Способ получения шлихты Советский патент 1976 года по МПК D06M15/38 

1

Изобретение относится к текстильному производству, а именно технологии получения составов для шлихтования основ леред ткачеством.

Известен юпособ получения шлихты смешением полиметакрилата с водой, сорбитолом, едким натрием и смесью 40% оксиэтилированного касторового масла с 60% сорбитана монолаурата Л. Вследствие ограниченной совместимости компонентов такая шлихта неустойчива во времени, ее необходимо периодически перемешивать, что значительно затрудняет ее применение и хранение. Нейтрализация высоковязкой полимерной композиции осуществляется весьма трудно.

Такая шлихта не обеспечивает необходимых прочностных антистатических и фрикционных свойств ошлихтованных основ.

Наиболее близким -к предлагаемому является способ, по которому шлихту получают полимеризацией (мет) акриловой кислоты в 30% ном водном растворе в присутствии окислительно-восстановительного инициатора. При таком способе упрощается технология получения -шихты. Однако получаемая шихта имеет недостаточно высокие морозостойкие антистатические свойства, стабильность во времени И образует пленки с недостаточной мягкостью и эластичностью.

С целью улучшения качества шихты по предлагаемому способу полимеризацию проводят :в присутствии 20-45% смеси этиленгликоля с полиэтиленгликолем мол. веса 400-

1500 г, взятых в соотношении соответственно 1 :2-1 :0,3.

Акриловый мономер преимущественно предварительно нейтрализуют до значения рН 4-6 неорганическим или органическим основанием (едким натрием, этаноламином и т.д.). НизковяЗКая мономерная смесь до полимеризации легко нейтрализуется, что обеспечивает улучшение качества шихты.

По предлагаемому способу можно получить

шихту с высокой концентрацией основных веществ, устойчивую во времени, не замерзающую при температуре до -40°С.

Способ прост В технологическом и аппаратурном оформлении, безопасен в осуществлеНИИ, так как исключает использование взрыво- и пожароопасных веществ, не дает побочных продуктов, загрязненных сточных вод и выбросов. Полученная по такому способу щлихта -

прозрачная, бесцветная, вязкая жидкость, устойчивая при обычной и повышенной температуре, растворимая в воде, спирте, ацетоне и других полярных растворителях. Шлихта дещева, удобна в хранении и использовании.

Она придает ошлихтованным нитям высокие

аитистатичеокпе, замасливающие и другие необходимые техи.оло:гические свойства, .важные для зспешиой переработки нитей в ткачестве. Шлихтование некрученных и малокрученных нитей шлих1сй из синтетических БОЛОКОН и их смеси с Целлю;1ознь;ми волокнами, получеиной ио (Иредлагаемому сиособу, иозволит зиачительио сократит и удешевить ироцесс получения нитей и их иерера6о1ки.

Пример 1. К раствору 139 г метакрило1ВОЙ кислоты в 14 мл воды гари переменаивании ирибавляют lUO г этиленгликоля и 125 г полиэтиленгликоля с мол. весом 400 (ПЭГ-400). При температуре 45-60°С одновременно загружают pacTSOp 2,5 г K2S2O8 в 84 мл воды и 3,5 г Na2S205 -в 35 мл воды. Полимеризация заканчивается за 10-20 мин. Об окончании реакции судят ио црекращению лодъема темцературы реакционной смеси. Раствор полимеров перемешивают 20-30 мии, охлаждают. Полученный продукт представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость, хорошо растворимую в воде, спирте, ацетоце. Температура ее замерзания ниже -40°С. Выход лрактнчески количественный.

20%-пым водным раствором этого продукта с вязкостью .3,25 ост и рН 2,74 шлихтуют полиамидную нить 6,7 текс с к:руткой 100 в/м. Приклей ошлихтоваиной нити составляет 6уЗ%. Коэ ф-фи:цие.нт трения в 2-7 раз ниже по сравнению с цеошлихтоваииой нитью. Удельное электрическое поверхиостное сопротивление нити, ошлихтованной полученным продуктом, составляет 9, ом-см, а неошлихтованной нити - 2,13х10 ом-см, т. е. наблюдается снижение поверхностного саиротивления в 28 раза.

