Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10779
.pdf
растянуты с целью повышения прочности. К числу особенно полезных усадочных агентов относятся
метиленхлорид, этиленхлорид, хлороформ, тетрахлорэтан или аналогичные вещества, которые являются
латентными растворителями, но не истинными растворителями для производных целлюлозы. Такие агенты
могут применяться в разбавленном виде бензолом, нефтью 115 или другими углеводородами, а также
эфирами, другими нерастворителями или сильными осадителями для контроля величины усадки.
Процессы подобного рода описаны в технических спецификациях №№. 380,504, 120
380,505 и 389 823. Однако усадка может быть достигнута с помощью любых других растворителей или
набухающих агентов для обрабатываемого производного целлюлозы.
Дата: 26 июня 1933 года.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Гановер-сквер, Лондон,
-W. 1.
421,613 421,613 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве и обработке искусственных нитей, пряжи и тому подобного, содержащих
органические производные, например, целлюлозу.
Я, Генри Дрейфус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 & 23,
Hanover Square, London, W.1, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве и обработке искусственных
материалов, содержащих производные целлюлозы, и имеет особое отношение к производству и обработке
филаментов, пряжи, нитей или аналогичных текстильных изделий, содержащих эфиры целлюлозы.
В моих предыдущих спецификациях №№.
402,104 и 402,105 Я описал производство нитей, пряжи и тому подобного, обладающих очень высокой
прочностью на разрыв, и, фактически, прочностью на разрыв, превышающей прочность натурального шелка,
и которые одновременно могут быть окрашены хлопковыми красителями. Предпочтительно, указанные
продукты состоят из регенерированной целлюлозы или в значительной степени состоят из нее. Описанные в
данных спецификациях процессы позволяют получать продукцию, обладающую преимуществами
высокопрочных вискозных изделий, но без недостатков, связанных с использованием сильных кислот. В
способе, описанном в указанных ранее спецификациях, нити, пряжа или аналогичные материалы,
изготовленные из органических эфиров целлюлозы или содержащие их, которые либо в процессе
производства, либо после производства были значительно растянуты для получения высокопрочных изделий,
и/или в которых эфиры целлюлозы обладают высокой вязкостью, подвергаются омылению, благодаря чему
может не только сохраняться прочность, но и происходить ее существенное увеличение.
Следует отметить, что при омылении органических эфиров целлюлозы, особенно если этот процесс доведен
практически до конца, происходит значительная потеря веса, и, если в ходе омыления не допускается усадка
материалов, это приводит к соответствующему уменьшению плотности (денье).
Настоящее изобретение относится к процессам производства нитей, волокон, пряжи и тому подобного,
обладающих сродством к хлопковым красителям без потерь веса, вызванных омылением, и, в частности, к
производству таких материалов, обладающих высокой прочностью. Я обнаружил, что хороших результатов
можно также достичь, используя в качестве основы для нитей, волокон, пряжи или других материалов
оксиалкиловые эфиры целлюлозы, содержащие не более одного оксиалкильного радикала на молекулу
O6H11O5, и особенно оксиалкиловые эфиры, в которых оксиалкильные радикалы образованы низшими
оксиалкильными радикалами, а сложноэфирные группы — ацетильными или другими низшими
алифатическими кислотными группами. При омылении таких материалов прочность может сохраняться или
даже увеличиваться, однако потеря веса и уменьшение денье не столь существенны, как в случае простых
органических эфиров целлюлозы. Изобретение особенно ценно в отношении искусственных материалов,
которые были растянуты и/или содержат производные целлюлозы с высокими вязкостями, поскольку таким
образом можно получить продукты, обладающие особенно высокой прочностью.
Оксиалкиловые эфиры целлюлозы, которые особенно подходят для целей 85 настоящего изобретения,
представляют собой эфиры, содержащие оксиэтиловый, оксипропиловый, диоксипропиловый или
элороксипропиловый радикал и ацетильную или другую низшую алифатическую эидильную группу.
Содержание эфира 90 может составлять, например, -, или эфирную группу по формуле C H1O0s. В целом,
содержание эфира в эфироэфирах, дающих наиболее удовлетворительные результаты согласно настоящему
изобретению, будет уменьшаться с увеличением молекулярной массы эфирного радикала. Я предпочитаю
регулировать природу эфирных и сложноэфирных радикалов, а также содержание эфиров и сложных эфиров
таким образом, чтобы полученный эфир-сложный продукт был растворим в 100% ацетоне, ацетон-спирте,
ацетон-воде или аналогичных растворителях или смесях растворителей, которые можно использовать для
получения нитей методом сухого прядения. Изобретение, разумеется, не ограничивается производством
искусственных материалов, содержащих производные целлюлозы, в которых присутствует только один вид
эфирной и один вид сложноэфирной группы, а в целом включает производство искусственных материалов,
содержащих оксиалкиловые эфиры целлюлозы, в которых в общей сложности содержится не более одной
оксиалкильной группы на молекулу, независимо от того, присутствуют ли в одном и том же производном
целлюлозы две или более различных эфирных или сложных эфирных групп.
