PL61254B1 - - Google Patents

Description

18.1.1965 Wielka Brytania Opublikowano: 10.XII.1970 61254 KI. 39 b\ 3/76 MKP C 08 f, 3/76 UKD Wlasciciel patentu: Courtaulds Limited, Londyn (Wielka Brytania) Sposób wytwarzania wlóknotwórczego poliakrylonitrylu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wlóknotwórczego poliakrylonitrylu. W opisie wyra¬ zenie „poliakrylonitryl" oznacza zarówno homopoli- mery, jak i kopolimery akrylonitrylu zawierajace co najmniej 80 procent wagowych czlonów akrylo¬ nitrylu.W jednej ze znanych metod wytwarzania polia¬ krylonitrylu, monomer polimeryzuje sie w roztwo¬ rze, w rozpuszczalniku stanowiacym roztwór soli nieorganicznej takim jak wodny roztwór rodanku sodowego. Roztwór ten moze zawierac takze inne monomery dajace sie skopolimeryzowac. Polimery¬ zacje prowadzi sie w podwyzszonej temperaturze w obecnosci katalizatora. Jezeli wytwarzany polimer rozpuszcza sie w zastosowanym roztworze soli nie¬ organicznej, to roztwór ten przedzie sie bezposred¬ nio na wlókna z wodnej kapieli koagulacyjnej, któ¬ ra moze byc na przyklad rozcienczony wodny roz¬ twór soli uzytej w rozpuszczalniku.Stwierdzono, ze obecnosc zelaza w roztworze dziala na polimeryzacje hamujaco, a takze daje wlókna o silniejszym zóltym zabarwieniu. Prowa¬ dzenie procesu przy zerowym stezeniu zelaza jest niewykonalne, poniewaz zelazo przechodzi do roz¬ tworu z naczynia reakcyjnego itp. a skonstruowa¬ nie aparatury calkowicie niezelaznej jest bardzo kosztowne.Aczkolwiek znane sa rózne metody wytwarzania wlóknotwórczego poliakrylonitrylu to jednak nie znane sa metody poprawiania bieli tego wlókna.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania wlókno¬ twórczego poliakrylonitrylu o poprawionej bieli po¬ lega na tym, ze polimeryzacje lub kopolimeryzacje katalityczna akrylonitrylu prowadzi sie w wodnym roztworze soli nieorganicznej w temperaturze pod¬ wyzszonej w obecnosci szczawianu tytanowo-pota- sowego rozpuszczonego w rozpuszczalniku polime¬ ryzacji, a otrzymany roztwór przedzie sie na wlókna.Sposobem wedlug wynalazku prowadzi sie poli¬ meryzacje samego akrylonitrylu lub jego kopolime¬ ryzacje z innymi monomerami, takimi jak styren, akrylan metylu, metakrylan metylu, octan winylu, kwas itakonowy, kwas akrylowy, kwas metallilo- sulfonowy i z ich solami oraz z mieszaninami dwóch lub kilku tych monomerów. Maksymalna ilosc ko- monomerów stosowana przy wytwarzaniu kopoli¬ merów akrylonitrylu wynosi do 20 procent, ko¬ rzystnie 5—10'% wagowych.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie szcza¬ wian tytanowopotasowy rozpuszczalny w roztworze polimeryzacyjnym. Stezenie jonów tytanowych mo¬ ze wahac sie w stosunkowo szerokich granicach, a mianowicie w granicach 1—15 czesci wagowych na milion, w odniesieniu do ciezaru roztworu poli- meryzacyjnego. Korzystne jest jednak stezenie 1—6 czesci wagowych na milion.Wytwarzane w czasie polimeryzacji produkty 30 uboczne jako zanieczyszczenie nie musza byc usu- 20 25 6125461254 Z wane gdyz poprawiaja one wynik otrzymany w obecnosci szczawianu tytanowopotasowego.Monomer lub monomery polimeryzuje sie w pod¬ wyzszonej temperaturze w obecnosci katalizatora polimeryzacji, którym jest korzystnie katalizator azowy tworzacy wolne rodniki, stosowany w ilosci 0,035—0,1 procent. Otrzymany roztwór przedzie sie na wlókna stosujac wodna kapiel koagulacyjna, która zawiera rozcienczony wodny roztwór soli nie¬ organicznej stosowanej w procesie polimeryzacji.Wynalazek objasniaja przytoczone przyklady, w których procenty stanowia procenty wagowe, o ile nie zaznaczono inaczej. W przykladzie stopien za- zólcenia wlókien (Y) wyrazony jest równaniem: R-B Y = —— , w którym R, B i G oznaczaja wspól- G czynniki odbicia promieniowania dla swiatla