157722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliakrilnitril vagy poliakrilnitril-kopolimérek csekély monomértartalmú oldatainak folyamatos előállítására

157722 ciója után az oldatát film formájában 30 perctől 3 óráig terjedő időtartamig vákuumban kezeljék, ahol az elpárolgás javítására egyidejűleg az oldaton iners gáz vezethető keresztül. 70%-os polimerizációs fok alatt azonban a monomer kivonása ezzel a módszerrel csak nehezen és nem elég gazdaságosan végezhető. A nem reagált monomereknek dimetilformamidos oldatokból történő eltávolítására ismert filmbepárlók használatát javasolták, amelyékben az elpárolgás vékony, függőlegesen folyó filmből igen rövid idő alatt, nagyságrendileg néhány másodperc és néhány perc közötti idő alatt végbemegy. A monomernek a poliméroldátokból való visszanyerése illetve eltávolítása részben gazdasági okokból történik, résziben pedig azért, mivel ez az oldatok és az ezekből előállított termékek minőségét előnyösen befolyásolja, végül higiénikus megfontolásokból. A nem polimerizált monomereknek a poliakrilnitriloldatökból történő ismert eltávolítás! illetve visszanyerési lehetőségei számos hátránynyal járnak. Ha az oldatokat a monomer előzetes eltávolítása nélkül dolgozzák fed, úgy ez a termék minőségét hátrányosan befolyásolja, pl. a felfont szálak és fonalak struktúrája és hőállósága romlik és maga az oldat a monomer jelenléte következtében gyors gélesedésre hajlamos. Továbbá a monomer visszanyerése a monomert, oldószert és kicsapószert tartalmazó keverékékből csak nehezen és nagy ráfordítással, kivitelezhető. Ezenkívül ügyelni kell arra, hogy a monomereknek a levegőbe vagy a szennyvízbe kerülő mennyiségét — azok esetleges káros hatása miatt — egy bizonyos koncentráció alatt tartsák. A tapasztalatok szerint az említett polimerizáció kivitelezésénél gyakran abból indulnak ki, hogy a monomer polimerré való átalakítását a lehető legnagyobb fokban, 95% felett kell véghezvinni és az át nem alakult monomer menyriyiségét így minimálisra csökkenteni. Ez azonban már nem gazdaságos, hosszú ideig tartó polimerizáeióhoz és/vagy használhatatlanul alacsony molekulasúlyhoz, valamint a polimer és az oldat minőségének károsodásához pl. erősebb színeződéshez és gélképződéshez vezet. Előnyösebbnek mutatkozik, a nem reagált monomernek az oldatból az alakítás előtt való eltávolítása. . Azonban a monomer gyors és alapos eltávolítása normál vákuumdesztillációs körülmények között az oldatok magas viszkozitása -miatt nem lehetséges. A hosszú ideig tartó monomer-mentesítés pedig az oldat illetve- a polimer minőségét igen károsan befolyásolja és nagy készülékkapacitást igényel. Ezért a monomernek vékony rétegből történő elpárologtatása előnyösebbnek mutatkozott. De az ismert eljárások itt is sok hátránnyal járnak. Vagy az elpárologtatása idő túl hosszú, ami az elpárologtatási kapacitásban nagy ráfordítást jelent és az oldatok minőségét károsan befolyásolja, vagy az elpárolgás gyorsítására az oldaton gázt vezetnek át, ami a szükséges vákuum létesítését és fenntartását igen megnehezíti, az elpárologtatott monomer kondenzálásához igen 5 alacsony hőmérsékletű hűtőközeget tesz szükségessé és a nem tökéletes kondenzáció miatt monomer-veszteség lép fel. Az ismert módon nem sikérült' továbbá az át nein alakult monomert az oldatbői olyan fokban 10 eltávolítani, ami gazdaságos lenne és amelynél a minőségre káros 'ártalmaik még nem léphetnek fel. A poliméroldátban általában nem jelentéktelen mennyiségű^, monomer marad, amely kedvezőtlen esetekbeS olyan eredményekre vezet, 15 mint az olyan oldatok feldolgozása, amelyekből a monomert az alakítás előtt nem távolították el. A tapasztalatök szerint a monomerrel együtt az oldatból bizonyois mennyiségű oldószer is tá* 20 vozik\ Ez az oldószermennyiség annál nagyobb, minél kevesebb a monomer az oldatban, illetve minél jobban csökken a monomer mennyisége az elpárologtatás folyamán. Ha a monomer nagyfokú eltávolítását megkísérlik, úgy ennek 25 következtében egyidejűleg olyan nagymennyiségű oldószer távozik és a polimérkotncentráció rövid idő alatt annyira megnő az oldatban, hogy kiváltképpen igen vékony rétegben és rövid elpárologtatási idővel végezve az ©Ipárologtatást, 30 az oldatbán könnyen gélszerű kiválás lép fel és a bepárlóban szilárd lerakodás kelétkezik, miáltal az oldat és a készülék használhatatlanná válhat" illetve károsodhat. Meg kell fontolni továbbá, hogy a poliakrilnitriloldatok alakításá-35 hoz, kiváltlképpen fonalaikká és szálakká történő felfonásához a poliméroldatoknak bizonyos tulaj domságokkal rendelkezni kell, hogy az oldatok optimális alakíthatóságát és a termék kívánt minőségét biztosítsák. Vonatkozik ez töb-40 bek között az oldat viszkozitásária és polimertartalmára. Ennek a kettőnek a nagysága egymással arányosan összefügg, ha a polimernek egy bizonyos átlag-molekulasúlyát feltételezzük. Ezt az összefüggést a monomer eltávolítása 45 és az oldat százalékos polimértartalmában és viszíkozitásában ennék következtében beálló változása során tekintetbe kell venni és az optimális oldat-paraméterekét be béli tartann Az oldat jó fonhatóságának eléréséhez például elő-50 nyös vagy szükséges, hogy egy bizonyos viszkozitás-tartományt betartsanak, illetve hogy egy maximális viszkozitás-értéket ne lépjenek túl. De mivel a monomer eltávolítása során az élpárolgó oldószer az elpárolgó monomerhez vi-55 szonyítva annál nagyobb, minél kisebb a monomer-tartalom az oldatban az elpárologtatás alatt, vagyis minél tökéletesebben.kell a monomert eltávolítani, ennek következtében az oldat polimértartalma és viszkozitása annál in-60 kább növekszik, minél hosszabb ideig tart a monomer eltávolítása. Ezért alig lehetséges egyrészt a monomert a gazdaságos határérték alá szorítani és másrészt a szükséges felhasználási célra, kiváltképpen koagulálófürdőkben való 65 fonásra az oldat megfelelő viszkozitását betar-8