СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМО-СВЕТОСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПОЛИКАПРОАМИДНОЙ НИТИ Российский патент 2008 года по МПК D01F6/60 D01F1/10 C08L77/10 

Изобретение относится к производству поликапроамидных волокон и может быть использовано для стабилизации кордных и технических нитей.

Известен способ получения термосветостабилизированного поликапроамида путем полимеризации капролактама в присутствии стабилизатора - медного комплекса ортофталевой кислоты с этилендиамином, взятом в количестве 0,005-0,1 от массы мономера и ингибитора осаждения меди - йодистого калия или хлористого магния, взятого в количестве 0,05-0,1 от массы мономера, [1].

Недостатком указанного способа является низкая растворимость стабилизатора в капроамиде, а как следствие невозможность получения полимерного концентрата, а также невысокая температура начала разложения (240°С). Известен способ получения термосветостабилизированного поликапроамида путем полимеризации капролактама в присутствии стабилизатора - органического медного комплекса ди-1,2,3-бензотриазолята меди в количестве 0,005-0,1 от массы мономера и ингибитора осаждения меди - хлористого магния или хлористого алюминия в количестве 0,012-0,1 от массы мономера, [2].

Недостатком указанного способа является получение нити с низкой способностью к сохранению прочности после пропитки, термообработки и вулканизации у потребителя, а также осаждение элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Задачей заявляемого технического решения является повышение термо- и светостойкости кордных и технических нитей, сохранение прочностных свойств после пропитки, термообработки и вулканизации, а также уменьшение осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения термо- и светостабилизированной поликапроамидной нити путем плавления гранулята поликапроамида в присутствии термосветостабилизатора - органического медного комплекса и ингибитора осаждения меди перед процессом формования нити вводится 2,5-3,0% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора состава:

гранулят ПА-690-92%органический медный комплекс на основе соли Cu одновалентной0,7%ингибитор осаждения меди - галогенид калия2,4-5,6%оптический отбеливатель0-0,05%вспомогательная добавка3,7-5%

состоящая из:

органического компонента из класса триазолов0,82-1,1%пластификатора на основе стеаратов2,72-3,9%фенольного антиоксиданта0,11-0,14%

Концентрация полимерного многокомпонентного термосветостабилизатора 8-10%, ввод полимерного концентрата рассчитывается для обеспечения содержания ионов меди в нити в количестве 0,0060-0,0070%.

Ввод в состав полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора вспомогательной добавки позволяет предотвратить окисление полиамида в процессе его наработки и обеспечивает равномерное распределение медного комплекса в полимерном концентрате многокомпонентного термосветостабилизатора и полиамида и обеспечивает пластифицирующее действие, позволяющее достигнуть высокой прочности нити >85 см/текс при низком проценте отходов.

Для обеспечения стабильности медного комплекса при наработке полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора, его переработке и в дальнейшем при температурной переработке нити у потребителя в состав полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилиза тора вводится ингибитор осаждения меди - галогенид калия в количестве 4-8 частей по отношению к соли меди одновалентной, что обеспечивает сохранение прочностных свойств нити после пропитки, термообработки и вулканизации, а также уменьшение осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Ввод в состав полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора оптического отбеливателя позволяет получить поликапроамидную нить с низким индексом желтизны <0.

Приведенные ниже примеры подтверждают возможность осуществления заявляемого технического решения - способа получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити с высокими прочностными свойствами после пропитки, термообработки и вулканизации, позволяющего уменьшить осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах.

Пример 1. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

На 2-шнековом экструдере при температуре 220-275°С и оборотах шнека 250-270 об/мин нарабатывается полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора следующего состава:

гранулят ПА-692%органический медный комплекс на основе соли Cu одновалентной0,6%ингибитор осаждения меди - галогенид калия2,4%оптический отбеливатель - Увитекс (фирма Сиба)0%вспомогательная добавка5%

состоящая из:

органического компонента из класса триазолов - Превентол (фирма Lanxess)0,97%пластификатора на основе стеаратов - Ликолуб FA (фирма Клориант)3,9%фенольного антиоксиданта - Ирганокс (фирма Сиба)0,13%

Ввод полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора с относительной вязкостью 3,0-3,2 осуществляется на линиях формования с помощью объемной или гравиметрической систем дозирования или во вторую зону экструдера через специальный узел ввода, состоящий из бункера двухшнекового экструдера ЭЧ-32, блока дозировочного и расплавопровода. Поступающий в экструдер ЭЧ-32 полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора плавится при температуре 270-280°С и дозировочными насосами подается во вторую зону основного экструдера, оснащенного динамическим гомогенизатором. При температуре 275-290°С происходит смешение расплавов, их гомогенизация и дальнейшее формование и получение термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

При вводе 3% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора описанного выше состава была получена термосветостабилизированная поликапроамидная нить, показатели термостойкости которой приведены в таблице 1:

Таблица 1НаименованиеУсловия определения термостойкостиТермостойкостьнить вытянутая177°С, 4 час90-92%крученая нить177°С, 16 час
200°С, 2 час84-86%
92-95%пропитанная крученая нить200°С, 2 час84-86%

Прочность нити составила >85 см/текс при низком проценте отходов. Срок службы фильерных комплектов не менее 30 суток.

