Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wlókna z polimeru akrylonitrylowego. W szcze¬ gólnosci wynalazek dotyczy sposobu przedzenia polimeru z akrylonitrylu o malym ciezarze cza¬ steczkowym na wlókno o pozadanych wlasciwos¬ ciach fizycznych i przeznaczone do róznych za¬ stosowan.W ostatniej publikacji Formation of Synthetic Fibers, Z. K. Walczak, Gordon i Breach, New York, New York, strona 271 (1977), podali tablice efektywnosci wartosci ciezaru czasteczkowego dla wlókna przedzonego z rozmaitych polimerów. Ta¬ blice te przedrukowano z Die Physik der Hoch- polymereu, prof. H. Mark, wydanej przez H. A.Stuart, Springer Verlag Berlin, Germany (1965) Vol. 4, strona 629. W tablicy tej stwierdzono, ze dolna granica liczbowego sredniego ciezaru cza¬ steczkowego dla polimerów akrylonitrylowych tworzacych wlókno wynosi 15000 i z polimerów o mniejszej wartosci tej liczby nie otrzymuje sie wlókna przedstawiajacego jakakolwiek wartosc.W celu zapewnienia otrzymania wlókna o odpo¬ wiednich wlasciwosciach fizycznych producenci stosuja polimery o liczbowym srednim ciezarze czasteczkowym co najmniej 16000, a na ogól po¬ wyzej okolo 18000. Jako górna granice liczbowe¬ go sredniego ciezaru czasteczkowego wymieniono 45000 i powyzej tej wartosci nie uzyskuje sie po¬ prawy wlasciwosci wlókna, a zwieksza sie zapo- 10 15 25 30 trzebowanie na prace mechaniczna niezbedna do pokonania lepkosci bez jakiegokolwiek zysku wy¬ razonego w sensie wlasciwosci wlókna.Ze wzgledu na reologiczne wlasciwosci tych po¬ limerów powazne trudnosci wystepuja przy sto¬ sowaniu polimerów, których ciezar czasteczkowy miesci sie nawet w zakresie wyspecyfikowanym dla polimerów akrylonitrylowych. Ostatnie osiag¬ niecia w zakresie wytwarzania wlókien z polime¬ ru akrylonitrylowego doprowadzily do procesu przedzenia ze stopu, w którym stop polimeru akry¬ lonitrylowego i wody w temperaturze wyzszej od temperatury wrzenia wody pod cisnieniem atmo¬ sferycznym lecz znajdujacej sie pod nadcisnie¬ niem wystarczajacym do utrzymania wody w sta¬ nie cieklym, przedzie sie poprzez dysze przedzal¬ nicze z wytworzeniem wlókna.Korzystnym sposobem realizacji tego procesu jest przedzenie stopu bezposrednio do zawierajacej pare pod cisnieniem strefy krzepniecia, która ste¬ ruje szybkoscia wydzielania wody z powstajacego produktu wytlaczania w celu zabezpieczenia przed jego deformacja z chwila opuszczania dyszy prze¬ dzalniczej oraz umozliwia uzyskanie wlókna wy¬ prezonego w znacznym stopniu. Stopy polimerów akrylonitrylu o podanych powyzej wartosciach liczbowego sredniego ciezaru czasteczkowego cha¬ rakteryzuja sie takimi wlasciwosciami plyniecia stopu, które stwarzaja trudnosci w procesie prze¬ dzenia ze stopu. Taka' charakterystyka plyniecia 117 369 /117 369 stopu stwarza trudnosci przy wytlaczaniu, z wy¬ jatkiem przypadku stosowania duzych otworów..Produkty otrzymywane z duzych otworów wy¬ magaja nadmiernego rozciagania w celu uzyska¬ nia wlókna o wartosci numeracji ciezarowej na wlókno i duzych wartosciach ciezaru czasteczko¬ wego, a takie rozciagniecie bardzo trudno jest osiagnac.Wystepuje zatem zapotrzebowanie na sposób przedzenia ze stopu dla polimerów akrylonitrylo- wych, w którym usuniete bylyby