PL19532B1 - Sposób otrzymywania roztworów blonnika do wytwarzania z nich nici jedwabiu sztucznego, blon, tasm i tym podobnych sztucznych produktów. - Google Patents

Description

Wiadomo, iz sztuczne nici, blony i t. d. mozna wytwarzac zarówno z roztworów ksantogenianu, azotanu lub octanu blonni¬ ka, jak i z roztworów blonnika. Do wytwa¬ rzania roiztworów blonnika próbowano sto¬ sowac kwas siarkowy, roztwór chlorku cyn¬ ku, kwas chlorowodorowy, roztwory ro¬ danków i t. d. Dotychczas jednak próby te nie doprowadzily do osiagniecia pozada¬ nych wyników.Niepowodzenia tych wysilków, o ile do¬ tycza one roztworów blonnika kwasu siar¬ kowego, nalezy przypisac temu, ze kwas siarkowy powoduje scukrzanie blonnika. W kazdym razie dotychczas nie udalo sie wy¬ tworzyc przy stosowaniu jako materjalu wyjsciowego roztworów blonnika w kwasie siarkowym w sposób tani produktu tech¬ nicznie uzytecznego, gdyz nietylko zmniej¬ szanie sie stezenia roztworu blonnika, lecz i obecnosc produktów rozkladu blonnika wplywaja niekorzystnie na jakosc produk¬ tu koncowego.Przy stosowaniu roztworów blonnika w kwasach próbowano juz zapobiec rozkla¬ dowi blonnika. I tak np. dla roztworu blon-itfkd,* w .mieszaninie kwasu fosforowego i siarkowego Langhans zaproponowal doda¬ wanie 45%-egó* kwasti fosforowego, jak * równiez alkoholu, gliceryny lub ich estrów kwasu fosforowego, kwasu siarkowego i kwasu azotowego. Langhans proponowal równiez sposób otrzymywania jednorod¬ nych roztworów blonnika, polegajacy na tern, ze blonnik rozpuszcza sie poczatkowo w kwasie siarkowym 70 — 80%-owym* po- czem roztwór ten rozciencza sie slabszym kwasem siarkówyrii (63 — 45%-owym).Sposoby te wykazuja jednak niedogod¬ nosci nastepujace. 1. W celu zmniejszenia stezenia kwasu w stopniu wystarczajacym do osiagniecia zamierzonego celu, nalezy stosowac znacz¬ ne ilosci kwasu rozcienczajacego, co jednak prowadzi nieuchronnie do bardzo znaczne¬ go zmniejszenia stezenia roztworu blonnika.Do wytworzenia produktu technicznie u- zytecznego niezbedna jest dostatecznie wielka zawartosc blonnika w roztworze. 2. W roztworze nastepuje stale bardzo szybkie scukrzanie i w tym przypadku po¬ wstaja nawet produkty nie dajace sie rege¬ nerowac, jak np. glukoza. Wskutek tego stezenie blonnika podczas przedzenia nie pozostaje stale, co jednoczesnie powoduje strate materjalu wyjsciowego. 3. Blonnik, dajacy sie jeszcze regene¬ rowac, jest rozlozony w takim stopniu, iz wplywa to ujemnie na produkt ostateczny. 4. Lepkosc roztworu nie pozostaje sta¬ la, gdyz zmniejsza sie ona w miare poste¬ pujacego scukrzania. 5^ Nie mozna dowolnie oddzialywac na wielkosc czastók blonnika.Niedogodnosci powyzsze usuwa niniej¬ szy wynalazek.Sposób wedlug wynalazku polega na tern, ze blonnik rozpuszcza sie w kwasie siarkowym i do roztworu tego dodaje sie taka ilosc wody lub innego zwiazku (lub mieszaniny zwiazków) rozpuszczalne¬ go w rozpuszczalniku, iz zawartosc kwa¬ su siarkowego w roztworze, sluzacym do przedzenia, jest mniejsza niz 60%.Wedlug wynalazku blonnik rozpuszcza sie w kwasie siarkowym o stezeniu po¬ wyzej 60% ; najlepiej jest stosowac kwas siarkowy 65%-owy. Rozpuszczanie i (lub) nastepujace potem czynnosci moga byc przeprowadzone z zastosowaniem lub bez zastosowania ochladzania i (lub) pod zmniejszonem cisnieniem.Sposób wedlug wynalazku wykazuje na¬ stepujace korzysci. 1. Czasteczki blonnika w roztworze prawie nie ulegaja rozkladowi, wskutek czego zawartosc blonnika i lepkosc nie zmieniaja sie podczas przedzenia. 2. Przygotowanie roztworu oraz prze¬ dzenie moze byc teraz uskuteczniane nieza¬ leznie od siebie, pozwalajac w ten sposób na usuwanie powietrza z roztworu po jego przygotowaniu, jak równiez na przesacza¬ nie i tym podobne czynnosci. » 3. Wskutek zastosowania opisanego sposobu tworza sie czastki polionowe, zas roztwór zostaje poddawany dojrzewaniu, które zwieksza znacznie trwalosc nitki. 