PL117104B1 - Method of polyacrylonitrile fibre manufacture - Google Patents

Method of polyacrylonitrile fibre manufacture Download PDF

Info

Publication number
PL117104B1
PL117104B1 PL1978210985A PL21098578A PL117104B1 PL 117104 B1 PL117104 B1 PL 117104B1 PL 1978210985 A PL1978210985 A PL 1978210985A PL 21098578 A PL21098578 A PL 21098578A PL 117104 B1 PL117104 B1 PL 117104B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polymer
fiber
water
melt
acrylonitrile
Prior art date
Application number
PL1978210985A
Other languages
English (en)
Other versions
PL210985A1 (pl
Original Assignee
American Cyanamid Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Cyanamid Co filed Critical American Cyanamid Co
Publication of PL210985A1 publication Critical patent/PL210985A1/pl
Publication of PL117104B1 publication Critical patent/PL117104B1/pl

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/28Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/38Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds comprising unsaturated nitriles as the major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wlókna poliakrylonitrylowego o polepszonych wlasciwosciach barwienia a w szczególnosci o po¬ lepszonej intensywnosci barwy i mniejszej zmianie odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro.W sposobie wedlug wynalazku kontrola kryty¬ cznych etapów zapobiega tworzeniu sie struktury szczelinowej, pogarszajacej wlasciwosci barwienia wlókna przedzionego ze stopu.Biezaca produkcja wlókna poliakrylonitrylowego w celach handlowych opiera sie na sposobie prze¬ dzenia na mokro lub na sucho. W obu przypad¬ kach polimer akrylonitrylu rozpuszcza sie w od¬ powiednim rozpuszczalniku, wytlacza przez dysze do srodowiska koagulujacego w celu usuniecia rozpuszczalnika polimeru i poddaje takiej dodat¬ kowej obróbce, która jest niezbedna dla nadania wlóknu pozadanych wlasciwosci. Wlókno pozadane dla celów handlowych odznacza sie pelnym zakre¬ sem barwienia na wszelkie odcienie barw i posiada atrakcyjne wlasciwosci wlókiennicze. Jednakze ko¬ niecznosc uzycia rozpuszczalnika polimeru jest nie¬ pozadana cecha tych sposobów, gdyz zmusza do odzyskiwania rozpuszczalnika, aby uniknac zanie¬ czyszczenia srodowiska, co utrudnia obróbke. Po¬ zadanym sposobem wytwarzania wlókna poliakry¬ lonitrylowego byloby przedzenie ze stopu, jednak z uwagi na pogarszanie sie jakosci lub rozklad po¬ limeru akrylonitrylu ponizej jego temperatury top¬ nienia, tradycyjne sposoby przedzenia ze stopu, 10 15 25 odpowiednie dla innych polimerów, nie moga byc stosowane.Ostatnie osiagniecia w tej dziedzinie, jak opisane na przyklad w opisie patentowym Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 3.896.204 (A. Goodman i M.A.Suwyn) i w opisie patentowym Stanów Zjednoczo¬ nych Ameryki nr 3.984.601 (R.H. Blickenstaff), wskazuja, ze polimer akrylonitrylu i woda, uzyte w odpowiednich proporcjach i ogrzewane do tem¬ peratury wyzszej od temperatury wrzenia wody, pod cisnieniem wystarczajacym dla utrzymania wody w stanie cieklym, przeksztalcaja sie w jed¬ norodna, jednofazowa stopiona mase w tempera¬ turze nizszej od temperatury pogorszenia sie wla¬ sciwosci lub rozkladu polimeru akrylonitrylu. Do¬ swiadczenie uczy tez, ze z tej stopionej masy po¬ limeru akrylonitrylu i wody mozna przasc wlók¬ na, unikajac odzyskiwania rozpuszczalnika. Wlókno poliakrylonitrylowe uzyskane takimi zmodyfiko¬ wanymi sposobami przedzenia ze stopu odznacza sie struktura oslonietego rdzenia, spadkiem gesto¬ sci wszerz oslony, wyrazna struktura szczelinowa i polyskiem wynikajacym z wewnetrznie odbijane¬ go swiatla.Wystepowanie struktury szczelinowej we wlók¬ nach poliakrylonitrylowych jest powodem dwóch powaznych wad wlókien przedzionych ze stopu, co ujemnie wplywa na ich wartosc handlowa. Struk¬ tura szczelinowa wlókna, które jest nieprzezroczy¬ ste, zmniejsza znacznie intensywnosc barwy, co 117104117104 bedzie szczególowo opisane dalej i nie tylko zwie¬ ksza zapotrzebowanie barwnika dla uzyskania okreslonego odcienia koloru lecz równiez sprawia, ze uzyskanie ciemnych odcieni, takich jak czarne lub granatowe jest praktycznie niemozliwe. Struk- B tura szczelinowa, z uwagi na nietrwalosc podczas obróbki goracej na mokro, powoduje powazne zmiany odcieni (równiez okreslone dalej) w bar¬ wionym wlóknie poddanym obróbce goracej na mokro, uwypuklajac jeszcze bardziej sprawy bar- 10 wlenia wspomnianych wlókien poiiakryionitrylo- wych, przedzionych ze stopu.Wady barwienia opisane powyzej mozna najle¬ piej zrozumiec porównujac wlasciwosci barwienia wspomnianego wlókna poliakrylonitrylowego prze- 15 dziónego ze stopu z wlasciwosciami przedzionego tradycyjnie, na mokro, wlókna poliakrylonitrylo¬ wego, wytworzonego z tego samego polimeru. Dla porównania, próbki wlókien o jednakowym cieza¬ rze barwi sie w oddzielnych kapielach w jednako- 20 wych warunkach, przy uzyciu takich samych ilo¬ sci tego samego barwnika, aby uzyskac 100% zwiazanie barwnika przez obie próbki wlókna.Glebokosc odcienia lub intensywnosc barwy, uzy¬ skane na wlóknach przedzionych na mokro, ozna- 25 cza sie umownie jako równe 100, a glebokosc od¬ cienia uzyskana na wlóknach przedzionych ze sto¬ pu mierzy sie w odniesieniu do tej wielkosci. Wy¬ niki takich wybarwien wskazuja, ze intensywnosc barwienia wspólczesnych wlókien poliakrylonitry- 30 lowych przedzionych ze stopu wynosi tylko okolo 35—40 w stosunku do wlókien przedzionych na mokro. Takie wartosci sa znacznie nizsze od uwa¬ zanych za niezbedne z punktu widzenia przydatno¬ scihandlowej. *• Zabarwione wlókna, uzyskane w próbie porów¬ nawczej opisanej powyzej, po zabarwieniu poddaje sie suszeniu na powietrzu w temperaturze pokojo¬ wej (25°C). Porcja kazdej próbki tak wysuszonych wlókien podlega dalszemu suszeniu w suszarce w 41 temperaturze 149°C w ciagu 20 minut. Wspólczyn¬ niki odbicia promieniowania próbek suszonych na powietrzu i w suszarce mierzy sie i okresla zmia¬ ny odcienia. Wyniki wskazuja, ze wspólczesne wlókna poliakrylonitrylowe przedzione ze stopu u wykazuja zmiany odcienia 25—30 lub wiecej, pod¬ czas gdy tradycyjne wlókna poliakrylonitrylowe przedzione na mokro wykazuja zmiany odcienia 0—3. Zmiany odcienia wykazywane przez wlókna poliakrylonitrylowe przedzione ze stopu sa zbyt 50 duze z punktu widzenia przydatnosci handlowej.Istnieje wiec potrzeba wytworzenia wlókna po¬ liakrylonitrylowego przedzionego ze stopu, o ulep¬ szonej intensywnosci barwy i zmniejszonych zmia¬ nach odcienia. Wytworzenie takiego wlókna be- 55 dzie stanowic istotny postep w stanie techniki i zwiekszy wartosc handlowa opisywanego wlókna.Istnieje tez potrzeba opracowania sposobu wy¬ twarzania wlókna poliakrylonitrylowego przedzio¬ nego ze stopu, pozbawionego wad dotychczasowych eo sposobów i zapewniajacego zasadniczo iDezszczeli- nowe wlókno poliakrylonitrylowe o ulepszonej in¬ tensywnosci barwy i zmniejszonej zmianie odcie¬ nia pod wplywem goracej obróbki na mokro. Taki sposób zaspokoi od dawna odczuwana potrzebe 65 i bedzie stanowic istotny postep w stanie techniki.Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie wlók¬ no poliakrylonitrylowe przedzione ze stopu, o in¬ tensywnosci barwy co najmniej 6Q i zmianie od¬ cienia pod wplywem goracej obróbki na mokro mniejszej niz 15.Zgodnie z wynalazkiem, sposób wytwarzania wlókna poliakrylonitrylowego obejmujacy wytla¬ czanie jednorodnej jednofazowej stopionej masy polimeru akrylonitrylowego i wody poprzez dysze bezposrednio do strefy krzepniecia wypelnionej na¬ sycona para wodna pod cisnieniem i utrzymywanej w temperaturze 10—45°C ponizej temperatury top¬ nienia kompozycji polimer — woda a nastepnie rozciaganie otrzymanego wytloczonego produktu dajacego produkt zorientowany, polega na tym, ze stosuje sie kompozycje zawierajaca 80—90% wa¬ gowych poliakrylonitrylu i 10—20% wagowych wo¬ dy przy czym jako poliakrylonitryl stosuje sie po¬ limer zawierajacy co najmniej 50% wagowych akrylonitrylu i wystarczajaca ilosc ugrupowan hy- drofilowych oraz dowolna ilosc jednego lub wie¬ cej monomerów zdolnych do kopolimeryzacji z akrylonitrylem z wytworzeniem ugrupowan hydro- filowych a nastepnie wytloczone wlókno suszy sie w temperaturze termometru suchego w granicach 120—180°C i w temperaturze termometru wilgot¬ nego w granicach 60—100°C.Wlókno poliakrylonitrylowe przedzione ze sto¬ pu wytworzone sposobem wedlug wynalazku, ma ulepszona intensywnosc barwy i zmiane odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro w porów¬ naniu z dotychczasowymi wlóknami poliakryloni- trylowymi przedzionymi ze stopu, które zwykle maja wartosc intensywnosci barwy 35—40 i war¬ tosci zmiany odcienia pod wplywem goracej ob¬ róbki na mokro 25—30 lub wyzsze. W korzystnych przypadkach wlókno poliakrylonitrylowe przedzio¬ ne ze stopu wytworzone sposobem wedlug wyna¬ lazku, ma wartosc intensywnosci barwy co naj¬ mniej 75 i zmiane odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro 10 lub mniej.Sposób wedlug wynalazku zapewnia wlókno poliakrylonitrylowe przedzione ze stopu, zasadni¬ czo bezszczelinowe, o intensywnosci barwy co naj¬ mniej 60, korzystnie co najmniej 75 lub wiecej i zmianie odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro 10 lub ponizej 10. Sposób wedlug wyna- }azk uprowadzi do uzyskania przydatnego handlo¬ wo wlókna poliakrylonitrylowego przedzionego ze stopu i pozwala na wykorzystanie w praktyce za¬ let przedzenia ze stopu. Nieoczekiwanie, sposób we¬ dlug wynalazku, zapewniajac wlókno poliakryloni¬ trylowe przydatne handlowo, nadaje wlóknu te rózne wlasciwosci, które odrózniaja wspólczesne wlókna poliakrylonitrylowe przedzione ze stopu od tradycyjnych wlókien poliakrylonitrylowych prze¬ dzionych na mokro lub na sucho.Przez okreslenie „intensywnosc barwy" rozumie sie wzgledna wartosc koloru uzyskana przez zabar¬ wienia wlókna akrylonitrylowego, przedzionego ze stopu, okreslona iloscia wybranego barwnika w stosunku do wartosci koloru uzyskanej przez za¬ barwienie wlókna poliakrylonitrylowego, przedzio¬ nego na mokro, z tego samego polimeru przy po-117104 5 6 mocy tej camej ilosci tego samego barwnika, przy czym barwie wlókna poliakrylonitrylowego, prze- dzionego na mokro, nadaje sie umownie wzgledna wartosc 100. Róznice intensywnosci barwy pomie¬ dzy wlóknami poliakrylonitrylowymi przedzionymi ze stopu i na mokro przypisuje sie róznicom ich przejrzystosci, a róznice przejrzystosci przypisuje sie z kolei róznicom w szczelinowej budowie wló¬ kien, przy czym wlókna poliakrylonitrylowe prze¬ dzione na mokro maja zasadniczo budowe szcze¬ linowa.Przez okreslenie „zmiana odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro" rozumie sie zakres zmiany wartosci koloru zabarwionego wlókna po¬ liakrylonitrylowego, przedzionego ze stopu, po pod¬ daniu wlókna goracej obróbce na mokro w stosun¬ ku do zabarwionego wlókna suszonego na powie¬ trzu. Zmiane odcienia pod wplywem goracej obrób¬ ki na mokro przypisuje sie zmianom w budowie szczelinowej, nietrwalej podczas goracej obróbki na mokro.Chociaz budowa szczelinowa wlókna poliakrylo¬ nitrylowego przedzionego ze stopu wplywa ujem¬ nie zarówno na intensywnosc barwy jak i na zmia¬ ne odcienia pod wplywem goracej obróbki na mo¬ kro, to zaleznosc pomiedzy budowa szczelinowa i tymi wlasciwosciami barwienia nie wyraza sie prosta odwrotnoscia arytmetyczna. Na odwrót, wy¬ daje sie, ze nawet nieznaczny udzial objetosciowy budowy szczelinowej moze spowodowac duzy spa¬ dek intensywnosci barwy lub duza zmiane odcie¬ nia pod wplywem goracej obróbki na mokro. W pewnych przypadkach mozliwa jest poprawa in¬ tensywnosci barwy bez zapewnienia pozadanej nis¬ kiej wartosci zmiany odcienia pod wplywem go¬ racej obróbki na mokro. Szczególny pozadany wy¬ nik, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, obejmuje zarówno ulepszona intensywnosc barwy jak i zmniejszona zmiane odcienia pod wplywem gora¬ cej obróbki na mokro, prowadzac do uzyskania wlókna poliakrylonitrylowego, przedzionego ze sto¬ pu, o przydatnej wartosci handlowej.Wlókno poliakrylonitrylowe, przedzione ze sto¬ pu, wedlug wynalazku ma budowe nitkowata lub wlókna elementarnego, typowa dla wlókien natu¬ ralnych i syntetycznych. Jest ono syntetycznym wlóknem, przedzionym ze stopu, w którym sub¬ stancja formujaca jest zestaw polimeru akrylo¬ nitrylu, okreslany inaczej jako struktura sieciowa polimeru. W niniejszym wlóknie struktura siecio¬ wa polimeru jest zasadniczo jednorodona. Przez wyrazenie „jednorodna struktura sieciowa polime¬ ru" rozumie sie, ze struktura wlókna jest zasad¬ niczo jednorodna. Przez wyrazenie „jednorodna struktura sieciowa polimeru" rozumie sie, ze struk¬ tura wlókna jest zasadniczo jednakowa we wszy¬ stkich jego punktach. Oznacza to, ze