Эти данные, а также хорошая компактиость, устойчивость :к истиранию свидетельствуют о тоМ, что нити, ошлихтованные этим продуктом, могут быть успешно переработаны в ткани.

Пример 2. К раствору 136 г метакриловой кислоты в 139 мл воды и 50 г этиленгликоля прибавляют при перемешивании 50 г ПЭГ-400. Смесь нагревают до 45-60°С и прибавляют одновременно раствор 2,5 г K2S208 в 84 мл воды и 3,5 ,г Na2S205 в 35 мл воды. О ходе полимеризации судят по подъему температуры реакционной массы. По окончании полимеризации раствор полимеров перемешивают 20-30 мин, охлаждают до комнатной температуры и выгружают готовый продукт, предстасляюшИЙ собой бесцветную прозрачную вязкую жидкость, хорошо растворимую в воде, спирте, ацетоне и других растворителях. Температура загрязнения 6°С. Выход количественный.

20%-ным водным раствором этого продукта (вязкость 2,0 ост, рП 2,6, приклей 2,3%) шлихтуют полиамидную нить 6,7 текс с круткой 100 в/М. Ошлихтоваииая нить имеет коэффициент трения по металлу и волокну в 1,5-2 раза ниже, чем неошлихтоваиная.

Удельиое поверхностное сопротивление снижается в 10--15 раз но сравнению с неошли- хтоваиной иитью.

Пример 3. Раствор 136 г метакриловой

5 кислоты, 50 г этилеигликоля и 50 г ПЭГ-400 в 40 мл воды, приготовленный по примеру 2, предварительно нейтрализуют 59 г 50%-иого водного раствора NaOH. Пейтрализацию проводят при иитепсивном перемешивании и охлаждении, медленно прибавляя раствор так, что:бы температура смеси не превышала 30-

40

Доводят рП смеси до 4-6, повышают

температуру до 45-60°С и проводят полимериза|цию, добавляя одновременно растворы 15 инициатора и активатора но примеру 1.

Получеиный та«ИМ образом продукт представляет собой бесцветную, прозрачную вязкую жидкость, неограниченно смешивающуюся с водой и растворимую в спирте, ацетоне

20 и других растворителях. Выход количественный.

20%-ным водным раствором полученного продукта (вязкость 2,39 ест, рП 5,26, приклей 2,7%) шлихтуют полиамидную нить

5 6,7 текс с круткой ЮОв/м. Адгезия шлихтующего препарата к волокну хорошая. Удельное новерхностное сопротивление ошлихтованной нити в 2-3 раза ниже, чем у «еошлихтоваиной нити. Ошлихтованная нить имеет хорошую

0 компактность и устойчивость к истиранию.

Пример 4. К раствору 136 г метакриловой кислоты в 89 мл воды при перемешивании добавляют 100 г этиленгликоля и 50 г ПЭГ- 1500. При температуре 45-60°С приливают одновременно раствор инициатора и активатора по примеру 1. Полимеризация заканчивается через 10-20 мин. Раствор перемешивают еще 20-30 мин, охлаждают до комнатной температуры и выгружают. Полученный

0 продукт представляет собой бесцветную, слегка вязкую жидкость, хорошо растворимую в воде, спирте, ацетоне. Температура замерзания ниже -15°С.

Выход количественный.

5 20%-ным водным раствором этого продукта (вязкость 3,04 ест, рП 2,46, приклей 3,2%). Коэффициент трения такой нити по металлу и волокну в 2-3 раза ниже, чем иеошлихтованиой. Она обладает хорошей компактностью

0 и прочностью к иетиранню.