Так, например, для определенных целей иногда целесообразно включать в производное целлюлозы вместе с
определенной долей оксиэтильного радикала меньшую долю эфирного радикала с несколько большей
молекулярной массой, например, бутилового или бензилового, и аналогично природу сложноэфирного
радикала можно регулировать для получения желаемых свойств. Таким образом, например,
оксиэтилцеллюлоза ацетат, растворимая в ацетоне, содержащем, скажем, 20% воды, может быть сделана
растворимой в безводном или почти безводном ацетоне путем добавления в него небольшой доли радикала
высшего спирта, такого как радикал бутилового или бензилового спирта.
Эфир-эфиры, используемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть получены любым
подходящим методом, и предпочтительно вводить эфирный радикал или радикалы перед сложноэфирной
группой или группами. Этерификация может проводиться в присутствии едкого щелочного вещества или
другого основания, предпочтительно неорганического, и для получения наилучших результатов желательно,
чтобы этерификация или, по крайней мере, последующие стадии этерификации проводились в присутствии
относительно небольшого количества воды, например, менее 400% и предпочтительно менее 150% от массы
обрабатываемого целлюлозного материала, и в присутствии количества едкого щелочного вещества или
другого основания, достаточного для получения концентрированного раствора с любой присутствующей
водой, и особенно в случае каустической соды или каустического калия — раствора с концентрацией более
40%. В качестве альтернативы, этерификацию можно проводить в полном отсутствии воды и
предпочтительно в присутствии разбавителя, такого как углеводород, эфир или подобное вещество.
При использовании алкиленоксидного типа этерифицирующего агента, включая эпихлоргидриновый реагент,
для получения галогенсодержащего эфира целлюлозы, этерификация может также проводиться в
присутствии органических или минеральных кислот, например, уксусной кислоты, серной кислоты, соляной
кислоты и т. д.
Как указывалось ранее, искусственные материалы, обработанные в соответствии с настоящим изобретением,
содержат производные целлюлозы, в каждой молекуле 0GH1005 содержится не более одной оксиалкильной
группы, и, в частности, имеют содержание группы порядка -4 до 4. Введение этих эфирных групп может
происходить в один или несколько этапов.
Полученный в качестве первичного продукта этерификации эфир целлюлозы может быть использован в таком
виде для целей настоящего изобретения, или же он может быть подвергнут процессам созревания или
вторичной обработки с целью регулирования его растворимости и/или удаления любого катализатора,
который может быть с ним связан. В случае серной кислоты и аналогичных сильных кислотных катализаторов
особенно желательно применять такие дополнительные обработки, независимо от того, требуется ли
одновременное изменение растворимости эфира-эфира. Дозревание или дальнейшая обработка могут быть
проведены в растворе этерификации 75 путем добавления соответствующего количества воды или другого
вещества, способствующего созреванию.
Для целей настоящего изобретения особенно желательно получить 80 эфирных эфиров целлюлозы,
растворимых в ацетоне, ацетон-спирте или ацетоновой воде или аналогичных летучих растворителях,
которые могут быть использованы в процессе сухого прядения, а процесс созревания, а также природа 85
сложноэфирных или эфирных групп и их соотношение могут быть использованы для достижения этой цели.
Эфир целлюлозы, например, оксиэтилцеллюлоза или оксипропилцеллюлоза ацетат, может быть использован
для прядения нитей, пряжи, пряжи, лент или подобных материалов с помощью любого подходящего сухого
или мокрого процесса прядения.
Настоящее изобретение, в частности, предусматривает производство высокопрочных материалов путем
омыления нитей, волокон, пряжи и тому подобного, полученных в результате процессов, включающих либо в
процессе фактического производства нитей или других изделий, либо в процессе последующей обработки,
значительное растяжение материалов, например, растяжение до 200, 300, 500% или более от их
первоначальной длины. Таким образом, такое растяжение может быть применено к нитям, пряже или другим
изделиям в процессе их производства при условии, что на этапе, когда применяется растяжение, нити или
другие изделия находятся в необходимом состоянии пластичности. Этого можно достичь, например, путем
использования в процессе мокрого прядения коагулирующей ванны, которая поддерживает желаемую
степень пластичности изделий. Такие коагулирующие ванны 115 описаны в технических условиях №№.