wlókno jest zasadniczo bezszczelinowe, zasadniczo nie posiada jakiejkolwiek struktury typu rdzen-oslona i nie od¬ znacza sie zadna istotna zmiana gestosci na swym przekroju poprzecznym. W wyniku tego wlókno jest zasadniczo przejrzyste i odznacza sie trwalo¬ scia wobec goracej obróbki na mokro. Przez „za¬ sadniczo przejrzyste" rozumie sie, ze wlókno za¬ pewnia intensywnosc barwy co najmniej okolo 60, a korzystnie co najmniej okolo 70. Przez „trwalosc wobec goracej obróbki na mokro" rozumie sie, ze zabarwione wlókno wykazuje zmiane odcienia mniejsza niz 15, korzystnie mniejsza niz 10, gdy 5 poddane jest etapowi goracej obróbki na mokro.Wlókno, jako zasadniczo przejrzyste, jest z natury swej blyszczace i nie korzysta z wewnetrznego od¬ bicia jako zródla polysku.W sposobie wedlug niniejszego wynalazku wyróz¬ niamy cztery krytyczne wymagania, które musza byc spelnione, aby uzyskac pozadane wlókno. Eli¬ minacja któregokolwiek z tych wymagan doprowa¬ dzi do powstania wyraznej struktury szczelinowej, zmniejszonej intensywnosci barwy, zwiekszonej zmiany odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro i w ten sposób do zniweczenia przedmiotu niniejszego wynalazku.Pierwszym krytycznym wymaganiem sposobu wedlug niniejszego wynalazku jest koniecznosc uzycia, jako substancji wlóknoitwórczej, polimeru akrylonitrylu zawierajacego odpowiednia ilosc ugrupowan hydrofilowych. Uzycie polimerów akry¬ lonitrylu pozbawionych ugrupowan hydrofilowych nie zapewni budowy bezszczelinowej wlókna pod¬ czas przedzenia ze stopu, stanowiacego stopiona mase z woda, nawet jesli inne wymagania sposo¬ bu wytwarzania sa spelnione.Drugim krytycznym wymaganiem niniejszego wynalazku jest koniecznosc uzycia takiej ilosci wody w jednofazowej stopionej masie, która mies¬ ci sie w dolnej polowie zakresu zapewniajacego wystepowanie takiej masy w rozpatrywanych wa¬ runkach wytlaczania. Uzycie zbyt malej ilosci wody uniemozliwi oczywiscie zapewnienie jednofazowej stopionej masy, podczas gdy zbyt duza ilosc wody doprowadzi do wystapienia wyraznej struktury szczelinowej wlókna nawet przy spelnieniu innych wymagan sposobu wytwarzania.Trzecim krytycznym wymaganiem jest skiero¬ wanie powstajacego profilu bezposrednio do strefy krzepniecia wypelnionej para wodna pod cisnie¬ niem, gdzie utrzymuje sie odpowiednie warunki nasycenia i cisnienia. Skierowanie powstajacego profilu bezposrednio do strefy krzepniecia, utrzy¬ mywanych w innych warunkach doprowadziloby tam do niekontrolowanego wydzielania wody, co spowodowaloby spienienie profilu i doprowadziloby do powstania w nim oddzielnej fazy wodnej, a to po dalszej obróbce daloby w wyniku wyrazna bu¬ dowe szczelinowa. Jesli nie wprowadzi sie pow¬ stajacego profilu bezposrednio do strefy krzepnie¬ cia wypelnionej para wodna pod cisnieniem to wy¬ nikiem bedzie wyrazna budowa szczelinowa wlók¬ na nawet przy spelnieniu innych wmagan obróbki.Czwartym krytycznym wymaganiem jest susze¬ nie utwardzonego profilu, po wyjsciu ze strefy krzepniecia, we wlasciwych warunkach tempera¬ tury i wilgotnosci, aby usunac z profilu pozostala wode. Nawet jesli wszystkie trzy uprzednio wymie¬ nione krytyczne wymagania zostana spelnione, to niespelnienie tego czwartego krytycznego wymaga¬ nia równiez doprowadzi do wyraznej szczelinowej budowy powstalego wlókna.W nastepujacej dalszej dyskusji sposobu wedlug 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60U7104 8 niniejszego wynalazku uzyto pewnych okreslen, których definicje podano ponizej.Przez okreslenie „polimer akrylonitrylu" rozu¬ mie sie polimer zawierajacy co najmniej 50 pro¬ centów wagowych jednostek akrylonitrylu i dowol- 5 na pozostalosc jednej lub wiecej jednostek mono¬ meru lub polimeru, które ulegaja wspólpolimery- zacji z akrylonitrylem, aby spelnic wymaganie wprowadzenia ugrupowan hydrofilowych.Przez okreslenie „ugrupowania hydrofilowe" ro- \o zumie sie te fragmenty polimeru akrylonitrylu, które latwo uwadniaja sie w normalnych warun¬ kach temperatury i cisnienia. Takie ugrupowania zdolne sa do wiazania wody w warunkach tem¬ peratury i cisnienia, w których nitryle nie wiaza 15 wody lub traca wode zwiazana w warunkach wyz¬ szej temperatury i cisnienia. Do typowych ugru¬ powan hydrofilowych naleza, na przyklad, grupy kwasu sulfonowego, segmenty polialkoholu winylo¬ wego, grupy kwasu karboksylowego, grupy amido- 2o we, grupy hydroksylowe, grupy imidazolinowe i podobne.Przez okreslenie „zasadniczo bezszczelinowy" i podobne okreslenia rozumie sie, ze profil lub wlók¬ no ma budowe w takim stopniu bezszczelinowa, 25 aby umozliwic uzyskanie co najmniej minimalnej wartosci intensywnosci barwy i uzyskanie wartosci zmiany odcienia pod wplywem goracej obróbki na mokro ponizej 10.Przez okreslenie „jednorodna jednofazowa sto- 30 piona masa" rozumie sie zestaw w cieklej postaci, którego skladniki sa w nim równomiernie rozmie¬ szczone tworzac jednolity uklad, którego poszcze¬ gólne czesci skladowe sa wspólnie stopione i nie do rozróznienia. Takie zestawy polimeru akrylo- 35 nitrylu i wody sa znane w dotychczasowej tech¬ nice.Zawartosc ugrupowan hydrofilowych znajduja¬ cych sie w polimerach altrylonitrylu, przydatnych w sposobie wedlug wynjalazku, waha sie w szero- 4q kim zakresie zaleznie ,od rodzaju uzytych ugrupo¬ wan hydrofilowych, zawartosci akrylonitrylu w po¬ limerze, obecnosci lub nieobecnosci wiecej niz jed¬ nego, typu ugrupowania hydrofilowego, ciezaru cza¬ steczkowego polimeru, rodzaju polimeru akryloni- 45 tjylu itp. Z uwagi na duza róznorodnosc polime¬ rów akrylonitrylu przydatnych jako polimery wlóknotwórcze, nie jest mozliwe podanie znacza¬ cego zakresu zawartosci ugrupowan hydrofilowych, przydatnego dla stosowania wobec wszystkich oma- 50 wianych polimerów akrylonitrylu. Jednakze mozna latwo okreslic uzyteczna zawartosc zgodnie z za- zasadami podanymi ponizej.Obecnosc ugrupowan hydrofilowych w uzytecz¬ nym polimerze akrylonitrylu mozna uzyskac licz- 55 nymi drogami. Pierwsza droga wprowadzenia ta¬ kich ugrupowan do polimeru akrylonitrylu jest kopolimeryzacja akrylonitrylu z odpowiednimi ilos¬ ciami hydrofilowego komonomeru, takiego jak akrylaimd, kwas akrylowy, kwas akryloamidome- 6o tylopropanosulfonowy, hydroksypropyloakrylan i alkohol allilowy. Inna droga jest polimeryzacja za¬ wartego monomeru, prowadzaca do powstania po¬ limeru akrylonitrylu w obecnosci