PL48161B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 48161 KI. 39 A* s/*/ MKP C 08 4-3/5{f Opublikowano: 18. V. 1964 ©*¥ IA Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Rosner, Zenon Jaffe, Helena Zarzycka, Stanislaw Skucinski, Krystyna Pawlaczyk Wlasciciel patentu: Instytut Wlókien Sztucznych i Syntetycznych, Lódz, (Polska) BIBLIOTEKA Sposób wytwarzania polialkoholu winylowego o wlasciwosciach i wlóknotwórczych I Urzedu Pol#nlowago Otrzymywanie polialkoholu winylowego posiada duze znaczenie dla przemyslu wlókien sztucznych, ze wzgledu na mozliwosc c trzymywania z niego wlókna syntetycznego o duzej wytrzymalosci i od¬ pornosci chemicznej, dajacego sie modyfikowac w szerokim zakresie.Polialkohol winylowy nadajacy sie do przedzenia winien charakteryzowac sie wysokim stopniem po¬ limeryzacji (1500—2000), niska zawartoscia zwiaz¬ ków mineralnych (popiolu) i resztowych grup ace¬ tylewyeh, a takze mozliwie malym rozrzutem cie¬ zarów czasteczkowych.Wedlug publikacji i opisów patentowych, wlókino- twórczy polialkohol winylowy otrzymuje sie naj¬ czesciej metoda alkalicznego zmydlania poliocta¬ nu winylu. Jako katalizatory stosuje sie: lug sodo¬ wy, lug potasowy, metylam sodowy i inne. Zmydia¬ nie prowadzi sie w zakresie temperatur 30—80°C.Jako srodowisko reakcji stosowano- nizsze alkohole alifatyczne bez obecnosci wody, lub wobec wody (najczesciej w postaci wodnej emulsji polioctanu winylu lub jako rozpuszczalnik katalizatora alka¬ licznego). Czas trwania reakcji zmydlania wynosil 2—15 godzin. Stezenie katalizatora do zmydlania stosowano w bardzo szerokich granicach. Sposoby te wykazuja szereg wad.Uzyskanie co najmniej 99%-owej przemany poli- cetanu winylu ma polialkohol winylowy (jeden z warunków zabezpieczajacych wlasciwosci wlókno- twórcze), jest mozliwe przez stosowanie albo du- 10 20 25 30 zej ilosci katalizatora i czasu 1—3 godzin w stosun¬ kowo wysokiej temperaturze (okolo 60°C), badz tez przy mniejszej ilosci katalizatora i znacznie dluzszym czasie do 15 godzin. Takie prowadzenie procesu zmydlania powoduje stosunkowo duze za¬ wartosci popiolu w polialkoholu winylowym, a mia¬ nowicie powyzej 1%. Polimer wlóknotwórczy nato¬ miast nie powinien zawierac popiolu wiecej niz 0,1 — 0,3%, gdyz w przeciwnym przypadku nie nada¬ je sie on do przedzenia. W celu zobojetnienia polial¬ koholu winylowego po zmydleniiu duza iloscia lugu, zuzywa sie bardzo duze ilosci alkoholu metylowego, co jest niekorzystne ze wzgledów ekonomicznych.Prowadzenie zmydlania w wysokiej temperaturze powoduje „niezachowawczy" przebieg procesu i po¬ gorszenie wlasciwosci wlóknotwórczych polialkoho¬ lu winylowego, przejawiajace sie miedzy innymi w sijnym zelowaniu sie roztworów przednych (okolo 15% roztwór polimeru w wodzie). Bardzo dlugi czas zmydlania w ganicach 15 godzin jest równiez niekorzystny ze wzgledów ekonomicznych.Stosowanie do zmydlania emulsji wodnej polioctanu winylu prowadzi do otrzymania produktu o stosun¬ kowo duzej zawartosci resztowych grup acetylo- wych (ponad 1%), co jest