Способ получения модифицированного гидратцеллюлозного волокна Советский патент 1976 года по МПК D01F2/10 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ВОЛОКНА

1

Изобретение относится к способу получения химического волокна, в частности модифицированного гидратцеллюлозного волокна.

Известен способ получения модифицированного гидратцеллюлозного волокна путем введения в вискозу добавок продуктов алкоксилирования аминометилфенолов общей формулы

OlCjH O),

где р - любое число (включая 0);

один пз заместителей Xi, Xj, Хз - алкил, содержащий от 1 до 3, а два других заместителя представляют собой группу формулы

-CHzNR (CnH2nNR) cj - R,

где n - целое число 1-3; q - целое число О-3;

R - водород, алкил, содержащий 1-4 атома углерода и радикал (С2Н4О)рН.

Однако известные модификаторы недостаточно растворимы в вискозе, не обладают достаточной способностью диспергировать смолы, образующиеся в вискозе и уменьшать образование гель-частиц, в результате чего вискоза не обладает достаточной способностью к фильтрации и прядению.

С целью улучшения фильтрации вискозы и повышения прочности волокна предлагается вводить в вискозу или в процессе ее получения алкоксилированные амииометилфенолы общей формулы

где один из заместителей Xi, Xz, Х представляет собой алкил с содержанием атомов углерода от 5 до 12 или два из заместителей Хь Х2, Хз независимо друг от друга представляют собой алкил с содержанием углерода Ci-С4, а другие независимо друг от друга обозначают группу формулы

3

/Сп,Н.а.,01СгН40)рДСзНвО)чгЬ

-CH2-N C„гHa,.0(CгH,0).)

-n«-M/ i 2 bOi AO)p,(C,HeOK,H

CHrN.

iCzH.OlpJCjHeOl jH

-СНг-N

,/С„ НгпбО(С2Н40))с1;1

СпдНзл N С„,Н2я,0(С2Н40)р()ч

ЛС.2РнО)р(С5НбО)Н

-СНг-N f-n.H2«-N « « WiCAO),3H

,„п

где /7i - РО «езависимо друг от друга являются целыми числами 1-30, причем общее число С2Н4О-групп в общей формуле равно 10-70;

1 - 99 являются целыми числами от О до 2 и выбраны таким образом, что общее число групп СзНбО в общей формуле равно О-7;

- fiio представляют собой целые числа от 1 до 4 в количестве 0,01-5,0 вес. % в расчете на целлюлозу.

Предпочтительными соединениями, используемыми по данному способу, являются соединения формулы II,

где один из заместителей Xi, Х2 или Хз обозначают алкил с Cs - €12, а остальные независимо друг от друга обозначают группу

/--n,,U Lyn4U)p(i:jHfiO)

C;z2H2.,0(C:,H40k(r,H60)c Н

или

- СН,-N (ОЧ

12 1М

-П,,

где Pi - р4 являются целыми числами от 2 до 25, причем общее число групп С2Н4О равно 20-50;

с/1 - 94 представляют собой целые числа О-2 и выбраны таким образом, что общее число групп СзНбО равно 0-7;

«1 - «4 - целые числа от 1 до 3.

Если соединения формулы I применяют в качестве модификатора, то их берут в количестве 0,4-5,0 вес. % в расчете на целлюлозу. Эти соединения можно вводить как непосредственно в вискозу, так и в осадительную ваннуПри использовании соединений формулы I в качестве вискозных присадок их вводят в

512720

4

количестве 0,05-0,3 вес. % в расчете на целлюлозу.

Добавление к целлюлозе производят в процессе мерсеризации.

5 Алкоксилированные фенолы формулы I получают в известных условиях реакции Манниха путем взаимодействия фенола формулы III

где любой из заместителей Ri, R2, Нз обозначает алкил C5Ci2, а две другие - водород или алкил С - €4 формальдегида, аминосоединения с последующим добавлением окиси

алкилена.

