СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕЗАЩИЩЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН Российский патент 1997 года по МПК D06M14/04 D06M14/08 

Описание патента на изобретение RU2099453C1

Изобретение относится к технологии получения огнезащищенных химических волокон, в частности искусственных (вискозных) и синтетических (полиамидных, полиэфирных). Огнезащищенные химические волокна предназначены для изготовления декоративно-отделочных тканей, применяемых в учреждениях с массовым пребыванием людей (больницы, гостиницы, железнодорожный транспорт и т.д.), а также для изготовления спецодежды различного назначения.

Известен способ получения огнезащищенных полиамидных (ПА) волокон путем прививки к ПА полиакролеина с последующей обработкой диметилфосфитом или хлоридом сурьмы /1, 2/. Однако этот способ не обеспечивает получения материала с достаточно высокими огнезащитными показателями.

Известен способ получения огнезащищенных привитых сополимеров целлюлозы с использованием фосфорсодержащих мономеров, например α-фенилфосфиновой кислоты, путем предварительного введения ароматических аминов в молекулы целлюлозы с последующим превращением их в диазогруппы с целью инициирования привитой полимеризации /3/. Недостатком способа является многостадийность процесса.

Наиболее близким к изобретению является способ получения огнезащищенных химических волокон из регенерированной целлюлозы путем прививки после обработки в водной среде окислительно-восстановительной системой Fe+2 - H2O2 поли-2-метил-5-винилпиридина (ПМВП) с последующей обработкой сополимера целлюлозы с ПМВП 1,0 2,0% водным раствором полифосфорной кислоты при 20 60oC в течение 10 20 мин, промывкой, отжимом и сушкой /4, 5/.

Основными недостатками указанного способа являются
двухстадийность процесса,
снижение огнезащитных характеристик после многократных водных обработок,
низкая эффективность огнезащитного действия фосфорно-кислой соли ПМВП для синтетических волокон.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение устойчивости огнезащитного эффекта к мокрым обработкам, расширение ассортимента огнезащищенных материалов и сокращение процесса.

Указанная задача решается способом получения огнезащищенных химических волокон путем обработки в водной среде окислительно-восстановительной системой Fe+2 H2O2 и прививкой мономера, причем по изобретению в качестве мономера используют 2-(0-изобутилметилфосфонокси)метилпропеноат с концентрацией 5 7 мас. в реакционной среде.

2-(0-изобутилметилфосфонокси)метилпропеноат (БМФОМП) получают известным способом /6/. Прививку осуществляют по известному методу с использованием в качестве инициатора известной окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли двухвалентного железа и перекиси водорода, в известных условиях /5/.

При понижении концентрации фосфорсодержащего мономера ниже 5 мас. модифицированные волокна не обладают огнезащитными свойствами (кислородный индекс КИ < 27%). При повышении концентрации БМФОМП выше 7 мас. резко возрастает количество привитого гомополимера, снижается количество привитого полимера и ухудшаются физико-механические показатели модифицированных волокон.

Способ осуществим на известном действующем оборудовании.

Результаты испытаний образцов приведены в таблице.

Пример 1. 100 г вискозного волокна предварительно обрабатывают 0,25%-ным водным раствором соли двухвалентного железа (соли Мора) при pH 4,4 5,0 и 20oC в течение 20 мин. Отжимают. Затем волокно помещают в 5%-ный водный раствор БМФОМП. В реакционную смесь, нагретую до 40oC, добавляют 0,03 мас. H2O2 и после нагревания до 80oC проводят прививку в течение 90 мин, после чего образец промывают горячей водой (80 90oC) в течение 20 мин, отжимают и сушат.

Пример 2. 100 г вискозного волокна предварительно обрабатывают 0,25%-ным водным раствором соли Мора при pH 4,5 5,0 и 20oC в течение 20 мин. Отжимают. Затем волокно помещают в 7%-ный водный раствор БМФОМП. В реакционную смесь, нагретую до 40oC, добавляют 0,03 мас. H2O2 и после нагрева до 90oC проводят прививку в течение 90 мин, после чего образец промывают горячей водой (80 90oC) в течение 20 мин, отжимают и сушат.

