IT8224902A1 - Fibre tessili di polimeri olefinici funzionalizzati e procedimento per la loro preparazione - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo:
"FIBRE TESSILI DI POLIMERI OLEFINICI FUNZIONALI ZZATI E PROCE-DIMENTO PER LA LORO PREPARAZIONE."
Riassunto
Fibre tessili aventi carattere idrofilo e dotate di buona ricettivit? ai coloranti dispersi ottenute da polimeri funzionalizzati, o loro prodotti di trasformazione quali fibre e films, con acidi insaturi per reazione con composti reattivi con i gruppi carbossilici del polimero funzionalizzato scelti fra poliammidi, poliammine, ossietil?nalcoli R-O-(H2CH2 e ossietilenarrimine R .N,[(CH2CH2 H]2in cui R ? un radicale alchilico che comprende da 1 a 18 atomi di C ed n ? un numero in tero che varia da 1 a 50.
La presente invenzione si riferisce a fibre tessili ottenute da polimeri olefinici cristallini funzionali zzati aventi propriet? idrofile e buona ricettivit? ai coloranti dispersi. Sono note dalla letteratura breyettuale fibre tessili e vari procedimenti per il loro ottenimento che impiegano pol?meri olefinici cristallini funzionalizzati con acidi insaturi.
Per polimeri olefinici funzionalizzati si intendono quei polimeri che contengono innestati lungo le catene gruppi funzionali liberi che conferiscono al polimero olefinico partico lari caratteristiche chimiche'e .chimico-fisiche.
I procedimenti di preparazione dei suddetti polimeri olt? finici son? descritti per-esempio-nella domanda-di brevetto italiana 23747 A/82.
Le fibre tessili ottenibili dai suddetti polimeri funzio nalizzati presentano per? sempre carattere idrofobo,, soprattutto se la quantit? di acido insaturo innestato ? minore di 0 , 5% in peso.
Le sopra citate fibre tessili sottoposte al test della misura del tempo di immersione, che consiste nel1'introdurre 1 g di fibra in un litro di acqua distillata a temperatura di 25?C , anche dopo tempi di contatto assai .lu?ghi, fino ad .1 -ora, non mostrano nessuna caratteristiche idrofila.
Si ? ora sorprendentemente trovato che ? possibile otte nere fibre tessili aventi carattere idrofilo, cio? caratteri^ zate dall'avere tempi di immersione molto brevi e dotate di buona ricettivit? ai coloranti della classe dispersi con il procedimento della presente invenzione,
Il -procedimento , oggetto;della ^presente invenzione con-;?. siste nel fare reagire le fibre tessili ottenute da polimeri olefinici- fdrizzi?nS?izzati/con ?cidi carbossilici' sec?ndo "pr?cedimenti n?ti ,:c?n composti cap?ci di-reag?r?* c?n i gruppi carbossilici presenti nel pol?mero funz?onalizzato, scelti fra le poliammidi , poliammine, ossie"til?nalc?ld".R-O-(H2CH2
e ossietil?nammin? R .N,[(CH2CH2 H]2 in cui'R ? un radicale alchi lico che comprende da 1 a 18 atomi di C e n ? un numero intero che varia da 1 a 50. La reazione con i composti reattivi con i gruppi carbossilici del polimero funz?onalizzato viene effettua ta in soluzioni o dispersioni acquose od organiche di detti composti a temperature comprese fra 40?-150?C e per i tempi che va riano da 10 minuti a 5 ore..
La reazione pu? essere effettuata in presenza di agenti sta bilizzanti, opacizzanti, pigmenti o di altre p?iiolefine non fun zionalizzate .
La reazione sopraindicata pu? essere effettuata oltre che sulle fibre anche sui prodotti di trasformazione dei polimeri funzionalizzati quali films, nastri e simili.
