СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОФИЛАМЕНТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ НИТИ Российский патент 2006 года по МПК D01D5/06 

Изобретение относится к технологии получения химических нитей, в частности к получению целлюлозных нитей с ультратонкими филаментами линейной плотности менее 0,05 текс, позволяющими использовать эти нити в производстве фильтрующего материала для фильтрации крови и ее компонентов.

Из уровня техники известен способ получения гидратцеллюлозных волокон с метрическим номером (N) элементарного волокна порядка 150000 (0,067 текс) путем формования вискозы с отношением поцентных содержаний едкого натра и а-целлюлозы 0,85-0,95 в концентрированную серную кислоту (З.А.Роговин, Основы химии и технологии химических волокон, Издательство "Химия", Москва, 1964 г.). Однако, из-за применения концентрированной серной кислоты способ связан с целым рядом технических и технологических трудностей и поэтому неприемлем в производственных условиях.

Наиболее близким по назначению к предлагаемому изобретению является способ получения целлюлозной нити при производстве вискозного корда (А.А.Конкин и др. Производство шинного корда, издательство "Химия", Москва-Ленинград, 1964 г., с.257-291).

Согласно этому способу формование производится в горизонтальную трубку, позволяющую максимально сократить гидродинамическое сопротивление осадительной ванны, осуществить постоянное омывание струек прядильного раствора осадительной ванной и создать оптимальные условия массообмена, то есть повысить устойчивость формования. Выходящая из осадительной ванны свежесформованная нить поступает на ориентационное (пластификационное) вытягивание. В процессе пластификационного вытягивания происходят структурные изменения в нити: возрастает степень ориентирования, повышается прочность, сжимаются микропоры, уменьшается набухание и снижается остаточный ксантогенат. Пластификационное вытягивание осуществляется в растворе серной кислоты при температуре 95-98°С, когда нить находится в высокоэластичном состоянии.

После проведения пластификационного вытягивания нить содержит некоторое количество неразложившихся ксантогенатных групп. Для их разложения нить подвергается довосстановлению в растворе серной кислоты при температуре 95-98°С. Затем нить поступает на промывку. Промывка нити проводится последовательно в две стадии: 1-я стадия раствором бикарбоната натрия с концентрацией 0,4-0,6 г/дм³ и 2-я стадия раствором бикарбоната натрия с концентрацией 0,5-0,7 г/дм³.

Затем нить подвергают авиважной обработке. В процессе довосстановления, промывки и авиважной обработки обеспечивается усадка нити в пределах (-5%)-(+7,5%). После авиважной обработки нить поступает на парные обогреваемые цилиндры для высушивания. Высушенная нить поступает на приемный механизм - кольцекрутильные веретена, где принимается на двуфланцевые катушки. На кольцекрутильном механизме нити придают крутку 60-75 кр/м.

Недостаток этого способа - невозможность при его реализации получить нить с ультратонкими филаментами линейной плотности менее 0,05 текс.

Техническим результатом от использования настоящего изобретения является получение целлюлозных нитей, состоящих из ультратонких филаментов, линейная плотность которых составляет менее 0,05 текс, что позволяет использовать эти нити в производстве фильтрующего материала для фильтрации крови и ее компонентов.

Этот результат достигается тем, что в способе получения тонкофиламентной целлюлозной нити, включающем формование прядильного раствора, пластификационную вытяжку свежесформованной нити, довосстановление, промывку, сушку, дальнейшие крутку и приемку нити на паковку, согласно изобретению формование осуществляют при истечении прядильного раствора со скоростью 10,5-11,5 м/мин и фильерной вытяжкой 40-70% с получением ультратонких филаментов линейной плотности менее 0,05 текс. Пластификационная вытяжка составляет 70-90%. Промывку нити проводят в четыре стадии и осуществляют умягченной водой, обеспечивая усадку нити 0-(-3)%. Нить подвергают кручению 40-50 кр/м.

Именно за счет сочетания предложенной скорости истечения прядильного раствора и фильерной вытяжки стало возможным получение целлюлозной нити, состоящей из ультратонких филаментов.

Тонина филаментов обеспечивает высокие фильтрующие свойства при использовании их в производстве фильтрующих материалов. Четырехстадийная промывка умягченной водой обеспечивает чистоту нити в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями на нити для медицинских целей, позволяя использовать их в производстве фильтрующего материала для фильтрации крови и ее компонентов.

Изобретение иллюстрируется примерами его осуществления.

Пример 1. Целлюлозную тонкофиламентную нить формуют при истечении прядильного раствора через фильеру 2950/0,036 со скоростью 10,5 м/мин и фильерной вытяжкой 40%. Свежесформованная нить подвергается пластификационному вытягиванию. Затем нить довосстанавливают и подвергают промывке в 4 стадии умягченной водой при усадке (-2%), сушат при температуре 100°С и принимают на кольцекрутильный механизм, сообщая ей 40 кр/м. Полученная целлюлозная нить имеет филаменты линейной плотности 0,039 текс (поперечный размер 5-6 мкм). Линейная плотность ультратонких филаментов рассчитывалась на основе результатов микроскопических исследований поперечных срезов.

Пример 2. Целлюлозную тонкофиламентную нить получают в соответствии с примером 1 через фильеру 2950/0,036 при скорости прядильного раствора 11,0 м/мин и фильерной вытяжке 50%. Принимают на кольцекрутильный механизм, сообщая ей 40 кр/м. Полученная целлюлозная нить имеет филаменты линейной плотности 0,045 текс (поперечный размер 6,0-6,5 мкм).

Пример 3. Целлюлозную тонкофиламентную нить получают в соответствии с примером 1 через фильеру 2950/0,036 при скорости прядильного раствора 11,5 м/мин и фильерной вытяжке 70%. Принимают на кольцекрутильный механизм, сообщая ей 50 кр/м. Полученная целлюлозная нить имеет филаменты линейной плотности 0,05 текс (поперечный размер 6,5-7,0 мкм).

ПримерыСкорость истечения прядильного раствора, м/минФильерная вытяжка, %Линейная плотность филамента, тексЧисло кручений, кр/м110,5400,03940211,0500,04540311,5700,05050прототип17,0-27,0200,17060-75

Изобретение относится к технологии получения химических нитей, а именно к получению целлюлозных нитей с ультратонкими филаментами, и может быть использовано в производстве фильтрующих материалов для фильтрации крови и ее компонентов. Способ получения тонкофиламентной целлюлозной нити характеризуется, согласно изобретению, тем, что формование осуществляют при истечении прядильного раствора со скоростью 10,5-11,5 м/мин и фильерной вытяжкой 40-70% с получением ультратонких филаментов линейной плотности менее 0,05 текс. Пластификационная вытяжка составляет 70-90%. Промывку нити проводят в четыре стадии умягченной водой. Нить подвергают кручению 40-50 кр/м. Технический результат - получение целлюлозных нитей из ультратонких филаментов линейной плотности менее 0,05 текс. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения тонкофиламентной целлюлозной нити, включающий формование прядильного раствора, пластификационную вытяжку свежесформованной нити, довосстановление, промывку, сушку, дальнейшую крутку и приемку нити на паковку, отличающийся тем, что формование осуществляют при истечении прядильного раствора со скоростью 10,5-11,5 м/мин и фильерной вытяжкой 40-70% с получением ультратонких филаментов линейной плотности менее 0,05 текс.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что промывку нити проводят в четыре стадии.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что промывку осуществляют умягченной водой.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластификационная вытяжка составляет 70-90%.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что кручение нити составляет 40-50 кр/м.