trudnosci zwia¬ zane z dotychczasowymi. sposobami oraz uzyski¬ wane byloby wlókno o pozadanych wlasciwosciach fizycznych. Takie rozwiazanie zadowolilo by od dawna odczuwana potrzebe i stworzylo by znaczny postep w technice.Zgodnie z wynalazkiem sposób wytwarzania wlókna z polimeru akrylonitrylowego o pozada¬ nych wlasciwosciach fizycznych obejmujacy przy¬ gotowanie homogenicznego stopu kopolimeru akry- lonitrylowego i wody o temperaturze wyzszej od temperatury wrzenia pod cisnieniem atmosferycz¬ nym i znajdujacego sie w temperaturze i pod cis¬ nieniem wystarczajacym do utrzymania wody i tego polimeru w fazie homogenicznego stopu, wytlaczanie tego stopu poprzez dysze przedzalni¬ cze bezposrednio do zawierajacej pare pod cisnie¬ niem strefy krzepniecia utrzymywanych w ta¬ kich warunkach, które reguluja szybkosc wydzie¬ lania wody z powstajacego produktu wytlaczania z chwila gdy wylania sie on z dyszy przedzalni¬ czej, a to w celu unikniecia deformacji wytlacza¬ nego produktu i rozciagania go w strefie krzepnie¬ cia polega na tym, ze stosuje sie polimer o licz¬ bowym srednim ciezarze czasteczkowym od okolo 6000 do okolo 15750, przy czym pierwszy stopien wydluzenia jest mniejszy niz drugi.Korzystnie produkt wytlaczania rozciaga sie w strefie krzepniecia przy sumarycznym stopniu wy¬ dluzenia wynoszacym co najmniej 25. Korzystnym etapem obróbki jest suszenie rozciaganego produk¬ tu wytlaczania w' warunkach temperatury i wil¬ gotnosci umozliwiajacych usuwanie wody z tego produktu z jednoczesnym uniknieciem powstawa¬ nia w nim oddzielnej fazy wodnej. Po takim wy¬ suszeniu korzystne jest na ogól przeprowadzenie relaksacji parowej wysuszonego produktu wytla¬ czania w takich warunkach, które zapewniaja skurcz w zakresie okolo 15 do 40%- Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie wló¬ kno skladajace sie przede wszystkim z kopolime¬ ru akrylonitrylowego o liczbowym srednim cie¬ zarze czasteczkowym okolo 6000 do okolo 15750, przy czym wlókno takie posiada pozadane wlasci¬ wosci fizyczne.Wytworzone wlókno charakteryzuje sie wytrzy¬ maloscia na zerwanie co najmniej okolo 2,0 g na denier, wydluzeniem do zerwania co najmniej okolo 20% i wytrzymaloscia na petlenie co naj¬ mniej okolo 1,8 g na denier.Sposobem wedlug wynalazku nieoczekiwanie otrzymuje sie wlókno z polimeru akrylonitrylowe¬ go o uzytecznych wlasnosciach fizycznych dla wielu zastosowan i to pomimo faktu, ze wyko- 10 15 20 30 35 45 50 55 $5 rzystuje sie polimery o wartosciach liczbowego sredniego ciezaru czasteczkowego, dla których po¬ dano, ze uzyskiwane z nich wlókno nie ma zadnej wartosci.Wlókno wytworzone sposobem wedlug wyna¬ lazku ma pozadane wlasciwosci fizyczne, dzieki którym znajduje wiele zastosowan przemyslowych, jak równiez w przemysle wlókienniczym w zalez¬ nosci od przeprowadzonych stopni obróbki. W ko¬ rzystnym przypadku wlókno wytworzone sposo¬ bem wedlug wynalazku ma wlasciwosci fizyczne równowazne wielu oferowanym obecnie na rynku wlóknom z polimerów akrylonitrylowych i dla¬ tego tez nadaje sie do takich samych zastosowan jak dostepne w handlu wlókna z polimerów akry¬ lonitrylowych. Wlókna wytworzone sposobem we¬ dlug wynalazku znajduja zatem zastosowanie w przemysle