340,324 и 343 062. Аналогичным образом может быть произведено растяжение уже сформированных
материалов, но в этом случае необходимо нанести размягчающее вещество 120 до или во время приложения
растягивающей силы. Подобные процессы описаны в технических спецификациях №№. 277,089,
323,790, 370,430 и 371 461. Размягчающая способность применяемого размягчающего вещества 125 может
регулироваться в соответствии с желаемой величиной растяжения, которая, как указано, предпочтительно
превышает 200% от первоначальной длины материалов. Природа размягчающей среды, или, в случае
растяжения при мокром прядении (130 421,613 421,613), природа коагулирующей ванны, будет выбрана в
соответствии со свойствами растворимости конкретного обрабатываемого эфира-эстера. Приведенный в
технических условиях на растяжение и мокрое прядение ассортимент растворителей или смягчающих агентов
особенно подходит для эфирных эфиров целлюлозы, растворимых в ацетоне, смеси ацетона и спирта или
смеси ацетона и воды.
Растяжение материалов после их формования может осуществляться на движущихся нитях, предпочтительно
в процессе их формирования основы.
Когда материалы размягчаются и растягиваются после их образования, растягивающее напряжение может
распространяться обратно на ту часть материала, которая размягчается, или может быть ограничено,
частично или полностью, размягченной частью материала.
Размягчение может быть произведено в один этап или в два и более этапов.
Как указано выше, согласно настоящему изобретению, нити, пряжа или аналогичные изделия, содержащие
органические эфиры оксиалкилцеллюлозы, в которых содержится не более одного оксиалкильного радикала
на молекулу Cf6HloO5, подвергаются омылению. Особо ценные продукты могут быть получены путем
омыления материалов, подвергнутых растяжению и/или содержащих эфиры целлюлозы с высокой вязкостью.
Степень омыления должна быть как минимум достаточной для придания продуктам сродства к красителям
хлопка, например, 5-10 или 20% от веса материалов, и предпочтительно должна приводить к удалению или
существенному удалению всех сложноэфирных групп, присутствующих в производном целлюлозы. Омыление
может проводиться с материалами в виде мотков или на бобинах, в сырах или других подходящих упаковках,
но предпочтительно осуществляется во время транспортировки материалов, и особенно во время их
транспортировки в виде основы. Для получения более подробной информации о таких методах обратитесь к
спецификациям №№.
314,446, 314,447,
316,521, 318,468 и 351,417, а также процессы, описанные в моих Спецификациях №№.
402,104 и 402,105. Особенно ценные результаты могут быть получены при проведении омыления в условиях,
допускающих сжатие, как описано в Спецификации № 403071.
В качестве омыляющего агента предпочтительно используется едкий натр или едкий калий, хотя могут
применяться и другие щелочные или основные реагенты, например, тринатрийфосфат, силикат натрия,
аммиак, этаноламины, метиламины или другие органические амины. В качестве среды может выступать,
например, вода, водно-спиртовая смесь или спирт. Спиртовые среды, содержащие, например, 1-3 или 5%
омыляющего агента, особенно подходят для периодических процессов с пряжей в мотках, на бобинах, а также
в сырах, тортах или других подобных упаковках. Наиболее подходящими спиртами для использования в таких
процессах являются метиловый и этиловый спирты, хотя могут быть использованы и другие моно- и
полигидроксиспирты, например, гликоли и глицерин, или даже циклические спирты, при условии, что они не
оказывают слишком сильного растворяющего действия на материалы. В случае высших одноатомных
спиртов, и тем более в случае двух- и многоатомных спиртов, наилучшие результаты достигаются при
температурах выше атмосферных, например, при температурах порядка 50-80 или даже 90 °C.
При более высоких температурах, как правило, 85 градусов не дают наилучших результатов. При проведении
омыления в спиртовой среде количество омыляющего агента может быть меньше, чем теоретически
необходимо для достижения желаемой степени омыления; например, его количество может составлять от 5
до 30% от теоретически необходимого.
Водные среды могут использоваться как в таких периодических процессах, так и в непрерывном процессе,
пока нити или подобные им материалы находятся в движении. Таким образом, ряд нитей или пряжи,
содержащих эфир-эфир, может быть омылен в водной омыляющей ванне во время их перемещения из одной
точки в другую, например, с катушки с бобинами или балки к намоточному или намоточно-крутильному
аппарату.
