Способ получения композиции для формования модифицированных акриловых волокон

(31) 28759/А/77 (33) ИталияОпубликовано 15. 02. 83, Беллетен Государстееевый кемитет ССФР пю евам зебрегенвй н етерытий2.83 та опубликования опнсани Иностранцы аро, Джанкарло Антонио Кавалл(Италия) ностранная Фир Сочиета Национ Вискоза С.п.А 1ле Инду Заявитель иско н ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ фОРМОВАНИЯМОДИФИЦИРОВАН 1 АКРИЛОВЫЕ ВОЛОКОН растворе в при повьае нием получ сульфон ном рас Изобретение относится к технологии Однако зти волокна практически получения текстильных волокон с по- непрозрачные, матовые. нюенной воспламеняемостью, увеличен- Цель изобретения - повыегение глянным блеском, в частности к получению цевитости при сохранении. пониженной композиции для формования модакри" . 5 воспламеняемости волокон. ловых волокон, состоящих из сополи" . Указанная цель достигается тем, ф мера акрилонитрила, 1,1-дихлорэтиле" что согласно способу получения ком"на и гомополимериэуемого сульфомоно- позиции для формования модифицирован мера е ных акрилоаых волокон сополимеризаци;1 о ей акрилонитрила с сульфоновым юноНаиболее близок к изобретению спо- мером в водном диметилформамидном соб получения композиции для,формо- присутствии катализаторавания модакриловых волокон сополиме- нной .температуре-, смевива- . ризацией акрилонитрила с аульфоновым ейного раствора с раствомономером (тетраметиламмоний сллил"ром смеси акрилонитрила с 1,-дихлоратом). в водном диметилформамид" зтиленом в том же растворителе и по"Отворе в присутствии катализа-, вторной полимеризацией при 52 С 13 ч,тора при повьвенной температуре (40- в качестве сульфонового иономера ис" 48 фС) . омещиванием полученного раст" пользуют сульфонат 2-акрилаьидо-.мв" вора с раствором смеси акрилойитри- о тилпропан натрия, .2-акриламидо-про" ла с 1,1 "дихлорзтиленом в том же ра" пансульфокислоту или 2-акрюаиидо-фв, створителе и повторной полимеризаци", нилэтансульфонислоту, сополимеризаей при 52 С 13 ч Волокна на основе ; ,цию проводят до содержания в 20- такой композиции обладают пониженной 213-ном водном диметилформамидном восппаменяемостью11. растворе полимера 75-87 вес.Ъ акрило"997611 3нитрила и 13-25 вес.4 сульфоновогомономера при 67 С 11 ч, а смеши ваютполученный раствор с раствором смеси26,55-28,12 вес./ акрилонитрила с16,87-18,15 вес,l 1,1-дихлорэтиленав соотношении 1:(6,5-11,0) соответственно,Технология получения волокон, получаемых из предложенной композиции,состоит в следующем:. А. Фипьера. Для получения волоконтребуемого размера (3,3 дтекс на нитьиспользуют фильеру со 175-фильернымиотверстиями, диаметр которых составляет 65 мк.Б. Подача питающего материала кфильере. Используют приводной микронасос подающий 0,6 см 5 за оборот,число оборотов которого реализуетсятак, чтобы к станку поступало требуемое количество полимернс го раствора,забираемого из резервуара при 3010 С.В. Коагуляция. Коагуляцию выполняют в лотке длиной 1 м с ванной (1213 Г) при постоянном содержании, Ф:вода 60 и диметилформамид (ДМФ ) ЙО.Г. Сборка. Из коагуляционного лотка волокно вытягивают с помощью ролико-шпилечного устройства со скоростью 10 м/мин.Д. Промывка: Волокно проходит через коагуляционный лоток в ряд промывочных труб, куда в противотокепоступает дистиллированная вода при50 оС, причем содержание ДМФ в сухойпряже составляет менее 0,5,Б. Вытягивание. Из промывочных труб волокно проходит через протяжную трубу, имеющую те же размеры, цто и коагуляционный лоток, содержащую дистиллированную воду при 98-1000 С, где волокно вытягивают с коэффициентом вытяжки 5,5, Сбор волокна осуществляют со скоростью 55 мlмин с помощью дополнительного ролико-шпилечного устройства. Пгсле вытяжки волокно проходит через конечный резервуар, где обрабатывается лубрификантами и антистатиками.