SU891813A1 - Способ получени модифицированных химических волокон - Google Patents

Description

(Sk) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

I

Изобр етение относитс  к получению модифицированных химических волокон, в частности обладающих пониженной электризуемостью.

Наиболее эффективным методом снижени  электризуемоети химических волокон и уменьшени  зар да статического электричества, возникающего на них при переработке и эксплуатации,  вл етс  использование антистатиков ..

Известен способ получени  модифицированных химических (ацетатных) волокон, введением в раствор волокнообразующего полимера четвертичной аммониевой соли, смесей насыщенных и ненасыщенных жирных спиртов с длинноцепочными алкильными радикалами или полиметаллсилоксанов, содержащих в основной цепи атомы железа, циркони  или титана 1 и 2J

Введение антистатиков в пр дильный раствор или расплав полимера перед формованием обеспечивает получение волокон с более стойким к мокрым обработкам антистатическим эффектом , но сам достигаемый эффект сравнительно невелик, электрическое сопротивление получаемой ацетатной нити снижаетс  всего лишь на 2 дес тичных пор дка - с 10 Ом-см, что недостаточно дл  обеспечени  нормальной текстильной переработки,и комфортности получаемых из этой нити из делий .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  способ получени  модифицированных химических волокон введением в раствор волокнообразующего полимера (например, ацетата целлюлозы) полимерного антистатика ,(полиакриловой кислоты или ее сополимера с акрилонитрилом-антистатик АК) и формованием. Введение антистатика АК в количестве 10% в ацетатную нить снижает ее удельное поверхностное электрическое сопротивление на З лес тичных пор дка до Ю Ом-смГЗ. Недостатками этого полимерного антистатика  вл ютс : 1.Растворимость в ограниченном числе растворителей - ацетоне, сводит возможности применени  этого антистатика дл  модификации лишь од ного вида волокна-ацетатного. 2.Дл  указанного (на З- дес тичных пор дка) снижени  электризуемости ацетатного волокна, обеспечивающего приемлемые санитарно-гиги нические услови  эксплуатации получаемой из него одежды, необходимо введение в волокно сравнительно бол ших (5-7% от массы волокна) количес антистатика. 3.Указанное снижение электризуе мости ацетатных волокон, реализуетс лишь после первой стирки или специальной обработки готового волокна или ткани раствором соды, которые необходимы дл  превращени  карбокси льных групп антистатика в более эффективные солевые. Таким образом, при формовании ацетатной нити, моди фицированной указанным антистатиком и ее текстильной переработке пробле ма снижени  остаетс  переменной. Цель изобретени  - увеличение ассортимента модифицированных волокон , снижени  расхода антистатика при сохранении антистатических свойств и получени  устойчивого эффекта . Цель достигаетс  тем, что соглас но способу получени  модифицированных химических волокон введением в раствор волокнообразующего полимера полимерного антистатика и формовани ем, в раствор волокнообразующего полимера ввод  водно-органическую дисперсию натриевой или литиевой со ли полимера на основе хлорированного поливинилхлорида и сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола в количестве 1,8-4,0% (в ра чета на полимер) от веса волокнообразущего полимера. Структуру используемого в качестве антистатика полимера можно представить двум  пространственно-совмещенными , взаимно пронизывакйдими дру друга матрицами, одна из которых образована макромолекулами линейногс полимера (ХПВХ), друга  - трехмерной сеткой сшитого полимера (сополимер стирола и дивинилбензола). 34 Така  структура создаетс  при синтезе полимера, который осуществл ют, сополимеризу  стирол и дивинилбензол в массе ХПВХ, набухшего мономерах или в смеси мономеров с каким-либо растворителем. За счет реакций переноса цепи возможно также образование и некоторого числа химических св зей между ХПВХ и сополимером стирола и дивинилбензолом. Характером молекул рной структуры полимера определ ютс  его специфические свойства, отличные от свойств индивидуальных полимерных составл ющих ХПВХ и сополимера стирола с дивинилбензолом. Так, полимер способен к пластичнохрупкому вальцеванию, при котором одновременно с пластическим течением ХПВХ компоненты под вли нием сдвиговых воздействий происходит хрупкое разрушение трехмерной сетки полистирольной компоненты. Получаемый пластификат способен к образоваиию мелких (с частицами размером менее 1 мкм) стабильных дисперсий в органических растворител х, раствор ющих исходный. ХПВХ. Роль тора в этих дисперси х играют хорошо сольватированные цепи ХПВХ, совмещенные на молекул рном уровне с сополимером стирола и дивинилбензола . В полимер путем полимераналогичных превращений могут быть введены различные функциональные группы. Так сульфохлорированием полимера (реакци  идет по ароматическим  драм полимера ) , в него могут быть введены группы - , которые омылени  могут быть переведены в сульфогруппы - SOijH и далее - обработкой елочью металлсульфонатные группы, например - SOjNa,- SOjLi (соответстенно Ма- и LI-формы). Дл  синтеза полимера используют ХПВХ со следующими характеристикаи: Содержание хлора , %63-65 Молекул рна  масса68000-80000 Удельна  в зкость 0,2 -ного раствора в циклогексаноле0 ,18-0,22 Полимер имеет следующий состав: Содержание ХПВХ, 80,8

