HU204289B - Process for producing celluloze-carbamate products of diminished carbamate content - Google Patents

Description

A találmányt közelebbről az alábbi példákkal szem25 léltetjük. A karbamátcsoportok mennyiségét az úgynevezett Kjeldahl-módszerrel meghatározott nitrogéntartalomból számítjuk ki. Ezt a módszert például az alábbiirod almihelyen írtákle:Snell-Hilton,Encyclopedia of Ihdustrial Chemical Analysis, Interscience 30 Publishers, New York, 1966., 2. kötet, 530. oldal.

1. példa

Cellulóz-karbamát szálakat állítottunk dő fehérített szulfit-cellulóz karbamiddal történő impregnálásával. Az impregnálást úgy végeztük, hogy a cellulózt lő tömeg% karbamidot és 20 tömeg% vizet tartalmazó folyékony ammóniába merítettük. Impregnálás után a cellulózt az ammónia eltávolítása céljából szobahőmérsékleten, majd a víz eltávolítására 100 ’C-on szántottuk. A száraz, impregnált cellulózt 3 órán át 140 ’C hőmérsékleten tartottuk, így cellulőz-karbamáttá alakítottuk, amelynek a nitrogéntartalma vízzel való mosás után szárazanyagra számítva 3,4% volt.

Ezt a cellulóz-karbamátot úgy aktiváljuk, hogy agy óráig vízben áztatjuk, majd 10 tömeg% nátrium-hidroxidot adunk hozzá és a cellulóz-karbamát terméket egy órán át -5 ’C hőmérsékleten való keverésed fdoldjuk. így sárgás színű, tiszta oldatot kapunk. Az oldatot leszűrjük és a levegőt vákuum-kezdéssel eltávolítjuk. Az így kapott oldatot kisméretű fonógépen, amely 50 pm átmérőjű, 300 lyukat tartalmazó fúvókával van ellátva, megfonjuk, a kicsapó fürdő 8 tömeg% kénsavat és 20 tömeg% nátrium-szulfátot tartalmaz.

Azígy kapott cellulóz-karbamát lapokat 2 tömeg% nátrium-hidroxidot és 10 tőmeg% nátrium-karbonátot tartalmazó vizes' oldattal kezeljük. A kezelést úgy végezzük, hogya szálakat 90 ’C-on bdemeritjük a kezdő oldatba és különböző ideig benne tartjuk. A kezelés után a szálakat kismennyiségű ecetsavat tartalmaA találmány tárgya eljárás csökkentett karbamáttartalmú ceUulóz-karbamát-termékek előállítására.

Ismert, hogy a cellulóz-karbamát olyan vegyület, amely akkor képződik, amikor cellulózt karbamid jelenlétében, megnövelt hőmérsékleten melegítenek. A 5 cellulóz-karbamátlűgokban oldódik, ez lehetővé teszi, hogy különféle alakűtennékekkéalakítsák olymódon, hogy először lúgos oldatot készítenek belőle, majd ebből az oldatból a kívánt alakban, például szálak, filmek, szivacsos tennékekstb. alakjábankicsapják. 1C Acellulóz-karbamátbólkészítetttennékekfdhasználási tulajdonságait többek között a karbamáttartalom, azaz a cellulózláncokban levő karbamátcsoportok száma befolyásolja. Ismert, hogy a karbamátcsoportok bizonyos mértékig növelik a termékek vízzel 15 szembeni érzékenységét és így hatást gyakorolnak a termékek nedves szilárdságára. A karbamátcsoportok számának a csökkentésével lehetőség van arra, hogy a termékeknedves szilárdságát a kívánt módon befolyásolják. A 64 605 sz. finn szabadalmi leírás eljárást is- 20 mértét a karbamátcsoportok mennyiségének a csökkentésére olymódon, hogy a terméket lúgos oldattal kezelik. Ez az eljárás elméletileg lehetővé teszi a karbamátcsoportokteljes eltávolítását, így regenerált cellulózból álló terméket kapnak. 25

Azt tapasztaltuk azonban, hogy a karbamátcsoportok mennyiségének lúggal való csökkentése a szilárdsági jellemzőkre ellenkezőhatástfejtíd, különösen ha ipari méretben akarják a leggyorsabban és hatásosan eltávolítani a karbamátcsoportokat, így például tö- 30 ménylúgoldattalvagymagas kezelésihőmérsékleten.

