PL166969B1 - Sposób wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy na drodze jego rozpuszczania w alkalicznych wodnych roztworach, przędzenia do kąpieli koagulacyjnej oraz ewentualnej regeneracji w alkalicznych wodnych roztworach lub w wodnych roztworach soli metali alkalicznych, znamienny tym, że karbaminian celulozy wytworzonyw reakcji mocznika z celulozą aktywowaną w obecności chemicznych aktywatorów, o stopniu krystaliczności nie wyższym niż 30%, zawartości azotu w zakresie 2 - 3% wagowych,średnim stopniu polimeryzacji 200 - 700, efektywnościrozpuszczania w wodnym roztworzewodorotlenku sodowego o stężeniu 9% w temperaturze 0°C wynoszącej 99,0 - 99,9% wagowych, współczynniku filtracyjności Kw* w temperaturze 0°C nie wyższym niż 10, temperaturze rozkładu w zakresie 363 - 367°C i o równomiernym rozkładzie grup karbaminianowych w merach glukopiranozowych, rozpuszcza się w alkalicznym wodnym roztworze, korzystnie wodnym roztworze wodorotlenku sodowego o stężeniu co najmniej 3% wagowych, korzystnie 7 -10% wagowych tak, aby stężenie karbaminianu celulozy w roztworze wynosiło nie więcej niż 10 - 12% wagowych, po czym tak otrzymany roztwór karbaminianu celulozy filtruje się, odpowietrza i przędzie do kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodny roztwór kwasu, korzystnie kwasu nieorganicznego o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10-20% wagowych i/lub wodny roztwór soli metali, jak siarczan sodowy czy siarczan glinowy, o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10-30% wagowych i/lub wodny roztwór mocznika o stężeniu nie niższym niż 0,01% wagowego, korzystnie 0,1 - 1,0% wagowego, a następnie włókna poddaje się standardowemu wykończeniu przez płukanie w wodzie i suszenie.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy.

Znane sposoby wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy opierają się na karbaminianie celulozy otrzymywanym w reakcji celulozy aktywowanej za pomocą ciekłego amoniaku i degradowanej sposobem radiacyjnym, z mocznikiem. W tak otrzymywanym karbaminianie celulozy grupy karbaminianowe znajdują się tylko w pozycji 6 w pierścieniu glukopiranozowym. Aktywacja i degradacja celulozy w znanych sposobach powoduje obniżenie jej stopnia krystaliczności z 50% do 30-35%. Karbaminian celulozy stosowany do wytwarzania roztworu przędzalniczego, zwykle w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego, przy stężeniu polimeru w zakresie 5- 10% wagowych, charakteryzuje się zawartością azotu w zakresie 2,5-4% wagowych i

166 969 3 współczynnikiem filtracyjności K_w* w zakresie 200-2000. W znanych sposobach dla zwiększenia lepkości i obniżenie współczynnika filtracyjności roztworu filtracyjnego niezbędne jest stosowanie dodatków takich jak np. tlenki cynku.

W znanych sposobach formowanie włókien celulozowych z roztworu karbaminianu celulozy prowadzono metodą mokrą do kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodne roztwory kwasów nieorganicznych, zwykle o stężeniu 1 - 20% wagowych, alkohole do zawartości 100% lub roztwory soli, jak również ewentualnie do kąpieli regeneracyjnej zawierającej wodny roztwór wodorotlenku sodowego lub sole metali alkalicznych. Znane sposoby polegają również na formowaniu włókien celulozowych do wodnego roztworu węglanu sodowego. Włókna celulozowe z karbaminianu celulozy otrzymywane znanymi sposobami charakteryzują się wytrzymałością w zakresie 1525 cN/tex i wydłużeniem 4 - 30%.

