BE552255A

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Publication number: BE552255A
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Description

Le polyacrylonitrile et respectivement des copolymères de 1 acrylonitrile comprenant de faibles proportions d'un deuxième composant vinylique sont filés de préférence à partir de leurs solutions dans la diméthylformamide. Il est de pratique courante de dissoudre une provision assez grande du polymère @ dans la diméthylformamide et de maintenir cette solution à

température élevée, par exemple à 70 C, de manière à pouvoir la pomper en cycle et la transporter. Ce procédé nécessite un long chauffage ds dernières fractions de la solution et donne lieu à une altération de la couleur des fils filés à partir de cette solution.

On avait déjà proposé d'effectuer, le filage dans des conditions moins sévères en rendant le polymère difficilement soluble dans la diméthylformamide à basse température au moyen d'un traitement supplémentaire convenable, lequel permet de bien véhiculer dans ce solvant, même à basse température, la suspension du polymère préparée en grande quantité. Cette suspension doit être dissoute pen- dant son acheminement vers la filière au moyen d'un bref chauffage à des températures élevées. La diminution de la solubilité doit s'effectuer, suivant le brevet belge no.

532.139 du 15 octobre 1954, par un traitement thermique de courte durée du matériel isolé, ou bien suivant le brevet allemand'no. 925. 196 du 6 janvier 1952 au moyen d'un traite- ment de 30 minutes au moins de la poudre de polymère avec une solution aqueuse de formaldéhyde. Les deux procédés permettent de préparer dans la diméthylformamide une suspension de poly- mère très fluide, mais d'un autre,côté ils présentent de nombreux inconvénients. C'est ainsi que le produit ayant subi le traitement thermique supplémentaire ne peut. être, sous la forme de suspension, conservé que très peu de temps à basse température et commence très rapidement à gonfler.

Si l'on

veut réduire davantage la solubilité par un traitement ther- mique de durée prolongée, on obtient, après le filage, des fibres d'une teinte tirant fortement sur le jaune. Le procédé de traitement supplémentaire du polymère au moyen d'une solu- tion aqueuse de formaldéhyde entraine, suivant la durée du traitement, également une altération plus ou moins forte de la couleur propre du fil obtenu à partir du polymère. De plus, ce procédé nécessite une épuration supplémentaire intense de la poudre de polymère par lavage, après le traitement à la formaldéhyde.

La demanderesse a trouvé présentement qu'on peut éviter tous ces inconvénients et obtenir d'une manière très simple un polymère d'acrylonitrile, et en particulier un polymère con- stitué de 100 % d'acrylonitrile ayant les propriétés sou- haitées, en chauffant la suspension aqueuse d'un tel polymère pendant une période de durée relativement courte à une tempé- rature supérieure à 100 0. Pour obtenir une amélioration de la couleur propre on peut effectuer cette opération en pré- sence de solvants convenables, miscibles ou non miscibles à l'eau, c.à.d. de solvants qui ne sont pas capables de dis- soudre ou d'influencer chimiquement le polymère, comme par exemple le méthanol, le butanol, le cyclohexane et le benzène.

Une autre forme. de réalisation favorable du procédé consiste à opérer dans une zone de pH faiblement acide, laquelle peut être réglée avec des acides minéraux appropries', tels que-Il':

acide sulfurique ou l'acide phosphorique. Le traitement ultérieur des polymères peut aussi s'effectuer au sein du milieu de polymérisation, après que ce dernier a été neutra- lisé du ajusté à une valeur pH faiblement acide.

La limite supérieure de la température appliquée est donnée par le fait qu'une opération à des températures très élevées permet d'obtenir très rapidementl'effet d'insolubilisation à basse température, mais elle a pour conséquence une altéra- tion simultanée de la couleur. Lorsque le traitement ultérieur est exécuté à une température trop basse, il demande beau- coup de temps. Il y a avantage à opérer à une température comprise entre 100 et 15000. La température employée déter- mine la durée minimum du traitement ultérieur; on a obtenu un excellent effet par un traitement de 30 minutes à 120 C d'un polymère à 100 % d'acrylonitrile ayant une valeur K = 91.

Les poudres de polymère ainsi obtenues se distinguent par le fait qu'à basse température, à savoir à la température am-' biante, elles sont insolubles dans la diméthylformamide et que, même après un repos de plusieurs jours, la suspension se conserve sans présenter des phénomènes de gonflement, mais il' suffit d'un bref chauffage à 60 0 pour obtenir une solution limpide. Les polymères obtenus suivant le procédé à la form- aldéhyde précédemment décrit sont beaucoup plus difficile ment solubles. La solution limpide obtenue peu,?;. être traitée

suivant les procédés de filage connus.

Un avantage supplémen- taire résultant du présent procédé est que la couleur propre des fibres préparées à partir des polymères ainsi traités est beaucoup plus .favorable que celle des polymères n'ayant pas subi ce traitement.

Exemple 1: . On introduit en agitant 10 parties de polyacrylonitrile d'une valeur K = 91 dans un mélange de 90 parties d'eau et 10 par- de méthanol et on chauffe le mélange dans l'autoclave à 120 c
On agite le mélange durant 60 minutes à cette température, on refroidit, on filtre et on lave encore brièvement le poly- mère. Après séchage à 50 - 80 c le polyacrylonitrile ainsi traité n'est plus soluble dans la diméthylformamide à 20 C.

Chauffée brièvement à 55 c la dispersion du polymère dans ledit solvant se transforme rapidement en une solution vis- queuse limpide.

Exemple 2: '5 parties de polyacrylonitrile dispersées dans 40 parties d' eau exempte de sel sont traitées dans un autoclave durant
30 minutés à 115 c Après avoir achevé le traitement de la manière décrite à l'exemple 1, on obtient un.polymère.qui peut être dispersé dans la diméthylformamide et qui reste des semaines sans se gonfler dans cette dispersion, même à une

température de 30 C. A 60 c le polyacrylonitrile traité se dissout dans la diméthylformamide en donnant une solution limpide.

Exemple 3
1 partie .de polyacrylonitrile dispersée dans un mélange de
9 parties -d'eau et 1 partie de toluène est chauffée pendant 90 minutes à 130 c dans un autoclave, sous agitation. Une fois le traitement ultérieur achevé, le polymère présente les propriétés de solubilité déjà décrites dans la diméthyl- formamide, et la couleur propre des fils filés à partir d'une solution du polymère est améliorée.

Revendications :
1 Procédé pour la production de polymères d'acrylonitrile qui sont- insolubles dans la diméthylformamide à la tempéra- ture ambiante, mais facilement solubles à température élevée, caractérisé en ce que les polymères sont soumis après leur préparation à un traitement thermique supplémentaire en sus- pension aqueuse.

Claims

2 Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le traitement thermique supplémentaire s'effectue à des températures comprises entre 100 et 150 C. <Desc/Clms Page number 7>

3 Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le traitement supplémentaire s'effectue dans le milieu de polymérisation après que ce dernier a été neutralisé ou ajusté à une valeur pH faiblement acide.

4 Procédé suivant,la revendication 1 , caractérisé en ce qu' on ajoute à la suspension aqueuse des solvants inertes vis-à- vis du polymère, lesquels peuvent être miscibles ou non mis- cibles à l'eau.