177739. lajstromszámú szabadalom • Eljárás beágyazott - kémiai reakciók befolyásolására alkalmas - aktív anyagot, főleg enzimeket tartalmazó porózus szerkezetű szálak előállítására
3 177739 4 donságok széles tartományban változhatnak, mivel a találmány szerinti eljáráshoz sokféle polimer használható. Ezenkívül egy adott polimer esetében azok a körülmények is széles tartományban változtathatók, amelyek között a porózus szálak előállíthatok. Következésképpen minden egyes, az eljárásban alkalmazott paraméternek egy adott, képezhető hasznos felület és adott mechanikai tulajdonságok felelnek meg. Az eljárást tehát annak a felhasználási területnek megfelelő szálat eredményező paraméterek között végezzük, amelyre azokat alkalmazni akarjuk. Természetesen ezek a mechanikai tulajdonságok nem hasonlíthatók össze a textilipari felhasználásra szánt szálak mechanikai tulajdonságaival. A találmány szerinti eljárással előállítható szálak számos gyakorlati alkalmazási területen jelentősek. Amennyiben kémiai reagensek, ioncserélők vagy kelátképzők hordozóiként kerülnek felhasználásra, akkor olyan számú funkciós csoporttal rendelkeznek, amely felülmúlja a hagyományos reaktív szálak csoportjainak a számát. A találmány szerinti szálak képesek arra, hogy egyes anyagokat kivonjanak valamely, több komponenst tartalmazó elegyből. A találmány szerinti eljárással előállított szálak felhasználhatók hordozóanyagokként oldható katalizátorok —■ például enzimek — oldhatatlanná tételére. Ebben az esetben olyan oldhatatlan katalizátorokat kapunk, amelyek nagyfokú, koncentrált hatást és nagy katalitikus aktivitást fejtenek ki nagy molekulasúlyú hordozókon. Végül a találmány szerinti eljárással előállított szálak a molekulaszitákkal egyező tulajdonságokat is mutatnak. A találmány szerinti eljárás jobb érthetősége céljából az alábbiakban néhány példát ismertetünk a porózus szerkezetű szálak előállítására és felhasználására, a példák azonban nem korlátozó jellegűek. 1. példa Cellulóztriacetát alapú porózus szerkezetű szálak előállítása Valamely 1 literes, kétnyakú, mechanikus keverővei felszerelt reakcióedényben feloldunk 50 g, kereskedelmi forgalomban beszerezhető cellulóztriacetátot 664 g metilénkloridban. Az oldathoz lassan hozzáadunk 200 g glicerolt és az egészet 15 percig keverjük 800 ford/perc fordulatszám mellett. Az így kapott homogén elegyet 0 °C-ra hűtjük és 500 nyílással rendelkező fonórózsával felszerelt tartályba öntjük. A fonórózsa nyílásainak az átmérője 125 mikron. A masszát ezután 1 atmoszféra nitrogén-nyomás alkalmazásával fonjuk, illetőleg szálat képezünk belőle, a szálakat egy 80 cm hosszú, toluollal töltött kádban 20 C°-on koaguláltatjuk, majd hengerre feltekercseljük. Az így kapott szálakat levegőáramban szobahőmérsékleten két óra hosszat szárítjuk és ezután zárt tartályban tároljuk. A szálak összetétele a következő, súly%-ban számítva : cellulóztriacetát: 18%; glicerol: 70%; egyéb anyag, például fonóoldószer, 12%. Az arány a glicerol és a polimer között 70: 18=3,86, míg a fonóelegyben ez az arány 4,00. A kiinduláskor alkalmazott glicerol teljesen beépült a koagulált polimerbe, így annak szerkezete porózus lesz. A szálból csupán vízzel való mosással eltávolíthatjuk a glicerolt. A fonóoldószer és a glicerol teljes eltávolítása után olyan szálakat kapunk, amelyeknek a térfogatsúlya 0,253 +0,005 g/m. A térfogatsúlyt a 8. példában leírt módon határozzuk meg. 2. példa Poli-L-gamma-metilglutamát alapú porózus szerkezetű szálak előállítása Egy 1 literes, kétnyakú, mechanikus keverővei felszerelt reakcióedénybe adagolunk 290 g PLG—30-at (poli-l-gamma-metilglutamát), amely 100 000— 300 000 molekulasúlyú poli-l-gamma-metilglutamát 1,2- -diklóretánnal (szimmetrikus) készített oldata. Ehhez lassú keverés közben hozzáadunk 145 g 1,2-diklóretánt (szimmetrikus) és utána 50 g glicerolt, 50 súly%-os vizes oldatként. Az elegy végső összetétele a következő: 23 g poli-L-gamma-metilglutamát, 412 g szimmetrikus 1,2-diklóretán, 28 g víz, és 28 g glicerol. Az elegyet ezután 0 °C-ra hűtjük és 800 ford/perc sebességű keveréssel 30 percig emulgeáljuk, majd az emulziót előzőleg —6 °C-ra hűtött 48 nyílással rendelkező fonórózsával felszerelt tartályba öntjük. A fonórózsa nyílásainak átmérője 80 mikron. Az elegyből ezután 0,8 atmoszféra nitrogén-nyomás alkalmazása mellett -szálakat képezünk, amelyeket petroléteres fürdőben 40—70 °C-on koaguláltatunk, hengerre tekercselünk, végül a koagulált szálakat — 3 °C-ra lehűtjük. Az így kapott szálakat egy óra hosszat levegőáramban szobahőmérsékleten szárítjuk és zárt edényben tároljuk. Aszálak összetétele súly%-ban számítva a következő: poli-L-gamma-metilglutamát : 25,5%; H20: 26,0%; glicerol: 26,0%; fonóoldószer: 22,5%. Az arány a diszperzfázis (víz és glicerol) és a polimer között a szálakban így (26+26) : 25,5 =2,04, míg a fonóelegyben 56: 23 =2,43. 3. példa Polivinilklorid alapú porózus szerkezetű szálak előállítása Egy 1 literes, kétnyakú, mechanikus keverővei felszerelt reakcióedénybe beviszünk 47,5 g Solvik—523 K-t, amely egy vinilklorid-vinilacetát-kopolimer és 12 súly0/ vinilacetátot tartalmaz, majd hozzáadunk 452,5 g metilénkloridot. Az elegyet mindaddig keverjük, ameddig a kopolimer teljesen feloldódik, majd lassan, keverés közben 95 g glicerolt adunk hozzá. Az elegyet 10 °C-ra hűtjük és 800 ford/perc sebességű keverés mellett 15 perc alatt emulzióvá alakítjuk. Az így kapott anyagot olyan tartályba öntjük, amelyet termosztatikusan 10 °C-ra szabályozunk és amely 100 nyílással rendelkező fonórózsával van ellátva. A fonórózsa nyílásainak az átmérője 80 mikron. Ezután az anyagból 0,6 atmoszféra nitrogén-nyomás alkalmazása mellett szálakat képezünk, miután azokat n-hexán fürdőben 20 °C-on koagulálláttuk, majd hengerre tekercseljük. Az így kapott szálakat levegőáramban két óra hosszat szárítjuk és utána zárt tartályban tároljuk. A szálak összetétele súly%-ban a következő: Solvik 523 K kopolimer: 29,5%; glicerol. 57,9%; fonóoldószer: 12,6%. Ebben az esetben is minden g koagulált polimer-anyag 1,96 g glicerolt tart vissza, amelyet vákuumban eltávolítunk és így poroz» szerkezetet kapunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