Ж. Просушка, После вытягивания во" локно входит в ленточную сушилку, где происходит ее свободная усадка на воздухе при 130 фС, достигающая 20Изготовленные таким образом волокна подвергаются следующим испытаниям: 4а), Определяется степень окрашенности в полученном сухом волокнесравнением количества красителя, необходимого для достижения в волокнах такого же оттенка окраски, какойполучается в волокне по предлагаемому способу;. при его окраске заданнымколичеством красителя, Предпочтительными являются пример 1 и оттенок ок 10 раски который получается у волокна,при его окрашивании 2 г красителя на) 100 г сухого волокна, В испытанияхпроводится окрашивание волокна. втемно-коричневый цвет, получающийся15 в результате смешивания следующих красителей в соотношении, 3:Желтый максилон 50Красный максилон 24Синий максилон 2620 Оттенок окраски, например, у волокна по примеру 1 получается приобычном способе окраски до истощениякрасителя, причем 5 г волокна окрашивают в 200 смз водного раствора, со 25 держащего О, 1 г опи сы ваемой красящейсмеси, Поэтому в пункте а) результатов испытаний указывается только количество красителя, использованного на100 г волокна. Следовательно, цем выше укезанное число тем более матовое(покзаатель минимального количества35кислорода), значения которого соот -ветствуют минимальному содержанию кислорода в воздухе, необходимому длязагорания продукта, Воспламеняемостьпродуктов с Ь 01, равным или превышающим 26, считается пониженной,в 7. Определяют механические характеристики волокна.П р и м е р 1. Описываются усло"вия, относящиеся к двухфазному процессу сополимеризации, т.е. к про 45цессу, в котором полимерную смесь,получаемую в результате приготовлениядвойного акрилонитрил сульфомономерного сополимера, добавляют к смесиакрилонитрила и 1,1-дихлорэтиленадля проведения второй фазы полимеризации, Сульфомономером является суль"Фонат 2-акриламид-метилпропан-натрия В первой фазе приготавлйваютдвойной сополимер акрилонитрил суль 55 фоната 2-акриламидо;ыетилпропан-натрия сополимеризацией при 67 С11 ч 27,2 вес.ч, акрилонитрила ич,8 вес,ч. сульфомономера в 2 ц, во5 99ды и 66 ч, дииетилформамида в присутствии 0,027 вес. ч. азобисизобутиронитрилового катализатора и 0,015 ч,яблочно-кислотного стабилизатора.После полимеризации смесь содержит213 сополимера, состоящего из 8 Яакрилонитрила и 15 сульфоната-акиламидо-метилпропан-натрия. Одну весовую часть этой смеси немедлено, т.е. без очистки от непрореаги-ровавших мономеров, смешивают с6,5 вес.ч. смеси, содержащей 26,553акрилонитрила, 18)45 ч. 1,1-дихлорэтилена) Й ч. воды и 51 ч. ДМФ. ПоО.лученную смесь полимеризуют при 52 С13 ч. в присутствии 0,22 ч. азобиеизобутиронитрилового катализатораи 0,1 вес.ч. паратолуолсульфонатацинка, служащего стабилизатором окрашивания, После полимеризации смесьсодержит 19)2 г полимера, который содержит 614 по весу акрилонитрила,36 1,1-дихлорэтана и 33 сульфомо- .номера, причем коэффициент использования последнего составляет 90,623.Раствор перегоняют в вакууме дляудаления й восстановления летучихнепрореагировавших мономеров и дляудаления воды, так что получаетсяокончательный раствор, содержащий22)53 полимера) который используетгяв процессе Формирования,Полученные таким образом волокнаимеют следующие характеристики:Краситель, г 2,0Кислород, г 26Размер нити,дтекс 3,3Прочность на разрыв, г/дтекс 2,6Удлинение, 3 32Прочность на разрыв в петле,г/дтекс .1.,3П р и м е р 2. Приводятся характеристики волокна с составом, какв примере 1, т.е. 614 акрилонитрила,363 1,1-дихлорэтилена и 3/ сульфурированной производной, но полученно"го с использованием полимерной смеси, подготовленной в первой Фазе, изкоторой изготавливают двойной сополимер из акрилонитрила и сувьфурированной производной, в которой содертжится больше сульфоната 2-акриламидо-Я-метилпропан-натрия (253) чемв примере 1.Укаэанный сополимер приготовляютсополимеризацией при 67 фС 11 ч 22,5 ч,3)2 7611 6акрилонитрила и 7,5 ч. сульфоната2-акриламидо-метилпропан-натрияр 4 ч. воды и 66 ч. ДМФ в присутствии0,027 ч. азобисизобутиронитриловогоз катализатора и.0;015 ч. яблочной кислоты (стабилизатора). Получающаясяпосле полимеризации смесь содержит203 полимера, состоящего из 753 повесу акрилонитрила и 253 сульфуриро" .1 О ванной производной.