ukladu inicjuja¬ cego typu redox, wprowadzajacego hydrofilowe ss grupy koncowe na konce lancucha polimeru, takie jak grupy kwasu sulfonowego. Jeszcze inna droga jest polimeryzacja zawartego monomeru w obec¬ nosci uprzednio wytworzonego hydrofilowego poli¬ meru, takiego jak polialkohol winylowy, kwas po- liakrylowy, poliwinylopirolidon, glikol polietyleno¬ wy, poliakrylamid i glikol polipropylenowy. Wciaz inna druga jest hydroliza odpowiedniej czesci jed¬ nostek akrylonitrylu w wytworzonym uprzednio polimerze akrylonitrylu, aby uzyskac ugrupowania hydrofilowe ,takie jak grupy kwasu karboksylowe¬ go i/lub grupy amidowe. Nastepnie, czesc jednostek akrylonitrylu z uprzednio wytworzonego polimeru akrylonitrylu moze ulec modyfikacji poprzez od¬ powiednia reakcje, aby uzyskac jednostki hydro¬ filowe, na przyklad poprzez reakcje z etylenodwu- amina uzyskuje sie grupy imidazolinowe. Te i inne sposoby znane w dotychczasowym stanie techniki mozna stosowac oddzielnie lub lacznie, aby uzyskac zwiekszenie zawartosci ugrupowan hydrofilowych w polimerze akrylonitrylu.Zawartosc ugrupowan hydrofilowych, niezbedna w danym polimerze akrylonitrylu, równa jest ta¬ kiej ich ilosci, która umozliwia kontrole predkosci uwalniania wody z powstajacego profilu, aby za¬ pobiec powstawania szczelin na skutek szybkiego uwalniania sie oparów wody z profilu lub pow¬ stawaniu oddzielnej fazy wodnej w profilu, gdy powstajacy profil zestala sie w strefie krzepniecia, wypelnionej para wodna pod cisnieniem. Ilosc ta¬ kich ugrupowan hydrofilowych obecnych w poli¬ merze akrylonitrylu powinna byc wystarczajaca dla kontroli uwalniania sie wody z powstajacego profilu, jak wskazano w zwiazku z warunkami obróbki lecz nie powinna byc tak duza, aby wply¬ wac ujemnie na wlasciwosci wlóknotwórcze poli¬ meru akrylonitrylu. Sadzi sie, ze ugrupowania hy¬ drofilowe zdolne sa do wiazania i uwalniania tj. przenoszenia wody wewnatrz struktury wlókna z predkoscia podlegajaca kontroli. Gdy zestaw poli¬ meru akrylonitrylu i wody znajduje sie w warun¬ kach temperatury i cisnienie stopionej masy wów¬ czas woda zwiazana jest przez grupy nitrylowe jak równiez przez ugrupowania hydrofilowe. Gdy tem¬ peratura i cisnienie obnizaja sie przy przejsciu po¬ wstajacego profilu do strefy krzepniecia wypel¬ nionej para wodna pod cisnieniem, wówczas woda uwalnia sie z grup nitrylowych i jest przenoszo¬ na przez ugrupowania hydrofilowe na zewnatrz struktury profilu, zapobiegajac powstawaniu struk¬ tury szczelinowej pod wplywem gwaltownego uwalniania sie wody z zestawu profilu i powsta¬ niu oddzielnej fazy wodnej, w strukturze profilu. To przenoszenie wody z wnetrza struktury profilu na zewnatrz niej trwa dalej, gdy profil pozostaje w strefie krzepniecia, wypelnionej para wodna pod cisnieniem, az do momentu, gdy zawartosc wody ustala sie chwilowo bez tworzenia wyraznej struk¬ tury szczelinowej lub oddzielnej fazy wodnej w profilu. Zestalony w ten sposób i czesciowo wysu¬ szony profil moze bezpiecznie pozostawac na po¬ wietrzu i podlegac dalszej obróbce, obejmujacej takze usuniecie z niego reszty wody.Polimer akrylonitrylu bedzie zawierac co naj¬ mniej 50% wagowych akrylonitrylu i wystarczaja-117104 9 10 ca ilosc ugrupowan hydrofilowych, zgodnie ze wskazaniem. Pozostalosc zestawu moze obejmowac jeden lub wiecej nastepujacych monomerów: Monomery hydrofobowe — metakrylan metylu, akrylan etylu, akrylan butylu, akrylan metoksy- 5 metylu, akrylan beta-chloroetylu, a takze odpo¬ wiadajace estry kwasu metakrylowego i kwasu chloroakrylowego; chlorek winylu, fluorek winylu, bromek winylu, chlorek winylidenu, bromek winy- lidenu, chlorek allilu, 1-chloro-l-bromoetylen; me- 10 takrylonitryl; metylowinyloketon; mrówczan winy¬ lu, octan winylu, propionian winylu, stearynian wi¬ nylu, benzoesan winylu; N-winyloftalimid, N-wi- nylobursztynimid; estry metylenomalonowe; estry itakonowe, N-winylokarbazol; winylofuran; estry 15 alkilowinylowe; cytrakonian dwuetylu, dwuetylo- mezakonian; styren, dwubromostyren, winylonafta- len; 2-metylo-l-winyloimidazol, 4-metylo-l-winy:o- imidazol, 5-metylo-l-winyloimidazol; i podobne.Monomery hydrofilowe — kwas akrylowy, kwas 20 metakrylowy, kwas alfachloroakrylowy, kwas ita- konowy, kwas winylosulfonowy, kwas styrenosulfo- nowy, kwas metallilosulfonowy, kwas p-metoksy- allilobenzenosulfonowy, kwas akryloamidometylo- propanosulfonowy, kwasy etyleno-a, ^-dwukarbo- 25 ksylowe i ich sole; akrylamid, metakrylamid, dwu- metyloakrylamid, izopropyloakrylamid; alkohol al- lilowy, 2-winylopirydyna, 4-winylopirydyna, 2-me- tylo-5-winylopirydyna; winylopirolidon; winylopi- perydon; 1,2-dwuhydroksypropylometakrylan, me- 30 takrylan hydroksyetylu; metosiarczan metakrylanu l-trójmetyloamoniowo-2-hydroksypropylu; i podob¬ ne.Po wybraniu odpowiedniego polimeru akryloni¬ trylu, zawierajacego ugrupowania hydrofilowe, we- 35 wedlug wskazania, nastepnym koniecznym krokiem jest zapewnienie jednorodnej, jednofazowej sto¬ pionej masy przy uzyciu najmniejszej ilosci wody niezbednej do uzyskania takiej masy w rozwaza¬ nych warunkach wytlaczania. Odpowiednie poste- 40 powanie dla okreslenia wlasciwego skladu stopio¬ nej masy polega na zbudowaniu wykresu fazowe¬ go dla róznych zestawów polimeru i wody jako funkcji temperatury, pod cisnieniem wystarczaja¬ cym dla utrzymania wody w stanie cieklym. Taki 45 wykres pozwoli znalezc najnizsza temperature top¬ nienia stopionej masy, temperature ponizej której polimer nie stopi sie niezaleznie od ilosci obecnej wody. Tej najnizszej temperaturze topnienia sto¬ pionej masy bedzie odpowiadac jedna, scisle okres- 50 lona ilosc wody, która zapewnia powstanie jedno¬ fazowej stopionej masy, podczas gdy mniejsze ilo¬ sci wody prowadza do powstania ukladu dwufazo¬ wego, zawierajacego stopiona mase jako jedna fa¬ ze, a nie stopiony polimer jako druga, zas wieksze 55 ilosci wody prowadza do powstania ukladu dwu¬ fazowego, zawierajacego stopiona mase jako jedna faze, a wode jako druga. W miare jak tempera¬ tura wzrasta od najnizszej temperatury topnienia stopionej masy, ilosc wody zapewniajacej powsta- eo nie' jednofazowej stopionej masy utworzy zakres wartosci, rozszerzajacy sie ze wzrostem wartosci temperatury. Zakres uzytecznych ilosci wody bedzie posiadac wartosc minimalna, ponizej której nie mezna uzyskac jednofazowej stopionej masy oraz 65 wartosc maksymalna, powyzej której nie uzyska sie jednofazowej stopionej masy.Dla wyjasnienia zaleznosci skladu jednofazowej stopionej masy od wzrostu temperatury przyjmuje sie nastepujaca hipotetyczna sytuacje. Zakladamy, ze typowy zestaw polimeru ma najnizsza tempe¬ rature topnienia jednofazowej stopionej masy rów¬ na 150°C i tworzy taka mase o skladzie 100 cze¬ sci polimeru i 25 czesci wody. Jesli temperature masy podniesie sie do 160°C, to ilosc wody, która pozwala uzyskac jednofazowa stopiona mase moze wynosic od 20 do 30 czesci na 100 czesci polimeru.Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, ilosc wody, która nalezy uzyc do wytworzenia jednofazowej stopionej masy znajduje sie w dolnej polowie za¬ kresu koniecznej ilosci, odpowiadajacemu zastoso¬ wanej temperaturze wytlaczania. Tak wiec, w hi¬ potetycznej sytuacji, ilosc wody bedzie wynosic okolo 20—25 czesci na 100 czesci polimeru, gdy wytlaczanie prowadzi sie w 160°C.Po okresleniu skladu jednofazowej stopionej ma¬ sy, jak równiez skladu polimeru i temperatury wy¬ tlaczania, wedlug wskazan, stopiona mase wytla¬ cza sie przez dysze bezposrednio do strefy krzep¬ niecia wypelnionej para wodna pod cisnieniem. W tej strefie krzepniecia panuje cisnienie wyzsze od atmosferycznego z uwagi na cisnienie pary wod¬ nej, a temperatura i stopien nasycenia sia wystar¬ czajace dla uzyskania tworzacego sie zestalonego profilu i dla zapobiezenia powstaniu oddzielnej fa¬ zy wodnej w zestalonym profilu podczas usuwania z niego wody. Cisnienie pary wodnej powinno za¬ pewnic temperature, w której profil bedzie sie ze¬ stalac, a ta temperatura bedzie zalezec od uzytego skladu polimeru, zawartosci wody w stopionej ma¬ sie i temperatury wytlaczania. Dzieki zastosowa¬ niu strefy krzepniecia wypelnionej para wodna pod cisnieniem unika sie gwaltownego uwalniania opa^ rów wody z powstajacego profilu, co ma miejsce, gdy powstajacy profil styka sie bezposrednio z po¬ wietrzem lub innymi srodowiskami. Uzycie ilosci wody z dolnej czesci zakresu, przy tworzeniu sto¬ pionej masy, pomaga uniknac gwaltownego wy¬ dzielania sie oparów wody i zmniejszyc calkowita ilosc wody usuwanej z profilu unikajac powsta¬ nia w nim oddzielnej fazy wodnej. Uzycie zestawu polimeru zawierajacego w sobie ugrupowania hy¬ drofilowe umozliwia przeniesienie wody z wnetrza powstajacego profilu na zewnatrz, unikajac po¬ wstania w profilu oddzielnej fazy wodnej.Cisnienie pary wodnej, zastosowane w strefie krzepniecia, okresli temperature strefy, a tym sa¬ mym bedzie wyznaczac temperature profilu pod¬ czas jego przebywania w strefie krzepniecia. Ilosc wody znajdujaca sie w stopionej masie i sklad po¬ limeru wplywaja na temperature, w której zesta¬ la sie powstajacy profil, a wiec niemozliwe jest podanie znaczacego zakresu cisnienia pary wodnej, który obejmie wszystkie kombinacje skladów po¬ limeru i zawartosci wody w stopionej masie. Jed¬ nakze, wykres fazowy wody i skladu polimeru, uzywany do okreslenia minimalnej zawartosci wo¬ dy i temperatury wytlaczania, pozwala wyznaczyc odpowiednia temperature krzepniecia. Na ogól, tem¬ peratura krzepniecia powinna byc co najmniej11 117104 12 okolo 10 stopni nizsza od temperatury topnienia stopionej masy o okreslonej zawartosci wody i po¬ limeru, ale na ogól nie wiecej niz okolo 45 stopni ponizej tej temperatury topnienia. W tym zakre¬ sie zachodzi wlasciwe krzepniecie bez tworzenia oddzielnej fazy wodnej, a dalsza obróbka jest lat¬ wo wykonywana, W korzystnym, zastosowaniu wynalazku powsta¬ jacy profil poddaje sie rozciaganiu orientujacemu w strefie krzepniecia wypelnionej para wodna pod cisnieniem, wykorzystujac panujace tam warunki.Profil znajdujacy sie w strefie krzepniecia wypel¬ nionej para wodna pod cisnieniem, chociaz zesta¬ lony, jest jednak w stanie plastycznym i moze la¬ two poddawac sie silom rozciagajacym. Na ogól mozliwe jest uzyskanie stosunku rozciagania w za¬ kresie od 25 lub wiecej w jednym lub wiecej roz- ciaganiach. Rozciaganie takie nie tylko ulepsza wlasciwosci fizyczne obrabianego wlókna, lecz równiez umozliwia uzyskanie szerokiego zakresu wartosci denier wlókna dla okreslonej wielkosci otworu dyszy.Po opuszczeniu strefy krzepniecia, wypelnionej para wodna pod cisnieniem, profil wydostaje sie na powietrze poprzez odpowiedni wylot utrzymu¬ jacy cisnienie. Profil zawiera pozostala ilosc wody w postaci pojedynczej fazy polimer-woda, trwalej wobec dalszej obróbki. Pozostala ilosc wody musi byc usunieta z profilu w warunkach wilgotnosci i temperatury, które pozwola uniknac tworzenia sie oddzielnej fazy wodnej w profilu. Na ogól, wa¬ runki takie-okreslaja temperature suchego termo¬ metru w zakresie okolo 120—180°C i temperature wilgotnego termometru w zakresie okolo 60—100°C w czasie wystarczajacym dla usuniecia pozostalej ilosci wody, która moze utworzyc oddzielna faze wodna w mozliwej strukturze wlókna. Aczkolwiek mozna wykonac inne etapy obróbki przed usunie¬ ciem pozostalej ilosci wody z zestalonego profilu; to jednak konieczne jest przeprowadzenie usunie¬ cia pozostalej ilosci wody przed wystapieniem ja¬ kiegokolwiek niekontrolowanego lub nie spowodo¬ wanego naprezeniem kurczenia sie profilu. Ten etap Usuwania wody mozna prowadzic, gdy profil znaj £mje sie w warunkach podatnych na skurcze¬ nie lub pod naprezeniem. Po usunieciu pozostalej ilosci wody, wedlug wskazan, mozna prowadzic w miare potrzeby takze takie dodatkowe etapy ob¬ róbki jakie sa przewidziane dla typowego prze¬ twórstwa.Wynalazek jest pelniej objasniony nastepujacymi przykladami, w których wszystkie czesci i pro¬ centy sa wagowe, a ile nie zaznaczono inaczej.W nastepujacych przykladach podano wartosci intensywnosci barwy i zmiany odcienia. Wartosci te uzyskano zgodnie z nastepujacym postepowa¬ niem.Intensywnosc barwy — Próbke wlókna zabar¬ wia sie Blekitem Zasadowym 1 w stezeniu 0,5% wagowego, w stosunku do ciezaru wlókna, az do calkowitego wyczerpania. Zabarwiona próbke szu- szy sie nastepnie na powietrzu w temperaturze po¬ kojowej i dokonuje pomiaru wspólczynnika odbi¬ cia promieniowania przez porównanie z próbka kontrolna, stosujac Color-Eye przy 620 milimikro- nach. Próbke kontrolna stanowi handlowe wlókno akrylowe, przedzione na mokro, o takim samym denier, sposobie barwienia i obróbki jak wlókno badane. Wyniki podaje sie w postaci procentowego 5 odbicia w stosunku do wartosci uzyskanej dla