PL49442B1 - - Google Patents

Description

Opublikowana* biblioteka! 25.V.1965iij ;ii;.i ^ 49442 KI *2ftJM/G*— MKP D 01 f, 9/02 UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Waclaw Sopiela, mgr inz. Jerzy Cypryk, mgr inz. Teresa Kapecka Wlasciciel patentu: Instytut Wlókien Sztucznych i Syntetycznych, Lódz, (Polska) Sposób chemicznej obróbki wlókien z polialkoholu winylowego Przedmiotem wynalazku jest sposób acetalowa- nia wlókien z polialkoholu winylowego lub jego kopolimerów zawierajacych co najmniej 80% mo¬ lowych jednostek alkoholu winylowego. W proce¬ sie wytwarzania wlókien z polialkoholu winylo¬ wego metoda mokra, jednym z podstawowych pro¬ cesów jednostkowych jest chemiczna obróbka wló¬ kien aldehydami, a zwlaszcza formaldehydem.W rezultacie tej obróbki czesc grup hydroksylo¬ wych polialkoholu winylowego wchodzi w reakcje z aldehydem tworzac acetale. Proces ten, zwany acetalowamiem, podwyzsza odpornosc wlókien z polialkoholu winylowego na dzialanie goracej wody.Znane jest wiele sposobów acetalowania, jednak dotychczas najwieksze znaczenie przemyslowe zyskala reakcja acetalowania wlókien z polialko¬ holu winylowego formaldehydem. Stopien aceta- lacji polialkoholu winylowego formaldehydem, któryby zapewnial wlóknom odpornosc na dziala¬ nie goracej wody, nie moze byc nizszy od 35—40°/o molowych.Powszechnie stosowana kapiel acetalujaca jest roztworem wodnym zawierajacym 2—6% formal¬ dehydu, 10—20°/o ikwasu siarkowego i 5—25% siar¬ czanu sodowego. W dotychczas stosowanych me¬ todach czas trwania procesu acetalowania formal¬ dehydem wlókien z polialkoholu winylowego przy stosowaniu wymienionej kapieli wynosi 15—120 minut. Czas trwania reakcji acetalowania ma za- 10 15 20 25 30 2 sadnicze znaczenie w procesie prowadzonym spo¬ sobem ciaglym. Przyspieszenie tej reakcji i skró¬ cenie czasu koniecznego do osiagniecia optymal¬ nego stopnia zacetalowania wlókien pozwala na powazne uproszczenie (konstrukcji i zmniejszenie wymiarów aparatury sluzacej do acetalowania oraz usprawnia proces produkcji wlókien z polialkoholu winylowego.Jak wiadomo, na szybkosc reakcji acetalowania w zasadniczy sposób wplywaja trzy parametry: temperatura procesu, stezenie formaldehydu i ste¬ zenie katalizatora w kapieli acetalujacej. Przy¬ spieszenie procesu przez podwyzszenie tempera¬ tury lub stezenia formaldehydu jest ograniczone ze wzgledu na fakt, ze w obydwu przypadkach bardzo wzrastaja straty formaldehydu ulatniaja¬ cego sie z kapieli.Podwyzszenie powyzej 2Ó°/o stezenia kwasu siarkowego, który jest katalizatorem reakcji, po¬ zwala wprawdzie na skrócenie czasu acetalowania ponizej 15 minut, wplywa jednak niekorzystnie na wlasciwosci mechaniczne wlókien z polialkoholu winylowego, przy czym im wyzsze stezenie kwasu siarkowego w kapieli, tym mniejsza elastycznosc i wytrzymalosc wykazuja acetalowame wlókna.Dodatkowa wada tego sposobu jest czesciowa utrata struktury wlóknistej i ciemnienie wlókna podczas suszenia w temperaturze 105*C, az do za¬ barwienia ciemnobrunatnego. 4944249442 3 Mysla przewodnia wynalazku jest przyspieszenie procesu acetalowania bez zmniejszenia wytrzyma¬ losci wlókna i jego odpornosci termicznej, przez zastosowanie kompozycji 'katalizatora ze zwiazkiem aktywujacym jegodzialanie. 