Способ получения композиции для формования синтетических волокон

СОЮЗ СОВЕТСНИХнвдддтдввипРЕСПУЬЛИН 09 01) эзар О 01 Г 1/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двтвдвнвнв свнатвтвдтвн С:(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон и Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 454292, кл. 1 01 Р 6/54, 13,10.72.2. Авторское свидетельство СССР В 522289, кл. р 01 р 1/1 О, 15,05.78 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН смешением полимера, растворителя и биомассы микроорганизмов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения матовости волокон, мягкости грифа, наполненности, раствор полимера смешивают с суспензией микроорганизмов с диаметром клеток 0,1-5 мк и длиной 10 - 30 мк в том же растворителе в количестве 3-50 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера при 25-80 С.оИзобретение относится к производству химических волокон и может быть использовано при получении синтетических волокон, приближающихся по своим свойствам к натуральным.Известен способ получения химических волокон, включающий введение в волокно модификаторов микробного происхождения - белка или Фермента 10 тивного гидролиза дрожжей 1.Однако у полученных волокон уменьшается только часть свойств, присущих натуральным волокнам, главным образом гидрофильность, электропро, водность, окрашиваемость, но не появляется шерстеподобность (матовость). Снижение стоимости волокна оказывается несущественным, так как технология получения и особенно применение белков и Ферментативных гидролизатов для модификации волокон являются сложными, а затраты на ее осуществление - большими.Наиболее близким к изобретению является способ получения композиции для формования синтетических волокон перемешиванием полимера в динамическом растворителе в присутствии биомассы микроорганизмов при повышенной температуре (более 100 С). Образующаяся композиция содержит, таким образом, не биомассу дрожжей, а продукт ее переработки, и получаемое модифицированное волокно состоит из полимера и добавленных к нему в виде З 5 смеси отдельных веществ белка, нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов. Свойства получаемого волокна улучшаются за счет повышения гидрофильности, электропроводности и окрашиваемости 2Однако наличие в составе волокон смеси компонентов разрушенных и растворенных микробных клеток не приводит 45 к появлению ряда других ценныхсвойств: шерстеподобности (матовости), мягкости грифа и наполненности. Несмотря на сравнительно полное использование биомассы на стадии получения прядильного раствора, стоимость волокна остается высокой, так как замена части дорогостоящего синтетического полимера на более дешевую смесь ком- понентов дрожжей происходит неэквивалентно: половина последней не удерживается в составе формуемого волокна, выходит в осадительную ванну и загрязняет раствор роданида натрия в такой степени,что его регенерация становится трудноосуществимой, а загрязнение сточных вод значительным.Цель изобретения - повышение матовости волокон, мягкости грифа и наполненности.Цель достигается тем, что согласно способу получения композиции для формования синтетических волокон раствор полимера смешивают с суспензией биомассы микроорганизмов с диаметром клеток О, 1-5 мк и длиной 10-30 мк в том же растворителе в количестве 3-50 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера при 25-80 С.Получаемое согласно изобретению волокно содержит клетки микроорганизмов, В отличие от раствора используемого в прототипе, клетки микроорганизмов во всех случаях содержат нуклеопротеиды, липопротеиды и представляют собой систему сложных полимерных структур: внутри клетки находится ядерное вещество рибосомы,состоящее из нуклеопротеидов; там же по окружности клетки расположены мембраны из липопротеидного комплекса; снаружи клетка микроорганизмов окружена оболочкой, представляющей собой единую трехмерную молекулу столь больших размеров, что ее различают в световом микроскопе и измеряют микронами, Основу оболочки дрожжей составляют глюкоманнаны, бактерий - петидогликаны. Благодаря оболочке, имеющей форму полого шара или удлиненного мешка и выдерживающей давление б атм, клеткам микроорганизмов свойственны эластичность и устойчивая форма.Введение в прядильную композициюклеток микроорганизмов, состоящих из сложных полимерных структур и обладающих поэтому эластичностью, устойчивой формой и микроскопическими размерами, приводит к появлению шерстеподобности (матовости), мягкости грифа и наполненности волокна. Клетки микроорганизмов вводят в прядильную композицию в пределах 3-507 от веса полимера, что позволяет достигнуть необходимый эффект без снижения физико-механических свойств волокна ниже допустимого предела, Биомассу можно вводить в виде как отдельных клеток, так и их скоплений, диаметром 0,1-5 мк и длиной 10- 30 мк.1113439 4и длину 10 мк) . Получеццую конце.цццинтенсивно перемешивают до цолучцинравномерного распределения бактерцальных клеток в композиции, Композгццяимеет следующие характеристики: рабочая вязкость 270 с, удельная вязкость 11Формование обезвоздушеццой и профильтрованной композиции проводят через фильеру 100/0,08 в 37.