PL80194B1 - - Google Patents

Description

Sposób wytwarzania nici o duzej wytrzymalosci z regenerowanej celulozy Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nici o duzej wytrzymalosci z regenerowanej celu¬ lozy przez przedzenie wiskozy o zawartosci 5—7% wodorotlenku sodowego, 36—40% dwusiarczku we¬ gla (w przeliczeniu na celuloze), oraz 1—4% 5 (w przeliczeniu na celuloze) srodków modyfikuja¬ cych do kapieli przedzalniczej, zawierajacej oprócz siarczanu sodowego, kwas siarkowy i 40—60 g/litr siarczanu cynkowego, odbiór skoagulowanych nici i ich rozciagniecie o co najmniej 100% w kapieli 10 rozciagajacej.Dotychczas znane sposoby wytwarzania nici o du¬ zej wytrzymalosci z regenerowanej celulozy przez przedzenie wiskozy o wyzej podanym skladzie, za¬ wierajacej srodki modyfikujace do kapieli prze- 15 dzalriiczej, wymagaja stosowania wiskozy o wyso¬ kiej czystosci, nie nizszej niz 95% zawartosci ce¬ lulozy w materiale wyjsciowym w przeliczeniu na c-celuloze, przy czym kapiel przedzalnicza zawie¬ rajaca okolo 7% kwasu siarkowego, oraz 40 g/litr 20 siarczanu cynkowego powinna zawierac siarczan sodowy w stezeniu wyzszym niz 120 g/litr. Tymi sposobami mozna wytworzyc wysokowartosciowe wlókno o dobrych wlasnosciach wytrzymaloscio¬ wych dobierajac odpowiednio sklad wiskozy, wa- 25 runki przedzenia i srodki modyfikujace takie, jak na przyklad chinolina, oksyetylowe pochodne wyz¬ szych alkoholi alifatycznych lub kwasów tluszczo¬ wych, ester fenylowy glikolu polietylenowego, oksyetylowane aminy, czwartorzedowe sole amino- 30 we i inne zwiazki, dazac przy tym do takiego do¬ boru warunków, które umozliwilyby uzyskanie tak zwanej struktury plaszczowej i niepostrzepionego poprzecznego przekroju zregenerowanego wlókna.Jakkolwiek wedlug znanych dotychczas sposobów mozna uzyskac wlókno o dobrych wlasnosciach wytrzymalosciowych, to jednak nie wszystkie wlas¬ nosci tego wlókna sa zadowalajace z punktu wi¬ dzenia technologii wlókiennictwa. Przedza wytwa¬ rzana z regenerowanej celulozy, stosowana do przerobu razem z dobra przedza bawelniana, lub syntetyczna, ewentualnie do wytwarzania wlókien mieszanych, winna charakteryzowac sie nie tylko odpowiednio wysoka wytrzymaloscia na zrywanie, ale równiez inne jej cechy, takie jak modul na mokro i odpornosc na scieranie musza odpowiadac wysokim wymaganiom, przy czym szczególnie istot¬ ne sa drugorzedowe cechy jakosciowe uwarunko¬ wane procesami koagulacji i regeneracji. Istotne znaczenie ma takze plastycznosc skoagulowanego i czesciowo zregenerowanego wlókna, a takze sta¬ bilnosc poszczególnych kapilar, szczególnie ich wy¬ trzymalosc na zerwanie na urzadzeniach prowa¬ dzacych i ukierunkowujacych maszyny przedzal¬ niczej.Otrzymanie wlókien o duzej wytrzymalosci, sred¬ nim wydluzeniu, wysokim module na mokro i du¬ zej wytrzymalosci petli nastrecza duze trudnosci, przy czym oddzielny problem przedstawia otrzy¬ manie wyprzedzonej tasmy wlókna wolnej od dru- 80 19480 194 3 gorzednych wad, jak sklejenie poszczególnych wló¬ kien, grudki wiskozy, „dlugie wlókna". Wiadomo z doswiadczenia, ze nalezy sie liczyc z tym wieksza iloscia bledów wspomnianego rodzaju, im wieksza jest liczba otworów w dyszy przedzalniczej, tym niemniej konieczne jest stosowanie dysz o mozli¬ wie duzej ilosci otworów ze wzgledu na mala szybkosc koncowego odbioru, poniewaz jedynie w ten sposób mozna uzyskac dobra ekonomicznie wydajnosc aparatury.Celem wynalazku jest unikniecie przedstawio¬ nych trudnosci i stworzenie sposobu wytwarzania wlókna, który zapewnia uzyskanie w skali prze¬ myslowej produktu odpowiadajacego nastepujacym wlasnosciom: Modul na mokro co najmniej 10 G/den Wytrzymalosc w petli co najmniej 1,8 G/den korzystnie 2,0—2,2 G/den Maksymalna ilosc bledów przedzenia jak nizej: Ilosc