tekstylnym, dywanowym, papierniczym i w innych zastosowaniach przemyslowych.W celu wytwarzania wlókna niezbedne jest sto¬ sowanie opisanego procesu wykorzystujacego ty¬ powa mieszanke polimeru akrylonitrylowego, która charakteryzuje sie mniejszym liczbowym srednim ciezarem czasteczkowym od polimerów akryloni¬ trylowych stosowanych dotychczas do wyrobu wlókien. Sklad polimeru akrylonitrylowego two¬ rzacego wlókno jest taki sam jak dowolnego z uprzednio znanych polimerów akrylonitrylowych dajacych wlókno z tym, ze polimer akrylonitrylo- wy stosowany w sposobie wedlug wynalazku rózni sie od nich wartoscia liczbowego sredniego ciezaru czasteczkowego. Jak wskazano, polimer akryloni- trylowy stosowany w sposobie wedlug wynalazku ma liczbowy sredni ciezar czasteczkowy w zakresie, okolo 6000 do okolo 15 750, a korzystnie okolo 7500 do okolo 14 500. Podczas przygotowania poli¬ merów akrylonitrylowych do zastosowania w spo¬ sobie wedlug wynalazku polimeryzacje powinno sie prowadzic typowymi metodami w celu uzyska¬ nia odpowiedniego sredniego ciezaru czasteczko¬ wego.Podane w tym opisie wartosci liczbowego sred¬ niego ciezaru czasteczkowego (Mn) okreslano me¬ tode chromatografii zelowej z zastosowaniem chro¬ matografu Waters Gel Permeation Chro- rnatograph z zastosowaniem kolumny wypelnionej zelem usieciowanym polistyrenem i 0,1 molowego roztworu bromku litowego w dimetyloformamidzie jako rozpuszczalnika. Chromatograf kalibrowano przy uzyciu zestawu czterech polimerów akrylo¬ nitrylowych, dla których wartosc Mn i sredni cie¬ zar czasteczkowy (Mn) okreslono odpowiednia me¬ toda osmometrii przeponowej i na podstawie pomiarów rozproszenia swiatla.Stale kalibracji GPC okreslono przez najlepsze dopasowanie ich do wartosci Mn i Mw oraz war¬ tosci obliczonych z chromatogramów dla polizdy- spergowanych próbek.Polimerami uzytecznymi do wytwarzania wlókna sa kopolimery akrylonitrylu oraz jednego lub wie¬ cej kopolimeryzujacych z nimi monomerów. Takie polimery zawieraja co najmniej okolo 1% molo¬ wy komonomeru, a korzystnie co najmniej okolo 3% molowych komonomeru. Kopolimer zawiera5 117 369 O ciezaru czasteczkowego tego polimeru jest mniej¬ sza. Choc dotychczas jako polimery tworzace wló¬ kno rozpatrywano homopolimery akrylonitrylu, to wedlug niniejszego wynalazku w celu zapewnie- 5 nia wlasnosci przetwórczych niezbedne jest aby mieszanka polimeru zawierala co najmniej okolo 1% molowy komonomeru.Wlasciwosci fizyczne dostepnych na rynku wló¬ kien akrylowych podano w Textile World Man¬ io made Fiber Chart, 1977 McGraw-Hill, New York, N.Y., sa nastepujace: wytrzymalosc na zerwanie — 2,0 do 3,6 g na denier, wydluzenie do zerwania — 20 do 50%, wytrzymalosc na petlenie — 1,8 do 2,3 g na denier. 15 Wszystkie te wartosci zwiazane sa z wlóknem akrylowym wytwarzanym metoda przedzenia na mokro lub przedzenia na sucho poniewaz metoda przedzenia wlókna akrylowego ze stopu nie jest, jeszcze stosowana na skale przemyslowa. Ponizej podano typowe wlókna akrylowe dostepne na ryri- ku oraz reprezentatywne wartosci liczbowego sred¬ niego ciezaru czasteczkowego polimeru tworzace¬ go wlókno: 20 25 30 35 Wlókno akrylowe Liczbowy sredni ciezar czasteczkowy Acrilan 94 — 22000 Acrilan 90 — 19500 Acrilan