Opublikowano dnia 15 wrzesnia 1958 r. fe^fei POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41229 KI. 29 b, 3/65 VEB Filmfabrik AGFA Wolfen Wolfen, Niemiecka Republika Demokratyczna Sposób wytwarzania nitek z roztworów wysokowiskozowych, w szczególnosci z roztworów poliakrylonitrylu Patent dodatkowy do patentu nr 41228 Patent trwa od dnia 3 maja 1956 r.Wynalazek dotyczy dalszego ulepszenia sposo¬ bu wedlug patentu nr 41228. Przedmiotem pa¬ tentu nr 41228 jest sposób wytwarzania nitek z roztworów wysokowiskozowych, zwlaszcza z roztworów poliakrylonitrylu, który polega na tym, ze przechowywane w temperaturze poko¬ jowej roztwory ogrzewa sie intensywnie w ciagu krótkiego okresu czasu wewnatrz czynnych- pomp przednych do temperatury 100—200°C, a nastepnie przedzie z nich na sucho lub na mo¬ kro nitki. Sposób wedlug patentu glównego po¬ zwala wiec na przeprowadzenie w warunkach jak najbardziej sprzyjajacych obnizenia lepkosci roztworów ulegajacych latwo zabarwieniu pod wplywem ciepla i to w takim stopniu i tak szybko, ze roztwory moga byc przedzone bez trudnosci i bez obawy zabarwienia.Stwierdzono, ze sposób wedlug patentu glów¬ nego wywoluje imny nieoczekiwany efekt gdy stosuje sie go do przedzenia wysokowiskozowych roztworów, zwlaszcza roztworów poliakryloni¬ trylu lub polimerów mieszanych, zawierajacych co najmniej 85% poliakrylonitrylu, w wodnych kapielach stracajacych zawierajacych 5—60% rozpuszczalników dla tych produktów.Jak wiadomo, np. z patentu Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 2467553 przy stosowaniu czystej wody jako kapieli stracajacej dla takich roztworów mozna otrzymywac nitki z licznymi mniej lub wiecej duzymi pustymi przestrzenia¬ mi, tak iz wskutek kruchosci spowodowanej przez puste przestrzenie, nitki takie nie mozna poddac procesowi rozciagania w celu zoriento¬ wania czastek. Poza tym jest wiadomo na przy¬ klad z patentu szwajcarskiego nr 289952, ze mozna otrzymywac z poliakrylonitrylu lub jego polimerów mieszanych pozbawione pustych prze¬ strzeni nitki, gdy do wody doda sie odpowiednie rozpuszczalniki w stezeniu okolo 60—70%. Im zawartosc rozpuszczalnika w kapieli stracajacejjest nizsza od 60% tym wieksza jest liczba i objetosc pus,tycfc przestrzeni w nitkach. Ta sklonnosc do wytwarzania pustych przestrzeni jest wyraznie zalezna nie tylko od stezenia roz¬ puszczalników w kapieli stracajacej,, lecz rów¬ niez od ilosci tloczonej cieczy. Np. przy tloczeniu roztworu przednego w ilosci okolo 190—250 cm*/min nawet przy uzyciu kapieli stracajacej o wysokim stezeniu rozpuszczalników otrzymuje sie nitki z pustymi przestrzeniami.Stwierdzono, ze z roztworów poliakrylonitrylu lub roztworów polimerów mieszanych zawiera¬ jacych co najmniej 85% poliakrylonitrylu, któ¬ rych lepkosc zostala obnizona w pompach przed¬ nych ogrzanych do temperatury okolo 100—200°C mozna wytwarzac nitki pozbawione pustych przestrzeni, gdy przedzie sie je do kapieli stra¬ cajacej zawierajacej ponizej 60% rozpuszczalni¬ ka, nawet przy stosowaniu bardzo duzych wy¬ datków roztworu przednego. Nawet w tym przypadku gdy zawartosc rozpuszczalnika w ka¬ pieli stracajacej wynosi 5% a najkorzystniej 10—30% uzyskuje sie nitki pozbawione pustych przestrzeni Przyczyne powstawania pustych przestrzeni w nitkach zarówno przy niskim stezeniu roz¬ puszczalnika w kapieli stracajacej i malym wy¬ datku roztworu przednego, jak równiez przy duzym wydatku roztworu przednego i duzym ste¬ zeniu rozpuszczalnika nalezy oczywiscie przy¬ pisac temu, ze roztwory na skutek nienormalnie duzej lepkosci nie przechodza w sposób dosta¬ tecznie ciagly przez kola zebate pompy