Способ получения перманентно-антиэлектростатических полиамидных волокнистых материалов Советский патент 1981 года по МПК D01F6/60 

лей имеют следующие недостатки.

Изготовление модификаторов, особенно д.чя применения сложных этоксилируемых соеднненнн, является трудоемким на стадии получения и недостаточно чнст1)1м и конечном состоянии.

Для достнження достаточных антиэ.лектростатнческнх эффектов с xopoHiefi перманентностью применяют коннеитранип моди фикаторов свыше 5%, что вызывает трудности в пряденни и вытягивании ирн нолучеНИН нолиамидных волокон.

При коннентрацнн модифнкаторов меньше 5% технологическая обрабатываемость удовлетворительная, но чаето не достигается никакого удовлетворительного элемента перманентности.

Предлагается способ получения иолнамидных волокон с антнэлектростатическими свойствами повышенной перманентности, повышенной гигроскопичностью и улучшенной технологической перерабатываемостью, путем комбинирования легко доступных аддуктов онределенного состава н применения концентраний меньше 5% таким образом, чтобы получились полиамидь с хорошим антиэлектростатическим эффектом и хорон1ей технологической обрабатываемостью для волокои, перманентность которых усиливается при добавлении солеобразных, неповерхиосгио-активиыч. низкомолекулярных органических соединений, укрепляющих прочные ноны в полиамидной матрице.

Предельные значения в еухом климате при 40%-ной относителыго влажности воздуха и 20°С следуюнпте:

продолжительность пребывания мате 1иала }ta зараженном мeтaлличecкo г теле 300 с.

сопротивление относительно п.тон1ад1 SS 5X10 см.

В нроцессе получения добавляют систему модификаторов к полимерам или мономерам, состоя1пую нз этоксн.пироваииого спирта жирного ряда и (токсилнрованного жирного амина. При этом добавляют также другие веИ-1ества. прекмуиюственио низкомол екул я риьте неповерхностно-о ктивиые. солеобразные. серусодержанше органические соединения, которые могут укренлять прочиые ионы в полиамидной матриие.

Комбинация аддуктон из окиси полиэтилена, которая придает полиамидам хороший протнвоэлектроста гнческий эффект, достаточную перманентность и xoponiyid технологическую обрабатываемость волокон, является системой модификаторо определенного еостава. состоя1-цей из (.A.i этоксилированного длинпопепного спирта ряда обп;ей формулы (П

С„Н2а-: 1 -0-(СЛ1, С1Ь-0)„,П, в которой « 12, 25, нреимун1.ествеппо 50 100, причем количество молей присоедниенной окиси алкенов равно т.

и из ipeTHMHoro жирного амина с ирисоединениой окисью обшей формулы (ТТ)

((ИЦ-СИз-О)/

СпИ2п 1

ч

(CF 2-C-ti2 0)zll

в KOTopoii п имеет вышеуказанное значение, f/ и г соответственно означают ио.тожительпое иелое число, ирнчем (;/ + г) 20. ,ecтвeии() 50 -100. и количество молей присоединеино окиси алкепов равио еумме y + z. Комбинация аддукгов окиси нолиэтнлена характеризована таким образсп. что комноне 1ты {1Г) содср 1 атся 50 -99%. 11реимун1ествеи11() 65-95% к смеси (I + II).

Применяемые в качестве дальиеЙ1иего добавления лля дополнительного иовьииеиия перманентности солеобразные. иеповерхиостно-активные, ннзкомолекулярные органические, серусодержашио еоединеиия

имеют обихую формулу (HI) Х-- Ч1-К(80,ЛП„.

где М -- водород или металл, иреиму1Нествеино нхелочной металл или щелочноземельный метал;г ил1Г металл со стабнлнзирующим к окислению действием:

R - алифатический или ароматически остаток;

X ---- водрро1, или остаток ацила, бейзоила или тозпла;

П-1--3.

С()леобразна 1 добавляемая компонента применяется i-; диапазоне конпентрации 0.01--0,5%. иреимун1еетвеиио 0.010.3%

относительно полиамида.