S-16 — 22000 Orion30 — 20000 Orion75 — 18300 Dralon — 16000 Creslan T-61 — 20000 Zefran t-201 — 23700 Courtelle — 32200 wówczas co najmniej okolo 50% molowych akry¬ lonitrylu, a korzystnie co najmniej okolo 70% molowych.Z chwila dobrania odpowiedniego polimeru akry- lonitrylowego niezbedne jest uzyskanie homoge¬ nicznego stopu tego polimeru i wody w tempera¬ turze wyzszej od temperatury wrzenia wody pod cisnieniem atmosferycznym i znajdujacego sie pod nadcisnieniem wystarczajacym do utrzymania wo¬ dy i polimeru w fazie homogenicznego stopu. Kon¬ kretne wartosci stosowanych temperatur i cisnien zmieniaja sie w szerokich granicach w zaleznosci od skladu polimeru lecz mozna je latwo okreslic na podstawie dotychczasowych doswiadczen, które równiez dostarczaja informacji co do wlasciwych proporcji polimeru i wody niezbednych dla uzy¬ skania homogenicznego stopu.Po przygotowaniu homogenicznego stopu prze¬ prowadza sie przedzenie z dysz przedzalniczych bezposrednio do zawierajacej pare pod cisnieniem strefy krzepniecia. W zawierajacej -pare pod cis¬ nieniem strefie krzepniecia utrzymuje sie takie warunki aby szybkosc wydzielania wody z powsta¬ jacego produktu wytlaczania regulowana byla w taki sposób aby uniknac deformacji produktu z chwila gdy wylania sie on z dyszy przedzalniczej.Gdy nie stosuje sie zawierajacej pare pod cis¬ nieniem strefy krzepniecia woda odparowuje szyb¬ ko z powstajacego produktu wytlaczania i powo¬ duje pienienie, pecznienie i deformacje struktu¬ ralna w takim zakresie, ze otrzymuje sie wlókno o slabych wlasciwosciach.Utrzymuje sie cisnienie pary na tyle male aby mozliwe bylo zestalanie wytlaczanego produktu lecz na tyle wysokie aby utrzymac plastycznosc wytlaczanego produktu, dzieki której bedzie mógl byc poddany rozciaganiu w strefie krzepniecia.Rozciaganie w strefie krzpniecia powinno sie prze¬ prowadzac dwustopniowo z zachowaniem suma¬ rycznego stopnia wydluzenia wystarczajacego do zapewnienia uzytecznych wlasciwosci fizycznych wytwarzanego wlókna, przy czym stopien wydlu¬ zenia w pierwszym stopniu jest nizszy niz w dru- ^ gim stopniu. Sumaryczny stopien wydluzenia w obu stopniach powinien wynosic 25 lub wiecej.Po wyjsciu ze strefy krzepniecia produkt wy¬ tlaczania mozna poddac dalszej obróbce zgodnie z typowymi metodami.Dla celów przemyslu wlókienniczego korzystne jest na ogól wysuszenie produktu wytlaczania w takich warunkach temperatury i wilgotnosci aby usunac z niego wode bez powstawania w nim od¬ dzielnej fazy wodnej. Dzieki takiemu suszeniu otrzymuje sie wlókno o lepszej przezroczystosci i intensywnosci zabarwienia. Korzystne jest rów¬ niez relaksowanie wysuszonego wlókna w parze w celu zrównowazenia wlasciwosci fizycznych. Re¬ laksacje przeprowadza sie zazwyczaj w taki sposób aby uzyskac skurcz okolo 15 do 40%.Wlókno z polimeru akrylonitrylowego jest typo¬ wym wlóknem akrylonitrylowym i rózni sie od niego w zasadzie tylko wartoscia liczbowego sred¬ niego ciezaru czasteczkowego polimeru tworzacego wlókno, przy czym wartosc liczbowego sredniego Mimo zastosowania polimerów tworzacych wlók¬ na o malym ciezarze czasteczkowym sposobem we¬ dlug wynalazku otrzymuje sie wlókno z polimeru akrylonitrylowego, dla którego wartosci