Омыление может проводиться при любой подходящей температуре, например, при 105 °C или более высоких
температурах, например. 30 040 C. или более. Омыление также может проводиться в присутствии щелочи и
вспомогательного вещества, например, едкого натрия и извести, как описано в моей спецификации № 402106.
Для высокоскоростного непрерывного процесса можно использовать концентрации каустической соды от 2%
до 10% и даже 15%, но для достижения максимальной стойкости 115 продуктов желательно, чтобы такая
ванна для омыления содержала буферное вещество, например, ацетат натрия, хлорид натрия или мыло,
предпочтительно в как можно более высокой концентрации. 120 Искусственные материалы, обработанные
или изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, могут быть подвергнуты обработке усадочным
агентом для улучшения их гибкости и эластичности. Такая обработка 125 может проводиться с помощью
усадочного агента, который представляет собой растворитель, латентный растворитель (т.е. вещество,
которое само по себе не является растворителем для производного целлюлозы, но которое в смеси с другим
не-4i21,613 растворителем образует растворяющую среду) или набухающий агент для обрабатываемого
материала. Предпочтительно его применять перед любой обработкой омылением, и он особенно подходит
для обработки материалов, которые в процессе или после их производства были растянуты для повышения
прочности.
При растяжении материалов после их изготовления обработка усадочным агентом может быть проведена до
растяжения, но предпочтительно ее выполнять после такой операции. К числу особенно полезных усадочных
агентов относятся метиленхлорид, этиленхлорид, хлороформ, тетрахлорэтан и подобные вещества,
являющиеся латентными растворителями, но не истинными растворителями для производных целлюлозы.
Такие агенты могут применяться в разбавленном виде бензолом, нефтью и другими углеводородами, а также
эфирами, другими нерастворителями или сильными осадителями для контроля величины усадки. Процессы
такого характера описаны в Спецификации № 389,823.
Однако обработка может быть осуществлена с помощью любых других усадочных агентов для
обрабатываемого производного целлюлозы, например,
метиленэтиленовый эфир, диоксан и другие циклические эфиры и их гомологи, например, алкилированные
диоксаны, ацетон, диацетон-алеохол, этиллактат, сложные эфиры и эфир-сложные эфиры гликолей и других
полигидроксиспиртов, например, моноацетат гликоля и моноацетат метилгликоля, в случае материалов,
содержащих значительные доли ацетильных или других органических замещающих групп, а также водные
растворы тиоцианатов и хлорида цинка в случае омыленных материалов целлюлозной природы.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение, однако следует понимать, что они никоим образом
его не ограничивают: - ПРИМЕР, 1.
Искусственные нити, полученные методом сухого прядения, которые были растянуты на 300–500% от своей
первоначальной длины и имеют в качестве основы растворимый в ацетоне оксиэтилцеллюлозный ацетат,
содержащий 2–9 ацетильных группы, рассчитанных по молекуле CHO, полученный из целлюлозного
эфира, содержащего около 1–1 оксиэтильной группы, рассчитанной по формуле HO, омыляются путем
пропускания их в виде основы через 4% водный раствор едкого натрия, содержащий 25% хлорида натрия, при
температуре около 70–80 °C. Период контакта с ванной, которая непрерывно циркулирует через сосуд,
составляет около 30–50 секунд. Масло, выходящее из ванны, промывает нити, например, в воде
температурой около 60 °C, для удаления растворимых солей, затем высушивает и наматывает.
EXAmPLB 2.
Сухая пряжа, имеющая в качестве основы оксиэтилцеллюлозу ацетат с вязкостью около 40 и содержащая от
4 до эфирной группы и 21-2> ацетилгрупп, рассчитанных на молекулу CoH^00, омыляется в виде мотков или
лепешек в течение примерно 12-15 часов в 0,4% растворе едкого натрия в метиловом спирте при температуре
0-50 °C, при этом объем ванны примерно в 30 раз превышает объем исходных материалов. По истечении
этого времени лак извлекается из ванны, промывается и сушится.
ПРИМЕР 3. 80
Ряд сухих пряж из оксиэтилцеллюлозы ацетата, содержащих примерно одну эфирную группу и примерно две
ацетильные группы (рассчитанные на молекулу CH1100s) и растянутых на 85–400–600% от своей
первоначальной длины, пропускают в процессе формирования основы через двух- или трехчашевую
пропиточную машину, в которой они пропитываются водным раствором каустической соды с концентрацией
около 8%, при этом зазор машины регулируется таким образом, чтобы пряжа удерживала примерно столько
же жидкости, сколько весит сама. Основа подается непосредственно из валиковой машины для пропитки к
ряду полых паровых валиков, которые используются для осуществления омыления. Степень омыления точно
соответствует количеству каустической соды, которой пропитана пряжа.