Sposoby wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy, otrzymanego w reakcji celulozy, aktywowanej ciekłym amoniakiem i degradowanej sposobem radiacyjnym, z mocznikiem opisane zostały w czasopismach Kemira News, nr 2 str. 8, 1987 r. Proceedings ofl4IFATCC Congress, cz. II, 1987 r, Tampere, Finlandia, Proceedings of 23 International Congress in Dornbirn, Austria, 1984 r, monografiach „Cellulose Structure, Modification and Hydrolysis John Wiley and Sons Inc., New York, str. 131, 1986 r, „Cellulose and Its Derivatives“ Elies HardwoordsLtd., New York, str. 521, 1985 r, jak również w patentach fińskich nr nr 61218, 64603, 69851, 69853, 77673, 73960, fińskim zgłoszeniu patentowym nr 843812, patencie hiszpańskim nr 509070, patentach RFN nr nr 3820415, 3534370, patentach NRD nr nr 201908,207725,238982, 238984, 265332, patentach kanadyjskich nr nrll77073, 1186068, 1639095, patentach USA nr nr 4404369, 4639515, patentach południowoafrykańskich nr nr 857170, 857172, zgłoszeniach patentów czechosłowackich nr nr 806737, 856732, 873794, patencie szwedzkim nr 457796, patentach francuskich nr nr 2570707,2077775, patentach japońskich nr nr 8828409,0680452, patentach brytyjskich nr nr 2206085, 2154465, 21649943 i 2164941 oraz patencie włoskim nr 12011468.

W znanych sposobach wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy występuje wiele trudności w etapie sporządzania roztworu przędzalniczego jak i w etapie przędzenia. Proces rozpuszczania karbaminianu celulozy przebiega ze znacznymi trudnościami wiążącymi się z niemożnością otrzymania dobrego roztworu przędzalniczego z niewielką zawartością nierozpuszczalnych cząstek, zaś uzyskane roztwory karbaminianu celulozy są niestabilne w dłuższym okresie czasu i charakteryzują się przy tym niską lepkością i wysoką wartością współczynnika filtracyjności - powyżej 200, co powoduje odpowiednie trudności w etapie przędzenia.

Sposób wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy według wynalazku polega na tym, że karbaminian celulozy, wytworzony w reakcji mocznika z celulozą aktywowaną w obecności chemicznych aktywatorów, o stopniu krystaliczności nie wyższym niż 30%, zawartości azotu w zakresie 2-3% wagowych, średnim stopniu polimeryzacji 200 - 700, efektywności rozpuszczania w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego o stężeniu 9% w temperaturze 0°C wynoszącej 99,0 - 99,9% wagowych, współczynniku filtracyjności K_w* w temperaturze 0°C nie wyższym niż 10, temperaturze rozkładu 363 - 367°C i o równomiernym rozkładzie grup karbaminianowych w merach glukopiranozowych, rozpuszcza się w alkalicznym wodnym roztworze, korzystnie wodnym roztworze wodorotlenku sodowego o stężeniu co najmniej 3% wagowych, korzystnie 7- 10% wagowych, tak aby stężenie karbaminianu celulozy w roztworze wynosiło nie więcej niż 10 -12% wagowych, po czym roztwór karbaminianu celulozy filtruje się, odpowietrza i przędzie do kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodny roztwór kwasu, korzystnie kwasu nieorganicznego o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10-20% wagowych i/lub wodny roztwór soli metali, jak siarczan sodowy czy siarczan glinowy, o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10-30% wagowych i/lub wodny roztwór mocznika o stężeniu nie niższym niż 0,01% wagowego, korzystnie 0,1- 1,0% wagowego, po czym włókna poddaje się standardowemu wykończaniu poprzez płukanie w wodzie i suszenie.

Włókna celulozowe wytwarzane sposobem według wynalazku zawierają w swej strukturze 10-90% wagowych karbaminianu celulozy, a pozostałość stanowi celuloza I, celuloza II, woda i środki wykończalnicze. Średni stopień polimeryzacji włókien wynosi 200-700.