niekorzystne ze wzgledu na wlasciwosci wlóknotwórcze polialkoholu winylo¬ wego.W procesie zmydlania alkalicznego polioctanu winy¬ lu zamiast lugu stosowano równiez amoniak. Proces prowadzono stosujac amoniak gazowy lub w posta-ci roztworu wodnego/pod cisnieniem normalnym w temperaturze pokojowej, oraz pod zwiekszonym cisnieniem w temperaturze 100°C. Czas trwania dla procesu bezcisnieniowego wynosil 48 godzin, dla cisnieniowego okolo 6 godzin. Uzyskany w ten spo¬ sób przez, .zmydlanie polialkohol winylowy posiadal okolo 2% resztowych grup acetylowych. Stwierdzo¬ no przy tym jedynie dodatni wplyw amoniaku na barwe otrzymanego produktu.Prowadzono równiez zmydlanie polioctanu winylu nasycajac go wstepnie amoniakiem w ilosci okolo 2 g/mol polioctanu winylu, w temperaturze pokojo¬ wej, a nastepnie prowadzac zmydianie za pomoca stosunkowo duzej ilosci lugu sodowego (0,1 — 0,4 mol/mol polioctanu winylu).Stosowanie jako katalizatora zmydlania samego amoniaku nie jest k otrzymywania produltu o zbyt duzej zawartosci resztowych grup ^acetllowych, a mianowicie 2%. jak i L~ pewodu zbyt dltlgTego czasu trwania procesu.Znany jest takze sposób zmydlania przy zastosowa¬ niu amoniaku i lugu sodowego lacznie. W tym przy¬ padku jednak stosowano amoniak w malych ilos¬ ciach w celu modyfikowania barwy polimeru, nato¬ miast wlasciwe zmydlanie prowadzono przy zasto¬ sowaniu duzych ilosci lugu, a mianowicie takich jego ilosci, jak w metodzie alkalicznej bez stosowa¬ nia amoniaku.Postepowanie to jest zatem obarczone tymi samy¬ mi wadami, które zostaly omówione poprzednio w odniesieniu do stosowania samego lugu sodowego.Wszystkich wyzej wymienionych wad pozbawiony jest polialkohol winylowy wytworzony sposobem wedlug wynalazku.Stwierdzono bowiem, ze bezposredni wplyw na ja¬ kosc produktu reakcji zmydlania polioctanu winylu m.?ja wzajemne stosunki stezen skladników miesza- miny reakcyjnej.Celem wynalazku bylo zatem znalezienie takiego sposobu prowadzenia reakcji zmydlania polioctanu winylu metoda alkaliczna w temperaturze 30—4/5°C, w srodowisku alkoholowo-wodnym, który umozli¬ wialby zachowanie najkorzystniejszych i scisle okreslonych stosunków stezen skladników mieszani¬ ny reakcyjnej podczas calego procesu zmydlania oraz znalezienie wartosci tych stosunków.Wedlug wynalazku zatem, do alkoholu, najkorzyst¬ niej metanolu, wprowadza sie jednoczesnie i w spo¬ sób ciagly w czasie okolo dwóch godzin alkoholowy, najkorzystniej "metanolowy roztwór polioctanu wi¬ nylu, amoniak gazowy w ilosci 0,8—6 moli/l mol polioctanu winylu oraz wodorotlenek alkaliczny w ilosci 0,07 — 0,25 mola/1 mol polioctanu winylu, przy czym wraz z polioctanem winylu wprowadza sie taka ilosc alkoholu, azeby w srodowisku reakcji umiescic alkohol w ilosci, która bylaby potrzebna do otrzymania 10—15%-wego roztworu poddanego re¬ akcji polioctanu winylu w sumarycznej ilosci alko¬ holu w koncu drugiej godziny, jednoczesnie zas do srodowiska reakcji wprowadza sie wode w ilosci 0,8—1,4% wagowych w stosunku do powyzszej ilosci alkoholu, a nastepnie w czasie okolo jednej godzi¬ ny do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie gazo¬ wy amoniak w ilosci V3 molowe w stosunku do ilosci uprzednio wprowadzonego amoniakiu. 