183688. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilnitril alapú polimerekből nedves szálképzéssel készített szálak gélállapotban történő egyenletes színezésére
1 183 688 2 tartalmazó poli-alkil-nitril vagy akril-nitril kopolimer alapanyagú, előnyösen 50 ktex-nél nagyobb összkábeltiterű szálkötegek színezésére, oly módon, hogy a nyújtott és oldószermenetesített szálköteget először egy kombinált víztelenítési és víztartalom egalizáló eljárásnak vetjük alá, melynek során a szálköteget átvezetjük egy első nyomóhengerpár között, mellyel víztartalmát 100—180%-ra csökkentjük, majd egy 2—10 másodperces levegőúton és egy második nyomóhengerpár között, mely második nyomóhengerpár nyomása az első nyomóhengerpár nyomásához viszonyítva kisebb vagy egyenlő, ezt követően a szálköteget 288—373 °K hőmérsékletű színezőfürdőben 0,5—5 másodpercig színezzük, majd egy második 2—8 másodperces levegőúton és egy harmadik nyomóhengerpár között vezetjük át, miközben a szálkötegről eltávolított színezéket az elhasznált színezőanyag mennyiségének pótlása után a színezőfürdőbe visszavezetjük, majd a szálköteget mossuk, preparáljuk és szokásos módon szárítjuk és utánkezeljük. A színezési művelet során a színező fürdőhöz folyamatosan annyi — a színező fürdőnél nagyobb koncentrációjú — színezék oldatot adagolunk, hogy a színezékfürdőhöz adagolt színezék pótolja a kábel által felvett színezék mennyiségét. Lényeges, hogy ez az utánadagolás úgy történjék, hogy a színezőfürdő koncentrációja állandó maradjon. Ugyancsak meglepő módon azt találtuk, hogy a különböző színezékeknél a PAN szálak gél állapotában történő színezésénél a színezék felvétel sebessége erősen függ a koncentrációtól és a koncentráció függés menete nagymértékben eltér a különböző színezékek esetében. Ezért egyenletes színezés és kis színezék veszteség több színezéket alkalmazó receptúrák esetében csak akkor érhető el, ha minden egyes színezék relatív felhúzási sebessége (a színezékfürdőben lévő színezék mennyiségére vonatkoztatott időegység alatti, °7o-os színezék felhúzás) az adott aktuális koncentráció értékek esetében közelítőleg azonos. A színezés egyenletessége még tovább javítható, ha a színezőfürdőben nagyfrekvenciás, tér erőváltozást előidéző mechanikai, elektromos vagy hanghatással, esetleg ezek kombinációjával elősegítjük a színezőfürdő — szál kölcsönhatását. Ilyen célra alkalmazható vibrációs keverő, ultrahang generátor stb. Mivel a gélszínezés esetében a színezés sebessége igen nagy, egyes esetekben, különösen világosabb színárnyalatoknál, valamint több színezék kombinációja esetében célszerű retarderekkel, egalizálókkal elősegíteni az egyenletesebb színezékfelhúzást. Ezek a segédanyagok beépíthetők a polimer anyagába vagy bekeverhetők a szálképző oldatba. Erre a célra olyan retardereket, egalizálókat kell alkalmazni, melyek a szálképzés során a kicsapó, nyújtó és mosófürdőben nem távoznak el a szálból. A gél állapotú szál színezhetősége nagymértékben függ a szál szerkezetétől, mivel ez szabja meg, hogy a színezékmolekulák milyen sebességgel tudnak behatolni a gél állapotú szálba. Ezért előnyös a gélszínezéshez lazított szerkezetű, nagy belső felületű szálakat alkalmazni. Ezek előállítására többféle módszer is ismeretes, pl. a szálképző oldathoz kismennyiségű kicsapószer hozzáadása, a szálképzés körülményeinek (hőfok, kicsapószer koncentrációja, elhúzás sebessége, stb.) változtatása. A találmány előnye abban foglalható össze, hogy segítségével egyenletesen színezett kábel állítható elő gazdaságosan olyan modern, nagy termelékenységű, ellenáramú oldószermentesítést alkalmazó PAN szál gyártó üzemekben is, melyekben a korábban ismert gélszínezési eljárások nem alkalmazhatók megfelelő eredménnyel. Külön ki kell emelni azt az előnyt, hogy a találmány a meglévő mosóberendezések kismértékű átalakításával megvalósítható, szemben az eddig ismert megoldásokkal, melyek bonyolult, nagy helyigényű berendezéseket javasoltak. További előnyként említhető, hogy a találmány szerinti eljárásnál a színezék veszteség és így a környezet szennyezés mértéke is lényegesen kisebb, mint a korábban ismertetett eljárások esetében, még több színezéket alkalmazó receptúrák esetében is. A találmány szerinti eljárás kivitelezésének részleteit a következő üzemi méretű példákon mutatjuk be: 1. példa 2.% akrilnitril kopolimert tartalmazó DMF-es szál képző oldatból, (melyhez előzőleg kis mennyiségű vizet adunk) acél szálképző lapok segítségével 55% DMF és 45% víz összetételű koaguláló fürdőben 287 °K hőmérsékleten kábelt képezünk. A kábelt 36% DMF-et tartalmazó 373 °K hőmérsékletű vizes fürdőben több lépcsőben összesen 6x-osára nyújtjuk, majd több mosókádon átvezetve ellenáramban oldószermentesre mossuk. Ezután a kábelt hengerpár közt átvezetjük, miközben víztartalma kb. 150%-ra csökken. A kábelt kb. 2 másodpercig levegőúton vezetjük át, majd újból hengerpárok között halad át, melyek nyomása az első hengerpár nyomásának 0,9x-esére. Ezután a kábel 293 °K hőmérsékletű színezőfürdőn halad át. Tartózkodási idő kb. 2,7 másodperc. A színezőfürdő összetétele: Maxilonrot GRL fi. 50% 7g/l, Maxilongelb GL fi. 50% 3,6 g/1 Ezt követően a színezett kábelt újabb nyomóhengerpár közt vezetjük át, a hengerpár nyomása kb. 0,7x-esére az első nyomó hengerpárénak. A kábel 5 másodperces levegőúton halad ezután át, majd újabb nyomóhengerpárral a kábel víztartalmát kb. 160%-ra csökkentjük. Az így eltávolított festéktartalmú oldatot a színezőfürdőbe vezetjük vissza. Ezután a kábelt 293—313 °K hőmérsékletű vízzel mossuk, preparáljuk, és a szokásos módon szárítjuk, majd utánkezeljük. A kész kábel össztitere 2x76 ktex, elemi szál finomság 3,4 dtex. A kábel egyenletesen színezett, élénk piros színű. Mosásállósága: 5 Dörzsállósága: 5 Izzadtságállósága: 4 Vasalásállósága: 4 2. példa 21% akrilnitril kopolimert tartalmazó DMF-es szál képző oldatból acél szálképző lapok segítségével 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
