PL49968B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano*. 31.VIII.1965 49968 KI 29 b, 3/70 MKP DOlf UKD tyto Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Marian Sobolewski, mgr inz. Wlodzi¬ mierz Wronski, mgr inz. Tadeusz Myszkorow- ski, inz. Edmund Malinowski, inz. Jerzy Hole- czek, mgr Jan Clapinski, inz. Rita Bykowska, mgr inz. Emil Kraul, inz. Zbigniew Rybicki, mgr Halina Skórecka, mgr Izabela Ligier Wlasciciel patentu: Zaklady Wlókien Sztucznych „Anilana", Lódz (Pol¬ ska) Sposób wytwarzania wlókien welnopodobnych z polialkoholu winylowego modyfikowanego bialkiem BIBLIOTEKA unaflti Poffitowpo Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wló¬ kien welnopodobnych z polialkoholu winylowego modyfikowanego bialkiem.Najbardziej zblizone swymi wlasnosciami do welny sa wlókna bialkowe produkowane z bialek roslinnych lub zwierzecych. Wytwarza sie je przez tloczenie alkalicznego roztworu tych bialek przez filiery do kapieli koagulacyjnej, a nastepnie ufor¬ mowane wlókno obrabia sie kolejno w kapielach solnych, glinowych i formalinowych, przy stopnio¬ wym rozciaganiu wlókna. Roztwór przedzalniczy zawiera 18—20%'bialka i 1,0—1,12% alkaliów. Wod¬ na kapiel koagulacyjna sklada sie zwykle z kwa¬ su siarkowego i siarczanu amonowego lub siar¬ czanu sodowego z dodatkiem siarczanu cynkowe¬ go. Wytwarzane dotychczas wlókna bialkowe cha¬ rakteryzuja sie jednak zbyt niskimi wskaznikami uzytkowymi, zwlaszcza w stanie mokrym, wsku¬ tek czego wlókna te maja ograniczone zastoso¬ wania.Ze znanych wlókien syntetycznych najtanszymi sa wlókna wytwarzane z polialkoholu winylowe¬ go. Wyrózniaja sie one wysokimi wskaznikami fi- zyko-mechanicznymi, lecz wlókna te sa wlóknami typowo bawelnopodobnymi, co w znacznym stop¬ niu ogranicza ich stosowanie do wyrobów odzie¬ zowych, wskutek czego maja zastosowanie prze¬ waznie do celów technicznych.Znane jest równiez (patent japonski nr 5314 z ro¬ ku 1954) wytwarzanie wlókna z mieszaniny bialka 10 15 20 30 2 i polialkoholu winylowego. Wlókna te wytwarza sie w ten sposób, ze 14 czesci bialka rozpuszcza sie w 100 czesciach 40%-owego mocznika, otrzyma¬ ny roztwór ogrzewa sie w ciagu 1 godziny w tem¬ peraturze 100°C i pozostawia.w temperaturze 30°C na czas 24 godzin Tak przygotowany roztwór bial¬ ka laczy sie z 14%-owym wodnym roztworem poli¬ alkoholu winylowego w ilosci 70 czesci roztworu bialka na 30 czesci roztworu polialkoholu winy¬ lowego. Roztwór bialka podczas ogrzewania go w temperaturze 100°C silnie pieni sie, stwarzajac tym klopoty produkcyjne.Mocznik, uzyty do rozpuszczania bialka, podczas procesu przedzenia wlókna przechodzi do kapieli koagulacyjnej, uniemozliwiajac tym dluzsze wy¬ korzystywanie tych kapieli ze wzgledu na wzrost stezenia w nich mocznika, którego wzrastajaca za¬ wartosc obniza zdolnosc koagulacyjna tych kapie¬ li, co pociaga za soba koniecznosc czestej wymiany zuzytych kapieli na nowe. Poza tym odzyskiwanie mocznika z zuzytych kapieli jest praktycznie bio¬ rac niemozliwe, a zawartosc mocznika w zuzytych kapielach koagulacyjnych uniemozliwia równiez ich regeneracje, co wplywa na zwiekszenie kosz¬ tów wytwarzania wlókna.Wlókna wytwarzane tym sposobem zawsze za¬ wieraja pewne ilosci mocznika, który pozostaje we wlóknie po skoagulowaniu roztworu przedzal¬ niczego i obniza jego wlasciwosci