próbki kontrolnej. W przypadku, gdy wlókno ba¬ dane ma strukture bardziej szczelinowa niz kon¬ trolne, wówczas wiecej swiatla ulegnie rozprosze¬ niu i zabarwione wlókno badane wykaze mniej niz io 100% odbicia przy 620 milimikronach. Wlókno be¬ dzie równiez mialo wyglad slabiej zabarwionego niz kontrolne.Zmiana odcienia — Próbke dwudziestogramo- wa zgrzeblonego i wypranego wlókna zabarwia sie 15 Blekitem Zasadowym w stezeniu 0,5% wagowego w stosunku do ciezaru wlókna, gotujac az do cal¬ kowitego wyczerpania. Jedna porcje zabarwionego wlókna suszy sie na powietrzu w temperaturze pokojowej. Inna porcje suszy sie w suszarce w 20 149°C w, ciagu 20 minut. Wspólczynniki odbicia promieniowania obydwu próbek okresla sie przy pomocy Color-Eye przy 620 milimikronach. Zmia¬ na wspólczynnika odbicia promieniowania próbki suszonej w suszarce w stosunku do wspólczynni- 25 ka odbicia promieniowania próbki suszonej na po¬ wietrzu stanowi zmiane odcienia.Przyklad I. Polimer zawierajacy 89,3% wa¬ gowych jednostek akrylonitrylu i 10,7% wagowych jednostek metakrylanu metylu, wytworzony przy pomocy ukladu redox zlozonego z nadsiarczanem sodu i meta-kwasnego siarczynu sodu jako inicja¬ tora, uzyskano poprzez polimeryzacje w zawiesi¬ nie, otrzymujac polimer o ciezarze czasteczkowym „ 48.000 (Mk). Grupy koncowe polimeru zawieraly ilosc grup kwasu sulfonowego wystarczajaca dla zapewnienia zawartosci siarki 0,167% wagowego.Do 82,3 czesci polimeru dodano 17,7 czesci wody, aby uzyskac zestaw odpowiedni dla stopionej masy.Zestaw ogrzewano lacznie z wytlaczarka slimako- 40 wa, uzyskujac jednofazowa stopiona mase, która wytlaczano przez dysze posiadajaca 9060 otworów, kazdy o srednicy 120 mikronów. Strefa topienia w wytlaczarce piala temperature 190°C, a tempe¬ ratura na wylocie strefy tloczenia wynosila 200°C.Wydajnosc wytlaczania wynosila 27,5 kg na godzi¬ ne. Profil byl wytlaczany bezposrednio do strefy krzepniecia, wypelnionej para wodna pod cisnie¬ niem, utrzymywanej pod cisnieniem nasyconej pary wodnej 1,4 atn. Podczas przebywania w strefie krzepniecia, wypelnionej para wodna pod cisnie¬ niem, profil byl rozciagany w pierwszym etapie w stosunku 3,7, a w drugim etapie w stosunku 12,0 do predkosci liniowej wytlaczania przez dysze uzy- 55 skujac calkowity stosunek rozciagania 44,3. Wy¬ tworzone wlókno mialo denier 2,4 dla wlókna ele¬ mentarnego. Wlókno podzielono na trzy porcje i poddano nastepujacej dalszej obróbce: Pierwsza porcje przetwarzano tradycyjnie dla J(| celów porównawczych. Rozciagniete wlókna ele¬ mentarne poddano parowaniu w autoklawie pod cisnieniem pary wodnej w ciagu 15 minut, wlókna byly podatne na skurczenie. Nastapil skurcz 30% i powstalo wlókno posiadajace 3,4 denier (wlókno elementarne. Wlókno \q odznacza sie intensyw-1171Ó4 13 14 noscia barwy 40 i zmiana odcienia 13 pod wply¬ wem goracej obróbki na mokro.Druga porcje rozciagnietych wlókien elemen¬ tarnych poddano suszeniu w stanie podatnym na skurczenie, w temperaturze termometru suchego 150°C i temperaturze termometru wilgotnego 90°C w ciagu 20 minut. Nastepnie wlókna elementarne poddano parowaniu w autoklawie pod cisnieniem pary wodnej 5 kg w ciagu 15 minut, wlókna byly w stanie podatnym na skurczenie. Nastapil skurcz 30% i uzyskano wlókno posiadajace 3,4 denier (wlókno elementarne). Wlókno to odznaczalo sie intensywnoscia barwy 62 i zmiana odcienia 13.Trzecia porcje rozciagnietych wlókien elementar¬ nych poddano klimatyzacji w stanie podatnym na skurczenie, temperaturze termometru suchego 150°C i temperaturze termometru wilgotnego 90°C w ciagu 20 minut. Nastepnie wlókna elementarne poddano ogrzewaniu na sucho w stanie podatnym na skurczenie w ciagu 3 minut w 200°C. Nastapil skurcz 21% i uzyskano wlókno posiadajace 3,0 denier/wlókna elementarne. Wlókno to odznaczalo sie intensywnoscia barwy 62 i zmiana odcienia 5.Przyklad II. Zastosowany polimer mial cie¬ zar czasteczkowy 41.000 (Mk) i skladal sie z: 10 15 Monomer % wagowy 25 30 Akrylonitryl 87,0 Metakrylan metylu 2,0 Metakrylonitryl 10,0 Kwas akryloamidometylopropanosulfonowy 1,0 Do 82 czesci polimeru dodaje sie 18 czesci wody 35 i 0,25 czesci stearynianiu cynku jako srodka smar¬ nego. Mieszanine polimer-woda przetwarza sie sto¬ sujac wytlaczarke slimakowa i dysze posiadajaca 2.937 otworów, kazdy o srednicy 160 mikronów.Temperatura stopu wynosila 197°C, a na wylocie 40 ze strefy tloczenia 171°C. Stopiony polimer wytla¬ czano z wydajnoscia 16,3 kg/h do strefy krzepnie¬ cia wypelnionej para wodna pod cisnieniem i u- trzymywanej pod cisnieniem nasycone pary wod¬ ne 1,4 atn. Profil byl rozciagany podczas przeby- 45 wania w strefie krzepniecia, w dwóch etapach osiagajac stosunek rozciagania 7,6 w pierwszym etapie i calkowity stosunek rozciagania 37,1 w od¬ niesieniu do predkosci liniowej wytlaczania stopu przez dysze i uzyskujac wlókno elementarne po- 50 siadajace 5 denier.Rozciagniete wlókno elementarne klimatyzowa¬ no w stanie podatnym na skurczenie w ciagu 20 minut w suszarce utrzymywanej w temperaturze termometru suchego 150°C i temperaturze termo- 55 metru wilgotnego 90°C. Klimatyzowane wlókno bylo nastepnie umieszczane w autoklawie pod cisnie¬ niem pary wodnej 5 kg w ciagu 15 minut w stanie podatnym na skurczenie. Wlókno elementarne uleglo skurczeniu 23% i powstalo wlókno posiada- 80 jace 7,1 denier/wlókno elementarne. Wlókno wy¬ kazywalo intensywnosc barwy 63 i zmiane odcie¬ nia 14.Przyklad III. Powtórzono postepowanie z przykladu II z nastepujacymi wyjatkami. Polimer 65 mial ciezar czasteczkowy 40.000 (Mk) i nastepuja¬ cy uklad: Monomer % wagowy Akrylonitryl 87,5 Metakrylan metylu 11,5 Kwas akryloamidometylopropanosulfonowy 1,0 Do 86,6 czesci polimeru dodano 13,4 czesci wody i 0,25 czesci steraynianu gliceryny jako srodka smarnego. Dysza miala 2937 otworów, kazdy o srednicy 120 mikronów, temperatura stopu wyno¬ sila 172°C, a na wylocie ze strefy wytlaczania 153°C. Stopiony polimer przetwarzano z wydaj¬ noscia 15,9 kg/h, a rozciaganie prowadzono w dwóch etapach, osiagnieto stosunek rozciagania 5,5 w pierwszym etapie i calkowity stosunek rozcia¬ gania 42,9 uzyskujac wlókno elementarne posiada¬ jace 3,7 denier. Wlókno klimatyzowano i przetwa¬ rzano w autoklawie, jak w przykladzie II, podczas przetwarzania wystapil skurcz 30% i powstalo wlókno posiadajace 5,3 denier/wlókno elementar¬ ne. Wlókno odznaczalo sie