A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása cellulóz-karbamátból készült termékek karbamáttartalmának a csökkentésére, amely az említett hátrányokkalnemrendelkezik. 35

Atalálmány értelmében a cellulóz-karbamátbólkészült termékek karbamáttartalmát olyan lúgoldattal való kezeléssel csökkentjük, amely vízmentes sóra számítva 5-35 tömeg%, lúgos oldatokban jól oldódó alkálifémsót, így -karbonátot, -szulfátot, -foszfátot, - 40 borátot vagy -acetátot, előnyösen -karbonátot, -szulfátotvagy-acetátottartalmaz.

A találmány szerinti eljárásban alkalmazott bázis erős szervetlen vagy szerves bázis lehet. Az ár és a kezelés hatékonysága szempontjából előnyös szervetlen 45 bázisok az alkálifém-hidroxidok, különösen a nátrium-hidroxid és azoldószer, előnyösen víz. Szerves bázisként például tetrametil-ammónium-hidroxidot alkalmazhatunk. Alúgkoncentráció előnyösen 0,5-5 tömeg%. 50

Alkálifémsóként a találmány értelmében lúgos oldatokban jól oldódó sokat alkalmazunk. Ilyenek egyebek között a karbonátok, szulfátok, foszfátok, borátok és acetátok. Az alkálifém előnyösen nátrium. Előnyös alkálifémsó egynátriumsó, ezértaz eljárásban dőnyö- 55 sen nátrium-karbonátot, nátrium-szulfátot, nátriumfoszfátot, nátrium-borátot vagy nátrium-acetátot alkalmazunk. Az oldat sótartalma 5-35 tömeg% lehet, ez a mennyiség a vízmentes sóra vonatkoztatott mennyiség. Amennyiségetkristályvizet tartalmazó só 60

HU 204289 Β zó vízzel mossuk után kapott szálak jellemzőit az I, táblázatban adjuk

A kiindulási anyagként alkalmazott és a kezelés meg.

I. táblázat

Jellemző	0	Kezelési idő (másodperc)
30	60	120
Nitrogéntartalom (%)	2,3	1,20	0,81	0,41 ·
dtex	1,1	2,12	2,08	2,02
húzószilárdság száraz
állapotban (cN/dtex)	2,43	2,33	2,46	2,35
szakadási nyúlás (%)	8,6	14,9	14,7	14,2
hurkolási szilárdság
(cN/dtex)	0,31	0,45	0,42	0,44

2. példa

Cellulóz-karbamát szálakat állítunk elő az 1. példában leírt módon és 2 tömeg% nátrium-hidroxidot és 20 tömeg% nátrium-karbonátot tartalmazó vizes oldattal kezeljük. A kezelést 90 ”C hőmérsékleten végezzük különböző ideig. Kezelés után a szálakat ecetsavat tartalmazó vízzel mossuk és megszárít juk

Az így kapott szálak jellemzőit az alábbi H. táblázatban adjuk meg.

II. táblázat

Jellemző	0	Kezelési idő (másodperc)
30	60	120
Nitrogéntartalom (%)	2,08	0,91	0,47	0,32
dtex	1,53	1,59	1,58	1,54
húzószilárdság száraz
állapotban (cN/dtex)	2,30	2,52	2,39	2,44
szakadási nyúlás (%)	9,2	11,4	11,9	11,4
hurkolási szilárdság
(cN/dtex)	0,36	0,39	0,39	0,40

3. példa

Cellulóz-karbamát szálakat állítunk elő az 1. példábanleír tmódon és 4 tömeg% nátrium-hidroxidot és 20 tömeg% nátrium-karbonátot tartalmazó vizes oldattal kezeljük A kezelést 100 'C hőmérsékleten végezzük különböző ideig. Kezelés után a szálakat ecetsavat tartalmazó vízzel mossuk és megszárítjuk

Az így kapott szálak jellemzőit az alábbi ΙΠ. táblázatban adjuk meg.

IH. táblázat

Jellemző	Kezelési idő (másodperc)
0	30	60	120
Nitrogéntartalom (%) .	2,32	0,36	0,29	0,27
dtéx.....A ' ' ' ' '	2,11	2,13	2,07	2,05
húzószilárdság száraz
állapotban (cN/dtex)	2,43	2,28	2,48	2,35
szakadási nyúlás (%)	8,6	18,11	13,7	14,6
hurkolási szilárdság
(cN/dtex)	0,36	0,59	0,44	0,43

4. példa

Cellulóz-karbamát szálakat állítunk elő az 1. példában leírtmódon és 4 tömeg% nátrium-hidroxidot és 23 tömeg% nátriumacetátot tartalmazó vizes oldattal kezeljük A kezelést 100 ’C hőmérsékleten végezzük különböző ideig. Kezelés után a szálakat ecetsavat tartalmazó vízzel mossuk és megszárítjuk

Az így kapott szálak jellemzőit az alábbi IV. táblá3

HU 204289 Β zatban adjukmeg.