Пример 3. 100 г полиэфирного волокна лавсан предварительно обрабатывают 0,25% -ным водным раствором соли Мора в течение 20 мин при температуре 20oC. Отжимают. Затем образец помещают в 6%-ный водный раствор БМФОМП. Реакционную смесь нагревают до 40oC, добавляют 0,03 мас. H2O2 и после нагрева до 90oC проводят прививку в течение 90 мин, после чего волокно промывают горячей водой (80 90oC) в течение 20 мин, отжимают и сушат.

Пример 4. 100 г поликапроамидного волокна предварительно обрабатывают 0,25%-ным водным раствором соли Мора при pH 4,5 5,0 и 20oC в течение 20 мин. Отжимают. Затем волокно помещают в 7%-ный водный раствор БМФОМП. В реакционную смесь, нагретую до 40oC, добавляют 0,03 мас. H2O2 и после нагрева до 90oC проводят прививку в течение 90 мин, после чего волокно промывают горячей водой (80 90oC) в течение 20 мин, отжимают и сушат.

Пример 5 (прототип). 100 г вискозного волокна предварительно обрабатывают водным 0,25%-ным раствором соли Мора при pH 4,5 5,0 и 20oC в течение 20 мин. Отжимают. Затем волокно помещают в 3%-ный водный раствор уксуснокислой соли 2-метил-5-винилпиридина. В реакционную смесь, нагретую до 40oC, добавляют 0,025 мас. H2O2 и после нагрева до 80oC проводят реакцию в течение 120 мин, после чего образец промывают 0,5%-ным раствором уксусной кислоты, затем водой и сушат.

Полученный привитой сополимер целлюлозы, содержащей около 13% поли-2-метил-5-винилпиридина (ПМВП), обрабатывают при температуре 2 25oC 2,0%-ным водным раствором полифосфорной кислоты в течение 45 мин, промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают.

Пример 6 (прототип). 100 г волокна из привитого сополимера полиэфира с ПМВП, полученного, как описано в примере 5, с использованием окислительно-восстановительной системы Fe+2 H2O2 (при содержании ПМВП 13 мас.), обрабатывают при комнатной температуре 2,0%-ным водным раствором полифосфорной кислоты в течение 45 мин, промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают.

Пример 7 (прототип). 100 г волокна из привитого сополимера поликапроамида с ПМВП, полученного, как описано в примере 5, с использованием окислительно-восстановительной системы Fe+2 H2O2 (содержание ПМВП 14%) обрабатывают при комнатной температуре 2,0%-ным водным раствором полифосфорной кислоты в течение 45 мин и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, высушивают.

Как следует из данных таблицы, изобретение позволяет значительно повысить устойчивость огнезащитного эффекта к мокрым обработкам (снижение КИ после 10 стирок не превышает 0,2 0,3 единицы) и огнезащитные характеристики химических волокон. С использованием фосфорсодержащего мономера БМФОМП были получены огнезащищенные ПЭ и ПА материалы с КИ, равным 28,7 и 30,3% соответственно. В то же время с использованием известного способа по прототипу получить огнезащищенные ПА и ПЭ волокна не представляется возможным (КИ 25,0 27,1%).