sklejen na 10 g wlókna najwyzej 10 Ilosc grudek wiskozy na 10 g wlókna najwyzej 4 Ilosc dlugich wlókien na 10 g wlókna najwyzej 40 W sposobie wedlug wynalazku wiskoze o wyzej podanym skladzie, o liczbie podstawienia gamma wynoszacej 50—68 zwlaszcza 55—58, o lepkosci 50^ 120 sekund zwlaszcza 70—90 sekund, mierzonej metoda opadania kulki, przedzie sie do kapieli przedzalniczej o stezeniu siarczanu sodowego 60— 110 g/litr, zwlaszcza 90—110 g/litr, utrzymywanej w temperaturze 46—45°C zwlaszcza 39—42°C, przy czym wskazane jest stosowanie wiskozy, do której srodek modyfikujacy dodano dopiero na krótko, najwczesniej na 2 godziny przed przedzeniem.Przesc mozna bez trudnosci przy uzyciu filier, dysz wielootworowych o ilosci otworów powyzej 30 000. W sposobie wytwarzania wedlug wynalazku nie wymaga sie uzycia uszlachetnionej celulozy o zawartosci a-celulozy wyzszej niz 95%, lecz moze byc takze uzywana celuloza o zawartosci a-celu¬ lozy mniejszej od 95%.Zasady postepowania stanowiace istote sposobu wedlug wynalazku, zmierzajace do zachowania okreslonej dojrzalosci wiskozy, przy przedzeniu, miara której jest liczba podstawienia y, lepkosci w sekundach, charakteryzowanej czasem opadaniu kulki w wiskozymetrze oraz okreslonych warun¬ ków w kapieli przedzalniczej, zapewniaja w sumie zadane wlasnosci wlókna. Pod pojeciem podsta¬ wienia y nalezy rozumiec ilosc moli dwusiarczku wegla zwiazanych ksantogenowo ze 100 molami reszt glikozy, przy czym liczbe y oznacza sie we¬ dlug Zellcheming. Merkblatt-entwurf von R. Stahn 41958) lub Merkblatt II F 2.„Lepkosc kulkowa" oznacza lepkosc okreslona metoda umowna jako czas opadania kulki w ba¬ danym roztworze w okreslony odcinek, wyrazona w sekundach, sposób wykonania pomiaru opisany jest przez K. Kotze, Chemiefasern str. 175 (1951).Stezenie siarczanu sodowego w sposobie wedlug wynalazku jest nizsze od wartosci 10—14% poda¬ wanych najczesciej w literaturze. Zmniejszenie ste¬ zenia siarczanu sodowego zgodnie z wynalazkiem pozwala na unikniecie wzrostu wydluzenia i obni¬ zenia wartosci modulu na mokro. 4 Temperatura kapieli przedzalniczej w sposobie- wedlug wynalazku jest nizsza od podawanej za¬ zwyczaj w literaturze; na ogól zalecana jest tem¬ peratura kapieli przedzalniczej wynoszaca 30°C. 5 Przy tak niskiej temperaturze wlókno jest za malo zregenerowane, co moze powodowac zaklócenia na urzadzeniach prowadzacych i ukierunkowujacych maszyny przedzalniczej, a przy uzyciu otrzymanej tasmy powstaje niepozadana duza ilosc „dlugich wlókien". Natomiast w temperaturze kapieli prze¬ dzalniczej wedlug wynalazku jest zapewniany do¬ bry przebieg przedzenia bez pogorszenia wlasnosci fizycznych i technologicznych wlókna.Przez dodatek srodków modyfikujacych dopiero na krótko przed przedzeniem unika sie zanieczysz¬ czen, które zazwyczaj wystepuja na skutek odry¬ wania sie czastek scian zbiornika i przewodów pod wplywem dzialania srodków modyfikujacych.Tym samym zmniejsza sie ilosc bledów przedzenia.W sposobie wedlug wynalazku korzystne jest utrzymywanie mozliwie duzego stosunku wodoro¬ tlenku sodowego do celulozy, który powinien wy¬ nosic co najmniej 0,9. Podane przyklady ilustruja zarówno sposób wedlug wynalazku, jak równiez uwidaczniaja lepsze wlasnosci otrzymanych tym sposobem wlókien w stosunku do otrzymanych dotychczas znanym sposobem. Przyklady I i II ilustruja sposób wytwarzania wedlug wynalazku^, podczas gdy przyklad III wykazuje skutek odchy¬ lenia stezenia siarczanu sodowego w kapieli prze¬ dzalniczej i jej temperatury, a przyklad IV skutek odchylenia stezenia siarczanu sodowego od para¬ metrów podanych w opisie niniejszego wynalazku.W obu ostatnich przykladach nastepuje pogorsze¬ nie wlasnosci wlókien.W przykladach jako wskazniki oceny jakosci wlókna podano wytrzymalosc