58

Содержание сополимера стирола и дивинилбензолаД19 ,2

Степень сшивки лимёрной нгЬмпонеиты

( эвена дивинилбензола на 9б звеньев стирола ) . %-k Ввиду нерастворимости полимера не могут быть определены такие его харакч теристики, как в зкость, молекул рна  масса и т.п.

Сульфохлорирование осуществл ют хлорсульфоновой кислотой , при щелочном омылении хлорсульфоновые группы превращаютс  в металлсульфонатные . СОЕ полимера составл ет 1,81 ,9 мг.экв/г.

Полученный полимер не растворим, не сохран ет способность сильно набухать во stex растворител х, раствор ющих исходный ХПВХ. При вальцевании под вли нием сдвиговых воздействий, его трехмерна  структура разрушаетс  и продукт приобретает способность образовывать тонкие стабильные дисперсии (размер частиц менее 1 мкм) в органических растворител х - aцetoне , водно-ацетоновых смес х, метиленхлориде и смес х иетиленхлорида со спир том,диметилформамиде, капролактаме и других - практически во всех растворител х,используемых дл  получени  растворов дл  формовани  химических вопоко

Эти дисперсии хорошо совмещаютс  с растворами и расплавами различных полимеров , не увеличива  их в зкости и не ухудша  стабильности и способности к волокнообразованию.

Концент|эацию полимера дисперсии, вводимой а раствор волокнообразуюЩего полимера выбирают такой, чтобы в зкость дисперсии приблизительно была равна в зкости раствора, в которой ее ввод т. Это необходимо дл  создани  наиболее благопри тных условий смешени .

После гомогенизации смеси провод т определение содержани  растворител  в полученном растворе и его корректировку , поэтому концентраци  полимера в дисперсии не  вл етс  технологическим параметром.

Количество полимера, из которого готов т дисперсию, составл ет 1 , от массы волокнообразующегб полимера и определ етс  его прототипом.

П р и м е р 1 . 50 г допол ительно хлорированного поливинилхлорида

34

(ХПВХ) заливают смесью 1б,5 г стиропа , 0,66 г дивинилбензола и 0, г динитрила азодиизомасл ной кислоты и оставл ют набухать при комнатной температуре 1 ч. Набухший ХПВХ заливают 350 мл 0, раствора поливинилового спирта и провод т сополимеризацию при 80°С в течение 12 ч. Выход молекул рно-совмещенного полимера от массы исходного ХПВХ. Продукт отмывают гор чей () водой от поливинилового спирта, высушивают при 50°С и заливают смесью СС14. и дихлорэтана, вз тых в объемном соотношении 2:1. Через 1 ч избыток растворителей сливают и заливают набухший полимер хлорсульфоновой кислотой. Сульфохлорирование провод т при комнатной температуре 3 ч после чего полимер отмывают от хлорсульфоновой кислоты водными растворами серной кислоты, помижающейс  концентрации, и затем - от серной кислоты водой. Сульфох орированный полимер омыл ют 5%-ным раствором LiОН (дл  получени  литиевой формы) отмывают от избытка щелочи водой, готовый продукт сушат при 50°С и вальцуют в листы при 70-80°С. Статическа  обменна  емкость (СОЕ) полученного продукта 1,8 мг-экв/г.

Готов т 2Ц%-ный раствор вторичного ацетата целлюлозы в смеси ацетона и воды (95:5), ввод т в полученный раствор 2,5% (от массы ацетата ) литиевой формы полимера, предварительно диспергированной в небольшом количестве указанной водо-ацетоновой смеси. Раствор гомогенизируют, фильтруют,обезвоздушивают и используют дл  формовани  ацетатной нити линейной плотности 11 текс f 3 по сухому способу известным методом. Параллельно формуют контрольную нить той же текстильной структуры, не содержа1цую добавки молекул рносовмещенного полимера.

Удельное продольное поверхностмое электрическое сопротивление модифицированной нити 8,1-10 0м-см, контрольной 2,7-Ю Омсм.