intensywnoscia barwy 72 i zmiana odcienia 13.Przyklad IV. Powtórzono postepowanie z przykladu II. Polimer mial ciezar czasteczkowy 49.000 (Mk), a uzyskano go przez polimeryzacje akrylonitrylu i metakrylanu metylu w obecnosci polialkoholu winylowego w taki sposób, ze osta¬ teczny sklad obejmowal 82,5 czesci akrylonitrylu, 11,0 metakrylanu metylu i 6,5 czesci polialkoholu winylowego. Do 79,5 czesci polimeru dodano 20,5 czesci wody i 0,25 czesci stearynianiu gliceryny jako srodka smarnego. Stopiony polimer mial tempera¬ ture 178°C, a temperatura na wylocie ze strefy wytlaczania wynosila 161°C. Stop wytlaczano z wydajnoscia 12,7 kg/h. Rozciaganie prowadzono przy stosunku 3,7 w pierwszym etapie i calkowitym stosunku 34,1 uzyskujac wlókno elementarne 5 de¬ nier. Wlókna elementarne klimatyzowano jak w przykladzie II, a podczas tej obróbki nastapil skurcz 32% i powstalo wlókno posiadajace 8,0 denier/ /wlókno elementarne. Wlókno odznaczalo sie inten¬ sywnoscia barwy 74 i zmiana odcienia 5.Przyklad V. Powtórzono postepowanie z przykladu II. Polimer wytworzono w obecnosci po¬ lialkoholu winylowego w taki sposób, ze ostateczny sklad obejmowal 84,1 czesci akrylonitrylu, 11,9 czesci metakrylanu metylu, 0,5 czesci kwasu akry- loamidometylopropanosulfonowego i 3,5 czesci po¬ lialkoholu winylowego. Polimer mial ciezar cza¬ steczkowy 41.900 (Mk). Do 82 czesci zestawu poli¬ meru dodano 18 czesci wody i 0,25 czesci steary¬ nianu gliceryny jako srodka smarnego. Dysza mia¬ la 2937 otworów, kazdy o srednicy 120 mikronów.Stopiony polimer mial temperature 178°C, a na wylocie ze strefy wytlaczania notowano 166°C.Stop wytlaczano z wydajnoscia 12,7 kg/h. Roz¬ ciaganie prowadzono przy stosunku 3,4 w pierw¬ szym etapie i calkowitym stosunku 18,6 uzysku¬ jac wlókno elementarne posiadajace denier 3. Wlók¬ na elementarne klimatyzowano jak w przykladzie IV, a podczas tej obróbki nastapil skurcz 30% i powstalo wlókno posiadajace 5 denier/wlókno ele-117104 15 16 mentarne. Wlókno odznaczalo sie intensywnoscia barwy 81 i zmiana odcienia 15.Przyklad VI. Powtarza sie postepowanie z przykladu V stosujac taki sam zestaw polimeru.Do 84,8 czesci zestawu polimeru dodano 15,2 czesci wody i 0,25 czesci stearynianu gliceryny jako srod¬ ka smarnego. Stopiony polimer mial temperature 175°C, a na wylocie ze strefy wytlaczania byla temperatura 162°C. Stopiony polimer przetwarza¬ no z wydajnoscia 15 kg/h. Pierwszy etap rozciagania prowadzono przy stosunku 3,4, a calkowity stosunek rozciagania wyniósl 29,2 i uzyskano wlókno elemen¬ tarne posiadajace denier 3. Wlókna elementarne klimatyzowano w stanie podatnym na skurczenie w temperaturze termometru suchego 138°C i tem¬ peraturze termometru wilgotnego 74°C w ciagu 20 minut, po czym prowadzono obróbke w autokla¬ wie przy 5 kg pary wodnej w ciagu 15 minut, a wówczas nastapil skurcz 30% i powstalo wlókno posiadajace 4,6 denier/wlókno elementarne. Wlókno odznaczalo sie intensywnoscia barwy 77 i zmiana odcienia 12.Przyklad VII. Powtórzono sposób z przy¬ kladu V stosujac taki sam zestaw polimeru. Do 82,7 czesci zestawu polimeru dodano 17,3 czesci wody i 0,25 czesci stearynianu gliceryny jako srod¬ ka smarnego. Stop mial temperature 175°C, a na wylocie ze strefy wytlaczania byla temperatura 158°C. Stop wytlaczano z wydajnoscia 15 kg/h.Pierwszy etap rozciagania wykonano przy stosun¬ ku 3,2, a calkowite rozciaganie przy stosunku 28,6 uzyskujac wlókno elementarne posiadajace denier 3. Wlókno klimatyzowano jak w przykladzie V, a podczas tej obróbki wystapil skurcz 30% i uzyska¬ no wlókno posiadajace 5,0 denier/wlókno elemen¬ tarne. Wlókno odznaczalo sie intensywnoscia bar¬ wy 83 i zmiana odcienia 9.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókna poliakrylonitrylo- wego obejmujacy wytlaczanie jednorodnej jedno¬ fazowej stopionej masy polimeru akrylonitrylowego i wody poprzez dysze bezposrednio do strefy krzep¬ niecia wypelnionej nasycona para wodna pod cis¬ nieniem i utrzymywanej w temperaturze 10—45°C ponizej temperatury topnienia kompozycji polimer — woda a nastepnie rozciaganie otrzymanego wy- 15 20 30 35 40 45 tloczonego produktu, znamienny tym, ze stosuje sie .kompozycje zawierajaca 80—90% wagowych po- liakrylonitrylu i 10—20% wagowych wody przy czym jako poliakrylonitryl stosuje sie polimer za¬ wierajacy co najmniej 50% wagowych atrylonitry- lu i wystarczajaca ilosc ugrupowan hydrofilowych oraz dowolna ilosc jednego lub wieecej monomerów zdolnych do kopolimeryzacji z akrylonitrylem z wytworzeniem ugrupowan hydrofilowych a nastep¬ nie wytloczone wlókno suszy sie w temperaturze termometru suchego w granicach 120—180°C i w temperaturze termometru wilgotnego w granicach 60—100°C. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze polimer akrylonitrylu posiada koncowe grupy kwa¬ su sulfonowego wystarczajace dla zapewnienia za¬ wartosci siarki 0,167% wagowych. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako polimer akrylonitrylu stosuje sie polimer za¬ wierajacy 87% wagowych akrylonitrylu, 2% wa¬ gowe metakrylanu metylu, 10% wagowych meta- krylonitrylu i 1% wagowych kwasu akryloamido- metylopropanosulfonowego. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako polimer akrylonitrylu stosuje sie polimer za¬ wierajacy 87,5% wagowych akrylonitrylu, 11,5% wagowych metakrylanu metylu i 1,0% wagowych kwasu akryloamidometylopropanosulfonowego. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako polimer akrylonitrylu stosuje sie polimer otrzymany przez polimeryzacje 82,5% wagowych akrylonitrylu i 11,0% wagowych metakrylanu w obecnosci 6,5 czesci polialkoholu winylowego. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako polimer akrylonitrylu stosuje sie polimer otrzymany przez polimeryzacje 84,1% wagowych akrylonitrylu, 11,9% wagowych metakrylanu me¬ tylu i 0,5 wagowego kwasu akryloamidometylopro- panosulfonowego, w obecnosci 3,5% wagowych po¬ lialkoholu winylowego. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze powstajacy profil rozciaga sie podczas jego prze¬ bywania w strefie krzepniecia, wypelnionej para wodna pod cisnieniem, przy stosunku rozciagania 25 lub wiekszym, w jednym lub wiecej etapach. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dodatkowo stosuje sie srodek smarny typu stea¬ rynianu gliceryny.Bltk 852/82 95 egz. A-4 Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.