na rozciaganie, wy¬ dluzenie zrywajace wzgledem wlókna mokrego i kondycjonowanego, nastepnie modul na mokro i wytrzymalosc w petli. Modul na mokro obliczono wg wzoru NM = p ,20 (P — sila rozciagajaca przy 5% wydluzenia, Td — miano w denierach) Wytrzymalosc w petli przeliczono na zwykle miano.Jako drugorzedne jakosciowe wskazniki techno¬ logiczne podano w przykladach ilosc sklejen wlók¬ na, ilosc grudek wiskozy, oraz ilosc wlókien o dlu¬ gosci przekraczajacej o ponad 10% normalna dlu¬ gosc wlókna wzietego. Wszystkie te wartosci od¬ noszono do 10 g materialu wlóknistego. Oznaczenia te wykonywano przez proste liczenie.Przyklad I. Celuloze wiskozowa o zawartosci 93% a-celulozy, mieszajac alkalizowano lugiem za¬ wierajacym 240 g/l wodorotlenku sodowego w tem¬ peraturze 35°C. Dozowanie celulozy i odbiór za¬ cieru przy pomocy pompy prowadzono w sposób ciagly. Zacier saczono na prasach i otrzymywano runo alkalicelulozowe o zawartosci 33% celulozy i 17% wodorotlenku sodowego. Otrzymane runo rozwlókniano. Alkaliceluloze poddawano dojrzewa¬ niu w temperaturze 30°C do osiagniecia lepkosci roztworu miedziowo-amoniakalnego wynoszacej 160 mP. Przez dodatek 38% CS2 (liczone na celu¬ loze) siarczkowano mase w aparacie typu simplex przy jednoczesnym ugniataniu. Otrzymany ksantó- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6080194 genian rozpuszczono w rozcienczonym lugu sodo¬ wym i otrzymano wiskoze o zawartosci 6% celu¬ lozy, 6% NaOH, 36% CS2 (liczone na celuloze).Wiskoze te saczono dwukrotnie i odpowietrzano.Nastepnie, na godzine przed przedzeniem doda¬ wano do niej 3% (liczone na celuloze) modyfika¬ tora nadajacego wyprzedzonym wlóknom strukture „plaszczowa". Wiskoze poddawano dojrzewaniu do osiagniecia liczby y równej 57. Lepkosc kulkowa wiskozy do przedzenia wynosila 80 sek. Przedzenie wykonano na przemyslowej maszynie przedzalni¬ czej z dyszami wielootworowymi (32 000 otworów w jednej dyszy) do kapieli przedzalniczej o naste¬ pujacym skladzie: 70 g/l H2S04, 90 g/1 Na2S04, 55 g/1 ZnS04 Temperatura kapieli przedzalniczej wynosila 40°C.Skoagulowana i czesciowo zregenerowana plastycz¬ na tasme wlókna o jasno zóltym zabarwieniu po¬ dawano na galete (G±) do nastepnej kapieli o tem¬ peraturze 95°C i rozciagano w niej pomiedzy ga- leta Gt i G2 o 127%; szybkosc odbioru koncowego wynosila 27 m/min. Tasme cieto na wlókno ciete o dlugosci 40 mm, które poddawano ostatecznej regeneracji w rozcienczonym kwasie siarkowym, odmywano od kwasu w cieplej wodzie, odsiarko- wywano rozcienczonym lugiem sodowym, powtór¬ nie odmywano wode, bielono rozcienczonym roz¬ tworem podchlorynu sodowego, jeszcze raz prze¬ mywano, suszono.Otrzymywano wlókno o nastepujacych wskazni¬ kach : Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna kondycjonowanego 4,6 G/den Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna mokrego 2,8 G/den Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna kondycjonowanego 12 % Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna mokrego 14 % Modul na mokro 14,0 G/den Wytrzymalosc wpetli 2,1 .G/den Ilosc sklejen na 10 g wlókna 0 Ilosc grudek wiskozy na 10 g wlókna 0 Ilosc dlugich wlókien na 10 g wlókna 6 Wskazniki wlókiennicze i drugorzedne wskazniki technologiczne jakosci tak wytworzonego wlókna lub nici sa zadowalajace i odpowiadaja zadanym wlasnosciom.Przyklad II. Wytwarzanie wiskozy, proces przedzenia i obróbka przebiegaja analogicznie jak w przykladzie I, lecz zamiast dyszy w 32 000 otwo¬ rów, uzyto dyszy o 45 000 otworów.Wskazniki wlókiennicze otrzymanych nici sa naste¬ pujace: Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna kondycjonowanego 4,3 G/den Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna mokrego 2,6 G/den Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna kondycjonowanego 12 % Wydluzenie zrywajace wzgledne 10 wlókna mokrego 15% Modul na mokro 14,0 G/den Wytrzymalosc wpetli 2,0 G/den Ilosc sklejen na 10 g wlókna 2 Ilosc grudek wiskozy na 10 g wlókna 0 Ilosc „dlugich wlókien" na 10 g wlókna 4 Wskazniki wlókiennicze i drugorzedne wskazniki technologiczne jakosci tak wykonanych nici lub wlókna sa zadowalajace i odpowiadaja zadanym wartosciom.Przyklad III. Wytwarzanie wiskozy, proces przedzenia i obróbka przebiegaja analogicznie jak w przykladzie I, z ta róznica, ze stezenie siarczanu sodowego w kapieli przedzalniczej wynosi 120 g/l, a jej temperatura 30°C. Skoagulowana tasma byla przed rozciagiem intensywnie zólta.Wskazniki wlókiennicze otrzymanych nici byly 20 nastepujace: Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna kondycjonowanego 4,6 G/den Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna mokrego 2,8 G/den 25 Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna kondycjonowanego 13 % Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna mokrego 15% Modul na mokro 13,5 G/den 30 Wytrzymalosc w petli 2,0 G/den Ilosc sklejen na 10 g wlókna 30 Ilosc grudek wiskozy na 10 g wlókna 8 Ilosc „dlugich wlókien" na 10 g wlókna 60 35 Wskazniki wlókiennicze wlókna uznano za zado¬ walajace, jednak drugorzedne wskazniki technolo¬ giczne jakosci byly tak zle, ze wlókno nie nada¬ walo sie do przerobu na dobra przedze i tym sa¬ mym zalozony cel nie zostal osiagniety. 40 Przyklad IV. Wytwarzanie wiskozy, proces przedzenia i obróbka przebiegaly analogicznie jak w przykladzie III, z tym, ze temperatura kapieli przedzalniczej wynosila 40°C. Skoagulowana i czes¬ ciowo zregenerowana tasma byla przed rozciaga- 45 niem jasnozólta.Wskazniki wlókiennicze otrzymanych nici byly nastepujace: Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna 50 kondycjonowanego 4,6 G/den Wytrzymalosc na rozciaganie wlókna mokrego 2,8 G/den Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna kondycjonowanego 17 % 55 Wydluzenie zrywajace wzgledne wlókna mokrego 19% Modul namokro 8 G/den Wytrzymalosc wpetli 1,8 G/den Ilosc sklejen na 10 g wlókna 0 60 Ilosc grudek wiskozy na 10 -g wlókna —Q~ Ilosc „dlugich wlókien" na 10 g wlókna 8 Drugorzedne wskazniki technologiczne jakosci wlókna byly zadowalajace, jednak modul na mo- 65 kro byl za niski w stosunku do wymaganego.80 194 8 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania nici o duzej wytrzyma¬ losci z regenerowanej celulozy przez przedzenie wiskozy o zawartosci 5—7% celulozy, 5—7% wo¬ dorotlenku sodowego, 36—40% (w przeliczeniu na celuloze) dwusiarczku wegla oraz 1—4% (w prze¬ liczeniu na celuloze) srodka modyfikujacego, do kapieli przedzalniczej zawierajacej oprócz siarcza¬ nu sodowego kwas siarkowy i 40—60 g/l siarczanu cynkowego, odbioru skoagulowanej nici i rozciagu o co najmniej 100% w kapieli o temperaturze 85—95°C, znamienny tym, ze stosuje sie wiskoze o liczbie podstawienia gamma 56—68, zwlaszcza 55—58, lepkosci 50—120, zwlaszcza 70—90 sekund, mierzonej metoda opadajacej kulki, oraz kapiel 10 15 przedzalnicza, w której stezenie siarczanu sodowe¬ go utrzymywane jest w granicach 60—110 l/litr, zwlaszcza 90—100 g/litr, utrzymywana w tempe¬ raturze 36—45°C, zwlaszcza 39—42°C.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do przygotowania wiskozy stosuje sie celuloze- o zawartosci a-celulozy mniejszej od 95%.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze stosuje sie wiskoze do której srodek modyfiku¬ jacy dodany jest najwczesniej na 2 godziny przed przedzeniem.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze przedzenie przeprowadza sie przy zuzyciu dysz wielootworowych o wiecej niz 30 000 otworów w jednej dyszy. LDA — Zaklad 2 — Typo, zam. 585/75 — 100 egz. Cena 10 zl PL PL