mechaniczne i uzytkowe. Poza tym obróbke termiczna wedlug 4996849968 wymienionego patentu japonskiego prowadzi sie w 45%-owym wodnym roztworze siarczanu amono¬ wego w temperaturze 145°C, co wymaga stosowa¬ nia bardzo klopotliwego i okresowego procesu w kosztownej aparaturze cisnieniowej.Wyzej opisana klopotliwa metoda wytwarzania wlókna z mieszaniny bialka i polialkoholu winylo¬ wego dotychczas nie znalazla praktycznego zasto¬ sowania.Przewodnia mysla wynalazku jest wytwarzanie wlókien welnopodobnych z mieszaniny bialka i po¬ lialkoholu winylowego, tak aby przez zastoso¬ wanie specjalnego, nizej opisanego procesu techno¬ logicznego wlókna te z jednej strony mialy nale¬ zyta wytrzymalosc mechaniczna i odpornosc che- ""liuczna, a z drugiej strony byly jak najbardziej Zblizone swymi wlasnosciami do welny natural¬ nej. -,<«*-* Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze t]. .ospbnp przygotowuje sie wodny 12—16%-owy roz- fwó^r^polialkoholu winylowego i osobno alkaliczny 12—16%-owy roztwór bialka, zawierajacy 0,7—1,0% alkaliów, po czym obydwa roztwory mie¬ sza ze soba bialko z polialkoholem winylowym w stosunku od 1:10 do 1:1, poddaje otrzymana mie¬ szanine homogenizacji i wprowadza do kapieli ko- agulacyjnej o temperaturze 40—60°C zawierajacej 10—60 g/l kwasu siarkowego i 300—400 g/l siar¬ czanu sodowego lub 350—450 g/l siarczanu amo¬ nowego.Polialkohol winylowy powinien miec cechy wlóknotwórcze, a. jego, stopien polimeryzacji wy¬ nosi 1000—1800. Wodny roztwór polialkoholu winy¬ lowego przygotowuje sie w ten sposób, ze najpierw palialkohol winylowy specznia sie w wodzie, a na¬ stepnie rozpuszcza go ogrzewajac do temperatury 90—95°C. Jako bialko stosuje sie wedlug wynalaz-* ku bialka zarówno pochodzenia zwierzecego, jak i roslinnego.Jest rzecza bardzo istotna mieszanie ze soba roz¬ tworów bialka z polialkoholem winylowym w cza¬ sie mozliwie krótkim przed procesem przedzenia z tego wzgledu, ze przy staniu, a zwlaszcza przy staniu gotowego roztworu przedzalniczego o duzym stezeniu, nastepuja szkodliwe zmiany, które utru¬ dniaja lub wrecz uniemozliwiaja prowadzenie dal¬ szego procesu technologicznego. Z tego tez wzgledu przed procesem przedzenia wlókna, oby¬ dwa uprzednio przygotowane roztwory nalezy pod¬ dawac dokladnemu zmieszaniu przez przepuszcze¬ nie przez homogenizator, do którego doprowadza sie cbydwa roztwory w ilosciach dawkowanych w sposób ciagly i zaleznych od wlasnosci wlók- ra, jakie zamierza sie im nadac.Nalezy tu podkreslic, ze bezposrednie zmieszanie i homogenizowanie roztworów tuz przed przedze¬ niem eliminuje koniecznosc stosowania jakichkol¬ wiek badz srdków stabilizujacych, ulatwia proces przedzenia oraz wplywa dodatnio na jakosc wy- ft\ arzanych wlókien.Tak wyprzedzione wlókno obrabia sie nastepnie w postaci kabla w kapielach formujacych o tem- pera*urze 30—80°C zawierajacych 10—20 g/l kwasu siarkowego oraz 300—400 gA siarczanu sodowego, przy wlóknie zawierajacym wiecej polialkoholu winylowego niz bialka, a przy wlóknie zawieraja¬ cym mniej polialkoholu winylowego niz bialka ob¬ rabia sie kapielami formujacymi o tej samej tem¬ peraturze, zawierajacymi 10—20 g/l kwasu siar- 5 kowego, 200—300 g/l siarczanu sodowego oraz ewentualnie 80—100 g/l siarczanu glinowego, przy czym wlókno formuje sie na drodze 50—150 cm przy jednoczesnym jedno- lub kilkakrotnym roz¬ ciaganiu go o 250—500 pierwotnej dlugosci. 