wielkos¬ ci fizycznych znajduja sie w zakresie typowych wartosci okreslajacych wlasciwosci wlókien akry¬ lowych, a w wielu przypadkach przekraczaja te wartosci.Wynalazek ilustruja dokladniej nastepujace przy¬ klady, w których wszystkie czesci i procenty po¬ dano wagowo, o ile nie wskazano tego inaczej.Przyklad porównawczy A. Stosowano polimer akrylonitrylowy zawierajacy 89,3% akrylonitrylu i 10,7% metakrylanu metylu o liczbowym srednim ciezarze czasteczkowym 20500. Przygotowano mieszanine 82 czesci polimeru i. 18 czesci wody, która podgrzano uzyskujac stop w temperaturze 154 °C pod samorzutnie ustalonym cisnieniem. Stop przetlaczano przez dysze prze¬ dzalnicze w temperaturze 154°C bezposrednio do zawierajacej pare pod cisnieniem strefy krzepnie¬ cia, w której utrzymywano cisnienie 2,62 atn. Po¬ wstajacy w strefie krzepniecia produkt wytlacza¬ nia rozciagano w pojedynczym stopniu przy sto¬ pniu wydluzenia 112. Uzyskane wlókno o 6,4 d/f relaksowano w parze w temperaturze 127°C do wlókna 8,3 d/f. Uzykano wlókno o nastepujacych wlasciwosciach: wytrzymalosc na zerwanie — 3,5 g/denier, wydluzenie do zerwania — 43%, wytrzy- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60117 369 7 malosc na petlenie — 1,98 g/denier, wydluzenie przy petleniu — 19%.Przyklad ten wskazuje, ze dotychczasowym spo¬ sobem przedzenia ze stopu polimerów akrylonitry- lówych o zakresie liczbowego sredniego ciezaru czesteczkowego 15000 do 45000 otrzymuje sie wlók¬ no akrylowe o akceptowanych wlasciwosciach jesli powstajacy produkt wytlaczania podda sie jedno- stopniowemu rozciaganiu w strefie krzepniecia.Wszystkie te wlasciwosci znajduja sie w zakresie wartosci charakterystycznych dla handlowych wló¬ kien akrylowych otrzymywanych metodami prze¬ dzenia na mokro i przedzenia na sucho.Przyklad porównawczy B. Polimer akry- lonitrylowy „ zawierajacy 89,3% akrylonitrylu i 10,7% metakrylanu metylu otrzymano typowymi metodami polimeryzacji suspensyjnej. Liczbowy sredni ciezar czasteczkowy polimeru wynosil 20500.Oddzielony placek polimeru suszono w celu uzy¬ skania proszku zawierajacego 18,1% wody.Mieszanke polimeru i wody ogrzewano pod sa¬ morzutnie ustalajacym sie cisnieniem w wytlaczam ce srubowej uzyskujac stop o temperaturze 180°C.Stop przepuszczano przez dysze przedzalnicze bez¬ posrednio do zawierajacej pare pod cisnieniem strefy krzpniecia, w której utrzymywano cisnienie 1,52 atn. Powstajacy w strefie krzepniecia produkt wytlaczania poddano dwustopniowemu rozciaga¬ niu, przy czym w pierwszym stopniu stopien wy¬ dluzenia wynosil 2,3 a w drugim stopniu stopien wydluzenia wynosil 10, co daje sumaryczny sto¬ pien wydluzenia 23. Uzyskane wlókno o 3,7 d/f (denier na nic) poddano relaksacji w parze w temperaturze 124°C otrzymujac. wlókno o 5,3 d/f.Wlasciwosci wlókna po relaksacji podano w ta¬ blicy 1.Przyklad I. Powtórzono dokladnie procedu¬ re opisana w przykladzie porównawczym B, z tym ze stosowano polimer o liczbowym srednim cieza,- rze czasteczkowym 13200, temperatura stopu wyno¬ sila 195°C, w strefie krzepniecia utrzymywano cis¬ nienie 1,24 atn, stopien wydluzenia w pierwszym stopniu wynosil 3,3, w drugim stopniu wynosil 13,8, sumaryczny stopien wydluzenia wynosil 44.Uzyskane wlókno o 