на лаборатор"ной установке ИУЛ перерабатывают по мокрому способу известным ието 13 8дом в нить линейной плотности 32 тексГ 60, Параллельно формуют контрольную нить.той же текстильной структуры, не содержащую указанной добавки.Удельное продольное поверхностноеэлектрическое сопротивление модифицированной нит 2, 110 Ом .см, контрольной 9,2.10 Ом см.П р и и е р 5. В капролактам вносят 2,5 Ф от его массы литиевой формы полимера с СОЕ 1,8 мг экв/г и1,5 Ф воды. Смесь в стеклянной ампуленагревают до плавления капролактамаи, встряхивая ампулу от руки, диспергируют полимер. Ампулу запаиваюти нагревают на песчаной бане при265 С 2,5 ч, охлаждают до комнатнойотемпературы, извлекают образовавшийся поликапроамид, измельчают его,кипятят 1 ч в воде для удаления непрореагироваваего капролактама инизкомолекулярных примесей, высуши"вают и используют для формования израсплава известным методом мононити,имеющей после вытягивания в 3,56 раза линейную плотность 16 текс, Параллельно формуют контрольную мононитьтой ае линейной плотности из поликап-,роамида, синтезированного без добавки молекулярно-совмещенного полимера.Удельное продольное поверхностноеэлектрическое сопротивление модифицированной мононити 6,3 10 ОИ см, контврольной 3,2. 10 фОм см,18 таблице гюказаны результаты влияния стирки, вернее отсутствие влияния стирки мв электростатические характеристики волокон, модифицированиьи перечисленными в примерах формами полимера, т,е. данные от удельном гюверхностном электрическом сопротивлении, Ом си;ФО стирок После 20 стирокОт 7,3109 891813 10 формула изобретения Составитель И. ДевнинаРедактор Н, Рогулич Техред И. Гайду Корректор И. Коста ю ееЗаказ 11160/41 , Тираж 485 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитетаСССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раущская наб., д. 4/5. филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная,Таким образом, использование предлагаемого изобретения обеспечивает получение модифицированных волокон с пониженным удельным поверхностным электрическим сопротивлением, устойчивым антистатическим эффектом при введении небольщого количества антистатика, пригодного для различных видов химических волокон. Способ получения модифицированных химических волокон введением в раствор волокнообразующего полимера полимерного антистатика и формованием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения ассортимента модифицированных волокон, снижения расхода антистатика при сохранении антистатических свойств и получения устой"чивого эффекта, в раствор волокнообразующего полимера вводят водно-оргаВ ническую дисперсию натриевой или литиевой соли полимера на основе хлорированного поливинилхлорида и сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола в количестве 1,8-4,0 (в расф чете на полимер) от веса волокнообразующего полимера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР13 У 186619, кл. 0 01 Г 1/10, 1966.2. Авторское свидетельство СССРИ 285156, кл. 0 01 Г 1/10, 1970,3. Авторское свидетельство СССРй 342960, кл. 0 01 Е 1/10, 1972 (про 36 тотип),