4. Stosujac kwas siarkowy o mniej - szem stezeniu, zapobiega sie juz niepozada¬ nemu rozkladowi, umozliwiajac uzycie tak¬ ze i wody jako srodka rozcienczajacego, a to dzieki temu, ze cieplo, wywiazujace sie na skutek uzycia kwasu siarkowego, nie dziala juz szkodliwie.Wreszcie stwierdzono, ze w celu osia¬ gniecia wyników pozadanych wedlug wy¬ nalazku, nalezy stezenie kwasu siarkowego dobrac w ten sposób, aby blonnik rozpu¬ scil sie w postaci koloidalnej, lecz by za¬ wartosc kwasu byla mozliwie jak najmniej¬ sza. W praktyce w tym celu stosuje sie roz¬ twór, zawierajacy okolo 65% wagowych kwasu siarkowego. Stezenie kwasu siarko¬ wego roztworu do przedzenia (pomijajac blonnik), jaki stosuje sie najczesciej we¬ dlug wynalazku, waha sie w granicach 50 i 60% wagowych.Przy uzyciu 65 % -ego kwasu siarkowego do rozpuszczania blonnika, dla otrzymania odpowiedniego roztworu przedzalniczego na kazde 100 kg tego kwasu siarkowego w praktyce dodaje sie nastepnie bardzo cze¬ sto 8 — 30 kg wody.Jak to juz zaznaczono, kwas siarkowy powoduje scukrzanie blonnika. W celu u- swiadomienia sobie przebiegu scukrzania pod wzgledem ilosciowym, zbadano lepkosc roztworów blonnika w kwasie siarkowym o roznem stezeniu. Przyjmujac, ze szybkosc zmniejszania sie lepkosci w pewnym mo¬ mencie jest proporcjonalna do lepkosci w danym momencie, znaleziono wzór nastepu¬ jacy: s = (k — ij hg 2 log vx — log v2 w którym t± i l2 oznaczaja dwa momenty czasu, dla których sie okresla lepkosci vx i u2; S oznacza czas w minutach, który uply¬ wa do momentu, w jakim lepkosc roztworu zmniejszy sie do polowy. Pomiary wykony¬ wa sie przy stalej temperaturze. Przyto¬ czony powyzej wzór oddaje bardzo duze uslugi przy próbach praktycznych, gdyz nie¬ ma potrzeby przeprowadzac okreslen na¬ tychmiast po rozpuszczeniu.Aczkolwiek wystarczyloby wykonac tyl¬ ko dwa okreslenia lepkosci, w praktyce jed¬ nak okresla sie kilka lepkosci i metoda gra¬ ficzna znajduje wartosci ux i v2, które nale¬ zy podstawic we wzorze powyzszym.Opierajac sie na lepkosci jako wskazni¬ ku scukrzania i stosujac wzór równowagi, mozna wiec okreslic w jakim stopniu pewna zmiana w skladzie roztworu powoduje zwiekszenie sie stanu równowagi, to jest za¬ pobiega scukrzaniu.Podczas, gdy wzory te wyjasniaja prze¬ bieg scukrzania roztworów o stezeniu kwa¬ su siarkowego powyzej 60%, to jednak dla stezen slabszych, otrzymywanych przez do¬ danie wody po rozpuszczeniu blonnika, stwierdzono odchylenia i zauwazono, ze one sa tern wieksze, ini wiecej wody dodano i im pózniej okreslano lepkosc.Badania scislejsze wykazaly, ze nalezy to przypisac zjawisku, które zachodzi jed¬ noczesnie ze scukrzaniem, to jest tworze¬ niu sie zelu.Jak juz zaznaczono, ilosc wody, jaka sie stosuje, dobiera sie odpowiednio do czasu potrzebnego do obróbek pózniejszych roz¬ tworu, sluzacego do przedzenia, jako to u- suwania powietrza, przesaczania, przedze¬ nia i t. d. Przy kazdem rozcienczaniu, maja- cem na celu wytworzenie roztworu w stanie meta-równowagi, co wymaga pewnego cza¬ su, równowaga roztworu pozostaje przez ten czas stala, to jest zawartosc blonnika i lep¬ kosc roztworu pozostaja bez zmian.Nalezy przytem zauwazyc, iz tempera¬ tura i zawartosc blonnika wplywaja na szybkosc koagulacji. Podwyzszenie tempe¬ ratury i zwiekszenie zawartosci blonnika przyspieszaja mianowicie tworzenie sie zelu.Przy kazdem stezeniu kwasu siarkowe¬ go ponizej 60% koagulacja roztworu po u- plywie pewnego czasu jest posunieta w ta¬ kim stopniu, iz przedzenie nie jest mozliwe.Czas ten jest tern krótszy, im stezenie to jest nizsze. Wskutek-koagulacji roztwór sta¬ je sie bardziej lepki i wreszcie w pewnym momencie przechodzi zupelnie w stan zelu; rozumie