czer¬ wonego, niebieskiego i zielonego oznaczone w kolo¬ rymetrze.Przyklad I. Przygotowuje sie mieszanke do polimeryzacji o nastepujacym skladzie: dwunitryl kwasu azoizomaslowego — 0,0486% akrylonitryl — 18,6% akrylan metylu — l,2°/o kwas itakonowy — 0,246% dwutlenek tiomocznika — 0,16% izopropanol — 0,897% rozpuszczalnik zawrócony do obiegu z poprzedniej polimeryzacji (zawiera¬ jacy 52% wodny roztwór rodanku sodowego i 0,2 czesci zelaza na mi¬ lion) — 76% 1 czesc tytanu na milion (jako szczawian tytanowo-poitasowy) Mieszanke doprowadza sie do wartosci pH = 5 przy pomocy wodorotlenku sodowego i calosc uzu¬ pelnia woda do 100%.Polimeryzacje przeprowadza sie w temperaturze 80°C w czasie 100 minut, przy czym stopien prze¬ miany wynosi 58%. Stopien zazólcenia wlókna bly¬ szczacego o numerze ciezarowym 3 denier, otrzy¬ manego przez przedzenie roztworu polimeru do 10%-owego wodnego roztworu rodanku sodowego wynosi 0,05.Przyklad II. Przygotowuje o nastepujacym skladzie: dwunitryl kwasu azoizomaslowego dwutlenek tiomocznika kwas itakonowy akrylonitryl akrylan metylu izopropanol zawrócony do obiegu rozpuszczalnik z poprzedniej polimeryzacji (52% wodny roztwór rodanku sodowego) 0,2 czesci zelaza na milion (jako siarczan zelazowoamonowy), które dodaje sie do mieszanki.Mieszanke doprowadza sie do pH = 5 przy po¬ mocy wodorotlenku sodowego i calosc uzupelnia do 100%. sie mieszanke — 0,0374% — 0,135% — 0,204% — 17,1% — 1,10% — 0,8% — 73% 10 15 20 30 35 40 45 50 55 Polimeryzacje prowadzi sie w temperaturze 80°C w czasie 80 minut, przy czym stopien przemiany osiaga wartosc 56%, a stopien zazólcenia wlókna matowego o 4 i 1/2 denier, wytworzonego z polime¬ ru, wynosi 0,075.W wyniku zastapienia zelaza 3 czesciami tytanu na milion (jako szczawian tytanowo-potasowy) uzy¬ skuje sie stopien przemiany monomeru 57%, a wlók¬ na maja stopien zazólcenia 0,05.Przyklad III. Sklad mieszanki do polimery¬ zacji jest nastepujacy: dwunitryl kwasu azoizomaslowego dwutlenek tiomocznika kwas itakonowy akrylonitryl zawrócony do obiegu rozpuszczalnik z poprzedniej polimeryzacji (52% roztwór wodny rodanku sodowego) zelazo (dodane do mieszanki) tytan 0,094% 0,200% 0,245% 18,6% 76,0% 0,1 czesc na milion 4,5 czesci na milion Polimeryzacje prowadzi sie w temperaturze 80°C w czasie 100 minut, przy czym stopien przemiany wynosi 61%, a stopien zazólcenia wlókna blyszcza¬ cego o 6 denier wynosi 0,033.Dla porównania przeprowadzono dodatkowe ba¬ danie z którego wynika, ze w optymalnych warun¬ kach, przy zastosowaniu zelaza zamiast tytanu, naj¬ slabszy stopien zazólcenia na wlóknie blyszczacym o 6 denier wynosi 0,056. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlóknotwórczego polia- krylonitrylu przez katalityczna polimeryzacje lub kopolimeryzacje akrylonitrylu w roztworze soli nie¬ organicznej w temperaturze podwyzszonej, zna¬ mienny tym, ze polimeryzacje prowadzi sie w obec¬ nosci szczawianu tytanowo-potasowego rozpuszczo¬ nego w rozpuszczalniku polimeryzacji.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze akrylonitryl kopolimeryzuje sie z komonomerami w ilosci do 20% wagowych, korzystnie 5—10% wago¬ wych.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako komonomer stosuje sie styren, akrylan metylu, metakrylan metylu, octan winylu, kwas itakonowyr kwas akrylowy, kwas metallilosulfonowy lub ich sole albo mieszaniny dwóch lub kilku tych zwiaz¬ ków.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze stosuje sie sól tytanowa w takiej ilosci, ze stezenie jonów tytanowych jest rzedu 1—15 korzystnie 1—6 czesci wagowych na milion.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze polimeryzacje prowadzi sie w obecnosci katalizato¬ ra azowego. WDA-l. Zam. 596

6. Naklad 240 egz. PL PL