Одну весовую часть такой смеси сра"зу же смешивают с 11 вес,ч. смеси,содержащей, ч.: акрилонитрил 28,12;1,1-дихлорэтилен 16,87; вода ч и ДИФ 51,1% Полученйую смесь подвергают полимеризации при 52 С 13 ч в присутствии 0,22 ч; азобисизобутиронитрило"вого катализатора и 0,1 ч стабилизатора (паратолуолсульфоната цинка).2 э После полимеризации смесь содержит19)5 Ф полимера, состоящего из 61акрилонитрила, 363 1,1-дихлорэтиленаи 33 сульфонатной производной, причем коэффициент использования послед"25 ней составляет 933После вакуумной перегонки, при которой происходит извлечение и сбор летучих непроревгировавших мономерови воды, получается раствор, содержазэ щий 22)53 полимера, используемый дляпрядения в условиях примера 1,Полученные волокна имеют следующиехар актери сти ки:Краситель., г 2,5Кислород, 3 26Размер волокна,дтексПрочность на разрыв) г/ятекс)Удлинение, Ф 33)5Прочность петлина разрыв,г/дтекс 1,2П р и м е р 3. Приводятся данникедля волокна, полученного как в примере .2, с тем исключением, что ко ."личество 7,1-дихлорэтилена увеличено до )53) в результате чего воспламеняемость волокна соответствует Ь 01) равному 303,Двойной сополимер получают приполимеризации 27,2 вес.ч. акрилонитрила и Ь)8 вес. ч. сульфурированной производной в 2 ч. воды и 66 ч,ДМФ в присутствии 0,027 ч. азобис-изобутиронитрила,(катализатора) и0,015 ч. яблочной кислоты (стабилизатора) при 67 еС 11 ч, После окончания полимеризации смесь содержитжащий 20,34 полимера, состоящего иэ3: акрилонитрил 61, 11-дихлорэтилен 36 и аульфопроизводная 3, коэффициент использования которой не преВ вышает 603, Раствор, содержащий 225 Фэтого полимера, получаемый;в результате отгонки непрореагировавших мономеров, формуют так же, как и в примерах 1-3,Полученное волокно имеет следующиесвойства.Краситель г 5,6Кислород,26Размер нити,дтекс 33Прочность ра разрыв, г/дтексУдлинение, 3Прочность петли на2 в разрыв, г/дтекс 1,2Данные характеристики свидетельствуют о том, цто получается болеематовое, т.е. лишенное блеска, волокно при меньшей степени окращивания,причем коэффициент использования сульфомономера снижается до 60 Г.П р и м е р 5. Описанный в примере1 способ повторяют с использованиемв качестве сульфомономера 2-акриламиЗВ "до-пропансульфокислоты. Двойной сополимер акрилонитрила и сульфомономера полуцают с использованием27,9 вес.ч. акрилонитрила и 4,1 ч,.сульфомономера, а остальные компонен-,ты, их количества и условия такие же,как в примере 1, После завершенияпервой фазы полимеризации сополимерсодержит 874 акрилонитрила и 13 2-акриламидо-пропан-сульфокислоты. Вто",щ руюфазу сополимеризации выполняюткак в примере 1, после чего получаютсмесь, содержащаяЬ акрилонитрил 61,5,1,1-дихлорэтил 36 и сульфономер 25. Тройной полимер получают сополицеризацией при 52 С 13 ч 27,81 ч. акрилонитрила 16,20 ч. 1,1-дихлорэтилена и 0,99 ч. сульфоната 2-акриламидо- -метилпропан-натрия в 3 ч. воды и 52 ч. ДМФ в присутствии 0,22 ч. азо.бисиэобутиронитрилового катализатора зЗ и 0,1 ч. стабилизатора (паратолуолсульфоната цинка). В результате по" лимеризации получают раствор, содер" 213 полимера, состоящего из 851акрилонитрила и 15/ сульфоната 2- акриламидо- метил пропан- нат ри я,.1 вес.ч. этой полимерной смеси сразу же смешивают с 6,5 ч смеси, содержащей, ч.: 1,1-дихлорэтилен 21,6,вода Й и ДИФ 51. Полученную смесьподвергают сополимеризации при 52013 ч. в присутствии 0,2 вес.ч. катализатора (азобисизобутиронитрила)и .0,1 ч. стабилизатора (паратолуолсульфоната цинка) . После полимеризации смесь содержит 1924 сополимера, содержащего, 3: акрилонитрила52, 1,1-дихлорэтилен ч 5 и сульфонат 2-акриламидо"2"метилпропан-натрия 3, причем коэффициент использования сульфурированного мономеравозрастает до 953.Полученную смесь перегоняют в вакууме, летучие непрореаировавщиемономеры отделяют и собирают, водуудаляют и получают раствор, содержащий 225 твердого вещества, используемый для прядения таким же образом, как в примерах 1 и 2,Полученные волокна имеют следующиесвойства;Краситель, г 3 0Кислород, / 30, Размер нити,дтекс 3,2Прочность на разрыв, г/дтекс 2,0Удлинение, 4 . ,36Прочность петлина разрыв,г/дтекс .1,0П р и м е р(сравнительный). Приводятся характеристики волокна, полученного из тройного сополимера стем же составом, что и в примерет.