IV. táblázat

Jellemző	0	Kezelésiidő (másodperc)
30	60	120
Nitrogéntartalom (%)	3,03	0,56	0,41	0,26
dtex	1,60	1,79	1,81	1,76
húzószilárdság száraz
állapotban (cN/dtex)	2,59	2,40	2,49	2,43
szakadásinyúlás (%)	8,6	16,5	15,8	16,4
burkolási szilárdság
(cN/dtex)	0,29	0,57	0,655	0,64

5. példa

CeUulóz-karbamát szálakat állítunk elő az 1. példában leírtmódon és 4 tömeg% nátrium-hidroxidot és 26 tömeg% nátirum-szulfátot tartalmazó vizes oldattal kezeljük. A kezelést 100· ’C hőmérsékleten végezzük különböző ideig. Kezelés után a szálakat ecetsavat tartalmazó vízzelmossuk és megszárítjuk.

Az így kapott szálak jellemzőit az alábbi V. táblázatban adjukmeg.

V. táblázat

Jellemző	Kezelési idő (másodperc)
0	30	60
Nitrogéntartalom (%)	3,03	0,58	0,40
dtex	1,60	1,77	1,70
húzószilárdság száraz
állapotban (cN/dtex)	2,59	2,33	2,47
szakadásinyúlás (%)	8,3	16,1	14,6
burkolási szilárdság
(cN/dtex)	0,29	0,63	0,49

1. összehasonlító példa

CeUulóz-karbamát szálakat állítunk elő az 1. példában leírt módon és 2 tömeg% nátrium-hidroxidot tartalmazó vizes oldattal kezeljük Akezelést 100 ’C hőmérsékleten végezzük különböző ideig. Kezelés után a szálakat az 1. példában leírtmódonmossuk

Az így kapott szálak jeUemzőit az alábbi VL táblázatban adjukmeg.

TT. táblázat

Jellemző	Kezelési idő (másodperc)
0	30	60	120
Nitrogéntartalom (%)	2,31	0,89	0,59	0,34
dtex	2,15	2,33	2,41	2,26
hűzószilárdság száraz
állapotban (cN/dtex)	2,28	1,74	1,72	1,95
szakadásinyúlás (%)	10,4	23,9	25,3	20,6
2. összehasonlító példa		' 90’C.
Az 1. összehasonlító példában leírt módon járunk	Az eredményeket az alábbi VH. táblázatban adjuk
el, azzal az eltéréssel, hogy a kezelési hőmérséklet	meg.
	VH.	táblázat
Jellemző		Kezelési idő (másodperc)
	0	30	60	120
Nitrogéntartalom (%)	2,22	1,18	0,79	0,45
dtex	2,07	2,39	2,37	2,35
húzószilárdság száraz
áUapotban (cN/dtex)	2,36	1,74	1,75 ·	1,88
szakadásinyúlás (%)	8,6	24,2	24,8 -' ’	27,4

HU 204289 Β

Az 1. és 2. összehasonlító példa azt mutatja, hogy ha a cellulóz-karbamát szálakat olyan lúgos oldattal kezeljük, amely nem tartalmaz oldható alkálifém-sókat, mint az 1-5. példa esetében, romlik a tennék szilárdsága és jelentősen megnő a nyúlás.

Claims (3)

1. SZABADALMIIGÉNYPONTOK

   1. Eljárás csökkentett karbamáttartalmú, cellulózkarbamát-termékek előállítására lúgos oldatokkal való kezeléssel, azzal jellemezve, hogy a kezelést olyan lúgos oldattal végezzük, amely vízmentes sóra számítva 5-35 tömeg%, lúgos oldatokban jól oldódó alkálifémsót, előnyösen -karbonátot, -szulfonátot vagy -acetátot tartalmaz.

   5
2. 2. Azl. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy lúgos oldatként 0,5-5 tömeg%-os vizes nátriumhidroxid-oldatot alkalmazunk.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy alkálifémsóként nátriumsót alkalma10 zunk.