154395. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polivinil-klorid textilszálak előállítására

154395 6 csoportokat tartalmazó kopolimerékkel elegyítünk, feltéve, hogy az ilyen polimerek vagy kopolimerek mennyisége 15 súly% alatt van; ilyen célra megfelel pl. az akril-nitrilt és 2-metil-5-vinil-piridint 1:1 arányban tartalmazó kopolimer. A találmány tárgyát képező nagy szindiotaktikussági fokú vinil-klorid polimerek átlagos mólsúlyával (M) kapcsolatban megállapítottuk, hogy legalább 50 000-es mólsúlyra van szükség ahhoz, hogy jól feldolgozható és kedvező száltulajdonságokat mutató polimert kapjunk, mimellett az optimális mólsúlytartomány 60 000-től 85 000-ig terjed. A mólsúlyt a benső viszkozitás (éta) értékének alapján a Danusso-Moraglio-féle egyenlet [Chim. e. Ind., 36, 883 (1954] szerint határozzuk meg: . (éta) = 2,4 x «T4

x M°.TM ahol M az átlagos molekulasúlyt jelenti, és (éta) dimenziója dl/g. A benső viszkozitást 25, C° hőmérsékleten Ostwald-féle viszkoziméterrel határozzuk meg; a nagy szindiotaktikussági fokú vinil-klorid polimer oldatát úgy állítjuk elő, hogy a polimert ciklohexanonban oldjuk 156 C°-on, majd az oldatot gyorsan lehűtjük 25 C°-ra. A fentebb jelzett, 60 000 és 85 000 közötti mólsúlyok kb. 1,3 és 1,6 közötti benső viszkozitás értékeknek felelnek meg. Az 50 000 mólsúlynak kb. 1,0 dl/g (éta)-érték felel meg. A találmány szempontjából legmegfelelőbbnek találtuk azokat a vinil-klorid polimereket, amelyeket —20 C° és —45 C° hőmérsékleten kaptunk, és amelyek Burleigh [J. A. C. S. 82, 749 (I960)] módszerével mérve legalább 1,8-as (célszerűen 2,0 és 2,5 közötti) szindiotaktikussági fokkal rendelkeznek. A csatolt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjának kivitelezésére szolgáló berendezés vázlata. A 2. ábra a hajlítási-kopási vizsgálat kivitelezésére szolgáló berendezés vázlata; a vizsgálatok eredményeit a későbbiek során adjuk meg. A 3. ábra a ciklohexanon — víz — etilalkohol ferner elegy elegyedési diagramja. A találmány egyik legfontosabb vonása abban rejlik, hogy a szálképző oldat a fentebb ismertetett mólsúlyú,' benső viszkozitású és nagy szindiotaktikussági fokú vinil-klorid polimerből 15—20 súly% mennyiséget tartalmaz. Nagyobb töménységű szálképző oldatokat ciklohexanonnal lelhet készíteni, az utóbbinak forráspontján (156 C°); az ilyen szálképző oldatokban azonban könnyen fellép gélképződés már csekély hőmérséklet-csökkenés esetén is, úgyhogy a gélmentes állapotban történő hatásos ellenőrzés gyakorlatilag lehetetlen. Másrészről a nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-kloridból 15 súly%-nál kevesebbet tartalmazó szálképző oldatok viszonylag magas hőmérsékleteken túlságosan fo-10 lyékonyak, és szűk hőmérséklet-intervallumon (kb. 2—3 C°) belül géles állapotúvá változnak. A fentebb javasolt 15—20% töménységű szálképző oldatok széles hőmérséklet-tartományon belül kitűnő viszkozitást mutatnák, úgyhogy könnyen szállíthatók a szálképző fejhez anélkül, hogy rendkívül kritikus hőmérséklet-ellenőrzésre lenne szükség. A 2. táblázat a nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-kloridok cikldhexanonos oldatainak gélesedési hőmérsékleteit adja meg. < 2. táblázat 15 Polimerizációs Koncentráció Gélesedési hőmérséklet (éta) % hőmérséklet —20 C° 1,2 12 kb. 40 C° —20 C° 1,2 18 kb. 70 C° 2G ^20 C° 2,0 12 kb. 80 C° —20 C° 2,0 18 kb. 135 C° —40 C° 1,2 12 kb. 80 C° -^i0 C° 1,2 18 kb. 120 C° —40 C° 2,0 12 . kb. 100 C° 25 --40 C° 2,0 18 kb. 150 C° :;0 35 • A szálképző oldat koncentrációjának a szál tulajdonságaira gyakorolt hatása az alábbi 3. táblázatból tűnik ki, amely 12% és 18% koncentrációjú olyan szálképző oldatokra vonatkozik, amelyeket 1,4 dl/g benső viszkozitású és nagy szindiotaktikussági fokú, —40 C°-on előállított pdliyihil-kloridból készítettünk. 3. táblázat A szálképző oldat koncentrációja '' 12% 18% 40 Szál'húzási hőmérséklet (optimális) Maximális nyújtási arány Szakítási szilárdság 45 (g/den) Szakadási nyúlás (%) Rugalmassági modulusz (g/den) Törékenység 50 55 60 65 104 G° 140 Cc • 2,2 30 nagy 9 3,8 ; 30 35 jelentéktelen A fenti táblázatból kitűnik, hogy a 12%-os szálképző oldat olyan szálakat szolgáltat, ame, lyeket nem lehet eredeti hosszukhoz viszonyítva hétnél nagyobb hosszúságra nyújtani, mimellett a kapott textilszál törékeny, és szilárdsági, valamint nyúlási értékei határozottan kisebbek, mint a találmány által elérhető minimális értékek (2,5 g/den, ill. 25%). Rendkívül fontos, hogy a szálképző oldatot kialakítása után gélmentes állapotban szállítsuk a szálképző fejhez, ill. azon keresztül. Ebből a célból — miként ez jobban látható lesz az 1. ábrára való utalással — egy fűtőköpenyt rendezünk er a szálképző oldat útja és a fonófej 3