Un altro metodo di effettuare la reazione sopraindicata con siste nel trattare il polimero funz?onalizzato all? stato fuso con i composti reattivi con i gruppi carbossilici , in assenza di solventi, in mescola prima dell'estrusione del polimero in fibre o in manufatti in genere.
I composti che possono impiegarsi per la reazione con i gruppi carbossilici sono preferibilmente ?celti fra di-2-ossie til-n-dodeci lammina , di-2-ossieti 1-n-ottadecilammina , n-dodecilpoliossietilen^alcool', . n-ottadecil-poliossietilen-alcool .
Quali polimeri olefinici. cristallini .utilizzabili secondo la presente invenzione sono risultati idonei i polimeri ottenuti dalla polimerizzazione di olefine CH2CHR in cui R ? H oppu re un radicale alchilico on 1-6 C o miscele di etilene con alfa olefine fra loro.
In particolare possono essere usati polietilene, polipropi lene_cri stallino-ad elevato-indi ce di isotatticit ? copolime- ? ri cristallini etilene/propilene con contenuto di propilene superiore all'80% in peso, sia del tipo random che a blocchi.
La polimerizzazione viene effettuata in presenza di catalizzatori a base di TiCl o catalizzatori alta resa a base di composti di Ti supportati su alogenuri di Mg in forma attiva.
La polimerizzazione pu? essere condotta in fase liquida in presenza o meno di solvente idrocarburico inerte, quali ad esem pio esano, eptano secondo tecniche note.
I polimeri olefinici possono essere in forma di "flakes", cio? sottoforma di particelle aventi per almeno 1'80? dimensione media maggiore di.250 microns .ed?,esenti da fini di dimensioni mi n?ri di 100 microhs .I polimeri in '^flakes? sono;.ottenuti per pold_ merizzazione con catalizzatori di coordinazione a granulometria controllata.
Per catalizzatori di coordinazione si intendono i prodotti ottenuti per reazione di un composto metallorganico di un metal? lo del I-III gruppo d?i sistema periodico con un composto di ti tanio.
Il catalizzatore pu? essere ottenuto sia da TiCl^ sottofor ma di particelle a granulometria controllata preparate da TiCl per riduzione con composti alluminio-alchilici, oppure pu? essere ottenuto da componenti catalitici a granulometria controllata ottenuti supportando un composto di titanio su alogenuri di magnesio in forma attiva.
Esempi dei suddetti catalizzatori sono quelli descritti nel brevetto americano n? 4.227.371,o nel brevetto inglese n? 1.434.543 Quali acidi insaturi utilizzabili nella reazione di innesto, effettuata secondo tecniche note , si possono citare: acido acrilico, maleico, fumarico ,itaconico , metacrilico, crotonico.
I composti preferiti sono l'acido acrilico e metacrilico.
Le fibre vengono ottenute dai polimeri funzionalizzat i mediante filatura e stiro secondo procedimenti convenzionali.
Le fibre possono essere ottenute sotto forma di filo conti_ nuo o di fiocco, oppure di filo testurizzato o di filato volumi noso o spun-bonded.
Fra i solventi organici che si possono usare per sospendere i polimeri funzionalizzati o loro prodotto di trasformazione, quali fibre e films si possono citare l'acqua e i solventi organici quali alcoli, chetoni, esteri, idrocarburi.
Le fibre ottenute con il procedimento dell'invenzione mostrano un tempo di immersione inferiore ai 300 sec.
I seguenti esempi vengono dati solo a titolo illust ra
e non limitativo della presente invenzione.
ESEMPIO 1
Viene preparata una mescola costituita da 100 Kg di polipropilene cristallino funzionalizzato con acido acrilico aven te un contenuto di acido acrilico dello 0,48? in pes? e melt index (M.I.) (misurato secondo le norme A.S.T.M. D 1238-L)^ di 7,5 g/10 min e da 150 g di pentaeri tritoltetra-3 (3 ,5-di ter-bu 111-4-idrossifenil) propionato-avente la-funzione di antiossidante. '
La mescola viene granulata mediante estrusione a 200?C, e il granulato si fila nelle condizioni operative seguenti :
Le fibre ottenute presentano le caratteristiche seguenti:
.Le fibre vengono trattate ? 100?C per 2 ore con 100 mi per grammo di fibra di una soluzione acquosa ?ll'1% in peso di di(2-ossietil )-n-ottadec ilammiria.
