PL65739B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.X.1972 65739 KI. 8k,l/40 MKP D06m 13/46 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Maria Najnusz, Dominik Nowak Wlasciciel patentu: Instytut Ciezkiej Syntezy Organicznej, Blachownia Slaska (Polska) Sposób wytwarzania spieralnego srodka antyelektrostatycznego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania sipie- ralnego srodka antyelektrostatycznego, zwlaszcza dla wlókien syntetycznych przez reakcje alkilowania III rze¬ dowych etioksylowanych amin.Wedlug dotychczas znanych sposobów spieralne srod¬ ki antyelektrostatyczne wytwarza sie przez alkilacje III rzedowych amin za pomoca chlorowanych pochod¬ nych poliglikoli etylenowych, bogatych w mostki tleno¬ we (—GH2—CH2—O—CH2CH2—O—) o ciezarze cza¬ steczkowym wyzszym od 150, lub sa otrzymywane pirzez reakcje amin ze zwiazkami alkilujacymi zawierajacymi hydrofobowy rodnik o ilosci wegli Cio—C2q.Znane sa równiez srodki antyelektrostatyczne bedace IV rzedowymi solami amoniowymi otrzymanymi na ba¬ zie pochodnych pirydyny. Ponadto znane sa liczne srod¬ ki antyelektrostatyczne nie bedace IV rzedowymi solami amoniowymi.Jednakze wszystkie wymienione srodki albo wymaga¬ ja do syntezy sikomplikowanej i kosztownej aparatury, albo surowce stosowane do ich otrzymania sa drogie lub zbyt toksyczne, wzglednie otrzymane produkty ce¬ chuja niewystarczajace wlasnosci antyelektrostatyczne.Celem wynalazku bylo otrzymanie srodka antyelek¬ trostatycznego o lepszych niz dotychczas wlasnosciach zwlaszcza do spieralnej impregnacji wlókien syntetycz¬ nych przy jak najnizszych kosztach produkcji. Ponadto celem wynalazku bylo opracowanie takiego sposobu syntezy srodka antyelektrostatycznego!, aby otrzymac pirodukt nadajacy sie do natychmiastowego stosowania w zakladach wlókienniczych bez dodatkowych procesów 10 20 25 30 emulgowania lub rozpuszczania i sporzadzania kapieli impregnacyjnej.Sposobem wedlug wynalazku spieralne srodki anty¬ elektrostatyczne zwlaszcza dla wlókien syntetycznych otrzymuje sie w ireakcji alkilowania dwuetyloetanolo¬ aminy lub trójetanoioaminy za pomoca 1,2-dwuchloro- etanu.W wyniku tej reakcji otrzymuje sie IV rzedowe chloT- ki amoniowe o nastepujacej budowie: 1. [HOCH2CH2- (CH2CH3)2—N—CH2CH2-N- 2+ -(CH2CH3)2—CH2CH2OH]Cl2— ?. [(HOCH2CH2)3—N—CH2—CH2-N- 2+ -(CH2CH2OH)3]Cl2— Tak wytworzone IV rzedowe chlorki amoniowe dwu- etyloetaiioiloaminy lub trójetanoloaminy po przeprowa¬ dzeniu procesu rafinacji stosowane sa z dobrym efektem w charakterze srodków antyelektrostatycznych.Reakcja alkilacji dwuetyloetanoloaminy lub trójeta- noiloaminy z 1,2-dwuchloiroetanem przebiega z dosta¬ tecznie duza szybkoscia dopiero w temperaturze o kil¬ kadziesiat stopni wyzszej od temperatury wrzenia 1,2-dwuchlonoetaou pod normalnym cisnieniem (Tw?60 —'83,5°C) oraz od temperatury wrzenia mieszaniny 1,2-dwuchloroetanu i dwuetyloetanoloaminy