2,3 d/f relaksowano w parze w temperaturze 124°C uzyskujac wlókno o 3,25 d/f. Wlasciwosci tego wlókna podano równiez w tablicy 1.Przyklad II. Powtórzono szczególowo proce¬ dure opisana w przykladzie porównaczym B z na¬ stepujacymi wyjatkami: polimer zawieral 89,7% akrylonitrylu i 10,3% metakrylanu metylu, licz¬ bowy sredni ciezar czasteczkowy wynosil 12300.Polimer zawieral 18,3% wody i poddany byl ob¬ róbce w temperaturze 190°C. W strefie krzepniecia utrzymywano cisnienie 1,24 atn, stopien wydluze¬ nia w pierwszym stopniu wynosil 2,6 i w drugim stopniu wynosil 17, a sumaryczny stopien wydlu¬ zenia wynosil 46. Uzyskane wlókno o 3,9 d/f re¬ laksowano w parze w temperaturze 124°C do wló¬ kna o 5,1 d/f. Wlasciwosci fizyczne podano rów¬ niez w tablicy 1.Przyklad III. Powtórzono dokladnie proce¬ dure opisana w przykladzie porównawczym B z 8 nastepujacymi wyjatkami: polimer zawieral 88,4% akrylonitrylu i 11,6% metakrylanu metylu oraz mial liczbowy sredni ciezar czasteczkowy 11200.Polimer zawieral 18,6% wody i poddawany byl 5 obróbce w temperaturze 169°C. W strefie krzep¬ niecia utrzymywano cisnienie 0,83 atn, stopien wydluzenia w pierwszym stopniu wynosil 6,1, w drugim stopniu — 7,2, a sumaryczny stopien wy¬ dluzenia wynosil 43,9. Wlókno o 2,9 d/f relakso- 10 wano w parze w temperaturze 120°C uzyskujac . wlókno o 4,1 d/f. Wlasciwosci fizyczne podano równiez w tablicy 1.Przyklad IV. Z nastepujacymi wyjatkami powtórzono procedure opisana w przykladzie po- 15 równawczym B* Polimer zawieral 88,6% akrylo¬ nitrylu i 11,4% metakrylanu metylu, a liczbowy sredni ciezar czasteczkowy wynosil 7900. Polimer zawieral 13,1% wody i byl poddany obróbce w temperaturze 180°C. W strefie krzepniecia utrzy- 20 mywano cisnienie 0,76 atn, \ stopien wydluzenia w pierwszym stopniu wynosil *4,5, w drugim sto¬ pniu — 7,1, a sumaryczny stopien wydluzania wynosil 31,9. Wlókno o 3,0 d/f relaksowano w pa¬ rze w temperaturze 120°C uzyskujac wlókno o 25 4,3 d/f. Wlasciwosci fizyczne podano równiez w tablicy 1.Przyklad V. Z nastepujacymi wyjatkami po¬ wtórzono dokladnie procedure opisana w przykla¬ dzie porównawczym B. - Polimer zawieral 88,4% 30 akrylonitrylu i 11,6% metakrylanu metylu, a licz¬ bowy sredni ciezar czasteczkowy wynosil 11200.Polimer zawieral 13,5% wody i byl poddany ob¬ róbce w temperaturze 170°C. W strefie krzepnie¬ cia utrzymywano cisnienie 0,83 atn, stopien wy- 35 dluzenia w pierwszym stopniu wynosil 3,8, w drugim stopniu — 12,2, a sumaryczny stopien wy¬ dluzenia wynosil 46,4. Wlókno o 3,2 d/f relakso¬ wano w parze w temperaturze 125°C uzyskujac wlókno o 5,0 d/f. Wlasciwosci fizyczne podano rów- 40 niez w tablicy 1.Przyklad VI. Z nastepujacymi wyjatkami, powtórzono szczególowo procedure opisana w przy¬ kladzie porównawczym B. Polimer zawieral 87,6% akrylonitrylu, 11,9% metakrylanu metylu i 0,5% kwasu 2-akryloamido-2-metylopropanosulfonowego oraz mial liczbowy sredni ciezar czasteczkowy 14400. Polimer zawieral 15,5% wody i byl poddany obróbce w temperaturze 171°C. W strefie krzep- 50 niecia utrzymywano cisnienie 0,76 atn, stopien wy¬ dluzenia w pierwszym stopniu wynosil 3,7 i w dru¬ gim stopniu — 10,7, a sumaryczny stopien wydlu¬ zenia wynosil 39,4. Wlókno o 2,2 d/f relaksowano