Изделия, полученные в соответствии с любыми 100 из приведенных выше примеров, обладают хорошей
прочностью и сродством к красителям хлопка.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421614.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421614&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421614A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 27 июня 1933 г. № 18280/33. 421, Полная спецификация слева: 15 мая 1934 г.
Полное техническое задание принято: декабрь. 27, 1934.
д.... X ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве и обработке искусственных нитей, пряжи, пленок и подобных
материалов, содержащих производные целлюлозы.
Компания BRITISH CELANESE LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: Celanese House, 22 & 23, Hanover Square, London, W.1, Уильям
Александр Дики и Перси Фредерик Комб Соутер, оба подданные короля Великобритании, работающие на
заводе British Celanese Limited, Spondon, near Derby, настоящим заявляют, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к производству...
Обработка и обработка нитей, волокон, пряжи, лент, пленок или других материалов, изготовленных из ацетата
целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы, или содержащих их.
В прошлом был реализован ряд подобных процессов.
Разработанный британской компанией Celanese Limited, этот материал предназначен в первую очередь для
производства нитей, лент, пленок или других материалов из ацетата целлюлозы или других сложных эфиров
или простых эфиров целлюлозы, обладающих высокой прочностью на разрыв.
В патенте № 277089 компании British Celanese Limited описывается обработка полностью свернутых и готовых
волокон ацетата целлюлозы вспомогательными веществами и одновременное или последующее растяжение
материалов за пределы их предела упругости. В качестве подходящих вспомогательных веществ
упоминаются ацетон, этиловый спирт, формальдегид и глицерин.
Аналогичным образом, в спецификации № 323790 описывается растяжение материалов после или во время
обработки вспомогательным веществом, когда нити, волокна или тому подобное перемещаются от точки к
точке.
В результате этих процессов происходит уменьшение денье волокон или других изделий и увеличение их
прочности на разрыв. И снова, в патентах №№.
340,324, 340,436, 340,437 Описано 378 858 процессов производства нитей, волокон, пряжи, лент, пленок и
тому подобного методом мокрого прядения, в которых в процессе мокрой коагуляции продуктов в высокой
концентрации присутствуют растворители для сложного эфира или простого эфира целлюлозы, или, в
качестве модификации, продукты сразу после процесса мокрого прядения непосредственно контактируют со
средой, содержащей растворитель в высокой концентрации. Высокие концентрации растворителя вызывают
высокое значение [Piice 1/-] :,.r.
степень пластичности сложного эфира или простого эфира целлюлозы и способность волокон, 55 нитей или
подобных им, вытягиваться до очень тонких денье, а кроме того, полученные таким образом изделия могут
обладать очень высокой прочностью на разрыв, превышающей прочность натурального шелка. 61 Настоящее
изобретение касается усовершенствования таких процессов и, в частности, направлено на применение в
таких процессах определенного типа растворителя или смягчающего агента для сложного эфира или простого
эфира целлюлозы. Согласно настоящему изобретению, во всех таких процессах, в которых растворители или
смягчающие вещества применяются либо во время, либо после изготовления нитей, пряжи, лент, пленок или
тому подобного, используемая растворяющая среда представляет собой алифатическое соединение,
содержащее как атомы галогенов, так и атомы кислорода. Предпочтительно атом кислорода в алифатическом
соединении 75 присутствует в виде полярной группы, например, в виде спиртовой группы, кетонной группы
или сложноэфирной группы. Эфирные соединения, такие как дихлордиэтиловый эфир, не обладают высокой
полярностью и не являются достаточно подходящими для целей настоящего изобретения.
Наилучшим типом агента является тот, в котором кислород присутствует в виде гидроксильных групп.
Предпочтительно, алифатическое соединение содержит более одного атома галогена и может содержать
один или несколько атомов кислорода, присутствующих, как указано ранее, в виде полярной группы. В
качестве примеров подходящих агентов для целей настоящего изобретения можно привести хлорированные
кетоны, например, дихлорацетон, хлорированные эфиры, например, адихлорэтилацетат, дихлорэтилацетат и
хлорэтилхлорацетат, а также в качестве примеров предпочтительного типа агента, содержащего кислород в
виде гидроксильной группы, можно привести хлоретон (ацетон-хлороформ), хлоралгидрат и хлоргидрины,
например, этиленхлоргидрин или, что лучше, моно- и дихлоргидрины глицерина.