PL1978210985A 1977-11-17 1978-11-16 Method of polyacrylonitrile fibre manufacture PL117104B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85301477A 1977-11-17 1977-11-17
US05/895,576 US4205039A (en) 1977-11-17 1978-04-12 Process for melt-spinning acrylonitrile polymer fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL210985A1 PL210985A1 (pl) 1979-07-30
PL117104B1 true PL117104B1 (en) 1981-07-31

Family

ID=27127106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1978210985A PL117104B1 (en) 1977-11-17 1978-11-16 Method of polyacrylonitrile fibre manufacture

Country Status (26)

Country Link
US (1) US4205039A (pl)
JP (1) JPS5477722A (pl)
AR (1) AR218689A1 (pl)
AT (1) AT366425B (pl)
AU (1) AU521398B2 (pl)
BR (1) BR7807493A (pl)
CA (1) CA1119764A (pl)
CH (1) CH638838A5 (pl)
DE (1) DE2848711A1 (pl)
DK (1) DK158546C (pl)
ES (1) ES474560A1 (pl)
FI (1) FI64658C (pl)
FR (1) FR2409330A1 (pl)
GB (1) GB2008024B (pl)
GR (1) GR73594B (pl)
IE (1) IE47584B1 (pl)
IN (1) IN150908B (pl)
IT (1) IT1111062B (pl)
LU (1) LU80530A1 (pl)
MX (1) MX148663A (pl)
NL (1) NL187981C (pl)
NO (1) NO151245C (pl)
PL (1) PL117104B1 (pl)
PT (1) PT68679A (pl)
SE (1) SE443811B (pl)
TR (1) TR20844A (pl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4301107A (en) * 1978-08-30 1981-11-17 American Cyanamid Company Melt-spinning a plurality of acrylonitrile polymer fibers
DE2963480D1 (en) * 1978-08-30 1982-09-30 American Cyanamid Co Process for melt spinning acrylonitrile polymer fibres
US4219523A (en) * 1978-08-30 1980-08-26 American Cyanamid Company Melt-spinning acrylonitrile polymer fiber from low molecular weight polymers
DE2951803A1 (de) * 1979-12-21 1981-07-02 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Feinsttitrige synthesefasern und -faeden und trockenspinnverfahren zu ihrer herstellung
US4301104A (en) * 1980-03-12 1981-11-17 American Cyanamid Company Process for self-crimping acrylic fiber from a melt of two non-compatible polymers
US4515859A (en) * 1982-09-16 1985-05-07 American Cyanamid Company Hydrophilic, water-absorbing acrylonitrile polymer fiber
US4981751A (en) * 1988-08-25 1991-01-01 Basf Aktiengesellschaft Melt-spun acrylic fibers which are particularly suited for thermal conversion to high strength carbon fibers
US4921656A (en) * 1988-08-25 1990-05-01 Basf Aktiengesellschaft Formation of melt-spun acrylic fibers which are particularly suited for thermal conversion to high strength carbon fibers
US4935180A (en) * 1988-08-25 1990-06-19 Basf Aktiengesellschaft Formation of melt-spun acrylic fibers possessing a highly uniform internal structure which are particularly suited for thermal conversion to quality carbon fibers
US5168004A (en) * 1988-08-25 1992-12-01 Basf Aktiengesellschaft Melt-spun acrylic fibers possessing a highly uniform internal structure which are particularly suited for thermal conversion to quality carbon fibers
US4981752A (en) * 1989-07-06 1991-01-01 Basf Aktiengesellschaft Formation of melt-spun acrylic fibers which are well suited for thermal conversion to high strength carbon fibers
US4933128A (en) * 1989-07-06 1990-06-12 Basf Aktiengesellschaft Formation of melt-spun acrylic fibers which are well suited for thermal conversion to high strength carbon fibers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2585444A (en) * 1948-07-29 1952-02-12 Du Pont Preparation of shaped articles from acrylonitrile polymers
US3984601A (en) * 1971-10-14 1976-10-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Acrylonitrile polymer filaments
US3896204A (en) * 1972-10-02 1975-07-22 Du Pont Melt-extrusion of acrylonitrile polymers into filaments
IL43990A (en) * 1973-02-05 1976-08-31 American Cyanamid Co Method of spining fiber using a fusion-melt polymer composition
US3873508A (en) * 1973-12-27 1975-03-25 Du Pont Preparation of acrylonitrile polymer
JPS5160734A (ja) * 1974-11-21 1976-05-26 Japan Exlan Co Ltd Akurironitorirukeijugotaino yojuboshiho
US3991153A (en) * 1975-06-24 1976-11-09 American Cyanamid Company Single phase extrusion of acrylic polymer and water

Also Published As

Publication number Publication date
MX148663A (es) 1983-05-26
SE443811B (sv) 1986-03-10
DK508878A (da) 1979-05-18
US4205039A (en) 1980-05-27
NO151245C (no) 1985-03-06
AU521398B2 (en) 1982-04-01
ES474560A1 (es) 1980-12-16
CA1119764A (en) 1982-03-16
GB2008024B (en) 1982-03-10
FR2409330A1 (fr) 1979-06-15
SE7811854L (sv) 1979-05-18
IE47584B1 (en) 1984-05-02
DK158546C (da) 1990-11-05
TR20844A (tr) 1982-10-27
NO151245B (no) 1984-11-26
DE2848711C2 (pl) 1990-11-08
IT1111062B (it) 1986-01-13
NL187981B (nl) 1991-10-01
GB2008024A (en) 1979-05-31
JPS5477722A (en) 1979-06-21
FI64658C (fi) 1983-12-12
DE2848711A1 (de) 1979-05-23
ATA818978A (de) 1981-08-15
AR218689A1 (es) 1980-06-30
PT68679A (en) 1978-11-01
LU80530A1 (de) 1979-03-22
FR2409330B1 (pl) 1984-02-03
CH638838A5 (de) 1983-10-14
BR7807493A (pt) 1979-07-24
IN150908B (pl) 1983-01-15
IE782258L (en) 1979-05-17
FI64658B (fi) 1983-08-31
AU3993178A (en) 1980-03-27
IT7851937A0 (it) 1978-11-16
FI783173A7 (fi) 1979-05-18
NL187981C (nl) 1992-03-02
PL210985A1 (pl) 1979-07-30
AT366425B (de) 1982-04-13
JPS6127483B2 (pl) 1986-06-25
NO783791L (no) 1979-05-21
DK158546B (da) 1990-06-05
NL7810158A (nl) 1979-05-21
GR73594B (pl) 1984-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2558735A (en) Method of forming dyed shaped articles from acrylonitrile polymerization products
PL117104B1 (en) Method of polyacrylonitrile fibre manufacture
US2988420A (en) Process for spinning polyacrylonitrile filament having low degree of crimp and high cimp reversibility
US4515859A (en) Hydrophilic, water-absorbing acrylonitrile polymer fiber
US3038240A (en) Composite acrylonitrile fiber with negative reversible crimp
US2906594A (en) Polyvinyl alcohol filaments of improved dye affinity and method of preparation
US5458968A (en) Fiber bundles including reversible crimp filaments having improved dyeability
US4524105A (en) Melt-spun acrylonitrile polymer fiber of improved properties
DE3022537C2 (de) Poröse synthetische Acrylfaser aus Celluloseacetat und Acrylpolymeren und Verfahren zu deren Herstellung
US4301107A (en) Melt-spinning a plurality of acrylonitrile polymer fibers
US3038239A (en) Crimpable composite filament
US3264705A (en) Process for improving the pill resistance of two-component acrylonitrile polymers
US4108845A (en) Highly shrinkable acrylic fibres or filaments
US3644609A (en) Method of manufacturing acrylic composite yarn
KR860000605B1 (ko) 표면평활성(表面平滑性)이 우수한 아크릴계 섬유의 제조방법
US3624195A (en) Process for the preparation of acrylic manmade fiber
US3689621A (en) Continuous wet spinning method of producing useful filamentary materials of an acrylonitrile copolymer
CA1053834A (en) Modacrylic filaments with improved coloristic properties
US3737504A (en) Process for the production of crimped acrylonitrile base yarns with an isopropanol containing bath
EP0014803A1 (en) Process for preparing acrylonitrile polymer fiber of hollow or open structure
US4255532A (en) Acrylic polymer composition for melt-spinning
DE1286748B (de) Farbstoffaufnehmende Acrylsaeurenitrilpolymerisatmassen
US4014958A (en) Dry-spun modacrylic filaments with improved coloristic properties
US2938008A (en) Blend of acrylonitrile polymer with polybetacyanoethyl vinyl ether, solutions thereof, shaped article therefrom, and method of making same
US4296175A (en) Hollow acrylonitrile polymer fiber