Способ получения биостойких вискозных волокон

Способ получения биостойких вискозных волокон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 4825il9

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.02.72 (21) 1744133/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.75. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 26.11.75 (51) М. Кл. D 01f 3/28

D 06гп 13/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 677.463(088.8) (72) Авторы изобретения E А. Абрамова, О. Я. Буфетчикова, И. Г. Каневская, Л. О. Семенова и Ю. А. Мельцер (Институт высокомолекулярных соединений АН СССР (71) Заявитель,„ д

8 ру (54(СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОСТОЙКИХ ВИСКОЗН 1k, (.-

ВОЛОКОН

"„, /

Изобретение относится к способам получения биостойких целлюлозных материалов, применяемых для изготовления промышленных и потребительских товаров, эксплуатируемых в условиях повышенной температуры и влажности.

Известны способы, предотвращающие разрушение целлюлозных материалов, путем пропитки салициланилидами, хлорированнымп фенолами, металлнафтенатами, органическими соединениями ртути, пентахлорфенолами и другими фунгицидами. Однако даже при допустимых концентрациях эти группы веществ не могут быть использованы при эксплуатации изделий легкой промышленности вследствие их высокой токсичности. В настоящее время нет достаточно надежного способа придания биостойкости незамещенным вискозным волокнам в жестких условиях эксплуатации.

Известно, что частично ацетилированные прямой реакцией в присутствии кислого катализатора (НС104, HqSO4 и др.) целлюлозные волокна обладают большей устойчивостью к действию микроорганизмов по сравнению с образцами, полученными частичным гидролизом триацетата целлюлозы. Однако при исследовании оказалось, что и частично ацетилираванные волокна легко поражаются грибами.

При частичном ацетилировании целлюлозных волокон в присутствии кислого катализатора в первую очередь реагирует более доступная часть структуры целлюлозы, и пока она не превратится в триацетат, менее доступная часть реагировать не начнет. В этих условиях невозможно этерифицировать первичные гидроксильные группы кристаллических областеи структуры целлюлозы, которые от(о ветственны за биостойкость целлюлозных материалов. В результате полученные эфиры целлюлозы поражаются грибами.

Цель предлагаемого изобретения — придание биостойкости вискозным волокнам в жестких условиях поражения, Для этого проводят ацилирование вискозных волокон ангидридами низших карбоновых кислот в присутствии солей калия этих кислот в качестве катализатора (основные катализаторы), причем волокна приобретают биостойкость только тогда, когда катализатор находится в ацилирующеи смеси.

Предлагаемый способ отличается тем, что

2Б ацилирование вискозных волокон проводится в присутствии катализатора калиевой соли низшей карбоновой кислоты при температуре 100 — 140 С до степени замещения 1,0 — 1,6.

Концентрация катализатора изменяется в з0 пределах 0,09 — 0,1 моль/л.

482519

Способ осуществляется путем предварительной активации промышленных вискозных волокон водным раствором мочевины и последующим ацилированием.

Твблица

Ацилирование

Активация

Влагосодер жанне при

64% отн. влажности, 0

Конпентрация катализатора, моль/л

Степень замещения, %

Реакция и навеска исходного волокна, г

Вес, r, после отжима

Вес, r, после сушки

Температура, С

Время, мин

1,5

9,0

5,1

5,4

0,09

140

2,6

9,0

5,4

5,0

0,1

140

6,2

5,5

0,0

0,1

100

1,0

0,1

2600

1750

7,5

100

1,0

5,5

0,09

140

1,4

4,1

5,4

0,l

1,5

4,0

140

5,5

140

0,1

1,3

3,0

Установленные условия ацилирования обеспечивают равномерное распределение ацилоп по всей структуре волокна с полным сохранением волокнистой формы, что подтверждаетс>1 исследованиями методами ИК-спектроскопии, рентгеновскими, ЯМР широких линий, двойного лучепреломления, величин плотности и биостойкости. Последний метод является самым чувствительным для оценки однородности блокирования гидроксильных групп целлюлозы.

В табл. 2 приведены свойства частично ацилированных вискозных волокон. Причем рассматриваются следующие свойства: ацетилирование после 6 месяцев, пропионилирование

Т а блица 2

Механические свойства после поражения при

103%-ной относительной влажности

Степень полимеризаЦ (и

Степень поражения по четырехбальной шкале при

100%-ной относительной влажности, %

Степень замещения оА

Реакция

При 100%ной относительной влажности удлине Разрыв- Общая н, „. ная проч- ориентание об Ф ность, % пия, %*

Ацетилирование

Ацетилированне

Ацетилирование

Ацетилирование

Пропионилирование

Бутирилирование

100

) 5

1,6

1,0

1,0

120

97

125

95!

90

105

)00

100

1,4

1,3

Зарастание мицелием на 3-и сутки от начала поражения, после 6-ти месяцев испытания полный распад целлюлозы.

Исходное вискозное

П р и м е ч а н и е. Приведены % по отношению к свойствам непораженных.

Ацетилирование, 3,0

Ацетилирование, 3,0

Ацетилирование, 3,0

Ацетилирование, 1000

Пропионилирование, 3,0

Пропионилирование, 3,0

Бутирилирование, 3,0

Синтез частично ацилированпых биостойких вискозных волокон при влажности исходного волокна 5,8%, активации 6 3 моль раствором мочевины в течение 3 час при 20 С приведен

5 в табл. 1. и бутирилирование после 3 месяцев, перед засевом образцы не стерилизовались.

30 Предлагаемый способ позволяет получать биостойкие частично ацилированные вискозные волокна, например частично ацетилированные намеренно не стерилизованные образцы, в мокром состоянии и при 100%-ной от35 носительной влажности при 20 и 30 С (148 и 35 суток соответственно), пропионилированные и бутирилированные в тех же условиях испытания в течение 90 суток без признаков поражения при стандартном сроке испытания

4О 1 — 2 месяца. Волокнистые частично ацетилированные образцы со степенью замещения

1,0 — 1,6, испытанные при 100% -ной влажно482519

Предмет изобретения

Составитель Т, Мартинская

Редактор Л. Герасимова Техред 3. Тараненко

Корректор В. Брыксина

Заказ 2929/17 Изд. Ко о1756 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 сти полностью сохранили прочностные свойства и степень полимеризации макромолекул.

Исходное вискозное волокно начинает зарастать на 3-и сутки и к концу испытания имеет место полное гидролитическое расщепление целлюлозы.

Для всех испытанных образцов засев производился по методике МЭК (Международная электротехническая комиссия) суспензией спор 7-ми видами грибов, приготовленной на среде Ван-Итерсона с рН 5,5. В смеси имелись в большом количестве С -компонент целлюлозного комплекса, необходимого для начала распада целлюлозы.

Способ получения биостойких вискозных волокон путем обработки вискозных волокон

5 водным раствором мочевины с последующим ацилированием ангидридами низших карбоновых кислот в присутствии солей калия этих кислот в качестве катализатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения био10 стойкости волокон в жестких условиях поражения, ацилирование проводят в присутствии

0,09 — 0,1 моль/л катализатора при 100 †1 С до степени замещения 1,0 — 1,6.