Пример 2. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

На 2-шнековом экструдере при температуре 220-275°С и оборотах шнека 250-270 об/мин нарабатывается полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора следующего состава:

гранулят ПА-690,5%

В качестве многокомпонентного термосветостабилизатора используют:

органический медный комплекс на основе соли Cu одновалентной0,65%ингибитор осаждения меди - галогенид калия3,9%оптическоий отбеливатель - Увитекс (фирма Сиба)0,05%вспомогательная добавка4,9%

состоящая из:

- органического компонента из класса триазолов - Превентол (фирма Lanxess)1,10%- пластификатора на основе стеаратов - Ликолуб FA (фирма Клориант)3,66%- фенольного антиоксиданта - Ирганокс (фирма Сиба)0,14%

Ввод полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора производился аналогично способу описанному в примере 1.

При вводе 2,85% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора описанного выше состава была получена термосветостабилизированная поликапромамидная нить, показатели термостойкости которой приведены в таблице 2:

Таблица 2НаименованиеУсловия определения термостойкостиТермостойкостьнить вытянутая177°С, 4 час92-94%крученая нить177°С, 16 час
200°С, 2 час86-88%
92-95%пропитанная крученая нить200°С, 2 час88-89%

Прочность нити составила >85 см/текс при низком проценте отходов. Срок службы фильерных комплектов не менее 30 суток.

Пример 3. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити.

На 2-шнековом экструдере при температуре 220-275°С и оборотах шнека 250-270 об/мест нарабатывается полимерный концентрат стабилизатора следующего состава:

- гранулят ПА-690%

В качестве многокомпонентного термосветостабилизатора используют:

органический медный комплекс на основе соли Cu одновалентной0,7%ингибитор осаждения меди - галогенид калия5,6%оптическоий отбеливатель - Увитекс (фирма Сиба)0,05%вспомогательную добавку3,65%

состоящую из:

- органического компонента из класса триазолов - Превентол (фирма Lanxess)0,82%- пластификатора на основе стеаратов - Ликолуб FA (фирма Клориант)2,72%- фенольного антиоксиданта - Ирганокс (фирма Сиба)0,11%

Ввод полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора производился аналогично способу, описанному в примере 1.

При вводе 2,5% полимерного концентрата многокомпонентного термосветостабилизатора описанного выше состава была получена термосветостабилизированная поликапроамидная нить, показатели термостойкости которой приведены в таблице 3:

Таблица 3НаименованиеУсловия определения термостойкостиТермостойкостьнить вытянутая177°С, 4 час93-95%крученая нить177°С, 16 час
200°С, 2 час88-91%
92-95%пропитанная крученая нить200°С, 2 час90-92%

Прочность нити составила >85 см/текс при низком проценте отходов. Срок службы фильерных комплектов не менее 32 суток.

Сопоставительная таблица стабилизаторов Н-1, МКС-21, ди-1,2,3,- бензотриазолята меди и заявляемого технического решения приведены в таблице 4.

Таблица 4Характеристика, условияТермостойкость, %Срок службы фильерных комплектов, суткиН-1Ди-1,2,3-бензотр.заявляемое тех. решениеН-1Ди-1,2,3-бензотр.заявляемое тех. решениевытянутая 177°С, 4 часа80-8585-8992-954020-2530-35крученая 177°С 16 час8285914020-2530-35ГОСТ 200°С 2 час85-9090-9595-984020-2530-35177°С, 4 час после пропитки53-5968-70>904020-2530-35

Источники информации

1. Авт. св. СССР 1525175, МКИ С08 69/16, С08 77/02, 1989.

2. Патент РБ 1920, МПК С08 69/16, 01 Г6/90//(С08L 77/02), 1997.

Изобретение относится к технологии получения поликапроамидных волокон и может быть использовано в производстве кордных и технических нитей для их стабилизации. Способ получения термосветостабилизированной поликапроамидной нити включает плавление гранулята поликапроамида и формование нити. Перед формованием через полимерный концентрат вводят многокомпонентный термосветостабилизатор, взятые в соотношении: гранулят ПА-6 - 90-92%, многокомпонентный термосветостабилизатор - 8-10%. Последний состоит из: - соли меди одновалентной 0,6-0,7%, галогенида калия 2,4-5,6%, вспомогательной добавки: органического компонента из класса триазолов, пластификаторов на основе стеаратов, фенольного антиоксиданта 3,7-5%, оптического отбеливателя из класса бензоксазолов 0-0,05%. Изобретение обеспечивает повышение термосветостойкости кордных и технических нитей, сохранение прочностных свойств после пропитки, термообработки и вулканизации, а также уменьшение осаждения элементарной меди на внутренних поверхностях технологического оборудования и фильерных комплектах. 4 табл.

Способ получения термо-светостабилизированной поликапроамидной нити путем плавления гранулята поликапроамида в присутствии термо-светостабилизатора - органического медного комплекса и ингибитора осаждения меди, формования нити, отличающийся тем, что перед процессом формования нити через полимерный концентрат вводится многокомпонентный термо-светостабилизатор в соотношении: гранулят ПА-6 90-92% и термо-светостабилизатор 8-10%, в качестве многокомпонентного термо-светостабилизатора используют соль меди одновалентной в количестве 0,6-0,7%, галогенид калия в количестве 2,4-5,6%, вспомогательную добавку в количестве 3,7-5%, состоящую из органического компонента из класса триазолов, пластификаторов на основе стеаратов, фенольного антиоксиданта и оптический отбеливатель из класса бензоксазолов в количестве 0-0,05%.