W celu otrzymania włókien nie zawierających karbaminian celulozy, włókna po koagulacji, według wynalazku, poddaje się regeneracji, korzystnie przy stosowaniu rozciągu, w wodnym

166 969 roztworze alkalicznym o stężeniu nie niższym niż 0,1% wagowego, korzystnie 0,5 - 5,0% wagowych i/lub w wodnym roztworze soli metali alkalicznych, jak węglan sodowy czy siarczan sodowy, o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10 - 20% wagowych, a następnie włókna poddaje się standardowemu wykończeniu poprzez płukanie i suszenie. Regenerację włókien prowadzi się w kąpieli o temperaturze nie wyższej niż 95°C, korzystnie 50 -80°C. Tak otrzymane włókna charakteryzują się średnim stopniem polimeryzacji wynoszącym 200 - 700 i zawierają w swej strukturze 85 - 90% wagowych α-celulozy w postaci mieszaniny odmian polimorficznych celulozy I i celulozy II, natomiast pozostałość stanowi woda i środki wykończalnicze.

Według wynalazku rozpuszczanie karbaminianu celulozy w alkalicznym wodnym roztworze prowadzi się korzystnie na drodze mieszania w temperaturze od -5°C do +5°C, w czasie nie krótszym niż 10 minut, korzystnie 30- 120 minut.

Proces przędzenia włókien prowadzi się korzystnie z prędkością 20-80 m/minutę, przy rozciąganiu do 100%, do kąpieli koagulacyjnej o temperaturze nie wyższej niż 80°C, korzystnie 20-50°C.

Karbaminian celulozy stosowany w sposobie według wynalazku, wytwarzany w reakcji mocznika z celulozą w obecności chemicznych aktywatorów, różni się szeregiem paramatrów od typowego karbaminianu celulozy wytwarzanego z celulozy aktywowanej za pomocą ciekłego amoniaku. Charakteryzuje się więc stopniem krystaliczności zwykle w zakresie 15-25% oraz równomiernym podstawieniem grup wodorotlenowych grupami karbaminianowymi w merach glukopiranozowych w pozycjach 2, 3 i 6. Tego rodzaju własności pozwalają na wykorzystanie najlepszych cech karbaminianu, takich jak zdolność do rozpuszczania, własności jego roztworów czy zdolność do przędzenia, w procesie wytwarzania włókien. Tak więc tworzy on bardzo dobre roztwory przędzalnicze, o stężeniu 10-12% wagowych, w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego już w temperaturze 0°C z efektywnością rozpuszczania polimeru 99,0 - 99,9% wagowych. Roztwory przędzalnicze o stężeniu 10-12% wagowych karbaminianu celulozy są najbardziej przydatne do wytwarzania włókien celulozowych metodą mokrego przędzenia. Roztwory te nie mają skłonności do żelowania i są bardzo stabilne w warunkach produkcyjnych, a także charakteryzują się współczynnikiem filtracyjności K_w* zwykle nie większym niż 10. Ponadto zdolność do przędzenia karbaminianu celulozy pozwala na formowanie włókien z prędkością do 80 m/ minutę.

Zastosowanie kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodne roztwory kwasów pozwala na zobojętnienie alkaliów stosowanych do rozpuszczania karbaminianu celulozy, natomiast sole w kąpieli koagulacyjnej, zwłaszcza siarczan glinowy, zmieniają szybkość procesu koagulacji, wpływając tym samym na własności wytwarzania włókien.

Zastosowanie zaś mocznika w kąpieli koagulacyjnej w sposób istotny wpływa na przebieg procesu koagulacji wytwarzanych włókien z karbaminianu celulozy, sprzyjając wytwarzaniu właściwej struktury nadcząsteczkowej, zwłaszcza orientacji i krystaliczności, w dalszym etapie pozwalając na uzyskanie dobrych właściwości mechanicznych włókien, zwłaszcza celulozowych.

Włókna celulozowe z karbaminianu celulozy wytwarzane sposobem według wynalazku charakteryzują się szeregiem zalet w stosunku do włókien wytwarzanych znanymi sposobami, a zwłaszcza odpowiednimi właściwościami mechanicznymi, podwyższoną wybarwialnością, wyższą chłonnością wilgoci, czy też wyższą odpornością na hydrolizę.