Предлагаемый способ позволяет получить хорощо фильтрующийся прядильный раствор- вискозу, сформованные воло-кна обладают повышенной прочностью 26, 12 кг/текс вместо 24,70 кг/текс по известному способу и новышенной фильтрующей способностью 1048-1210 вместо 958 по известному способу.

Пример 1. Из предварительно гидролизованной сульфатной массы получают щелочную целлюлозу обычным способом листовой мерсеризацией. Щелочную целлюлозу подвергают ксантогенированию 39%-ным сероуглеродом в течение 150 мин при 27°С, а полученный таким образом ксантогенат целлюлозы растворяют в едком натре с тем, чтобы получить вискозу, содержащую 6,7% целлюлозы и 5,9% NaOH. К жидкому растворителю добавляют 3% модификатора (указанного ниже), рассчитанного на содержание целлюлозы в вискозе. Вискозу отфильтровывают и подвергают дозреванию до солевого показателя 7,9 (гамма-46). Далее ее подвергаютпредварительному нагреву до 45°С и протягивают в нити через прядильную машину, имеющую 1500 отверстий диаметром 40 мк, в осадительную ванну, содержащую 73 г H2S04 на 1 л, 72 г ZnSO4 на 1 л и 140 г Na2S04 на 1 л при

55°С. Пить, выходящую из прядильной машины, пропускают в осадительную ванну через трубу, имеющую длину 50 мм и диаметр 12 мм. Длина осадительной ванны 730 мм. После осадительной ванны нить вытягивают

на 100% в пластифицирующей ванне, содержащей 30 г H2S04 на 1 л при 95°С, скорость намотки после пластифицирующей ванны достигает 45 м/мин. Нить окончательно обрабатывают, высушивают и скручивают обычным

способом, чтобы получить щелк 185,5 текс и

корд Siz 472 скручиваний на метр 422,2 текс.

А. Продукт реакции 1 моль крезола, 2 моль

формальдегида и 2 моль диэтаноламина, к

которым добавлено 20 моль окиси этилена

(модификатор известного способа). B.Продукт реакции 1 моль нонилфенола, 2 моль формальдегида и 2 моль диэтаноламина, к которым добавлено 30 моль окиси этилена. C.Продукт реакции 1 моль нонилфенола, 2 моль формальдегида и 2 моль дипропаноламина, к которым добавлено 35 моль окиси этилена. D.Продукт реакции 1 моль О, Р - ксиленола, 1 моль формальдегида и 1 моль диэтаноламина, к которым добавлено 20 моль окиси этилена. E.Продукт реакции 1 моль Р-нонилфенола, 2 моль формальдегида и 2 моль диэтаноламина, к которым добавлено 30 моль окиси этилена, а затем 5 моль окиси пронилена. У искусственного шелка и корда, полученных с указанными выше модификаторами, носле нрядения определяют прочность. Непосредственно перед определением прочности нить сушат в течение 3 час при 105-110°С. Результаты определения прочности приведены в табл. 1. Таблица 1 пользовали модификатор согласно изобретению. В ряде случаев улучшение достигает 20% и более (но сравнению с модификатором А. При испытаниях модификатора Е, кроме того, оказалось, что при деаэрации вискозы можно уменьшить вспенивание, так же как и время деаэрации по сравнению с модификатором В. Пример 2. К вискозе, полученной из сульфитной массы с содерл анием экстракта (дихлорметан растворимый+этанол растворимый) и содержащей 7,0% целлюлозы и 5,8% NaOH, добавлено на 1 л вискозы 0,2 г соединений А - Е, как указано ниже. Относительно высокое содержание экстракта вызывает помутнение первоначальной вискозы, которое, в свою очередь, может вызвать засорение прядильной машины, если не добавить присадок к вискозе. После добавления соединений А-Е измерено прохождение света; результаты представлены в табл. 3. Таблица 3

Из результатов видно, что использование модификатора в соответствии с изобретением (В - Е) существенно улучшает прочность как шелка, так и корда.

На полученных образцах корда определяли сопротивление усталости. Внешние условия те же, что и в испытаниях на прочность. Результаты получены в относительных единицах, причем сопротивления усталости корда, полученного с модификатором А, равно 100 (чем больше значение, тем больше сопротивление усталости).

