SU1113439A1 - Способ получени композиции дл формовани синтетических волокон - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН смешением полимера, растворител  и биомассы микроорганизмов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  матовости волокон, м гкости грифа, наполненности, раствор полимера смешивают с суспензией микроорганизмов с диаметром клеток 0,1-5 мк и длиной 10 - 30 мк в том же растворителе в количестве 3-50 мае.ч. на 100 мае.ч. полимера при 25-80 С. § Ь

Description

00

4

00

;о Изобретение относитс  к производс ву химических волокон и может быть использовано при получении синтетиче ких волокон, приближающихс  по своим свойствам к натуральным. Известен способ получени  химичес ких волокон, включающий введение в волокно модификаторов микробного происхождени  белка или фермента тивного гидролиза дрожжей Л . Однако у полученных волокон умень шаетс  только часть свойств, присущих натуральным волокнам, главным образом гидрофильность, электропро . водность, окрашиваемость, но не по вл етс  шерстеподобность (матовость ) . Снижение стоимости волокна оказываетс  несущественным, так как технологи  получени  и особенно применение белков и ферментативных гидролизатов дл  модификации волокон  вл ютс  сложными, а затраты на ее осуществление - большими. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ получени  композиции дл  формовани  синтетических волокон перемешиванием полимера в динамическом растворителе в присутствии биомассы микроорганизмов при повышенной температуре (более 100°С). Образующа с  композици  содержит, таким образом, не биомассу дрожжей, а продукт ее переработки, и получаемое модифицированное волокно состоит из полимера и добавленных к нему в виде смеси отдельных веществ белка, нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов . Свойства получаемого волокна улучшаютс  за счет повышени  гидрофильности , электропроводности и окра шиваемости z . Однако наличие в составе волокон смеси компонентов разрушенных и раст воренных микробных клеток не приводи к по влению р да других ценных свойств: шерстеподобности (матовости м гкости грифа и наполненности. Несмотр  на сравнительно полное исполь зование биомассы на стадии получени  пр дильного раствора, стоимость воло на остаетс  высокой, так как замена части дорогосто щего синтетического полимера на более дешевую смесь компонентов дрожжей происходит неэквивалентно: половила последней не удер живаетс  в составе формуемого волокн выходит в осадительную ванну и загр зн ет раствор роданида натри  в такой степени,что его регенераци  становитс  трудноосуществимой, а загр знение сточных вод значительным. Цель изобретени  - повьш1ение матовости волокон, м гкости грифа и наполненности . Цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  композиции дл  формовани  синтетических волокон раствор полимера смешивают с суспензией биомассы микроорганизмов с диаметром клеток Oj1-5 мк-и длиной 10-30 мк в том же растворителе в количестве 3-50 мае.ч. на 100 мае.ч. полимера при 25-80°С. Получаемое согласно изобретению волокно содержит клетки микроорганизмов . В отличие от раствора используемого в прототипе, клетки микроорганизмов во всех случа х содержат нуклеопротеиды, липопротеиды и представл ют собой систему сложных полимерных структур: внутри клетки находитс   дерное вещество рибосомы,состо щее из нуклеопротеидов; там же по окружности клетки расположены мембраны из липопротеидного комплекса; снаружи клетка микроорганизмов окружена оболочкой, представл ющей собой единую трехмерную молекулу столь больших размеров, что ее различают в световом микроскопе и измер ют микронами. Основу оболочки дрожжей составл ют глюкоманнаны, бактерий - петидогликаны. Благодар  оболочке , имеющей форму полого шара или удлиненного мешка и выдерживающей давление 6 атм, клеткам микроорганизмов свойственны эластичность и устойчива  форма. Введение в пр дильную композицию клеток микроорганизмов, состо щих из сложнь1Х полимерных структур и обладающих поэтому эластичностью, устойчивой формой и микроскопическими размерами , приводит к по влению шерстеподобности (матовости), м гкости грифа и наполненности волокна. Клетки микроорганизмов ввод т в пр дильную композицию в пределах 3-50% от веса полимера, что позвол ет достигнуть необходимый эффект без снижени  физико-механических свойств волокна ниже допз стимого предела. Биомассу можно вводить в виде как отдельных клеток, так и их скоплений, диаметром 0,1-5 мк и длиной 1030 мк. в композицию дл  формовани  волокна ввод т дрожжи Candida quilliermondic , содержащие 36 вес,ч. белка, 4,5 вес.ч. нуклеиновых кислот,18 вес.ч углеводов, в том числе, вес.ч.: глюкоманнан 14; липиды нуклеопротеиды 12; липопротеиды 11; зола 8 и влага 9, и бактерии Methylococeus capsulatus, содержащие 39 вес.ч. белка , i вес.ч. нуклеиновых кислот. 13,5 вес.ч. углеводов, в том числе, вес.ч.: пептидогликан 7; весулипиды 1; нуклеопротеиды 16; липопротеиды 9,5; зола 9 и влага 7. П р и м е р 1. В мономерную смесь ,. 15 состо щую из 92,5 вес.ч. акрилонитри ла (АН); 6,0 вес.ч. метилакрилата (МА) и 1,5 вес.ч. итаконовой кислоты (ИК) ввод т 0,5 вес.ч. ДИНИЗ и по 2,1 вес.ч. ИЗП и двуокиси мочевины. Полимеризацию провод т в, 543 вес.ч. 51%-ного раствора роданида натри  при в течение 60 мин с последую щей отгонкой мономеров. Выход полиме ра 82,5%, К 100 мае.ч. раствора с температу рой , содержащего 12,7 мае.ч. полимера, добавл ют 0,38 мае.ч. клеток дрожжей (диаметром 5мк и длиной 30 мк) в виде 20%-ной суспензии в 51,5%-ном растворе NaCNS. Полученную композицию интенсивно перемешивают до получени  равномерной композиции Композици  имеет следующие характеристики: рабоча  в зкость 380 с, удельна  в зкость 1,05. Формование обезвоздушенной и профильтрованной композиции провод т через фильеру 100/0,08 и 11%-ный водный раствор роданида натри  (NaCNS) при 10 С и отрицательной фильерной выт жке 60% Волокно подвергают выт жке: предварительной при 25°С на 150-200% и пластификационной в.паровой камере так, что обща  степень выт жки составл ет 700-750%. Полученное волокно содержит 100 мае.ч. волокнообразующего полим ра и 3 нас.ч. клеток дрожжей. Кроме того, волокно лишено блеска и имеет шерстеподобный (матовый) вид. 2. К 100 мае, ч. пол ченного как в примере 1 раствора с температурой 25°С, содепжащего 12,5 мае.ч. полимера, добавл ют 6,25 мае,ч, клеток бактерий в виде 20%-ной суспензии в 51%-но г раствор NaCNS (клетки имеют диаметр 0,1 мк 11 394 и длину 10 мк) . Получениум KUMIUKUIIUIKинтенсивно перемешивают до получени  равномерного распределени  бактериальных клеток в композиции. Композици  имеет следующие характеристики: рабоча  в зкость 270 с, удельна  в зкость 1,1. Формование обезвоздушенной и профильтрованной композиции провод т через фильеру 100/0,08 в 3%-ный водный раствор NaCNS при 10 С. Волокно подвергают выт жке: предварительной при 25С на 250-300% и пластификационной в паровой камера так, что обща  степень выт жки составл ет 900-950%. Полученное волокно содержит 100 мае.ч. волокнообразующего полимера и 50 мае.ч. клеток бактерий. Волокно имеет шеретеподобный (матовый) вид. Пример 3. Раствор, содержащий 13 мае.ч. полимера: АН:МА (94:6), получают на опытной установке по режиму , указанному в примере 1. В гомогенизаторе к растору полимера е температурой добавл ют клетки дрожжей в виде 20%-ной тонкодисперсной суспензии в 51%-ном растворе роданида натри . Количество клеток дрожжей в смеси составл ет 15 мае.ч, от массы полимера. После тщательного перемешивани , обезвоздушивани  и фильтрации пр дильную композицию направл ют в пр дильную машину и формуют через фильеру 20 тыс,/О,08 в 11%-ный водный раствор при 10 С, Волокно выт гивают на 650-700% в паровой камере, отмывают от остаточного растворител , подвергают авиважной обработке, сушат на барабанной сушилке и гофрируют. Из полученного волокна изготовл ют пр жу, которую перерабатывают в трикотажную ткань, обладающую шерстеподобностью , м гким грифом, воздухо- проницаемостью, устойчивостью к пиллингу и хорошими колориетичеекими и а: тиетатическими свойствами. Пример 4, К100 мае.ч, порошкообразного поливинилхлорида (ПВХ) добавл ют 500 см охлажденного до 12°С диметилформамида (ДМФ). После набухани  ПВХ смесь нагревают до его растворени , К полученному пр дильному раствору с температурой 80 С добавл ют 25 мае,ч. клеток бактериГ в 50%-ной суспензии в ДМФ и активно перемешивают, 11р лпльн5,(1 ком$11134396

