184184. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy zsugorodású, csökkentett gyúlékonyságú, magas fényű, módosított akrilszálak előállítására
1 184 ! 84 2 A találmány tárgya eljárás legalább 35% zsugorodásit, legalább 26 határ-oxigén-indexű és 65%-nál nagyobb fényességű módosított akrilszálak előállítására oly módon, hogy akriinitril-egységet, metilakrilát-, metiimetakrilát vagy vinilacetát-egységet és vinilidénklorid-egységet tartalmazó kopolimerkeverék valamilyen vízzel elegyedő szerves oldószerben készített 20-30 súly%-os oldatából szálat húzunk, a szálat víz és a szálképzésre alkalmas oldószer elegyéből készített koaguláló fürdőbe vezetjük, a koagulált szálat víznek és a szálképzésre alkalmas oldószernek a forró elegyében 1,5-4,5-szeresére nyújtjuk, majd a szálat 100—130 °C hőmérsékletű forró levegőn szárítjuk és egyidejűleg hagyjuk szabadon zsugorodni, majd 50—100 °C hőmérsékletű levegőn melegen 1,5-3,5-szeresére tovább nyújtjuk. A találmány szerint olyan kopolimert alkalmazunk, amely 50—85 súly% akriinitrilegységet, 3-6 súly% metilakrilát-, metilmetakrilát- vagy vinilacetát-egységet, 10,5—40,5 súly% vinilidénkloridegységet, 3—6 súly% metilakrilát-, metilmetakrilát- vagy vinilacetát-egységet, 10,5-40,5 súly% vinilidénkloridegységet, valamint 1,5-3,5 súly% (1) általános képiétíí monomer-egységet tartalmaz. Az (1) általános képletben Rt jelentése hidrogénatom vagy metilcsoport, Rj és R3 jelentése hidrogénatom vagy a szénatommal együtt, amelyhez kapcsolódnak, fenilgyűrűt képeznek, IL* jelentése hidrogénatom, alkálifématom vag^' ammóniumcsoport. A technika állása szerint nagymértékben zsugorodó szálaknak tekinthetők a legalább 35%-os zsugorodású szálak (a mérés körülményeit később írjuk le). Az ilyen szálakat különösen műszőrmék előállítására használják. Erre a célra nagy zsugorodású szálak alkalmasak, melyeknek megfelelő a mechanikai tulajdonságuk és fényük is, ezen túlmenően rendkívül fontos, hogy a szálak csökkentett gyúlékonyságúak legyenek. Ilyen szálak előállításának problémáját eddig még nem sikerült teljesen és kielégítően megoldani. Tudomásunk szerint nincsenek olyan módosított akrilszálak a forgalomban, melyek nagy zsugorodásinak, csökkentett gyúlékonyságúak és alkalmasak műszőrmék előállítására. Ismertek módszerek erősen gyúlékony, nagy zsugorodású módosított akrilszálak előállítására, de ezekben az eljárásokban alkalmazott feldolgozási folyamatok sokkal bonyolultabbak, mint a hagyományos akrilszálak gyártásánál alkalmazottak. Ilyen eljárást ír le például a 998 990 számú nagy-britanniabeli szabadalmi leírás, mely akriinitrilből és például vinil-acetátból készített biner kopolimer szálak előállítását ismerteti, és megemlíti akriinitrilből, vinii-piridinből vagy vinil-imidazolból és metakrilnitrilből vagy vinil-kloridbó! készített terner kopolimerek előállításának, továbbá biner interpolimer-keverékek alkalmazásának lehetőségét. Mindenesetre ezek a polimerek nem csökkentett gyúlékonyságúak, mivel azok a szálak tekinthetők csökkentett gyúlékonyságának, melyeknek határ-oxigén-indexe (LOI) legalább 26. Nagy zsugorodás elérése céljából a fent említett szabadalmi leírás meglehetősen bonyolult eljárást ír le, mely a következő lépéseket foglalja magában: 1. Koagulálás után a szálat forrásban lévő vízfürdőben 1,5—2,5-szeres (a hagyományos akrilszalaknál szokásos 5-6-szoros nyújtás helyett) csökkentett nyújtásnak vetik alá, majd ezt követően mossák és megfelelő antisztatikus és kenő anyagokkal kezelik: 2. Az 1. pontban leírt folyamatok befejezése után a szálakat 120 °C hőmérsékletű, belső fűtésű kalanderhengereken szárítják; 3. 