е. 61 по весу акрилонитрила, 361,1-дихлорэтилена и 3"6 сульфоната 2-акриламидо-метилпропан-натрия, ноне в двухфазном процессе полимеризации, а .в однофаэном процессе тройнойсополимериэации,П р и м е р 6. Процедуру примера 1 повторяют с использованием 2-акрил" амидо-фенилэтансульфокислоты в каче,стве сульфомономера.Двойной сополимер акрилонитрила и сульфомономера получают на 27,0 ч. акрилонитрила и 5,0 ц. сульфомономера, все остальные компоненты условия и количества такие же, как в примере 1. После окончания первой;Ъазы сополимеризации сополимер содержит833 по весу акрилонитрила и 16732-акриламидо"фенил-этансульфокислоты.Вторую фазу сополимеризации проводят так же, как в примере 1, и после9 997611Ь/ее завершения смесь содержит 60,74акрилонитрила, 36, 1,1-дихлорэтиленаи 3,34 сульфомономера,характеристики волокон в примерах5 и 6 не отличаются от характеристик 5пиме а 1. 10 Волокно по примеру Показатели 7 Выход в расчете насульфированный мономер, 4 90,6 65 Глянцевитость поФотогониометру 71 50 р РП р и м е р 7 (сравнительный). Повторяют операции примера 1 с тем исключением, что вместо сульфированно-. го мономера примера 1 используют то 10 же количество тетраметиламмонийаллилсульфоната. На первой, стадии получают сополимер акрилонитрила ( АН ) с тет" раметиламмонийаллилсульфонатам (ТИАС)о посредством сополимеризации при 67 С 11 ч 27,2 вес.ч. АН с 4,8 вес,ч. ТИАС в 2 вес. ч. воды и бб вес. ч. диметилформамида в присутствии 0,027 вес.ч. катализатора (азобисизобутиронитрила) и 0,015 вес,ч. стабилизатора (яблоц ной кислоты).вес.ц. смеси, получающейся при сополимеризации, немедленно смешивают, не отгоняя непрореагировавшие мономеры, с 6,5 вес,ч. смеси, содержа щей вес.ц,: АН 26,55, хлористый винилиден 18,45, вода 4 и диметилформамид 51,. Образовавшуюся смесь полимеризуют при 52 С 13 ц в присутствии того же катализатора и цветостабили затора в таких же количествах, что и в примереПолученный раствор перегоняют в вакууме для удаления и рекуперации летучих непрореагировавших мономеров .и удаления воды, и таким образом получают раствор, который содержит 22,53 полимера, Этот полимер подвергают прядению,Полученное волокно непрозрачное о и имеет следующие контрольные показатели;Краситель, г 4,0Кислород, 4 26Номер волокна в ве 45совой системе нумерации, г/дтекс 3,2Прочность, г/дтекс 2,4Удлинение, 34Прочность нити впетле, г/дтекс 1,1 Результаты сопоставления волокна примера 7 с волокном примера 1 представлены в таблице, 55 ВНИИПИЗаказ 970/79 Филиал ППП "Патент", г Таким образом, при использовании изобретения полуцают модифицированное акриловое волокно, обладающее наряду с пониженной воспламеняемостью и достаточными Физико-механицескими свойствами повышенную глянцевитость, что улуцшает качество текстильных волокон.Формула изобретения Способ получения композиции дляФормования модифицированных акриловыхволокон сополимеризацией акрилонитри;па с сульфоновым мономером в водномдиметилформамиднои растворе в присутствии катализатора при повышенной температуре, смешиванием полученного раствора с раствором смеси акрилонитри-.ла с 1,1-дихлорэтиленом в том же растворителе и :.повторной полимеризациейпри 52 С 13 ц, о т л и ц а ю щ и йс я тем, цто, с целью повышения глянцевитости при сохранении пониженнойвоспламеняемости волокон, в качествесульфонового мономера используют сульфонат 2-акриламидо-метилпропан натрия, 2-акриламидо-пропансульфокислоту или 2-акриламидо-Фенилэтансульфокислоту, сополимеризацию проводят до содержания в 20-213-ном водном диметилформамидном растворе полимера 75-8787 вес.Ф акрилонитрила и 13-5 вес.Всульфонового мономера при 67 С 11 ч,а смешивют полученный раствор с раствором смеси 26,55-28,12 вес,3 акрилонитрила с 16,87- 18,45 вес,В 1,1-дихлорэтилена в соотношении 1:(6,5- 11,0)соответственно.Истоцники информации,пр.нятые во внимание при экспертизе1. Патент ГДР У 80551,кл, 39 Ь 4 3/76, опублик. 1971 (прототип),Тираж 459 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4