Dopo trattamento presentano tempo di immersione (sec.)=15. Le fibre sono inoltre dotate di buona ricettivit? ai colo ranti dispersi seguenti ;
ESEMPIO 2
Si ripete l'esempio' 1 impiegando come composto reattivo , con i gruppi carbossilici del polimero, 10,0 mi per grammo di polimero di una soluzione acquosa all'5% di ottadecil(polios sietilen) alcol , con 19 unit? ossietileniche?
Le fibre dopo il trattamento presentano un tempo di immer sione di 120 sec. e buona ricettivit?,ai coloranti dell'esempio 1.
ESEMPIO 3
Si ripete 1''esempio 1 impiegando come composto reattivo con i gruppi carbossilici del polimero, 100 mi per grammo di polimero di una soluzione acquosa al 5 % di dodecil(poliossietji len)alcol con 12 unit? ossietileniche.
Dopo trattamento le fibre presentano un tempo di immersio ne di 180 sec e buona ricettivit? ai coloranti dell'esempio 1. ESEMPIO 4
Si ripete l'esempio 1 impiegando come composto reattivo con i gruppi carbossilici del polimero 1O0 mi per grammo di polimero di una soluzione acquosa all'l% di di(2-ossietil )n-do decilammina.
Dopo trattamento le fibre presentano un tempo di immersici ne di 60 sec e buona ricettivit? ai coloranti dell'esempio 1. ESEMPIO 5
Viene_ preparata una mescola costitu?ta _da_Kg_9 7_di_polipro pilene cristallino funzionalizzato con acido acrilico (0,24% in peso di acido acrilico e M.I. = 9 g/10 min.) e 3 Kg di di(2-ossieti 1-n-ottadecilammina e 100 g di pentaeritritoltetra-3 (3,5-di terz-butil-4-idrossif enil )propionato , come additivo avente la funzione di antiossidante.
La mescola viene granulata mediante estrusione a 200?C, e il granulato si fila nelle condizioni operative seguenti :
Le fibre ottenute presentano le caratteristiche seguenti
Le fibre sono inoltre dotate di buona ricettivit? ai colo ranti dispersi seguenti
ESEMPIO 6
Si ripete l'esempio 5 impiegando, come composto reattivo con i gruppi carbossilici del polimero, 3 Kg di di(2-ossietil )-n-dodec ilammina a una pr?ssione?ass?ma in filatura di 33 Kg/cm<2 >.
Le fibre ottenute presentano le seguenti caratteristiche:
Le fibre presentano buona ricettivit? ai coloranti del-1'esempio 1 .
ESEMPIO 7.
Si ripete l'esempio 5 impiegando, come composto reattivo con i gruppi carbossilici, 3 Kg di dodeci1(poi iossietilen )alcol con 12 unit? ossietileniche e una pressione massima in filatura di 38 Kg/cm<2 >.
Le fibre ottenute presentano le seguenti caratteristiche: - titolo (dtex) : 16,9
Le fibre presentano buona ricettivit? ai coloranti del-, 1'esempio 1.
ESEMPIO -8 -Si ripete l'esempio 5 impiegando, come composto reattivo con i gruppi carbossilici 3 Kg di ottadecil(polioss ietilen )alcol con 19 unit? ossietileniche e una pressione massima in filatura di 39 Kg/cm<2 >.
Le fibre ottenute presentano le seguenti caratteristiche:
Le fibre sono dotate di buona ricettivit? ai coloranti di spersi dell'esempio 1.