-цый водныйраствор МаСББ при 10 С. Волокно подОвергают вытяжке: предварительной при25 С на 250-3007. и пластификационнойОв паровой камере так, что общая степень вытяжки составляет 900-9507,.Полученное волокно содержит100 мас.ч. волокнообразующего полимера и 50 мас.ч. клеток бактерий. Волокно имеет шерстеподобный (матовый)вид.П р и м е р 3, Раствор, содержащий 13 мас.ч, полимера; АН:ИА (94:6),получают на опытной установке по режиму, указанному в примере 1.В гомогенизаторе к растору полимера с температурой 36 С добавляютклетки дрожжей в виде 20%-ной тонкодисперсной суспензии в 517.-ном растноре родацида натрия. Количество клеток дрожжей в смеси составляет15 мас,ч. от массы полимера. Послетщательного перемешивания, обезвоздущивания и фильтрации прядильную композицию направляют в прядильнуюмашину и формуют через фильеру20 тыс./0,08 в 117-цый водный раствор при 10 С. Волокно вытягивают на650-700% в паровой камере, отмываютот остаточного растворителя, подвергают авиважной обработке, сушатна барабанной сушилке и гофрируют.Из полученного волокна изготовляютпряжу, которую перерабатывают в трикотажную ткань, обладающую шерстеподобностью, мягким грифом, воздухопроницаемостью, устойчивостью к пиллицгу и хорошими колористическимии антистатическими свойствами. В композицию для формования волокна вводят дрожжи Сапйдда с 1 и 1111 егшопс 11 с, содержащие 36 вес.ч. белка, 4,5 вес.ч. нуклеиновых кислот,18 вес.ч. углеводов, в том числе, вес.ч.; глюкоманнан 14; липиды 1,5; цуклеопротеиды 12; липопротеиды 11; зола 8 и влага 9, и бактерии МеСЬу 1 ососецз сарзи 1 анв, содержащие 39 вес.ч. бел-. ка, 5 вес.ч. нуклеиновых кислот, 1 О 13,5 вес,ч, углеводов, в том числе, вес,ч.: пептидогликан 7; весулипиды 1; нуклеопротеиды 16; липопротеиды 9,5; зола 9 и влага 7.П р и м е р 1. В мономерную смесь 15 состоящую из 92,5 вес.ч. акрилонитрила (АН); 6,0 вес.ч. метилакрилата (МА) и 1,5 вес,ч. итаконовой кислоты (ИК) вводят 0,5 вес.ч. ДИНИЗ и по 2,1 вес.ч. ИЗП и двуокиси мочевины. 20 Полимеризацию проводят в, 543 вес.ч.517,-ного раствора роданида натрия при 80 С в течение 60 мин с последующей отгонкой мономеров. Выход полимера 82,57. 25К 100 мас.ч. раствора с температурой 80 С, содержащего 12,7 мас.ц. полимера, добавляют 0,38 мас.ч. клеток дрожжей (диаметром 5 мк и длиной 30 мк) в виде 207-ной суспензии в зо 51,57.-ном растворе ИаСИБ. Полученную композицию интенсивно перемешивают до получения равномерной композиции. Композиция имеет следующие характеристики: рабочая вязкость 380 сФ 35 удельная вязкость 1,05. Формование обезвоздушеццой и профильтрованной композиции проводят через фильеру 100/0,08 и 117-ный водный раствор родацида натрия (ИаСМБ) при 10 С и 4 О отрицательной фильерной вытяжке 607. Волокно подвергают вытяжке: предварительной при 25 С на 150-200% и пластификационной в.паровой камере так, что общая степень вытяжки сос тавляет 700-7507. Полученное волокно содержит 100 мас.ч. волокцообразующего полимера и 3 мас,ч. клеток дрожжей. Кроме того, волокно лишено блеска и имеет 5 О шерстеподобный (матовый) вид.П р и м е р 2, К 100 мас.ч. полученного как в примере 1 раствора с температурой 25 С, содержащего 12,5 мас.ч. полимера, добавляют 6,25 мас.ч. клеток бактерий в виде 20%-ной суспецзии в 511-цом растворе ИаСИБ (клетки имеют диаметр 0,1 мк П р и м е р 4. К 100 мас.ч. порошкообразного поливинилхлорида (ПВХ) добавляют 500 см охлажденного до 12 С диметилформамида (ДМФ). После набуханця ПВХ смесь нагревают до его растворения. К полученному прядццьцому раствору с температуроц 80 С добавляют 5 мас.ч. клеток бактерий в виде 507.-цой сусцоцзци в .Р 1 Ф и активно перемешивают. 11 рялцльцую ком 1113439поэицню, содержащую ПВХ и клеткибактерий, обеэвоэдушивают, фильтруюти формуют череэ фильеру 100/0,08 вводно-диметилформамидную ванну(15:85). Свежесформованное волокноподвергают пластификационной вытяжкена 450%, отмывают от растворителя нвытягивают в паровой камере еще на 2007ФОФо еЫЕ фФ о Ф Р щ 5 ьцр а Ы3 ф О а Чл а МФ сч 1лх Р 3 х о охв оц хо во а оих1 О 1113439 Составитель И, ДевнинаРедактор Т. Веселова Техред Л,Микеш Корректор В. Бутяга Заказ 6535/22 Тираж 440 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В таблице приведены свойства синтетических волокон, содержащих клетки микроорганизмов. Таким образом, использование изоб" э ретения позволяет получать синтетические волокна с улучшенными потребительскими свойствами за счет появления матовости и усиления, наряду с гидроФильностью, электропроводностью 10 и окращиваемостью, мягкости грифа и наполненности, а также со сниженной стоимостью эа счет упрощения технологии модификации. При этом отпадает необходимость в осуществлении сложной 15 операции растворения клеток микроорганизмов при высокой температуре с применением ле тучего и пожароопасногоспирта; отпадает необходимость в раз"работке и применении сложной технологии очистки регенерируемого роданиданатрия, так. как при использованииизобретения-прототипа в осадительнуюванну вымываются большие количестваспирта и продуктов производимого раз-.рушения н растворения клеток микроорганизмов; исключается дополнительное загрязнение сточных вод органическими продуктами, поступающими изосадительной ванны; исключаютсябольшие потери продуктов разрушенияклеток микроорганизмов, так как ониволокнообразующими полимерами удерживаются весьма неполно.