Преимуи1ество г|редла1аемого си особа (.остоит в .гучи1ей технологической иерерабатываемпсти моднфииированного полиамида, -.-|уч1иеи1()м трансиоргс влажности тг высокой устойчивости к промывке, хор01ис 1 аптиэлектростатическом эффек|е. который ио иредлагаемому способу образуется иутсм взаимного синергетического но.чожительного влияния отдельных

компонентов.

При coBMccTHONr нрнменеиии соединений (1) It (И) соедииеиие (П способствует хороиюму антистатическолу эффекту, .хор01Н( миграииоииой снособности в пронеесе образования нитн и прп текстильной обработке моди()ин11рованных иолиамидиых волокои за счет эффектов сколТ)Жения.

Аитистатическое срел,стр-о. состоя И1есз емееи неионогениых адд ктов ноли-Jтнлeиa и ири случае нт со.теобразной дополнительной кo Iнoиeнты. может быть добавлено вместе с участииками реакиии, г)бразуюни1ми иолиамид. нерсл или во 1,ремя полимеризапни.

Возможно также добавление антистатического средства отдельно таким образом, что солеобразная компонента добавляется к исходной смеси и неионные аддукты полиэтиленгликоля в качестве чистого вещества или в виде граиулята смешиваются с расилавлеииым иолиамидом до экструдирования расил&ва в нить, например путем введения в зону смешивания экструдера. Последний способ наиболее пригоден для аддуктов полиэтиленгликоля, термочувствительных и неустойчивых к окислению.

Кроме того, возможно нанесение системы модификаторов в качестве составляющей прядительиой преиарации иа поверхности нити, где накладк.ч иа поверхность составляет 0,05-1,0 мае. %, преимущественно 0,1-0,3 мае. % относительно массы нитей.

Кроме того, этоксилированиый спирт жирного ряда, нрибавлениый к прядильной преиарацпи, имеет стеиень этоксилирования 4-100.

По данному изобретению антиэлектростатически модифицированные нити могут содержать и другие добавки, например светостабилизаторы, стабилизаторы к окислению, термостабилизаторы, матирующие средства, красители, оптические отбеливатели и подобные.

Полиамидные волокна могут содержать и другие добавки, например такие, которые улучшают дисиергируемость производных полиэтиленгликолей или которые затрудняют экстрагироваиность, и такие, которые положительно влияют иа иакраппшаемость и отталкивающее антиэлектростатическое свойство полиамидных волокон.

Пример 1. В автоклав 280 л полезного объема загружают 97 кг каиролактама, 4 кг воды, 0,40 кг матирующего средства, 0,08 кг уксусной К1 слоты в качестве стабилизатора иепи и 3,0 кг неионной комбинации модификаторов (состоящей из 0,75 кг этоксилироваиного спирта жирного ряда со 100 ед. окиси этилеиа и 2,25 кг этоксилированного спирта жирного амина со 100 ед. окиси этилена).

Исходную смесь реакции иолимеризуют в течение 6 ч при 5 кгс/см и температуре

250°С. В течение следующих 2 ч в автоклаве понижают давление. Фазу последующей полимеризации проводят в течение 5 ч при нормальном давлении.

Полученный полиамид экстрагируется

на остаточный экстракт 0,8% и сущится. Сухой гранулят имеет относительную вязкость 2,55 в расплаве, который формуют в филаментную нить на экструдере с титром 4,4 текс (9). Изготовлеиие из такой

филаментной нити основовязальные трикотажи были проверены на пермаиентно-противоэлектростатический эффект. При этом были получены результаты, приведенные в таблице( опыт 21).

П р и м е р 2. При условиях, аналогичиых примеру 1, был получен модифицированный полиамид, который дополнительно к описанной комбинации модификаторов содержит 0,1% солеобразной модифицирующей компоненты.

Прядение, вытягиваиие и последующую обработку ироводят как в примере 1. Испытания на перманентно-антиэлектростатиТаблица

1 К)

120

ческие свойства основовязального трикотажа показали результаты, приведенные в таблице (опыт 22).