sie, ze wówczas okreslanie lepkosci jest niemozliwe.Wobec tego stezenie koncowe dobiera sie w ten sposób, aby czas, jaki uplywa do chwili szybkiego zwiekszania sie lepkosci, byl znacznie dluzszy od czasu, jaki jest po¬ trzebny do obróbki dodatkowej roztworu przed jego przedzeniem.Stwierdzono, ze przy niskiem stezeniu kwasu siarkowego, przy którem juz naste¬ puje koagulacja, wplyw na szybkosc rozkla¬ du blonnika jest wiekszy niz sie spodziewa¬ no. Jest to zrozumiale, skoro sie zwazy, iz wskutek tworzenia sie czastek polijonowych powierzchnia ogólna czastek rozproszonych zmniejsza sie. — 3 —W praktyce okfesla sie wiec czas, jaki uplywa miedzy przygotowaniem roztworu i powyzej wspomnianem zwiekszaniem sie lepkosci dla rozmaitych stezen kwasu siar¬ kowego; dobiera sie wówczas taka lepkosc, która pozwala uskutecznic obróbke roztwo¬ ru w czasie wspomnianym.Jako surowce dla sposobu wedlug wy¬ nalazku niniejszego mozna stosowac blon¬ nik róznego rodzaju, jak np. blonnik siar¬ czynowy, odpadki bawelniane (linters), wa¬ te, blonnik merceryzowany i inne surowce stosowane w przemysle jedwabiu szuczne- go. Surowce te rozpuszcza sie w kwasie siar¬ kowym, ewentualnie po wysuszeniu, biele¬ niu 'lulb innych obróbkach wstepnych.Wreszcie dodaje sie do niego materjaly wspomniane powyzej, poczem roztwór, po ewentualnem usunieciu powietrza, prze¬ saczeniu lub podobnej obróbce przedwstep¬ nej, przedzie sie w kapieli utworzonej z wody, alkoholu rozcienczonego lub nieroz- oienczonego, do której mozna dodac ewen¬ tualnie kwasy, zasady i sole lub mieszani¬ ny tych cial.W celu porównania przytoczono dwa przyklady, z których przyklad a opisuje sposób przeprowadzony wedlug wynalaz¬ ku, i przyklad b — sposób prowadzony nie wedlug wynalazku. a. 7% kg blonnika siarczynowego roz¬ puszcza sie w 100 kg 65%-owego kwasu siarkowego. Nastepnie dodaje sie 16 kg wody i roztwór przechowuje w temperatu¬ rze 10°C. Podczas 8 godzin, jakie uplywa¬ ja do chwili koagulacji roztworu, roztwór daje sie przasc bardzo dobrze i zawartosc blonnika pozostaje stala. b. 7V2 kg blonnika siarczynowego roz¬ puszcza sie w 100 kg 65%-owego kwasu siarkowego i nie dodaje sie wody; roz¬ twór ten przechowuje sie równiez w tem¬ peraturze 10°C. Juz po uplywie 3 godzin roztwór jest scukrzony w takim stopniu, iz przedzenie go jest niemozliwe.Wreszcie stwierdzono, iz tylko sposo¬ bem wedlug wynalazku mozna osiagnac ó- kreslona wielkosc czastek blonnika, skoro wiec stosuje sie do przedzenia roztwór, znajdujacy sie w stadjum koagulacji, moz¬ na poddac go procesowi dojrzewania do¬ póty, dopóki czastki nie osiagna wielkosci najkorzystniejszej.Stwierdzono rzeczywiscie, iz wytrzy¬ malosc nitki wzrasta znacznie, skoro ste¬ zenie kwasu siarkowego osiagnie punkt, o którym mozna powiedziec, iz roztwór jest w stanie meta-równowagi. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób otrzymywania roztworów blon¬ nika do wytwarzania z nich nici jedwabiu sztucznego, blon, tasm ¦» i tym podobnych sztucznych produktów zapomoca poczatko¬ wego rozpuszczenia blonnika w kwasie siarkowym i nastepnego rozcienczenia tegu roztworu, znamienny tern, ze blonnik roz¬ puszcza sie najkorzystniej w kwasie siar¬ kowym o stezeniu powyzej 60% czesci wa¬ gowych, poczem dodaje sie taka ilosc wo¬ dy lub innego plynu lub mieszaniny ply¬ nów rozpuszczalnych w rozpuszczalniku, aby stezenie kwasu siarkowego w otrzyma¬ nym roztworze przedzalniczym znajduja¬ cym sie w stanie meta-równowagi bylo niz¬ sze od 60%, przyczem rozpuszczanie i (lub) czynnosci nastepujace potem mozna prze¬ prowadzic, stosujac lub nie stosujac ochla¬ dzania, i pod zmniejszonem lub nie zmniej- szonem cisnieniem. Jan Cornelis de Nooij, Dirk Jan Gerritsen. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. f BIBLIOTEKA . <,ed\j, Patentowej PL