Sposób według wynalazku pozwala na wytworzenie włókien celulozowych bez stosowania toksycznych i niebezpiecznych dla ludzi i środowiska substancji chemicznych, jak dwusiarczku węgla w metodzie wiskozowej, przy jednoczesnej wysokiej opłacalności i obniżonym zużyciu energii.

Sposób według wynalazku stosuje się w przemyśle włókien chemicznych w miejsce dotychczasowej metody wiskozowej do produkcji włókien celulozowych z karbaminianu celulozy przydatnych w przemyśle włókienniczym, kosmetycznym, sanitarnym czy w medycynie.

Dla oznaczania własności celulozy, karbaminianu celulozy i włókien z niego wytwarzanych stosowano następujące metody:

- średni stopień polimeryzacji celulozy oznaczano zgodnie z metodą opisaną w czasopiśmie Das Papier, nr 12, str. 187, 1958 r.,

- stopień krystaliczności zgodnie z metodą rentgenograficzną opisaną w monografii Mikrostruktura włókna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, str. 68, 1988 r.,

166 969 5

- zawartość azotu w karbaminianie celulozy zgodnie z metodą Kiejdahla opisaną w Czasopiśmie Chemia Analityczna, nr 5 str. 1039, 1960 r.,

- współczynnik filtracyjności Kw* roztworu karbaminianu celulozy zgodnie z normą BN-70/7516-03,

- temperatura rozkładu zgodnie z metodą deriwatograficzną,

- własności mechaniczne włókien zgodnie z normami PN-83/P-04653 i PN-84/P-04654.

Przedmiot wynalazku ilustrują przedstawione poniżej przykłady nie ograniczając jego zakresu:

Przykład I-VI. 100 części wagowych karbaminianu celulozy wytworzonego w drodze reakcji mocznika z celulozą aktywowaną w obecności aktywatorów chemicznych, charakteryzującego się średnim stopniem polimeryzacji celulozy DP = 620, zawartością azotu równą 3% wagowych, stopniem krystaliczności równym 25%, temperaturą rozkładu 365°C, rozpuszczono w 1147 częściach wagowych 9% wodnego roztworu wodorotlenku sodowego przy ciągłym mieszaniu w czasie 1 godziny w temperaturze w zakresie od -2°C do + 2°C. Roztwór karbaminianu celulozy filtrowano z wykorzystaniem standardowego filtra talerzowego wyposażonego w bawełnianą tkaninę filtracyjną, następnie roztwór odpowietrzono w czasie 4 godzin przy obniżonym ciśnieniu równym 0,1 MPa. Otrzymany roztwór charakteryzował się stężeniem równym 7,7% wagowych, zawartością wodorotlenku sodowego równą 8,5% wagowych, lepkością 80 sek., współczynnikiem filtracyjności Kw* = 10 z stabilnością roztworu w temperaturze 0°C równą 120 h. Proces przędzenia prowadzono na maszynie przędzalniczej wyposażonej w dyszę z 2400 otworków o wymiarach 60μτα do kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodny roztwór kwasu siarkowego, siarczanu glinowego i siarczanu sodowego o temperaturze 20 - 22°C.

Wytworzone włókna karbaminianowe prowadzono następnie w drugiej kąpieli koagulacyjnej - kąpiel wodna o temperaturze 16-20°C, a następnie włókna poddano, przy rozciągu włókna, regeneracji w wodnym roztworze o temperaturze 95°C zawierającym 1% wagowy wodorotlenku sodowego i 10% wagowych siarczanu sodowego, przy czym droga włókna w kąpieli regeneracyjnej wynosiła 140 cm. Wytworzone cięte włókna celulozowe płukano w ciepłej wodzie o temperaturze 40°C przez 10 minut, nanoszono preparaty wykończalnicze i suszono. Otrzymano 98 części wagowych włókien celulozowych o wilgotności 8% wagowych, zawierających 91% wagowych celulozy I i celulozy II, pozostałą ilość stanowiły substancje wykończalnicze. Własności mechaniczne włókien zależały od warunków przędzenia. Tabela 1 i 2 prezentują własności mechaniczne włókien wytworzonych przy różnych parametrach formowania.

