Способ получения ацетиленцеллюлозных волокон и пленок
1 1 506649
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.03.72 (21) 1757247/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 75.03.76, Бюллетень ¹ 10
Дата опубликования описания 26.05.76 (51) M. Кл 2 0 07F 2/28
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР ро делам изобретений и открытий (53) УДК 677.464(088.8) (72) Авторы изобретения
М. Исмаилов, Р. Розыахунов, Г. М. Козин, Х. У. Усманов и Б. И, Айходжаев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ
ВОЛОКОН И ПЛЕНОК
Изобретение относится к области получения ацетатных волокон, а именно к технологии улучшения фильтруемости прядильных растворов.
Реологические свойства прядильных растворов полимеров оказывают -начительное влияние как на процесс формирования, так и на физико-механические и технологические свойства волокон, т. к. в зависимости от значений рабочей вязкости, наличия микро- и макрогельчастиц, надмолекулярных образований и оптической плотности, фильтруемость растворов, обрывность при формовании и характеристика волокон будут сильно отличаться (1).
В этом отношении особый интерес представляет улучшение фильтруемости и уменьшение содержания различных образований в растворах полимеров. Регулирование реологических свойств растворов ацетилцеллюлозы в настоящее время производится применением в качестве растворителя смеси ацетона с водой (при весовом соотношении 85 — 15 или объемом 95: 5). Это приводит к уменьшению вязкости и что особенно важно, значительному разрушению различных гельчгстиц в прядильном растворе (2).
Известно, что причиной образования гель-и надмолекулярных частиц коллоидно-химической природы в растворах ацетилцеллюлозы является наличие в составе макромолекул ионогенных функциональных групп и ионов многовалентных металлов в растворителе (3).
Поэтому большой практический интерес пред5 ставляет регулирование технологических важных свойств растворов ацетатов целлюлозы коллоидно-химическими методами.
Известен способ получения ацетилцеллюлозных волокон и пленок, заключающийся в
10 том, что перед формованием прядильный раствор выдерживают несколько часов при повышенной температуре. Однако улучшение реологических свойств раствора и физико-механических свойств получаемых волокон и
15 пленок происходит незначительно.
С целью улучшения реологическпх свойств прядильного раствора и повышения эластичности волокон и пленок предлагают прядильный раствор перед формованием подвергать
20 электрофорезу.
Пример 1. 1000 г воздушно-сухой ацетилцеллюлозы растворяют в 5666 r смеси ацецона и воды (соотношение 95: 5). Образовавшийся 15а/а-ный раствор вливают в четвертую
25 стеклянную трубку диаметром 35 мм, куда установлены электроды из нержавеющей стали и помещают в термостат (t = 25 С) для обезвоздушивания.
В первой контрольной трубке измеряют вязЗ0 кость раствора по падающему шарику (21 с), 506649 раствор во второй трубке подвергают электрофорезу (источник питания УИП = напряжение 100 в. сила тока 75 ма) B течение 20 мпц при 100 С после тепрерирования изменяют вязкость (19 с). Число геликов в контрольном 5 растворе 1.0 шт, после электрофореза — 7 шт.
В третьей трубке электрофорез длится 40 мин, при этом вязкость 19 с, а число геликов снижается до 5; в четвертой трубке электрофорез длится 60 мин, при этом вязкость 19 с, а 10 число геликов снижается до 2. При фильтрации контрольного раствора через один слой молескина при 1 атм за 5 мин проходит 63 мл, а за 60 мин 150 мл, после двадцатиминутного фореза соответственно 65 и 177 мл, после
40 мин 86 и 197 мл, а после 60 мин 72 и !
83 мл.
Изменение свойств раствора диацетата целлюлозы после электрофореза приведены в табл. 1.
Таблица 1
Фильтрат, мл при 1 атм время, мин
Число гел иков шт, в 1 мл
Вязкость, Образец, )чя
Характеристика раствора
I0
60
21
19
19
101
117
101
ДАЦ 15О; без фореза
После фореза через 20 мин
40 мин
63
86
124
129
142
133
144
149
167
152
177
197
183
12
14
16
60 мин следования. Измерение свойства раствора диацетата целлюлозы после электрофореза приведены в табл. 2.
Таким же образом, как в примере 1 получаем раствор диацетата целлюлозы с концентрацией 20%, а так же проводим его исТаблица 2
Фнльтрат, мл при 1 атм
Число геликов, шт.
Вязкость, Образец, )чъ время, мин
Характеристика раствора
15
20 60
49 65
85 : 109 !
54 72
73 90
17,. 30
33 55
20 34
28 46
113
113
)11
11!