Похожие патенты RU2099453C1

название год авторы номер документа
Способ модификации поликапроамидных волокон 1980
  • Габриелян Генрих Арамаисович
  • Шалаби Сами Эльсибаи
  • Дружинина Тамара Викторовна
  • Роговин Захар Александрович
SU891821A1
СПОСОБ КРАШЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН 1992
  • Балабанова Людмила Васильевна[Ru]
  • Кобраков Константин Иванович[Ru]
  • Макарова Галина Ивановна[Md]
  • Аверина Наталья Николаевна[Md]
  • Тетерько Анна Ивановна[Md]
RU2036266C1
ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1991
  • Зубкова Н.С.
  • Сукачева Э.Д.
  • Тюганова М.А.
RU2024560C1
СОПОЛИМЕРЫ 1,1-ДИГИДРОПЕРФТОРАЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТА С ВИНИЛОВЫМИ И ВИНИЛИДЕНОВЫМИ МОНОМЕРАМИ В КАЧЕСТВЕ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ГИДРО-, ОЛЕОФОБНОЙ ОТДЕЛКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1994
  • Слеткина Л.С.
  • Колоколкина Н.В.
  • Редина Л.В.
  • Лебедева И.А.
  • Паракина Л.А.
  • Нефедова Р.Х.
  • Тимохина Г.Ю.
  • Никулин К.В.
RU2086567C1
ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1995
  • Зубкова Н.С.
  • Тюганова М.А.
  • Морыганов А.П.
  • Боровков Н.Ю.
RU2099384C1
Способ модификации поликапроамидных волокон 1980
  • Габриелян Генрих Арамаисович
  • Шалаби Сами Эльсибаи
  • Дружинина Тамара Викторовна
  • Роговин Захар Александрович
  • Афанасьева Ирина Сергеевна
SU907111A1
Способ получения привитых сополимеров 1979
  • Габриелян Генрих Арамаисович
  • Чернухина Алла Ивановна
  • Роговин Захар Александрович
SU840051A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТОГО СОПОЛИМЕРА ПОЛИКАПРОАМИДА 2001
  • Перевалова Е.А.
  • Москвичев С.М.
  • Желтобрюхов В.Ф.
  • Леденев С.М.
RU2217443C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТОГО СОПОЛИМЕРА ПОЛИКАПРОАМИДА 2004
  • Лавникова И.В.
  • Лябин М.П.
  • Желтобрюхов В.Ф.
  • Бондаренко С.Н.
RU2266919C1
СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН 2007
  • Горяйнов Игорь Юрьевич
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Шиповский Иван Яковлевич
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2330136C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 099 453 C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕЗАЩИЩЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Использование: в технологии получения огнезащищенных химических волокон. Сущность изобретения: химические волокна обрабатывают в водной среде окислительно-восстановительной системой, состоящей из соли двухвалентного железа и перекиси водорода, и прививают на волокно 2-(0-изобутилметилфосфонокси)-метилпропеноат при концентрации его в реакционной среде 5 - 7 мас.%. Кислородный индекс до/после 10 стирок, %: вискозного волокна 29,5 - 30,1/29,3 - 29,9, полиэфирного волокна 30,3/30,0, поликапроамидного волокна 28,7/28,4. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 099 453 C1

Способ получения огнезащищенных химических волокон путем обработки в водной среде окислительно-восстановительной системой Fe2+ - H2O2 и прививкой мономера, отличающийся тем, что в качестве мономера используют 2-(O-изобутил метилфосфонокси)метилпропеноат с концентрацией 5 7 мас. в реакционной среде.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2099453C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Мухин Б.А
и др
Получение модифицированных фосфорсодержащих полиамидных волокон
Химические волокна
Приспособление для склейки фанер в стыках 1924
  • Г. Будденберг
SU1973A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Конкин А.А
Термо-, жаростойкие и негорючие волокна
- М.: Химия, 1978, с.424
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
SU, авторское свидетельство, 180792, кл
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Мухин Б.А
и др
Огнезащищенные вискозные и полиамидные волокна
Химические волокна
Сплав для отливки колец для сальниковых набивок 1922
  • Баранов А.В.
SU1975A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
SU, авторское свидетельство, 401675, кл
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Лихтеров В.Р
и Этлис В.С
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Журнал общей химии
Приспособление для установки двигателя в топках с получающими возвратно-поступательное перемещение колосниками 1917
  • Р.К. Каблиц
SU1985A1

RU 2 099 453 C1

Авторы

Зубкова Н.С.

Бутылкина Н.Г.

Тюганова М.А.

Сохадзе Л.А.

Даты

1997-12-20Публикация

1996-04-26Подача