Хотя новый тип растворителя в процессах указанного характера может использоваться в качестве
единственного растворителя, присутствующего, например, в эоагуляционной ванне в процессе влажного
прядения или в ванне для обработки, позволяющей применять растяжение к нитям либо непрерывно при их
производстве сухим или влажным прядением, либо в качестве отдельной операции, проводимой с готовыми
материалами, наилучшие результаты с этим типом растворителя, по-видимому, достигаются при его
использовании в сочетании с другими растворителями, например, уксусной кислотой, ацетоном, эфирами,
сложными эфирами и эфироэфирами олефиновых и полиолефиновых гликолей, включая циклические эфиры,
например, моноацетат гликоля, моноацетат метилгликоля, диоксан, метиленэтиленовый эфир и гомологи и
продукты замещения этих циклических эфиров, этиллактат, диэтилтартрат, диацетоновый спирт и тому
подобное. Галогенсодержащий кислородсодержащий растворитель или смягчающее вещество, характерные
для изобретения, могут присутствовать в обрабатываемой среде в относительно высокой пропорции, но
представляется предпочтительным использовать в качестве основного растворителя или смягчающего
компонента обрабатываемой среды тот тип растворителя, который использовался ранее, и модифицировать
действие этого растворителя с помощью относительно небольшой доли галогенсодержащего
кислородсодержащего растворителя или смягчающего вещества.
Для достижения наилучших результатов при растяжении, будь то растяжение готовых материалов или
непрерывное растяжение при их производстве сухими или влажными методами, или в процессе изготовления
материалов методом мокрого прядения, предпочтительно, чтобы растворяющая или размягчающая
способность обрабатывающей среды была высокой и лишь немного ниже той, которая необходима для
образования фактического раствора обрабатываемого сложного эфира или эфира целлюлозы. Таким
образом, в процессе мокрого прядения общая растворяющая способность может быть настолько высока, что
отдельные нити или другие материалы, если им позволить соприкоснуться друг с другом, сольются.
Фактически, слияние волокон в прядильной ванне и при выходе из нее предотвращается количеством среды,
прилипшей к отдельным волокнам или другим материалам, однако при удалении обрабатывающей среды
необходимо соблюдать осторожность: до или во время уменьшения количества жидкости, прилипшей к
волокнам, следует произвести соответствующее разбавление, чтобы предотвратить слияние волокон.
Галоген-кислородсодержащие растворители, используемые в настоящем изобретении, предпочтительно
обладают некоторой растворимостью в воде или, по меньшей мере, растворимостью в водном растворе
другого типа растворителя или смягчающего агента, который может содержаться в ванне, что позволяет
использовать воду в качестве нерастворителя-разбавителя в ванне. Однако изобретение не ограничивается
использованием водных растворов для обработки, и могут быть использованы другие нерастворяющие
разбавители, такие как углеводороды, хлорированные углеводороды, оказывающие незначительное или
нулевое размягчающее действие на производные целлюлозы, эфиры, спирты и тому подобное. 70 В процессе
мокрого прядения, в качестве альтернативы использованию галогенсодержащего кислородсодержащего
растворителя или смягчающего агента исключительно в коагулирующей среде или в среде обработки,
применяемой после коагуляции, такой растворитель может содержаться в прядильном растворе, из которого
должны быть получены волокна, нити, ленты, пленки или другие материалы. Аналогичным образом, новый
тип растворителя 80 может содержаться как в прядильном растворе или суспензии, так и в коагулирующей
среде или среде для последующей обработки.
В процессах мокрого прядения иногда выгодно с точки зрения извлечения компонентов коагулирующей среды
использовать для приготовления раствора или прядильного раствора тот же растворитель или смесь
растворителей, что и в ванне, чтобы придать ему желаемое растворяющее или смягчающее действие. Таким
образом, например, мы можем превратить раствор ацетата целлюлозы в смеси хлоралгидрата и диоксана в
водный раствор, содержащий хлоралгидрат и диоксан.
Как указывалось ранее, наиболее важное применение нового типа растворителя при производстве или
обработке нитей или подобных материалов в настоящем изобретении заключается в нанесении на материалы
растяжения. Величина растяжения может варьироваться в зависимости от конкретного рассматриваемого
объекта. Если единственной целью является изменение плотности материала 105 денье, то приложенное
растяжение будет скорректировано в соответствии с требуемым уменьшением плотности денье. Для
получения изделий с высокой прочностью предпочтительно приложить к материалам значительное
растяжение. Таким образом, растяжение может составлять 50, 100, 200, до 500% или даже 1000% и более от
первоначальной длины обрабатываемых волокон или материалов. Вставка может быть выполнена в один
этап 115 или в два или более этапов. При рассмотрении растяжения в контексте процессов мокрого прядения
растяжение рассчитывается как отношение скорости намотки к скорости экструзии прядильного раствора 120
через фильеры или сопла.