161 4 Korzystnie jest, jezeli wode i wodorotlenek alka¬ liczny wprowadza sie do srodowiska reakcji lacznie, w postaci wodnego roztworu tego wodorotlenku.Przyklad: Do reaktora zawierajacego 5700 czesci s wagowych alkoholu metylowego wprowadza sie, in¬ tensywnie mieszajac, w ciagu 120 minut 5170 czesci wagowych 21%-wego roztworu polioctanu winylu w alkoholu metylowym, oraz 80 czesci wagowych lugu sodowego rozpuszczonego w 140 czesciach wa- 10 gowych wody. Temperatura reakcji wynosi 43°C.Po wprowadzeniu reagentów mase reakcyjna mie¬ sza sie w temperaturze 4»3°C jeszcze w ciagu 60 minut.Od poczatku prowadzenia zmydlania, przez mase 15 reakcyjna w reaktorze przepuszcza sie gazowy amo¬ niak w ilosci 766 czesci wagowych w ciagu 180 mi¬ nut. Amoniak dozuje sie w sposób nastepujacy: w ciagu pierwszych 2 godzin — 300 czesci wago¬ wych/godzine 20 w ciagu trzeciej godziny — 166 czesci wago¬ wych/godzine.Otrzymany polialkohol winylowy wyodrebnia sie z mieszaniny poreakcyjnej na wirówce i przemywa alkoholem metylowym w ilosci 3209 czesci wago- 25 wych do uzyskania pH przesaczu 5,7—6,5. Otrzymu¬ je sie polialkohol winylowy o nastepujacych wlas¬ ciwosciach: stopien polimeryzacji — 1700, zawar¬ tosc resztowych grup acetylowych — 0,40%, za¬ wartosc popiolu — 0,25%. Produkt posiada bardzo 3q dobre wlasciwosci wlóknotwórcze. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania polialkoholu winylowego o 35 wlasciwosciach wlóknotwórczychprzez zmydle- niie polioctanu winylu metoda alikaliczna, przy zastosowaniu lugu alkalicznego lacznie z gazo¬ wym amoniakiem, w srodowisku alkoholowo- wodnymi w temperaturze 30—45°C, znamienny 40 tym. ze 'do alkoholu, najkorzystniej metanolu wprowadza sie jednoczesnie i w sposób ciagly w czasie okolo dwóch godzin alko¬ holowy, najkorzystniej metanolowy roztwór polioctanu winylu, amoniak gazowy w ilo- 45 sci 0,8—6 mola/lmol polioctanu winylu oraz wodorotlenek alkaliczny w ilosci 0,07 — 0,25 mola/lmol polioctanu winylu, przy czym wraz z polioctanem wynilu wprowadza sie taka ilosc alkoholu, azeby w srodowisku reakcji 50 umiescic alkohol w ilosci, która bylaby potrzeb¬ na do otrzymania 10—15%-wegc roztworu pod¬ danego reakcji polioctanu winylu w sumarycz¬ nej ilosci alkoholu w koncu drugiej godziny, jed¬ noczesnie zas do srodowiska reakcji wprowadza 55 sie wode w ilosci 0,8—1,4% wagowych w sto¬ sunku do powyzszej ilosci alkoholu, a nastepnie w czasie okolo jednej godziny do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie gazowy amoniak w ilosci 1/3 molowo w stosunku do ilosci uprzednio 60 wprowadzonego amoniaku? 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny de i wodorotlenek alkaliczny wprowadza sie do srodowiska reakcji lacznie, w postaci wodnego 65 roztworu tego wodorotlenku. 212. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 250 egz. PL