ESEMPIO 9
Si ripete l'esempio 5 impiegando 50 Kg di polipropilene funzionalizzato con acido acrilico (0,48% peso di acido acrili^ co nel polimero, M.I. = 7 g/10 min) 47 Kg di polipropilene cri stallino (indice di isottatticit? 98,3%, M.I. = 12 g/10 min) e 3 Kg di di(2-ossietil )-n-dodeci lammina e impiegando una pressione massima in filatura di 32 Kg/cm<2 >.
Le fibre ottenute presentano le caratteristiche seguenti:
Le fibre presentano buona ricettivit? ai coloranti dell'e sempio 1 .
ESEMPIO 10
Si ripete l'esempio 9 impiegando 3 Kg di di(2-ossietil )-nottadecilammina come composto reattivo con i gruppi carbossili ci. del polimero e una pressione massima in filatura di 35 Kg/cm<2>.
Le fibre presentano le caratteristiche seguenti :
Le fibre presentano buona ricettivit? ai coloranti dell'e sempio 1.
ESEMPIO 11
Si ripete l'esempio 9, impiegando come composto reattivo con i gruppi carbossilici, 3 Kg di dodecil(poliossietilen) a.lcol con 12 unit? ossietileniche e una pressione massima in filatura di 38 Kg/cm<2 >.
Le fibre ottenute presentano le seguenti caratteristiche:
Claims (8)
1) Fibre tessili caratterizzate da idrofilia e buona ricettivi t? ai coloranti della classe dispersi, ottenute da polimeri o copolimeri olefinici cristallini funzionalizzati con acidi insaturi, o dalle fibre relative, mediante trattamento con composti reattivi con i gruppi carbossil?ci presenti nei (co) polimeri scelti fra poliammidi, pol?ammine, ossietilerialc?li R-O-(H2CH2 e ossietilenammine R .N,[(CH2CH2 H]2
in cui R ? un radicale alchilico comprendente da 1 a 18 ato mi di C e n e un numero intero che varia da 1 a 50.
2) Fibre tessili secondo la rivendicazione 1, in cui i (co)po limeri olefinici cristallini funzionalizzati sono ottenuti da (co)polimeri preparati, per polimerizzazione di olefine CH2=CHR in cui R ? H oppure un radicale alchilico con 1-6 C, .o miscele-di dette^olefine-in pres?nza di un catalizzatore di coordinazione.
3) Fibre secondo la rivendicazione 2,in cui i polimeri olefin_i ci cristallini sono scelti fra polietilene, polipropilene cristallino ad elevato indice di isotatticit?,.copolimeri cristallini etilene/propilene-contenenti pi? dell' 80% in pe so di propilene.
4) Fibre secondo la rivendicazione 3, in cui i polimeri olefinici cristallini sono sotto forma di particelle aventi per almeno 1 '80% dimensione media maggiore pii 250 microns.
5) Fibre secondo le rivendicazioni precedenti in cui i polirneri sono funzionalizzati con acidi insaturi scelti fra acido acrilico, metacrilico, fumarico, maleico, crotonico, itaco nico .
6) Fibre secondo la rivendicazione 1, in cui i composti che si fanno reagire con i polimeri olefinici funzionalizzati sono scelti fra di(2-ossietil )-n-dodecilammina, di(2-ossietil )?nottadecilammina , n-dodeci1 (poiiossietilen )alcol, n-ottadecil (poliossietilen) alcol .
7) Processo per la preparazione di fibre secondo le rivendicazioni precedenti in cui le fibre poiiolef iniche cristalline funzionalizzate con acidi insaturi vengono fatte reagire con i composti reattivi con i gruppi acidi del polimero funziona lizzato a temperatura compresa fra 40? e,150?C, in dispersici ne acquosa.
8) Processo per la-preparazione -di fibre-secondo le rivendica -zioni precedenti in cui la reazione con i composti reattivi con i gruppi carbossilici viene effettuata sul polimero fun zionalizzato in mescole prima della estrusione in fibre.
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