Растягивание уже сформированных нитей наиболее выгодно осуществлять с нитями в «основе», то есть с
большим количеством нитей 125 в виде полотна или основы, обрабатываемых как единое целое.
Растяжение, будь то в процессе мокрого прядения или в процессе, применяемом после фактического
изготовления материалов 130 421,614 421,614, может осуществляться из сопла или точки выхода материала,
но лучшие результаты могут быть получены, если предотвратить воздействие всего растяжения на
материалы с точки их экструзии из прядильных сопел или с точки выхода. Таким образом, например, в зону
обработки материалов могут быть введены элементы сопротивления, такие как ролики, вилы, направляющие
и тому подобное, чтобы предотвратить частичное или практически полное воздействие натяжения,
вызывающего растяжение материалов, находящихся перед этими элементами сопротивления.
Хотя, как указывалось ранее, изобретение в частности предусматривает использование
галоген-кислородсодержащих растворителей в процессах, в которых происходит растяжение под углом -2°,
изобретение не ограничивается этим, а включает в себя в достаточно широком смысле обработку нитей,
пряжи, лент, пленок и тому подобного из ацетата целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров
целлюлозы этим типом растворителя.
Таким образом, этот тип растворителя, как сам по себе, так и в смеси с другими растворителями, может
использоваться в процессе мокрого прядения, что позволяет избежать существенного растяжения
материалов в процессе производства. Опять же, при обработке готовых материалов может быть использован
растворитель, характерный для данного изобретения, для вызывания усадки материала, подвергнутого
обработке, с целью повышения его растяжимости или эластичности. Подобная обработка может также
применяться к тканям, содержащим волокна или другие материалы, для получения ткани, обладающей
высокой степенью упругости. При обработке волокон, нитей и тому подобных материалов, не являющихся
тканью, с целью повышения их растяжимости, данное конкретное применение изобретения особенно выгодно
применительно к волокнам или другим материалам, которые были значительно растянуты во время или после
их изготовления и которые обладают относительно низкой растяжимостью.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют процесс мокрого прядения в соответствии с настоящим
изобретением.
ПРИМЕР 1.
25%-ный раствор ацетата целлюлозы в ацетоне центрифугируют в ванне, состоящей из 10% по массе
хлоралгидрата, 35% по массе диоксана и 55% по массе воды.
ПРИМЕР 2.
25%-ный раствор ацетата целлюлозы в ацетоне центрифугируют в ванне, состоящей из 5% хлоротона, 47,5%
диацетонового спирта и 47,5% воды.
В обоих этих примерах к материалам можно применить значительное растяжение.
Приведенный ниже пример иллюстрирует применение изобретения к растяжению готовых волокон.
ПРИМЕР 3.
Лист нитей из ацетата целлюлозы, расположенных в форме основы, пропускают в ванну, состоящую из 5%
хлоретона, 47,5% диоксана и 47,5% воды, и растягивают в ванне до 350% от первоначальной длины.
Изобретение имеет особое значение при производстве и обработке нитей, пряжи, лент, пленок или других
материалов, изготовленных из ацетата целлюлозы, но может также с успехом применяться при производстве
и обработке других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы, смешанных сложных эфиров,
смешанных простых эфиров или смешанных эфироэфиров, например, формальдегида целлюлозы,
пропионата целлюлозы, бутирата целлюлозы, нитроацетата, метил-, этил-, бутил- или бензилцеллюлозы,
ацетата этилцеллюлозы или оксиэтилацетата целлюлозы.
Дата: 23 июня 1933 года.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Гановер-сквер, Лондон,
W.1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве и обработке искусственных нитей, пряжи, пленок и подобных
материалов, содержащих производные целлюлозы.
Мы, компания BRITISH CELANESE LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: Celanese House, 22 & 23, Hanover Square, London, W.1, Уильям
Александр Дики и Перси Фредерик Комб Соути, оба подданные короля Великобритании, работающие на
заводе British Celanese Limited, Спондон, недалеко от Дерби, настоящим заявляем, что характер данного
изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству и обработке нитей, волокон, пряжи, лент, пленок или подобных
материалов 421,614, изготовленных из ацетата целлюлозы или другого органического производного
целлюлозы, или содержащих его.