lub trójeta- noloaminy w ilosciach stechiometrycznych. Dlatego tez 65739 r65739 zastosowano 3 warianty prowadzenia tego procesu, w ta¬ ki sposób, aby uzyskac zadana temperature reakcji.W przypadku pierwszym synteze pnowadzi sie ogrze¬ wajac w autoklawie cisnieniowym stechifometrycziie ilo¬ sci diwueftyloetanoloamLny lub trójetanoloaminy i 1,2- -dwuchloroetatiu w atmosferze azotu przy nadcisnieniu rzedu 0,5—10 atn w temperaturze 115—140°C w czasie 10—20 godzin.W przypadku drugim proces prowadzi sie pod cisnie¬ niem normalnym stosujac duzy nadmiar wyzej wrzacej aminy dwuetyloetanoloaminy lub trójetanoloaminy w temperaturze 115—il50°C w czasie 15—25 godzin.W przypadku trzecim proces prowadzi sie równiez pod normalnym cisniemiem stosujac duzy nadmiar 1,2- -dwuchloroetanu, który jest dozowany pompa na dno reaktora wypelnionego dwuetyloetanoloamina lub trój- etanoloamina w temperaturze 110—150°C w czasie 15—25 giodzin. Reakcje przerywa sie, gdy zawartosc wolnych amin osiagnela wartosc ponizej 2% wagowych.Produkty alkilaoji posiadaja postac krystaliczna, bar¬ we ciemnobrazowa i zanieczyszczone sa produktami ubocznymi, które wytwarzaja sie w procesie alkilacji.Aby uzyskac produkty czyste, mieszanine poddaje sie rafinacji w roztworze (wodnym, eliminujac tym samym proces (krystalizacji wymagajacy stosowania rozpuszczal¬ ników.W tym celu do reaktora ochlodzonego do temperatury 15—85°C dozuje sie wode w takiej ilosci, aby otrzymac tfoztwór o stezeniu 60% wagowych soli amoniowej. Na¬ stepnie po dokladnym wymieszaniu roztwór zakwasza sie przy pomocy kwasu octowego do pH = 5—6, po czym do roztworu wprowadza sie wegiel aktywny w ilo¬ sci 2—10% wagowych w przeliczeniu na 100% sól amo- niowa. Roztwór miesza sie w czasie 2—10 godzin.Otrzymany produkt jest bezbarwnym roztworem wod¬ nym soli amoniowej IV rzedowej. Po rozcienczeniu do. stezenia 50% moze byc traktowany jako produkt han¬ dlowy.Efekt antyelektrostatyczny osiaga sie po naniesieniu na wlókno lub tkanine roztworu o stezeniu powyzej 0,25% wagowych, wysuszeniu i klimatyzacji w czasie od 24—48 godzin w temperaturze 20°C i przy wilgot¬ nosci wzglednej powietrza 65—70 %.Przyklad I. Do autoklawu cisnieniowego wpro¬ wadza sie 147 g (1,5 mola) 1,2^dwuchloroetanu i 234 g (2 mole) dwuetyloetanoloaminy. Autoklaw przedmuchu¬ je sie strumieniem azotu, a nastepnie w atmosferze azo¬ tu pod cisnieniem 1 atn ogrzewa sie mieszanine do tem¬ peratury 120°C i w tych warunkach utrzymuje sie mie¬ szanine reakcyjna przez okolo 15 godzin, az do uzy¬ skania zawartosci wolnych amin ponizej 2%.Nastepnie zawartosc autoklawu schladza sie do tem¬ peratury okolo 75°C, po czym otwiera sie odpowietrze¬ nie. Nastepnie do autoklawu wprowadza sie wode do uzyskania stezenia roztworu okolo 60% wagowych. Roz¬ twór zakwasza sie kwasem octowym do pH = 5—6 i wprowadza do mieszalnika, w którym poddaje sie go .procesowi rafinacji. W tym celu do roztworu dodaje sie 5% wagowych wegla aktywnego. Rafinacje prowadzi sie w temperaturze okolo 20°C w czasie okolo 10 godzin az do uzyskania barwy 1—5 w skali jodowej. Nastepnie produkt saczy sie na nuczy lub prasie filtracyjnej i roz¬ ciencza do stezenia 50% wagowych. 