przednej, wskutek czego strumien roztworu zostaje po- prostu przerwany na wspóldzialajacych kolach zebatych. Przyczyna nie wystepowania pustych przestrzeni w przypadku duzych stezen rozpusz¬ czalnika w kapielach stracajacych przy malych wydatkach lezy prawdopodobnie w tym, ze bar¬ dzo powolne wytracanie nitek spowodowane duza zawartoscia rozpuszczalnika w kapieli stra¬ cajacej pozwala na zlepianie sie albo zaskle¬ pianie roztworu rozdzielonego przez kola zebate.Dzieki temu, ze roztwory wysokowiskozowe sa wedlug patentu glównego ogrzewane w waskich kanalach pomp przednych w stopniu bardzo znacznym i bez wywolania zmian, to znaczy, ze lepkosc ich zostaje bardzo silnie obnizona, mo¬ zna, stosujac nawet duze wydatki roztworu, nie doprowadzic wcale do przerwania roztworu przednego w pompach przednych. Gdy jednak w pompach nie ma juz zadnych przerw w stru¬ mieniu roztworu i tym samym nie moga powstac zadne puste przestrzenie, to nie jest juz konie¬ czne stosowanie nadmiernie duzej zawartosci rozpuszczalnika w kapieli stracajacej. Wystarcza wówczas nawet stezenie okolo 5—60% a najko¬ rzystniej 10—30% rozpuszczalnika w kapieli stracajacej, aby otrzymac nitki, które nie wyka¬ zuja zadnych pustych przestrzeni i wskutek te¬ go moga byc w zwykly sposób latwo wyciagane w wodzie goracej lub w zimnej, wyplukane i ewentualnie wysuszone na podgrzanych ply- tacli lub pomiedzy plytami, oraz rozciagniete do dlugosci wielokrotnie wiekszej niz dlugosc pier¬ wotna.Sposób wedlug wynalazku umozliwia dzieki malej zawartosci rozpuszczalnika w kapieli stra¬ cajacej otrzymywanie nitek, które posiadaja po¬ zadany wyglad matowy, tak iz staje sie zbedne w wiekszosci przypadków dodatkowe stosowanie srodków nadajacym nitkom matowosc.Sposób wedlug wynalazku jest objasniony bli¬ zej na ponizszych przykladach, w których za¬ miast poliakrylonitrylu moga byc stosowane jego polimery mieszane zawierajace mniej niz 15% octanu winylu, chlorooctanu winylu, winylopiry- dyny, estru metylowego kwasu akrylowego, akry- loamidu itd. a zamiast dwumetylofortmamidu moga byc stosowane inne rozpuszczalniki, jak dwumetyloacetamid lub cykliczny czteromety- lenosulfon.Przyklad I. 15%-owy roztwór poliakry¬ lonitrylu w dwumetyloformamidzie (o wartosci K = 100—120) przetlacza sie przy wydatku 200 om8/min przez dysze 3200/0,15 mm za pomoca pomp zebatych o objetosci 6 cm8, ogrzewanych goracym powietrzem lub elektrycznie do tempe¬ ratury 150°C, przy czym nitki wchodza do ka¬ pieli stracajacej, która zawiera 80% wody i 20% dwumetyloformamidu utrzymywanej w tempe¬ raturze okolo 20°C. Nitki wyciaga sie z dyszy przez kapiel stracajaca z predkoscia okolo 3—6 m/min, przy czym droga, która przebywaja one w kapieli stracajacej wynosi 2 m. Otrzyma¬ ne nitki sa wolne od pustych przestrzeni i moga byc z latwoscia obrobione pózniej w zwykly sposób. Maja one jasny matowy wyglad oraz wytrzymalosc okolo 4,5—5 g/denier przy roz¬ ciaganiu okolo 12—18%.Przyklad II. 18%-owy roztwór akrylo¬ nitrylu w dwumetyloformamidzie o zawartosci okolo 2% akryloamidu (o wartosci K = okolo 120) przetlacza sie przez dysze 40/0,1 mm przy wydatku 5,8 m,/mm za pomoca pomp zebatych, ogrzanych do 130°C i wypuszcza sie z predkos- — 2 —cia 4 m/min do kapieli stracajacej, która zawie¬ ra 90% wody i 10% dwumetyloformamidu. Po przejsciu przez kapiel stracajaca o dlugosci oko¬ lo 40 om nitki pozbawione sa pustych przestrze¬ ni i moga byc z latwoscia plukane i wyciagane zwyklymi sposobami. Otrzymane nitki sa ma¬ towe, jasne i posiadaja wytrzymalosc okolo 4,8 g/denier, przy czym mozna je rozciagac o okolo 25—30% przy obróbce cieplnej w tem¬ peraturze okolo 120—150°C. PL