Claims (3)

1. П р и м е р 2 .Готов т 19,6%-ный раствор триацетата целлюлозы в смеси метиленхлорида и этилового спирта (89111), ввод тВ полученный раствор 1,8% (от массы триацетата) литиевой формы полимера с СОЕ 2,1 м(.экв/ предварительно диспергированной в небольшом количестве указанного раство7 ригел . Раствор гомогенизируют, фил руют, обезвоэдушивают и используют дл  формовани  нити f 26 по сухому способу известным методом. Параллел но формуют контрольную нить той же текстильной структуры, не содержа| ю добавки молекул рносовмещенного полимера. Удельное продольное поверхностно электрическое сопротивление модифицированной нити 9,2-10 Ом-см, контрольной t,-10 1м-см. П р и м е р 3. Готов т 13, раствор сополимера 86% акрилонитрила , 121 метилэкрилата и 2% итаконовой кислоты S диметилформамиде, вво д т в него t% (от массы сополимера) натриевой формы полимера с СОЕ 2,1 нг-экв/г, предварительно диспер гированной в небольшом количестве д метилформамида. Раствор гомогенизируют , обезвоздушивают и на лабораторной установке МУЛ-1 перерабатывают по мокрому способу известным методом в нить 36 текс f 60. Параллельно формуют контрольную нить той же текстильной структуры, не со держащую добавки молекул рно-совмещенного полимера. Удельное продольное поверхностное модифиэлектрическое сопротивление цированной нмти 7,2ОО ОмСМ, контрольной 1,1-10л)м-см. fT р и м е р ii. 8 раствор гкш14еинилхлорида (ПВХ) в диметигф: мймиде ввод т 3,&% (от массы ПВХ) глитмееой формы полимера с СОЕ 1,S Mr-Ska/r, предварительно дисперг роввннои в неоольикж количестве диметмлфО (жамида. Раствор гомогенизируют , сЛезвоздушивают и на лаборатор ной установке МУЯ- 1 перерабатывают по мокрому способу известным метоX Стирку мотков нитей (по 2СР м), зашитых осу1чествл ли в бытовой стиральной машине стиральный порошок Лотос, хк После 18 стирок. 3 ДОМ в нить линейной плотности 32 текс f 60. Параллельно формуют контрольную нить,той же текстильной структуры , не содержащую указанной добавки. Удельное продольное поверхностное электрическое сопротивление модифицированной нити 2,110 Ом .см, контрольной 9,2-10 Ом-см. ПримерЗ. В капролактам внос т 2,5% от его массы литиевой формы (толимера с СОЕ 1,8 мг-экв/г и 1,5 воды. Смесь в стекл нной ампуле нагревают до плавлени  капролактама и, встр хива  ампулу от руки, диспергируют полимер. Ампулу запаивают и нагревают на песчаной бане при 2б5С 2,5 ч, охлаждают до комнатной температуры, извлекают образовавшийс  поликапроа « |д, изме ьчжот его, кип т т 1 ч в воде дл  удалени  непрореагировавшего капролактама и низкомолекул рных примесей, высушивают и используют дл  ф(фмова м  из расплава известным методом мононити, имеющей после выт гивани  в 3,56 раза линейную плотность 16 текс. Параллельно формуют контрольную мононить той же линейной плотности из поликапроамидэ , синтезированного без добавки молекул рно-со9«е |енного полимера . Удельное П(Х)дольное поверхностное электрическое сопротивление модифици{ххванной мононйти 6,3-Ю ОМ-см, контрольной 3,2-10 -см. в таблице показаны (результаты вли ни  стирки, вернее отсутствие вли ни  стирки не электростатические характеристики волокон, модифицированг-адх перечисленными в примерах формами полимера, т.е. данные от удельнс и поверхностном электрическом соп- . ротивлении. Ом-см; в марлевые мешочки, Эврика, использу  9 . Таким образом, использование пред лагаемого изобретени  обеспечивает получение модифицированных волокон с пониженным удельным поверхностным электрическим сопротивлением, устойчивым антистатическим эффектом при введении небольшого количества антистатика , пригодного дл  различных видов химических волокон. Формула изобретени  Способ получени  модифицированных химических волокон введением в раствор волокнообразующего полимера полимерного антистатика и формованием, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  ассортимента мрди фицированных волокон, снижени  расхо 310 да антистатика при сохранении антистатических свойств и получени  устойчивого эффекта, в раствор волокнообразующего полимера ввод т водно-органическую дисперсию натриевой или литиевой соли полимера на основе хлорированного поливинилхлорида и сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола в количестве 1,8-,0 (в расчете на полимер) от веса волокнообразующего полимера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Vf 186619, кл. О 01 F 1/10, 1966.
2. 2.Авторское свидетельство СССР If 285156, кл. D 01 f 1/10, 1970.
3. 3.Авторское свидетельство СССР JP , кл. D 01 F 1/10, 1972 (про-тотип ).