Tabela 1

Wpływ składu kąpieli koagulacyjnej na własności włókien ciętych

Przykład	Skład kąpieli koagulacyjnej	Parametry przędzenia	Grubość . włókien dte*	Wytrzymałość cN/te*	Wydłużenie %	Wytrzymałość w pętli cN/te*
H2SO4	% wag.
Prędkość m/min	Rozciąg %
Na2SO4	Al2(SO4)3
I	10		10	30	40	1,6	12,7	16	4,3
II	12	28	-	30	40	1,9	13,6	19	5,4
III	12	28	-	30	40	1,9	11,5	18	6,8

Tabela 2

Wpływ parametrów procesu przędzenia na własności mechaniczne włókien ciętych (przy kąpieli koagulacyjnej zawierającej 12% wag. H2SO4 i 28% wag. Na2SO4)

Przykład	Parametry przędzenia	Grubość włókien dte*	Wytrzymałość cN/te*	Wydłużenie %	Wytrzymałość w pętli cN/te*
Prędkość m/min.	Rozciąg %
IV	30	40	1,8	15,7	15	3,7
V	30	40	1,6	16,5	12	3,3
VI	30	40	1,5	15,9	18	4,5

166 969

Przykład VII - X. Roztwór karbominianu celulozy jak w przykładzie I - VI przędziono do podobnej kąpieli na urządzeniu jak w przykładzie I-VI. Wpływ parametrów przędzenia na własności mechaniczne włókien zestawiono w tabeli 3.

Tabela 3

Wpływ parametrów przędzenia na własności mechaniczne włókien ciętych przy stosowaniu kąpieli koagulacyjnej zawierającej 10% wag. H2SO4 i 10% wag. Al2(S04)3

Przykład	Parametry przędzenia	Grubość włókien dtex	Wytrzymałość cN/tex	Wydłużenie %	Wytrzymałość w pętli cN/tex
Prędkość m/min.	Rozciąg %
VII	20	20	1,9	16,0	10	3,0
VIII	20	70	5,7	17,1	15	3,8
IX	30	40	2,1	13,4	16	4,7
X	30	40	1,6	15,6	17	6,5

Przykład XI- XIII. Roztwór karbaminianu celulozy jak w przykładzie I - VI przędziono do kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodny roztwór kwasu siarkowego, siarczanu sodowego, siarczanu glinowego i mocznika. Pozostałe parametry przędzenia pozostały analogiczne jak w przykładzie I - VI. Wpływ składu kąpieli koagulacyjnej na własności mechaniczne włókien zestawiono w tabeli 4.

Tabela 4

Wpływ składu kąpieli koagulacyjnej na własności mechaniczne włókien ciętych (szybkość przędzenia 30 m/min. przy stopniu rozciągania 40%)

Przykład	Skład kąpieli koagulacyjnej % wag. H2SO4 N2SO4 AL(S04)3 Mocznik	Grubość włókien dtex	Wytrzymałość cN/tex	Wydłużenie %	Wytrzymałość w pętli cN/tex
XI	10 10 10	-	2,2	11,8	15	3,2
XII	10 - 10	-	1,9	11,4	17	5,7
XIII	10 - 10	0,5	2,1	13,4	16	4,7

Przykład XIV. 100 części wagowych karbaminianu celulozy wytworzonego w reakcji mocznika z celulozą aktywowaną w obecności aktywatorów chemicznych charakteryzującego się DP = 610, zawartością azotu równą 2,9%, stopniem krystaliczności równym 21% i temperaturą rozkładu 367°C, rozpuszczono w czasie 30 minut przy ciągłym mieszaniu w temperaturze od 0°C do 4°C w 1050 częściach wagowych 8% wodnego roztworu wodorotlenku sodowego. Roztwór przędzalniczy karbaminianu celulozy przygotowany jak w przykładach I - VI charakteryzował się stężeniem równym 8,8% wagowych, zawartością wodorotlenku sodowego równą 7% wagowych, lepkością 65 sek., współczynnikiem filtracyjności Kw*^- równym 11 przy stabilności roztworu w temperaturze 0°C wynoszącej 120 godzin. Proces przędzenia prowadzono na maszynie przędzalniczej wyposażonej w dyszę zawierającej 300 otworów o średnicy 70μιη z szybkością przędzenia równą 14 m/min. do pierwszej kąpieli koagulacyjnej zawierającej 10% wagowych H2SO4 i 18% wagowych Al2(SOą)3 w temperaturze 25°C.