При ер 5. Раствор 136 г метакриловой кислоты, 100 г этиленгликоля и 50 г ПЭГ- 1500 в 40 мл воды, приготовленный по примеру 4, нейтрализуют 64 т 50%-ного водного

5 раствора NaOn до рП 5-6.

Пейтрализацию проводят при непрерывном перемешивании и охлаждении, добавляя NaOH порциями так, чтобы температура смеси не превышала 30-40°С. Полимеризацию реакO ционной смеси проводят по примерам 3 и 4. По окончании полимеризации реакционную массу перемешивают, охлаждают до комиатиой температуры и выгружают. Продукт представляет собой бесцветную, слегка мутную

вязкую жидкость, хорошо растворимую в воде, спирте, ацетоне и других полярных растворителей. Выход прод кта (Практически количестиениый. }2%-11ым водиым раствором этого продукта шлихтуют полиэфириую (25 текс), полиэфирповискозпую (Ь,5 текс) и шолиэфирнохлоПковую (14,9 текс) нити. Приклей на нить составляет 18-327о- При этом прочность полиэфирной увеличивается на )7,4%, полпэфприовискозный - па 10,6% и полиэфирпохлопк.овый - на 6,9%; устойчивость к истиранию ошлихтованной полиэфирной .пряжи увеличивается в 23-30 раз, полиэфирновискозной-в 6,7 раз, полиэфирнохлопковой - в 2-3 раза. Пример 6. К раствору 136 г метакриловой кислоты в 14 мл воды нри -перемешивании прибавляют 175 г этиленгликоля и 50 г ПЭГ- 1500. Полимеризуют смесь по примеру 1. После охлаждения до комнатпой температуры продукт представляет собой прозрачную бесПветную жидкость, хорошо растворимую в воде, спирте, ацетоне. Температура замерзания около -40°С. Выход лрактически количественный. Полиамидная пить 6,7 текс с кручением 100 в/м, ошлихтованная 207о-ным водпы-м раствором этого продукта, ио компактности пригодна для переработки в ткачестве. Ниже приводятся даппые, подтверждающие пригодпость синтетических волокон шлихтованных с иепользовапием шлпхты по предлагаемому способу для промышлеппого попользовапия. 1. Полиамидные комплексные нити 5 текс с круткой 200 кр/м ошлихтованы составом, полученным по предлагаемому способу, и переработаны на механических ткацких станках «Дидерикс. При производительности ставка 2,5 м/час .наработано за время наблюдения 24,5 м ткапи, при этом о:брьгвности нитей не наблюдалось. 2. Полиамидные тскст р)1рованныс нити (эластик) 5 текс с круткой 50-70 кр/м шлихтиваны составом, нолученпым по предлагаемому способу, и переработаны на механ)г-1еских ткацких станках «Дидерикс. При нроизводительпости станка 2,36-2,69 м/ час паработано за время наблюден)1я 7-17,4 м ткани, при этом обрывность нити составляет 0,02--0,43 слетов/м. Таким образОМ, шлихта, получаемая по предлагаемому способу, пригодна для шлихтования крученых и некрученых комплексных и текстурированпых нитей из синтетических волокон или смеси их с целлюлозными волоаснами. Она обладает хорошей морозостойкостью, антистатичностью и стабильностью и образует на волокнах .пленки с хорошей мягкостью и эластичностью. Формула и 3 о б р е т е в и я 1.Способ получения шлихты полимеризацией (мет) акриловой кислоты в 15-30%-ном водном растворе в присутствии окислительновосстановительного инициатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества шлихты, полимеризацию проводят в присутствии 20-45% смеси этиленгликоля с полиэтиленглнколем мол. веса 400-1500, взятых В соотношении, соответсгвенпо, 1:2,5-1:0,3. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, ЧТО водный раствор (мет) акриловой кислоты пре,дварительпо нейтрализуют до . Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе: 1. Патент США Л 2702796, 260-28. 5, 1955. 2. Патент ФРГ 951209, 8 К 1/01, 1956.