позицию, содержащую ПВХ и клетки(15:85). Свежесформованное волокно

бактерий, обеэвоэдушивают, фильтруютподвергают пластифнкационной выт жке

и формуют через фильеру 100/0,08 вна 450%, отмывают от растворител 

водио-диметилформамидную ваннувыт швают в паровой камере еще на 200Zt

В таблице приведены свойства синтетических волокон содержащих клетки микроорганизмов.

Таким образом использование изобретени  позвол ет получать синтетические волокна с улучшенными потребительскими свойствами за счет по влени  матовости и усилени , нар ду с гидро шьностью электропроводностью и окрашиваемостью м гкости грифа и наполненности, а также со сниженной стоимость) за счет упрощени  технологии модификации. При этом отпадает необходимость в осуществлении сложной операции растворени  клеток микроорганизмов при высокой температуре с применением лртучего и пожароопасного спирта; отпадает необходимость в разработке и применении сложной технологии очистки регенерируемого роданида натри , так как при использовании изобретени -прототипа в осадительную ванну вымываютс  большие количества спирта и продуктов производимого разрушени  и растворени  клеток микроорганизмов; исключаетс  дополнительное загр знение сточных вод органическими продуктами, поступающими из осадительной ванны; исключаютс  большие потери продуктов разрушени  клеток микроорганизмов, так как они волокнообразующими полимерами удерживаютс  весьма неполно.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН смешением полимера, растворителя и биомассы микроорганизмов, отличающийся тем, что, с целью повышения матовости волокон, мягкости грифа, наполненности, раствор полимера смешивают с суспензией микроорганизмов с диаметром клеток 0,1-5 мк и длиной 10 - 30 мк в том же растворителе в количестве 3-50 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера при 25-80°С.

   БШТГТ t

   1 Π 3439