Пример 3. В У-образную трубу непрерывного де 1ствия непрерывно загружают 15 кг/ч реакционной смеси следующего состава, %:

Kaпpoлaктa 95,06

Вода2,00

Матирующее средство0,35

Уксусная кислота0,09

Неионогенная комбинация модификаторов, состоящая из 1,5 этоксилированного жирного амина со стененью этоксилирования 100 и этоксилированного спирта жирного ряда со степенью этоксилирования 1002,50

Время пропускной способности в V-образной трубе непрерывного действия составляло 20 ч. На готовом для прядения грануляте были определены растворяющая вязкость 2,51% и остаточный эффект с 0,7%. Прядение граиулята в филамеитиую нить происходит аналогично примерам 1 и 2. Измерения на основовязальных трикотажах, изготовленных из таких филаментных нитей, приведены в таблице (оиыт 23).

Пример 4. Аналогично примеру 3 полимеризуют следующую исходную реакционную смесь, %:

Капролактам94,86

Вода2,00

Матирующее средство0,35

Уксусная кислота. 0,09

Солеобразная компонента (ацетилсульфанилат натрия)0,20

Неионная комбинация модификаторов, состоящая из 1,5 этоксилированного жирного амина со степенью ГОО и 1,0 этоксилированного спирта жирного ряда со степенью 1002,50

Гранулят с относительной растворяющей вязкостью 2,49 и остаточным экстрактом 0,82% формуют в филаментную нить титра 4,4 текс (9). Перманентно-антиэлектростатические свойства на соответствующих основовязальных трикотажах даны в таблице (опыт 20).

Прнмер 5. В V-образной трубе непрерывного действия полимеризуют следующую исходную реакционную смесь, %: Капролактам97,37

Вода2,00

Матирующее средство0,35

Уксусная кислота0,08

Добавление 2,5% неионогенной поверхностно-активной комбинации модификаторов (состоящей из 2,0% этоксилированного жирного амина со 100 п 0,5% этоксилированного спирта жирного ряда со 100 ед.) проводят с помощью порциоиера в нижней трети V-образной трубы непрерывной полимеризации через боковой соединительный штуцер.

Гранулят имеет относительную растворяющую вязкость 2,49 и остаточный экстракт 0,89%. Из гранулята получают филаментную нить титра 4,4 текс (9), которую перерабатывают в основовязальные трикотажи. Время пребывания материала на заряженном металлическом теле для аспрепарцрованного материала составляют при 40%-ной относительной влажности воздуха п 20°С 55 с. Это значение повысилось после 10 промывок на 100 с и после 20 промывок на 100 с. Пример 6.

Исходную реакционную смесь, %: Канролактам97,48

Вода2,00

Матирующее средство0,34

Солеобразная компонента модификатора /г-ацетилсульфанилат натрия0,10 Уксусная кислота0,08 полимеризуют аналогично примеру 3. Г1олученный полиамидный гранулят имеет относительную растворяющую вязкость 2,56 и относительный экстракт 0,69%. Этот гранулят формуют в филаментную нить титра 4,4 текс (9).

Добавление неионной, поверхностно-активной комбинации модификатора, состоящей из 1% этоксилированного жирного амина п 1% спирта жирного ряда (степень этоксилирования по каждому 100), происходит в расплавленном состоянии с помощью дозировочного насоса в зоне смешивания экструдера. Перманентно-аитиэлектростатические свойства даны в таблице (оцыт 24).

Пример 7. В V-образной трубе непрерывного действия готовят аналогично примеру 6 полиамидный гранулят, который содержит вместо параацетилсульфанилата натрия 0,1% сульфанилата натрия в качестве солеобразной компоненты модификатора. Этот гранулят имеет относительную растворяющую вязкость 2,48 и остаточный экстракт 0,63.

Параллельно к этому в автоклаве получают полиамидный гранулят, содержащий около 15 мае. % неионной комбинации модификатора, состоящей из равных весовых частей этоксилированного жирного амина (степень этоксилирования 100) и этоксилированного спирта жирного ряда (степень этоксилирования 100).

Полученный экстрагированный и сушеный гранулят имеет относительную растворяющую вязкость 2,31 и остаточный экстракт 1,11%. Этот гранулят с высокой долей модификатора смешивают в соотношении 1 : 4 с солесодержащим гранулятом, полученным в V-образной трубе непрерывной полимеризации, и совместно формуют на экструдере в филаментную нить. Антиэлек