Następnie włókna prowadzono w drugiej kąpieli koagulacyjnej zawierającej 10% wagowych H2SO4 i 28% wagowych Na2SC4 w temperaturze 30°C, po czym włókna poddano regeneracji w kąpieli o temperaturze 55°C zawierającej 1% wagowy NaOH i 10% wagowych Na2SO4, bez stosowania rozciągu. Otrzymano 99 części wagowych ciętych włókien celulozowych o wilgotności 7,5% wagowych, zawierających 91,5% wagowych celulozy I i celulozy II, zaś pozostałą' ilość stanowią substancje wykończalnicze. Włókna charakteryzowały się grubością 2,9dtex, wytrzymałością 17,9cN/tex i wydłużeniem 32%.

Przykład XV. 100 części wagowych karbaminianu celulozy otrzymanego jak w przykładzie I-VI, charakteryzującego się DP = 550, zawartością azotu równą 2,7% wagowych, stopniem krystaliczności równym 18%, temperaturą rozkładu 363°C, rozpuszczano przy ciągłym mieszaniu w 1100 częściach wagowych 9% wodnego roztworu wodorotlenku sodowego w czasie 90 minut w temperaturze od -1°C do 5°C. Roztwór przędzalniczy przygotowany jak w przykładzie I-VI,

166 969 charakteryzował się stężeniem równym 8,5% wagowych, zawartością wodorotlenku sodowego równą 8,3% wagowych, lepkością 92 sek., współczynnikiem filtracyjności Kw* = 17 przy stabilności roztworu w temperaturze 0°C równej 100 godzin. Proces przędzenia prowadzono na maszynie przędzalniczej wyposażonej w dysze o 300 otworach o średnicy 70 pm przy szybkości przędzenia równej 14 m/min do pierwszej kąpieli koagulacyjnej zawierającej 10% wagowych H2SO4, 16% wagowych Na2SO4 i 16% wagowych ALfSO^a w temperaturze 20°C, a następnie do drugiej kąpieli koagulacyjnej zawierającej 10% wagowych H2SO4 i 28% wagowych Na2SO4 w temperaturze 35°C. Regenerację włókien prowadzono w kąpieli zawierającej 1% wagowy NaOH i 10% wagowych Na2SO4 w temperaturze 55°C, bez rozciągu. Wytworzone włókna cięte wykończano jak w przykładach I-VI. Otrzymano 96 części wagowych ciętych włókien celulozowych o wilgotności 8,5% wagowych, zawierających 90,5% wagowych celulozy I i celulozy II, zaś pozostałą ilość stanowią substancje wykończalnicze. Włókna charakteryzowały się grubością 2,2dtex, wytrzymałością 23,7 cN/tex, wydłużeniem 25% i wytrzymałością w pętli 12,5 cN/tex.

Przykład XVI. 100 części wagowych karbaminianu celulozy charakteryzującego się DP = 640, stopniem krystaliczności równym 26% i zawartością azotu równą 3%, rozpuszczono przy ciągłym mieszaniu w 1200 częściach wagowych 9% wodnego roztworu wodorotlenku sodowego w czasie 120 minut w temperaturze od -2°C do + 1°C. Roztwór przędzalniczy, przygotowany jak w przykładach I - VI, charakteryzował się stężeniem 7% wagowych, zawartością wodorotlenku sodowego równą 8,3% wagowych, lepkością 55 sek. i współczynnikiem filtracyjności Kw* = 9, przy jego stabilności w temperaturze 0°C równej 120 godzin.