w parze w temperaturze 125°C uzyskujac wlókno .5 o 3,4 d/f.Wlasciwosci fizyczne podano równiez w tablicy 1.Nalezy zwrócic uwage, ze wlókno otrzymane wedlug przykladu porównawczego B ma znacze¬ nie wieksze wartosci wytrzymalosci na zerwanie 50 i wytrzymalosci na petlenie niz handlowe wlókna akrylowe otrzymane metodami przedzenia na mo¬ kro i przedzenia na sucho. Wlókna uzyskane we¬ dlug przykladów I i II maja równiez wieksze war¬ tosci wytrzymalosci na zerwanie i wytrzymalosci •5 na petlenie niz handlowe wlókna akrylowe.117 369 9 10 Tablica I Wlasciwosci wlókna z polimeru akrylonitrylowego o malym ciezarze czasteczkowym Wlókno wedlug przykladu B I II III ¦ iv' V | VI - Liczbowy sredni ciezar czasteczkowy 20500 13200 12300 11200 7900 11200 14400 Wlasciwosci przy zrywaniu Wytrzymalosc na rozciaga¬ nie g/denier 5,4 3,8 A 4,7 3,1 2,9 3,6 2,9 Wydluze¬ nie % 23 29 27 38 33 32 35 Wlasciwosci przy petleniu Wytrzy¬ malosc na rozciaga¬ nie g/denier 3,8 2,4 1,9 2,0 1,8 1,8 2,3 Wydluze¬ nie % 15 23 13 23 18 16 19 Wlókna uzyskane wedlug przykladów III do VI, maja wlasciwosci mieszczace sie w zakresie war¬ tosci dla handlowych wlókien akrylowych mimo tego, ze polimery akrylonitrylowe tworzace wlók¬ na maja maly ciezar czasteczkowy.Przyklad porównawczy C. Powtórzono dokladnie procedure opisana w przykladzie po¬ równawczym B z tym, ze stosowano inny poli¬ mer akrylonitrylowy. W pierwszym doswiadczeniu stosowano polimer zawierajacy 88,9% akrylonitry¬ lu i 11,1% metakrylanu metylu o liczbowym sred¬ nim ciezarze czasteczkowym 4500. Przedzenie ze stopu polimeru i wody nie bylo mozliwe gdyz otrzymano wlókno o niezadowalajacych wlasciwo¬ sciach. Wskazuje to, ze polimer akrylonitrylowy o takiej wartosci liczbowego sredniego ciezaru czasteczkowego nie nadaje sie jako polimer two¬ rzacy wlókno.W drugim doswiadczeniu stosowano polimer za¬ wierajacy 88,5% akrylonitrylu i 11,5% metakry¬ lanu metylu o liczbowym srednim ciezarze cza¬ steczkowym 5300. Mozliwosc przedzenia ze stopu polimeru i wody byla niewielka i nie mozr^a bylo przeprowadzic wlasciwej obróbki uzyskanego wló¬ kna w celu okreslenia jego wlasciwosci fizycznych.Z tych i innych doswiadczen wynika jasno, ze minimalny liczbowy sredni ciezar czasteczkowy polimeru akrylonitrylowego dla przedzenia ze sto¬ pu polimeru i wody wynosil okolo 6000, a korzy¬ stnie okolo 7500.Przyklad VII. Powtórzono szczególowo pro¬ cedure opisana w przykladzie VI z tym, ze roz¬ ciagniete wlókno suszono w ciagu 23 minut w pie¬ cu utrzymujac temperature suchej masy 138°C i temperature masy wilgotnej 74°C. Wysuszone wló¬ kno relaksowano w parze tak aby uzyskac skurcz 30%. Uzyskane wlókno testowano nastepujacymi metodami.Intensywnosc zabarwienia. Próbke wlókna za¬ barwiono przy uzyciu barwnika Basic Blue 1 przy stezeniu 0,5% wagowych w przeliczeniu na mase wlókna az do calkowitego wyczerpania barwnika.Zabarwiona próbke suszono nastepnie na powie¬ trzu w temperaturze pokojowej i przeprowadzono pomiar wspólczynnika odbicia w stosunku do próbki kontrolnej z zastosowaniem Color-Eye przy 25 30 35 40 50 55 620 milimikronach. Próbke kontrolna stanowilo akrylowe wlókno przedzone na mokro o tej samej liczbie denierowej i poddane takiemu samemu bar¬ wieniu jak wlókna badane.Wynik przedstawiono jako procentowa wartosc wspólczynnika odbicia w stosunku do próbki kon¬ trolnej. W przypadku gdy badane wlókno ma bar¬ dziej rozluzniona strukture w stosunku do wlókna kontrolnego wystepuje wiecej swiatla rozproszo¬ nego i dla zabarwionego wlókna badanego obser¬ wowano wspólczynnik odbicia ponizej 100% przy 620 milimikronach. Wizualna obserwacja wlókna wykazuje, ze ma ono lzejsze zabarwienie niz wlók¬ no kontrolne.Zmiana odcienia. Próbke 20 g greplowanego i wybranego wlókna zabarwiono przy uzyciu barw¬ nika Basic Blue 1 w stezeniu 0,5% wagowych w przeliczeniu na mase wlókna w temperaturze wrze¬ nia a£ do calkowitego wyczerpania barwnika. Jed¬ na czesc wysuszonego wlókna wysuszono na po¬ wietrzu w temperaturze pokojowej. Druga czesc wlókna wysuszono w piecu w temperaturze 148°C ' w ciagu 20 minut. Wartosci wspólczynnika odbi¬ cia dla obu próbek uzyskano przy uzyciu Color- -Eye# ptzy 620 milimikronach. Zmiane odcienia charakteryzuje róznica wartosci wspólczynników odbicia pomiedzy próbka suszona w piecu i próbka suszona na powietrzu.Intensywnosc wlókna otrzymanego wedlug przy¬ kladu VII wynosila 72, a zmiana odcienia wyno¬ sila 13.Wlókno uzyskane wedlug przykladu VI, które¬ go nie suszono w warunkach kontrolowanej tem¬ peratury i wilgotnosci przed relaksacja podano takim samym testom z barwnikiem. Dla tego wlók¬ na uzyskano intensywnosc zabarwienia 40 i zmiane odcienia 13.Zastrzezenia patentowe x 1. Sposób wytwarzania wlókna z polimeru akrylonitrylowego o pozadanych wlasciwosciach fizycznych polegajacy na przygotowaniu homoge¬ nicznego stopu kopolimeru akrylonitrylowego i wody w temperaturze wyzszej od temperatury wrzenia wody pod cisnieniem atmosferycznym i utrzymywanego w temperaturze i pod cisnieniem117 11 wystarczajacym do utrzymania wody i polimeru w formie homogenicznego stopu, wytlaczaniu sto¬ pu przez dysze przedzalnicze bezposrednio do za¬ wierajacej pare pod cisnieniem strefy krzepnie¬ cia, w której utrzymuje sie warunki regulujace ! szybkosc wydzielania wody z powstajacego pro¬ duktu wytlaczania gdy wylania sie on z dysz przedzalniczych takie, aby uniknac deformacji wytlaczanego produktu i rozciagania go w strefie krzepniecia, znamienny tym, ze stosuje sie poli¬ mer którego liczbowy sredni ciezar czasteczkowy wynosi od okolo 6000 do okolo 15750 oraz rozcia¬ ganie prowadzi sie w dwóch stopniach, przy czym pierwszy stopien wydluzenia jest mniejszy niz T w drugi. 12 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozciaganie przeprowadza sie przy stopniu wy¬ dluzenia co najmniej 25. 3/ Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze rozciagniete wlókno suszy sie w takich warun¬ kach temperatury i wilgotnosci aby calkowicie usunac z niego wode i jednoczesnie uniknac pow¬ stania w nim oddzielonej fazy wodnej. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozciagniete wlókno poddaje sie relaksacji para w takich warunkach aby osiagnac skurcz wlókna w zakresie okolo 15 do 40%. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze rozciagniete wlókno poddaje* sie relaksacji para w takich warunkach aBy osiagnac skurcz w za¬ kresie okolo 15 do 40%.Druk WZKart. 1-5312 Cena 100 zl PL PL PL PL PL