73
46
ЛАЦ 20О, без фореза
С форезом через 20 мин
40 мпн
28
ЗО
31
60 мин ности определяют средне-весовой радиус мик15 ро-сльчасгн (i образца М 35- — 5400 А, а у обра «!à М 36 — 4000 А).
11олу )еннь)е данные представлены в табл. 3.
Пример 3. Готовят, как в примере 1 и
2, раствор с концентрацией 25% и подвергают его электрофорезу в течение различного времени. Определяют вязкость, фильтруемость, число геликов, методом спектра мутТаблица 3
Фильтрат, мм время, мин
Число геликон, шт.
Образец, ggfo
Давление, кг с Р
Средневесово i радиус
Вязкость, Характеристика раствора!
5 10
20
1,5
1990
610
2,5
0,5
7,5
590
595
2,5
6,5
5,5
7,5
563
26,5
560
36
39
ДАЦ 25 „ без фореза
С форезом через 20 мин
ДАЦ 25",; без фореза
С форезом через ЗО мин
ДАЦ 25;,: без фореза
С форезом через 60 мии
9,5
3,5
21
32,5
13,5
22,5
12
ЗЗ
506649 5
Таблица 4
Фильтрат, мл
Число геликов, шт.
Вязкость, Давление, к г/см время, мии
Характеристика раствора
15
10
ДАЦ 250, без фореза
С форезом через 60 мии
ДАЦ 25О, без фореза
С форезом через 60 мин
2,5
36
42
114
14
6,5
9,5
18,5
967
956
940
10,5
10
31
77 (30
Таблица 5
Фильтрат, в мл
Время, мпн
Средиевесовой радиус
JI,àâëåíèñ к г/см
Вязкость, Характеристика растворов
10
20
19,5
5 9,5
65 12 !
698
681
ТАЦ 30>б без фореза
С форезом через 60 мин
13
1300
19,5
Составитель T. Мартииская
Редактор Л. Новожилова Техред Г. Андреева
Корректор М. Лейзермаи
Заказ 1090, 16 Изд. № !208 Тираж 575 1 Io.ÅÃøñH0e
Ц14ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская изб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Пример 4. 100 г воздушно-сухой диацетат целлюлозы растворяют в 300 r чистого ацетона и в дальнейшем поступают, как в примерах 1, 2, 3. Далее подвергают форезу в течение 60 мин и анализируют.
Методом спектра мутности определяют
Пример 5. 200 г триацетата целлюлозы растворяют в 546 мл метиленхлорида и 88 мл этанола (соотношение 9: 1). Полученный
20%-ный раствор термостатируют при 25 С и после обезвоздушивания проводят электрофоретическую ооработку в течение 60 мин, Как видно из представленных данных после обработки постоянным электрическим током, у прядильных растворов ацетатов целлюлозы наблюдается тенденция K снижению вязкости, а число геликов во всех случаях спи>кается почти 2 — 3 раза, так же увеличивается объем фильтрата до 7 раз за определенный промежуток времени и фильтруемость прядильных растворов ацетатов целлюлозы.
Определение средне-весового радиуса частиц показывает, что после электрофореза размер частиц уменьшается на 25 — 30%, число двойных изгибов увеличивается на 20%.
Прсдмет изобретения
Способ получения ацетилцеллюлозных волокон и пленок формованием прядильного растсредне-весовой размер микрогель частиц. Метод позволяет определить частицы от 300 до
1200 А. У контрольного образца средневесоВоН радиус гельчастиц 4200 А, после 60 мин
5 электрофореза оно снижается до 2850 А.
Полученные данные приведены в табл. 4. как и в предыдущих примерах измеряют вязкость, фильтруемость и определяют средневесовой радиус (I) гель-частиц, который для
10 контрольного образца 2500 А, а для образца с форезом (60 мин) 1300 A.
Полученные данные приведены в табл. 5. вора ацстилцсллюлозы, о т л н и а Io шийся тем, что, с целью улучшения физико-механи15 ческих свойств раствора и повышения эластичности получаемых волокон, прядильный раствор перед формованисм подвергают электрофорсзу. (11 С. П. Папков «Физико-кими.ескнс ос20 новы переработки растворов полимеров».
Изд-Во «Химия», Москва 1971 Г. (2) 3. A. Роговин «Основы химин и те но.1oI IH xHxIH IccIcHx Boлокон». Изд-Во «Химия», Москва 1964 г.
25 (3) В. И. Клсин, О. В. Клспна сб. «Механизм процессов плеыкообразованпя нз полимерных растворов и дисперспн». стр 39.
Изд-во «Наука», Москва 1966 г.