5 Przyklad II. Do reaktora zaopatrzonego w chlod¬ nice zwrotna wprowadza sie 98 g (1 moil) 1,2-dwuchlo- roetanu i 585 g (5 moli) dwuetyloetanoloaminy. Reakcje prowadzi sie w strumieniu azotu w temperaturze 140°C, w czasie 20 godzin. Reakcje przerywa sie w momencie 10 gdy zawartosc wolnych amin w mieszaninie wynosi po¬ nizej 2% wagowych. Nadmiar dwuetyloetanoloaminy oddestyfliowuje sie pod zmniejszonym cisnieniem okolo lOOTorr.W celu uisunieoia polimerycznych zanieczyszczen po- 15 wstalych w wyniku reakcji ubocznych w procesie alki¬ lacji, sporzadza sie 60% wodny roztwór soli amoniowej.Roztwór ten poddaje sie zobojetnieniu za pomoca kwa¬ su octowego do pH = 5—6, po czym wprowadza sie wegiel aktywny w ilosci 3% wagowych. Calosc ogrzewa 20 sie do temperatury okolo 100°C i w tej temperaturze rafinuje w czasie okolo 5 godzin. Proces rafinacji kon¬ czy sie z chwila uzyskania barwy w granicach 1—5 w skali jodowej dla scisle 50% roztworu wodnego soli.Roztwór soli saczy sie od wegla aktywnego na nuczy 25 lub prasie filtracyjnej i rozciencza do stezenia 50%.Przyklad III. Do (reaktora zaopatrzonego w chlod¬ nice zwrotna wprowadza sie 149 g (1 mol) trójetanolo¬ aminy i w temperaturze 115°C w czasie 25 godzin do- 30 zuje sie za pomoca pompy 490 g (5 moli), 1,2-dwuchlo- roetanu wprowadzajac go malymi porcjami na dno reaktora.Proces prowadzi sie w strumieniu azotu. Dozowanie 1,2-dwuchloroetanu konczy sie po uzyskaniu zawartosci 35 amin w produkcie syntezy ponizej 2% wagowych. Na¬ stepnie produkt poddaje sie rafinacji jak w przykla¬ dzie I lub II.Otrzymany wedlug przykladów I, II, III produkt han¬ dlowy o stezeniu 50% wagowych jest srodkiem anty- 40 elektrostatycznym spieralnym; posiada wolne aminy w ilosci ponizej 0,5% wagowych i zawiera chlor nieorga¬ niczny w ilosci 10—12% wagowych. Produkt wykazuje barwe w skali jodowej w granicach 1—5.Srodek o stezeniu 0,5% w roztworze wodnyni nanie- 45 siony na wlókna anilany podwyzsza jego przewodnictwo do wartosci wyzszych od 1.10—9 g/om. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 50 Sposób wytwarzania spieralnego srodka antyelektro¬ statycznego, zwlaszcza dla wlókien syntetycznych, zna¬ mienny tym, ze dwuetyloetanoloamine lub trójetanolo- amine poddaje sie procesowi alkilacji za pomoca 1,2- -dwuchloroetanu w temperaturze 110—150°C w czasie 55 15—25 godzin do osiagniecia zawartosci wolnych amin w mieszaninie ponizej 2% wagowych, po czym otrzy¬ mane sole IV rzedowe rafinuje sie za pomoca wegla aktywnego w roztworze wodnym przy pH nizszym od 7, w temperaturze 20—100°C, w czasie 2—10 godzin. WDA-l. Zam. 351?, naklad 200 < Cena zl 10.— PL