10 Tak uformowane wlókno plucze sie w kapieli o temepraturze 15—30°C, zawierajacej 150—200 g/l siarczanu sodowego, a wyplukane wlókno suszy sie pod naprezeniem w temperaturze 70—120°C do ma¬ ksymalnej 4%-owej zawartosci wody. 15 Wysuszone juz wlókna poddaje sie obróbce ciepl¬ nej w temperaturze 160— 220°C w ciagu 1—10 mi¬ nut, po czym ewentualnie poddaje mechanicznemu karbikowaniu. J 20 Po obróbce cieplnej kabel wlókna tnie sie na staple i utrwala w kapieli formalinowej o tempe¬ raturze 40—70°C, zawierajacej 5—20% kwasu siar¬ kowego, 10—25% siarczanu sodowego lub amono¬ wego oraz 3—7% aldehydu mrówkowego. Utrwa- 25 lone juz wlókno plucze sie, preparuje i suszy zna¬ nymi metodami.Wlókno wytwarzane sposobem wedlug wynalaz¬ ku ma wytrzymalosc na sucho 1,5—3,0 g/den i na mokro 0,8—1,95 g/den przy wydluzeniu 30—45%, a wiec wykazuje znaczny wzrost wytrzymalosci w porównaniu z wlóknem kazeinowym, a w po¬ równaniu z wlóknami wytwarzanymi z samego po¬ lialkoholu winylowego wykazuja zwiekszona chlon¬ nosc wilgoci i wiejksze powinowactwo do barwni¬ ków oraz zdolnosc spilsniania sie, dzieki czemu wlókna te sa najbardziej zblizone swymi wlasno¬ sciami do welny naturalnej i nadaja sie do zasto¬ sowania we wszystkich wyrobach, w których do¬ tychczas stosuje sie welne.Przyklad I. W mieszalniku zawierajacym 3 1 wody specznia sie w czasie 4 godzin 800 g ka¬ zeiny, a nastepnie dodaje wodnego roztworu lugu sodowego o stezeniu 120 g/l w ilosci 6,5% lugu 100%-owego liczac na kazeine i uzupelnia woda do otrzymania roztworu 15%-owego, a otrzymany roz¬ twór filtruje sie i odpowietrza. Jednoczesnie spo¬ rzadza sie 15%-owy wodny roztwór polialkoholu winylowego. Sporzadzone roztwory doprowadza sie 50 do pompek trybowych, dozujacych je do homoge- nizatora w sposób ciagly w ilosci 4 czesci roztwo¬ ru kazeiny i 6 czesci roztworu polialkoholu winy¬ lowego. Wymieszane roztwory przedzie sie w ka¬ pieli koagulacyjnej o temperaturze 43°C zawiera- 55 jacej 380 g/l siarczanu sodowego i okolo 15 g/l kwa¬ su siarkowego na drodze wynoszacej 100 cm.Otrzymany kabel wlókna rozciaga sie o 30C% dlugosci pierwotnej w kapieli formujacej zawiera¬ jacej 15 g/l kwasu siarkowego, 200 g/l siarczanu 60 sodowego i 100 g/l siarczanu glinowego i o tempe¬ raturze 6C°iC, nastepnie plucze w kapieli zawiera¬ jacej 180 g/l siarczanu sodowego, suszy w tempera¬ turze 90°C do 3%rOwej zawartosci wody pod na¬ prezeniem. Wysuszony kabel- wlókna poddaje sie 65 obróbce cieplnej w temperaturze 200°C w ciagu 35 4549968 1,5 minuty, a nastepnie poddaje mechanicznemu kartkowaniu. Wlókno po pocieciu kabla na staple obrabia sie w kapieli formalinowej zawierajacej 10% kwasu siarkowego, 10% siarczanu sodowego, 5% siarczanu glinowego oraz 4% aldehydu mrów¬ kowego. Temperatura kapieli wynosi 50°C, a czas obróbki 40 minut. Otrzymane wlókno jest barwy bialej o mocy 2,4 g/den w stanie suchym i 1,6 g/den w stanie mokrym i wydluzeniu 42%.Przyklad II. Sporzadza sie 14%-owy roz¬ twór kazeiny sposobem opisanym w przykladzie I.Gotowy roztwór kazeiny posiada alkalicznosc 0,78%. Równoczesnie sporzadza sie 14%-owy roz¬ twór polialkoholu winylowego. Przygotowane uprzednio roztwory dozuje sie pompkami zebaty¬ mi do homogenizatora w stosunku 2 czesci roztwo¬ ru kazeiny na 8 czesci roztworu polialkoholu wi¬ nylowego. Zhomogenizowany roztwór przedzalni¬ czy doprowadza sie do pompek przedzacych tlo¬ czacych roztwór przez filiery do kapieli koagula- cyjnej. Koagulacja nastepuje w kapieli o tempe¬ raturze 45°C zawierajacej 400 g/l siarczanu sodo¬ wego i okolo 10 g/l kwasu siarkowego na drodze o dlugosci 110 cm. Predkosc odbioru wlókna rów¬ na jest predkosci wyplywu roztworu z filiery. Sko- agulowane wlókno rozciaga sie o 350% dlugosci pierwotnej w kapieli formujacej o temperaturze 60°C, zawierajacej 380 g/l siarczanu sodowego 15 g/l kwasu siarkowego, a nastepnie plucze w ka¬ pieli zawierajacej 150 g/l siarczanu sodowego i o temperaturze 25°C. Kabel wlókna suszy sie w tem¬ peraturze 95°C pod naprezeniem do 4%-owej za¬ wartosci wilgoci, a nastepnie ogrzewa goracym powietrzem o temperaturze 210°C w czasie 90 se¬ kund i utrwala w czasie 80 minut w kapieli for¬ malinowej zawierajacej 20% kwasu siarkowego, 21% siarczanu sodowego, 6% aldehydu mrówko¬ wego i o temperaturze 55°C. Otrzymane wlókno o grubosci 3,5 den ma barwe biala, moc na sucho 2,89 g/den, na mokro 1,9 g/den, wydluzenie 35% i nie elektryzuje sie w czasie przerobu wlókien¬ niczego. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien welnopodobnych z polialkoholu winylowego modyfikowanego bialkiem, znamienny tym, ze bialko rozpuszcza sie w lugu potasowcowym wzietym w takiej ilosci, aby alkalicznosc roztworu wynosila 0,7— —1,0%, a stezenie bialka wynosilo 12—16% wa¬ gowych, osobno zas rozpuszcza sie polialkohol winylowy w wódzie wzietej w takiej ilosci, aby stezenie roztworu wynosilo 12—16% wagowych, po czym obydwa roztwory bialka i polialkoho¬ lu winylowego zmieszane w stosunku, od 1:10 do 1:1 przedziecie do kapieli koagulacyjnej o temperaturze 40—6CPC, zawierajacej 10—60 g/l kwasu siarkowego i 300—400 g/l siarczanu so¬ dowego lub 350—450 g/l siarczanu amonowego, po czym wyprzedzione nici traktuje sie kapiela formujaca z jednoczesnym rozciaganiem, plu¬ cze, suszy, poddaje obróbce cieplnej 1 wreszcie utrwala w kapieli formalinowej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mieszanie roztworów bialka z roztworem po¬ lialkoholu winylowego przeprowadza sie meto¬ da ciaglej homogenizacji tuz przed procesem przedzenia.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze wyprzedzione wlókno traktuje sie kapiela for¬ mujaca o temperaturze 30—80°C, zawierajaca 10—20 g/l kwasu siarkowego i 300—400 g/l siar¬ czanu sodowego przy jedno- lub wielostopnio¬ wym rozciagu 250—500 dlugosci pierwotnej.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze uformowane i rozciagniete wlókno plucze sie w kapieli zawierajacej 150—200 g/l siarczanu so¬ dowego i o temperaturze 15—30°C.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze wyplukane juz wlókno suszy sie w stanie na¬ prezonym w temperaturze 70—120°C do maksy¬ malnej zawartosci wilgoci wynoszacej 4% wa¬ gowych, a nastepnie poddaje obróbce cieplnej w ciagu 1—10 minut w temperaturze 160—220°C i ewentualnie karbikuje mechanicznie.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze po obróbce cieplnej wlókno utrwala sie w ka- 45 pieli formalinowej o temperaturze 40—70°C, za¬ wierajacej 5—20% kwasu siarkowego, 10—25% siarczanu sodowego oraz 3—7% aldehydu mrów¬ kowego. 10 15 20 25 30 35 PL