В прошлом компания British Celanese Limited разработала ряд процессов, основной целью которых было
производство нитей, лент, пленок или других материалов из ацетата целлюлозы или других органических
производных целлюлозы, обладающих высокой прочностью на разрыв. В патенте № 277089 компании British
Celanese Limited описывается обработка полностью свернутых и готовых волокон ацетата целлюлозы
вспомогательными веществами и одновременное или последующее растяжение материалов за пределы их
предела упругости. В качестве подходящих вспомогательных веществ упоминаются ацетон, этиловый спирт,
формальдегид и глицерин.
Аналогичным образом, в спецификации № 323790 описывается растяжение материалов после или во время
обработки вспомогательным веществом, когда нити, волокна или тому подобное перемещаются от точки к
точке. В результате этих процессов происходит уменьшение денье волокон или других изделий и увеличение
их прочности на разрыв. И снова в патентах №№.
340,824, 340,4306, 340,487 Описано 378 858 процессов производства нитей, волокон, пряжи, лент, пленок и
тому подобного методом мокрого прядения, в которых в процессе мокрой коагуляции продуктов в высокой
концентрации присутствуют растворители для сложного эфира или простого эфира целлюлозы, или, в
качестве модификации, продукты сразу после процесса мокрого прядения непосредственно контактируют со
средой, содержащей растворитель в высокой концентрации. Высокая концентрация растворителя
обуславливает высокую степень пластичности сложного эфира или простого эфира целлюлозы и позволяет
вытягивать нити, волокна или подобные материалы до очень тонкой толщины (денье), а кроме того,
полученные таким образом изделия могут обладать очень высокой прочностью на разрыв, превышающей
прочность натурального шелка.
Настоящее изобретение касается усовершенствования процессов, в которых искусственные нити, волокна,
пряжа, ленты, пленки и подобные материалы, содержащие органические производные целлюлозы,
обрабатываются размягчающими средами, и в частности, направлено на применение в таких процессах
определенного типа растворителя или другого размягчающего агента для органического производного
целлюлозы. Согласно настоящему изобретению, искусственные нити, волокна, пряжа, ленты, пленки и
подобные им материалы, содержащие органические производные целлюлозы, доводятся до пластичного
состояния путем равномерной обработки по всей их длине во время или после их производства
размягчающей средой, которая включает алифатическое соединение, содержащее один или более атомов
галогена и один или более атомов кислорода, и подвергаются операции растяжения или сжимаются. Фраза "и
подобные материалы" не подразумевает материалы, имеющие тканевую форму. Предпочтительно атомы
кислорода присутствуют в алифатических соединениях в виде полярных групп, например, в виде спиртовых
групп, кетонных групп или сложноэфирных групп.
Эфирные группы, как, например, в дихлордиэтиловом эфире, не обладают высокой полярностью и не
являются подходящими для целей настоящего изобретения. Наилучшим типом реагента является 8SO, в
котором кислород присутствует в виде гидроксильных групп. Предпочтительно, алифатическое соединение
содержит более одного атома галогена и может содержать один или несколько атомов кислорода,
присутствующих, как указывалось ранее, в виде полярной группы или групп. К числу подходящих агентов для
целей настоящего изобретения можно отнести хлорированные кетоны, например, дихлорацетон,
хлорированный 90:
сложные эфиры, например, α-дихлорэтилацетат, β-дихлорэтилацетат и хлорэтилхлорацетат, а также, в
качестве примеров предпочтительного типа реагента, содержащего кислород в виде гидроксильной группы,
хлоргидрины, например, этиленхлоргидрин или, что еще лучше, моно- и дихлоргидрины глицерина. Однако
соединениями, которые, как было установлено, представляют особую ценность в соответствии с
изобретением, являются хлоралгидрат, хлоралалкоголат и хлоретон.
Растворители, характерные для данного изобретения, могут использоваться в качестве единственных
растворителей, присутствующих, например, в коагуляционных ваннах в процессах мокрого прядения или в
ваннах для обработки, позволяющих применять растяжение к нитям либо непрерывно при их производстве в
процессах сухого или мокрого прядения, либо в качестве отдельной операции, проводимой с готовыми
материалами. В качестве альтернативы такие растворители могут использоваться в сочетании с другими
растворителями, например, уксусной кислотой, ацетоном, эфирами, сложными эфирами и эфироэфирами
олефиновых и полиолефиновых гликолей, включая циклические эфиры, например, моноацетат гликоля,
моноацетат метилгликоля, диоксан, метиленэтиленовый эфир и его гомологи, а также продукты замещения
этих циклических эфиров, такие как этиллактат, диэтилтартрат, диацетоновый спирт и тому подобное.
Соседние файлы в папке патенты