Способ получения формовочного раствора на основе целлюлозы

Способ получения формовочного раствора на основе целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВОЧНОГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ ЦЕЛЛНШОЗЫ, включающий растворение целлюлозы или ее привитого сополимера в органическом растворителе, отличающийс я тем, что, с целью увеличения концентрации раствора и уменьшения вредности при его переработке, целлюлозу или ее привитой сополимер предварительно обрабатывают 0,5-24 ч при 0-25°С 5-95%-ным раствором оксида азота (IV) в органических растворителях с последующей отмывкой обработанного полимера. €

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) 0 А (>()4 С 08 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3642872/23-05 (22) 11.07.83 (46) 07.08.85. Бюл. У 29 (72) Ф.H. Капуцкий, В.И. Торгашов, А.В. Бильдюкевич и Е.В. Герт (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В.И. Ленина (53) 661.728.8(088.8) (56) Заявка Франции Ф 2471985, кл. С 08 В, опублик, 1980, Патент США Ф 4035569, кл.536-32, опублик. 1977. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВОЧНОГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий растворение целлюлозы или ее привитого сополимера в органическом растворителе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения концентрации раствора и уменьшения вредности при его переработке, целлюлозу или ее привитой сополимер предварительно обрабатывают 0 5-24 ч при

0-25 С 5-95Х-ным раствором оксида азота (ZV) в органических растворителях с последующей отмывкой обработанного полимера.

Таблица 1

1171460

Концентрация эквивязких растворов, П полученных по предлагаемому способу полученных по известному способу

4 1,5 2

Время обработки, ч

Содержание оксида азота (IV) мас,%

Растворитель

30-80

40-60

40-70

40-70

0 5-24

0 5-24

ДМСО

ДМФА

1-24

ЭА

1-24

Метнлацетат

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения растворов для формования волокон, пленок, покрытий и других иэделий содержащих целлюлозу

Целью изобретения является увеличение концентрации раствора и уменьшение вредности при его переработке.

Пример 1. 4 r сульфатной целлюлозы со степенью полимеризации (СП) 1200 ".помещают в реактор из нержавеющей стали, снабженный снизу сеткой, сливным устройством и мешал- 15 кой. Целлюлозу заливают 17 r 58%-ного раствора оксида азота (IV) в диметилформамиде и выдерживают 4 ч при

20 С. Затем набухший полимер отжимают и промывают четыреххлористым yr- 20 леродом до удаления избытка оксидов азота. Полученный продукт растворяют в 90 r органического растворителя, например диметилформамида (ДМФА), диметилсульфоксида (ДИСО), этилацетата (ЭА) . Время растворения составляет

0,5 ч. Полученные растворы практически бесцветны,или имеют слегка желтоватую окраску. Химический анализ растворов, а также газа над раствора- 30 ми показал, что в растворе практичес; ки полностью отсутствуют свободные окислы азота, а концентрация оксидов азота над растворами не превышает

1 мг/м (предельно допустимаяконцент- gg . рация оксида азота (IV) составляет

5,,мг/м ), Полученные растворы отличаются значительно меньшей вяэкостьюпо срав-40 нению с известными (cM„ табл.1), что позволяет увеличить их концентрацию

1,5-3 раза при практически неизмен ных вязкостных свойствах:

При высаждении полученных растворов в воду, водные растворы гидроокиси или карбоната натрия, одноатомные алифатнческие спирты образуется прозрачная однородная пленка ° СП регенерированной таким образом целлюлозы составляет 1000, .Пример 2. 10 г, сульфатной целлюлозы с СП 600 погружают в 337 г

5%-ного раствора оксида азота (IV) в диэтиловом эфире, выдерживают 24 ч при 10 С. Обработанную целлюлозу отжимают и промывают диэтиловым эфиром до удаления избытка оксидов азота. Полученный продукт растворим в ацетоне, смеси ацетона с этанолом (состав 1: 1), ДМФА, ДМСО, ЭА и т.д, Концентрация растворов составила

3-15%.

Из 10%-ного раствора обработанной целлюлозы в ДМФА и 7%-ного раствора в ацетоне формируют волокна с удовлетворительными физико-механическими характеристиками; P =

= 20,2 cH/òåêñ, 6 ф = 21,7% и Р =

18,3 сН/текс, Ф = 20,8% соответственно.

Аналогичные результаты получены при использовании для обработки целлюлозы растворов оксида азота (IV), указанных в табл. 2, Т а б л и ц а 2

1171460

Продолжение табл.2

Гексан

40-95

5-95

10-80

5-95

40-60

О, 5-1

О, 5-24

Хпористый метилен

Нитрометан

1-24

Капроновая кислота

0,5-24

Ацетонитрил

1-10

Растворитель

ФА ) llNAA

Показатели

ДМ дмсо

Вязкость, П

680 180 220

При этом количество раствора окси15 да азота (IV), необходимое для обработки целлюлозы, выбирается таким образом, чтобы на 1 мас.ч ° целлюлозы приходилось не менее 1,7 мас,ч. оксида азота, 2р

Получаемые по предлагаемому способу растворы имеют значения вязкости в 1,2-10 раз меньшие, чем известные. Так, вязкость 7Х-ного раствора обработанной целлюлозы с СП=600 в

ДМФА составляет 41 П, а у раствора, полученного по известному способу,—

170 П. Соответственно вязкость 10Х-но. го раствора обработанной целлюлозч составляет 200 П, а раствор такой же ЗР концентрации, полученный по известному способу, представляет собой нетекучий гель.

Химический анализ растворов целлюлозы, обработанной растворами оксида азота (IV) в органических растворителях, перечисленных в табл, 2, показал, что они практически не содержат оксидов азота.

Пример 3. 5 г привитого со- 4р полимера целлюлозы с поливинилацетатом (20,47 ПВА) погружают в 40 г

95Х-ного раствора оксида азота в

ДМСО, выдерживают 2 ч при 1Р С, после чего промывают полимер смесью 45 четыреххлористого углерода и диэтилового эфира (1: 1) . Обработанный таким образом сополимер растворим в ацетоне, ДМФА, ДМСО и ЭА с сбразованием прозрачных вязких растворов.

Аналогично растворяются после описанной обработки привитые сополимеры целлюлозы с полиметилметакрилатом (степень прививки 130X) и акриловой кислотой (степень прививки 87). Привитой сополимер целлюлозы со стиролом (217 стирола) после описанной обработки растворим в смеси ДМСО или

ДМФА с хлористым метиленом (20-50Х хлористого мстилена), а сополимер целлюлозы с полиакрилонитрилом—

ДМФА. Полученные растворы не содержат оксидов азота.

Пример 4, 2 г сульфатной целлюлозы с СП 600 помещают в 32 г

37,57.-ного раствора оксида азота (IV) в смеси диметилформамида и четырех- . хлористого углерода (1:1); реакционную массу перемешивают в течение

0,5 ч при 25 С, затем отжимают и промывают диэтиловым эфиром до удаления избытка оксида азота (ТЧ).

Полученный продукт аналогичен описанному в примере 2 и растворяется в органических растворителях с образованием прядильных растворов 10-153-ной концентрации (табл, 3).

Таблица 3

Концентрация, 7 15 10 10

Эквиконцентрированные растворы в указанных растворителях, содержащих оксид азота (IV), могут быть получены только с использованием низкомолекулярных целлюлоз (СП 100-150).