2,3-2,4 atm nyomású telített vízgőz alkalmazásával lehetővé teszik a szálak szabad zsugorodását; 4. Zsugorodás után a szálakat 70—95 °C hőmérsékletű vízfürdőben 1,3—3-szorosra nyújtják másodszor; 5. A szálakat ezt követően, miközben a zsugorodás megakadályozása céljából megfelelő feszítés alatt tartják, lehűtik; és 6. A szálakat feszített állapotban 70 °C hőmérsékletű levegőn másodszor szárítják. Nyilvánvaló, hogy ez eléggé bonyolult, szakaszos eljárás, mely rendkívül hosszú időt vesz igénybe, ennek következtében nagyon nagy' méretű és drága szárítóberendezés szükséges, mivel a végső szárítás viszonylag alacsony hőmérsékleten megy' végbe. Ennek az eljárásnak az alkalmazásával tehát jelentősen megnő a szál termelési költsége. Az 51 —40429 számú japán szabadalmi leírás jó színtartóságú, fényálló és rugalmas szintetikus akrilszálak előállítására szolgáló eljárást ismertet. A leírás nem tartalmaz arra vonatkozó utalást, hogy a szálak nagy zsugorodásnak és lángállóak lennének. A szálakat legfeljebb 1,5-szeresére nyújtják, az így kapott szálat ezután szárítják és hagyják folyamatosan zsugorodni, a zsugorodás mértéke azonban csak 20-60%. Az olyan szál, amelyet csak 1,5-szeresére nyújtanak, azonban korlátozott zsugorodású. Ha a 60%-os felső határt vesszük figyelembe, a kész szál zsugorodása akkor is messze elmarad a 30%-os értéktől. A 42-19509 számú japán szabadalmi leírás nem módosított akrilszálak, hanem akrilszálak előállítására vonatkozik. Az utólagos nyújtást forró vízben vagy forró levegőn (a szabadalmi leírás 3. példája szerint 120°C hőmérsékleten) végzik, ellentétben a találmány szerinti eljárással, ahol ez a hőmérséklet legfeljebb 100 °C. A japán szabadalmi leírás szerint (1. és 2. példa) a szárítást alacsony hőmérsékleten hajtják végre. A szálak vízben mért zsugorodása minden esetben kisebb, mint 35%. Az ebben a szabadalmi leírásban alkalmazott technológia megegyezik a már említeti nagy-britanniabeli szabadalmi leírásban megadott technológiával (4., 5. és 6. pont alatt megadott lépések), melynek hátrányait már ismertettük. A 42—6013 számú japán szabadalmi leírás szintén nem lángálló szálak előállítására vonatkozik. Az utólagos nyújtást autoklávban 110°C feletti hőmérsékleten telített vízgőzzel történő kezelés után 100 °C-nál magasabb hőmérsékleten végzik 1,5-szeresnél kisebb nyújtási aránnyal. A kapott szálak zsugorodása minden esetben kisebb 35%-nál. A 40—22008 számú japán szabadalmi leírás szintén nem módosított akrilszálak, hanem akrilszálak előállítását írja le. A szálak nem lángállóak. Az egyetlen példa, amely „nagy” zsugorodású szálak előállítására vonatkozik az 5. példa. A szálak zsugorodása azonban 35% alatti. A szálak nyújtását a legtöbb esetben túlhevített vízgőzben végzik, amelyben nagy zsugorodású szálak nem állíthatók elő. A szabadalmi leírás 4. példájában az utólagos nyújtást túlhevített vízgőzben történő zsugorodás után — mely lépést a találmányunk szerinti eljárás nem tartalmazza — végzik. Ebben a szabadalmi leírásban leírt eljárással sem állíthatók elő nagy zsugorodású, lángálló módosított akrilszálak. 5 10 1:5 20 25 35 35 43 45 53 55 60 65 2