Таблица 2

Таким образом, сопротивление усталости таклсе улучшилось в том случае, когда исРезультаты показывают, что значительного увеличения прохождения света достигают, когда используют вещества согласно изобретению.

Пример 3. Шелочная целлюлоза приготовлена подщелачиванием сульфатной массы 19%-ным раствором едкого натра обычным

способом. После сдавливания, дробления и предварительного созревания щелочная целлюлоза ксантогенирована 36%-ным сероуглеродом в растворе едкого натра, причем к нему добавляют присадку к вискозе В (полученную в соответствии с примером 1), так что получена вискоза, содепжашяя 7,4% целлюлозы, 0,3% вискозной присадки, рассчитанной на целлюлозу, и 6,1% едкого натра. Вискоза фильтруется и дозревает до солевого показателя 5, 8, после чего пробные прядения проделывают на лабораторной прядильной машине. Осадительная ванна содержит 140 г серной кислоты, 240 г сульфата натрия и 18 сульфата цинка на 1 л, температура осаднтельной ванны 60°С. Описанным способом получили шелка 33,3 текс из сорока отдельных нитей.

Определена степень молочности на образцах шелка, полученных указанным способом.

Результаты представлены в табл. 4.

Таблица 4

Степень молочности

Модификатор

В6,9

Без присадки12,2

1 Отражение в % (чем ниже отражение, тем ниже молочность).

Результаты показывают, что добавление присадок к вискозе в соответствии с изобретением сильно понижает степень молочности.

Пример 4. Водяной раствор, содержащий 200 г на 1 л модификатора, например А или В, разбрызгивают на листы предварительно гидролизованной сульфатной массы с тем, чтобы получить покрытие 1 г присадки на 1 кг массы. Листы затем выдерживают при 25°С и относительной влажности 65% в течение суток, мерсеризуют в 18%-ном растворе NaOH и ксантогенируют 28%-ным CS2, после чего получена вискоза с 9,2% целлюлозы и 7,5% NaOH. У полученной таким способом вискозы определяют способность к фильтрации.

Результаты показали, что способность вискозы к фильтрации существенно улучшается при добавлении соединений согласно изобретению.

Формула изобретения

Способ получения модифицированного гидратцеллюлозного волокна введением в вискозу алкоксилированных аминометилфенолов с последующим формированием волокна известным способом, отличающийся тем, что, с целью улучшения фильтрации вискозы и повышения прочности волокна, в вискозу или в процессе ее получения вводят алкоксилированные аминометилфенолы общей формулы

0(С2Н,ОЦ(С5НеО),

Хз-тА-Xi

4jJЯ

Хг

где один из заместителей Хь Хг, Хз представляет собой алкил с содержанием атомов углерода от 5 до 12 или два из заместителей Xi, Хг, Хз независимо друг от друга представляют собой алкил с содержанием углерода Ci - €4, а другие независимо друг от друга обозначают группу формулы

/C,,,ll,,,,OlC,H,OV.,(C5HeO)H,H

10 -CH.-N

е,„Нз,.о(|%н,о))яН

с„н.„,о(с,н,о1р,(с,н,,о)я,н

-CH.rNC

г

.

iC,H.,n|p,(C-,H,,0,.H

-CH.-N

/(„,Н,,„01С2Н,0)ре(1«б01чбН

,,,,,o(CJiiOV,()4,n

.,,х(,1С,

X ,,.n,)2,(-i,Q}f,(b,

Cn3H:H,-N

|э 2 шгде PI - Рэ независимо друг от друга являются целыми числами , причем общее число С2Н4О-групп в общей формуле равно 10-70;

1 - 99 являются целыми числами О-2, причем общее число СзНеО-групп в общей формуле равно О-7;

i - представляют собой целые числа от 1 до 4 в количестве 0,01-5,0 вес. % в расчете на целлюлозу.

тем, что аминометилфенол вводят в виде модификатора при растворении ксантогената

целлюлозы или в вискозу в количестве 0,4-

5,0 вес. % в расчете на целлюлозу.