5 Stwierdzono, ze pewne zwiazki nie bedace ka¬ talizatorami reakcji acetalowania, lub posiadajace ograniczone dzialanie katalizujace, jak na przy¬ klad chlorek cynkowy, chlorek wapniowy, chlorek glinowy, p-toluenosulfonian sodowy i inne dodane 10 w niewielkich ilosciach do kapieli acetalujacej za¬ wierajacej kwas siarkowy, znacznie przyspieszaja proces acetalowania wlókien.Stwierdzono równiez, ze dodatek tych zwiazków co kapieli acetalujacej zawierajacej 2—6% formal- 15 dehydu, 10—20% kwasu siarkowego i 5—25°/o siar¬ czanu sodowego nie wplywa na pogorszenie wlasci¬ wosci wlókien w takim stopniu, jak podwyzsze¬ nie stezenia kwasu siarkowego.W celu przeprowadzenia acetalowania sposobem 20 wedlug wynalazku wlókno z polialkoholu winylo¬ wego obrabiane termicznie acetaluje sie kapiela wodna zawierajaca 2—6°/o formaldehydu, 10—20°/o kwasu siarkowego, 5—25% siarczanu sodowego i 0,1—10% chlorków metali dwuwartosciowych jak 25 na przyklad chlorku cynkowego, chlorku wapnio¬ wego, chlorku kadmowego wzglednie chlorków metali trójwartosciowych jak na przyklad chlorku glinowego wzglednie, soli sodowej lub potasowej kwasów arylosulfonowych, wzglednie samych kwa- 30 sów arylosulfonowych. Proces acetalacji prowadzi sie w temperaturze 50—85^C, w czasie 1—15 minut.Po procesie acetalacji sposobem wedlug wyna¬ lazku, dalsze fazy produkcyjne wlókien z polialko¬ holu winylowego prowadzi sie wedlug znanych 35 metod.Przyklad I. Wlókno z polialkoholu winy¬ lowego o stopniu polimeryzacji 1600, obrabiane ter¬ micznie w temperaturze 220°C acetaluje sie kapiela 40 o skladzie: 2% chlorku cynkowego, 15% kwasu siarkowego, 15% siarczanu sodowego i 4% formal¬ dehydu w temperaturze 75°C. Po uplywie 10 minut stopien acetalacji wynosi 40,8% molowych. Wy¬ trzymalosc wytworzonego wlókna na rozerwanie 45 wynosila 5,39 G/den. Dla porównania acetalowano takie samo wlókno kapiela o skladzie: 17% kwasu siarkowego, 15% siarczanu sodowego i 4% formal¬ dehydu, w temperaturze 75°C, w takim samym czasie 10 minut. Wytworzone wlókno ma stopien 50 acetalacji = 39,0% molowych, a jego wytrzymalosc na rozerwanie wynosi 4,81 G/den.Przyklad II. Termicznie obrabiane jak w przykladzie 1. wlókno acetaluje sie kapiela o skla¬ dzie: 2% chlorku glinowego, 17% kwasu siarko¬ wego, 15% siarczanu sodowego i 4% formaldehydu w temperaturze 75°C, w czasie 10 minut. Stopien acetalacji wlókna wynosil 45,6% molowych, a wy¬ trzymalosc na rozerwanie 5,06 G/den.Dla porównania próbka tego samego wlókna acetalowana kapiela o skladzie: 20% kwasu siar¬ kowego, 15% siarczanu sodowego i 4% formalde¬ hydu w identycznym czasie i takiej samej tempe¬ raturze miala s-bopien zacetalowania = 43,2% mo¬ lowych, oraz wytrzymalosc na rozerwanie = = 4,93 G/den.Przyklad III. Wlókno jak w przykladzie 1. acetaluje sie w kapieli o zawartosci 5% p-tolueno- sulfonianu sodowego, 17% kwasu siarkowego, 15% siarczanu sodowego i 4% formaldehydu w tem¬ peraturze 75°C, w czasie 10 minut. Otrzymuje sie wlókno o stopniu acetalacji = 52,5% molowych wytrzymalosci na rozerwanie = 5,15 G/den. Dla porównania wyniku acettalowania tegoz wlókna kapiela o skladzie: 22% kwasu siarkowego, 15% siarczanu sodowego i 4% formaldehydu w tempe¬ raturze 75^C i w czasie 10 minuit, otrzymano wlók¬ no o stopniu zacetailowania = 47,6% molowych i wytrzymalosci na rozerwanie = 3,93 G/den. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób chemicznej obróbki wlókien z polialko¬ holu winylowego lub jego kopolimerów zawieraja¬ cych co najmniej 80% molowych jednostek alko¬ holu winylowego przez acetalacje aldehydami, zwlaszcza formaldehydem, w kapieli zawierajacej kwas siarkowy jako katalizator reakcji acetalacji, znamienny tym, ze do kapieli acetalujacej dodaje sie 0,1—10% wagowych substancji aktywujacej katalityczne dzialanie kwasu siarkowego, przy czym jako substancje aktywujace stosuje sie chlor¬ ki metali dwuwartosciowych, a zwlaszcza chlorek cynkowy, chlorek wapniowy, chlorek kadmowy i chlorki metali trójwartosciowych jak chlorek glinowy, kwasy arylosulfonowe, sól sodowa lub potasowa kwasów arylosulfonowych, a reakcje acetalacji prowadzi sie w temperaturze 50—85°C. Z.G. „Ruch" W-wa zam. 113-65 naklad 300 egz. PL