Proces przędzenia włókien z roztworu karbaminianu celulozy prowadzono w warunkach przemysłowych na maszynie przędzalniczej typu Textima wyposażonej w rolkowo-wirówkowy system odbiorczy o szybkości odbioru 70 m/min. Proces przędzenia prowadzono do kąpieli koagulacyjnej o temperaturze 48-50°C zawierającej 12,5% wagowych H2SO4, 0,8% wagowych ZnSO4 i 28% wagowych Na2SO4 przy długości drogi koagulacyjnej równej 50 cm. Wytworzony jedwab karbaminianowy płukano w wodzie o temperaturze 35°C i odbierano przez układ wirówkowy. Otrzymano 98 części wagowych jedwabiu z karbaminianu celulozy o zawartości azotu równej 2% wagowych, charakteiyzującego się wytrzymałością 15,6cN/tex i wydłużeniem 14%.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 1,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania włókien celulozowych z karbaminianu celulozy na drodze jego rozpuszczania w alkalicznych wodnych roztworach, przędzenia do kąpieli koagulacyjnej oraz ewentualnej regeneracji w alkalicznych wodnych roztworach lub w wodnych roztworach soli metali alkalicznych, znamienny tym, że karbaminian celulozy wytworzony w reakcji mocznika z celulozą aktywowaną w obecności chemicznych aktywatorów, o stopniu krystaliczności nie wyższym niż 30%, zawartości azotu w zakresie 2 - 3% wagowych, średnim stopniu polimeryzacji 2010-700, efektywności rozpuszczania w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego o stężeniu 9% w temperaturze 0°C wynoszącej 99,0 - 99,9% wagowych, współczynniku filtracyjności Kw* w temperaturze 0°C nie wyższym niż 10, temperaturze rozkładu w zakresie 363 - 367°C i o równomiernym rozkładzie grup karbaminianowych w merach glukopiranozowych, rozpuszcza się w alkalicznym wodnym roztworze, korzystnie wodnym roztworze wodorotlenku sodowego o stężeniu co najmniej 3% wagowych, korzystnie 7 - 10% wagowych tak, aby stężenie karbaminianu celulozy w roztworze wynosiło nie więcej niż 10 -12% wagowych, po czym tak otrzymany roztwór karbaminianu celulozy filtruje się, odpowietrza i przędzie do kąpieli koagulacyjnej zawierającej wodny roztwór kwasu, korzystnie kwasu nieorganicznego o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10 - 20% wagowych i/lub wodny roztwór soli metali, jak siarczan sodowy czy siarczan glinowy, o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10-30% wagowych i/lub wodny roztwór mocznika o stężeniu nie niższym niż 0,01 % wagowego, korzystnie 0,1-1,0% wagowego, a następnie włókna poddaje się standardowemu wykończeniu przez płukanie w wodzie i suszenie.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włókna po koagulacji poddaje się regeneracji, korzystnie przy stosowaniu rozciągu, w wodnym roztworze alkalicznym o stężeniu nie niższym niż 0,1% wagowego, korzystnie 0,5 - 5,0% wagowych i/lub wodnym roztworze soli metali alkalicznych o stężeniu nie niższym niż 1% wagowy, korzystnie 10 - 20% wagowych, a następnie włókna poddaje się standardowemu wykończaniu poprzez płukanie w wodzie i suszenie.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że karbaminian celulozy rozpuszcza się w alkalicznym wodnym roztworze na drodze mieszania karbaminianu celulozy w temperaturze od -5°C do + 5°C w czasie nie krótszym niż 10 minut, korzystnie 30- 120 minut.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że proces przędzenia włókien prowadzi się z prędkością 20 - 80 m/minutę przy rozciągu do 100%, do kąpieli koagulacyjnej o temperaturze nie wyższej niż 80°C, korzystnie 20-50°C.
5. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że regenerację włókna prowadzi się w kąpieli o temperaturze nie wyższej niż 95°C, korzystnie 50-80°C.