161409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szálas anyagok vagy azokból készült termékek hidrofilitásának növelésére
161409 3 4 c. könyvének (Elsevier Publishing Co., Amsterdam — Houston — New York — London, 1953) 19. és következő oldalain leírja — lényegileg abban áll, hogy a polimerizáció előrehaladásával párhuzamosan nő az oldat viszkozitása, sőt végül az oldat meg is szilárdul; a viszkozitás gyors növekedése esetén nő a polimerizáció sebessége, mert a letörési reakció visszaszorul. Hill szerint a géleffektus fellépésekor heterogén polimerizáció esetén is nő a reakciósebesség. A viszkozitás növekedése a molekulák mozgásának gátlása következtében akadályozza a nagy molekulák között végbemenő reakciót, azonban a kismolekulájú monomerek reakcióképességét nem befolyásolja, minthogy nem gátolja azok diffúzióját. A 809 838 sz. angol szabadalmi leírás előzetes besugárzás segítségével iniciált ojtások kivitelezésére vonatkozik. A leírás 5. példája megemlíti, hogy akrilamid felojtásakor az oldat erősen viszkózus lesz homopolimer poliakrilamid képződése miatt, ami károsan befolyásolja az akrilamid ráojtását polietilénre. A 8. példa cellulózacetát akrilamidos ojtását tárgyalja; az itt keletkezett poliakrilamidot vizes duzzasztással választják el az ojtott terméktől. A leírás 9. példája polimetilmetakrilát filmnek akrilamiddal való ojtását tárgyalja ; itt is nagy mennyiségű poliakrilamid keletkezését észlelték. A felojtandó monomer homopolimerizálódása igen kedvezőtlenül befolyásolja az eljárás gazdaságosságát. S. Okamura és társai a „Large Radiation Sources in Industry Proceedings on the Conference held in Warsawa" c. kiadvány (1959) 1. kötetének 459 — 470. oldalain megállapítják, hogy előzetes besugárzás utáni ojtást követően végzett utóbesugárzás esetén csupán 8,6% összkitermeléssel tudtak metanolos közegben nylonra akrilamidot ojtani. A rossz kitermelés oka itt is jelentős mennyiségű akrilamid homopolimer keletkezése volt. A fent ismertetett eljárásokban az ojtási időtartam általában 20 és 72 óra között változik, és az ojtási művelet előtt végzett előzetes besugárzás dózistartománya 2,3 Mrad és 16,2 Mrad között mozog. Egyes esetekben rövidebb ojtási időket is alkalmaznak ugyan, de ezekben az esetekben az iniciáláshoz szükséges dózis már erősen károsítja az ojtandó polimert. Az ojtás hőmérséklete sok esetben meghaladja a 130 C°-ot, vagyis az eljárás nyomásálló berendezést igényel. Az ojtás során az anyag erős zsugorodást szenved, sok esetben eredeti felületének csupán 20%-a marad meg a művelet végére. Az ismert eljárások közös hátránya, hogy általában körülményesek, hosszú kezelési időt igényelnek vagy a jelentős mértékű homopolimer-képződés miatt nem gazdaságosak, ill. egyáltalán nem alkalmasak ipari megvalósításra a termék törékenysége, deformálódása vagy zsugorodása miatt. Éppen ennek tulajdonítható, hogy az ojtásra vonatkozó szakirodalom és szabadalmi leírások közös jellemzője, hogy nem ismertetik részletesen a keletkező termékek tulajdonságait. így például, ha megemlítik is, hogy az ojtás következtében javul a termék színezhetősége, nem tesznek említést arról, hogy milyen a kapott termék szakítószilárdsága, mérettartása, rugalmassága, hajlékonysága, fogása stb. Az ismert eljárások további hátránya, hogy lényegileg a gélesedés bekövetkezése miatt fellépő 5 viszkozitás-növekedés következtében nem teszik lehetővé egyenletes minőségű termék nyerését; az ojtandó komponens ugyanis a megnövekedett viszkozitású rendszerben nem képes egyenletesen diffundálni az ojtandó komponenshez. 10 A találmány célja az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölésével olyan megoldás biztosítása, amely iparilag is megvalósítható módon teszi lehetővé jó minőségű termék előállítását. A találmány alapja az a felismerés, hogy szálasig anyagok vagy azokból készült termékek, hidrofilitását ojtással tartósan megnövelhetjük homopolimer gyakorlati képződése nélkül, ha az aktív gócókkal rendelkező szálas anyagot vagy az abból készült terméket a hidrofil monomer olyan oldatá-20 ban ojtjuk, amely az ojtó anyagot monomer és/ vagy monomer aggregátumok alakjában tartalmazza, és amelynek viszkozitása 20 C°-on 10 pond/cm2 nyírófeszültség mellett legalább 1,2 cP, 20 C°-on 50 pond/cm2 nyírófeszültség mellett pedig 25 legfeljebb 300 cP. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a fenti ojtási művelet különösen kedvező eredménnyel folytatható le akkor, ha ojtás közben a terméket a monomer oldatában kialakuló gélstruk-30 túra letörése nélkül mozgatjuk. Végül a találmány alapja az a felismerés, hogy a monomer oldat ojtás után a felhúzott monomer és az elpárolgott víz, adott esetben az adalékanyagok pótlása után minőségi változás nélkül újra 35 felhasználható ojtásra. Ez a felismerés azért meglepő, mert szakmai körökben mostanáig az a nézet uralkodott, hogy az ojtás közben a monomer oldat viszkozitás-növekedését, vagyis a gél-effektust homopolimer képződése okozza, és emiatt az olda-40 tot nem lehet újra felhasználni (1. pl. a 809 838 sz. angol szabadalmi leírás példáit). A találmány eljárás szálas anyagok vagy azokból készült termékek hidrofilitásának növelésére, a kezelendő anyagon vagy terméken aktív gócok ki-45; alakítása, majd akril-csoportokat tartalmazó monomer oldatában 100 C° alatti hőmérsékleten végzett ojtás és az így kapott termék mosása útján. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy az ojtást olyan fürdőben végezzük, amely az ojtó anya-50 got monomer és/vagy monomer aggregátumok alakjában tartalmazza és amelynek viszkozitása 20 C°-on 10 pond/cm2 nyírófeszültség mellett legalább 1,2 cP, 20 C°-on 50 pond /cm2 nyírófeszültség mellett pedig legfeljebb 300 cP, és ojtás közben a 55 terméket a monomer oldatában kialakuló gélszerkezet letörése nélkül 20 C°-on legfeljebb 300 pond/cm2 nyírófeszültség fellépéséig mozgatjuk, és adott esetben a monomer oldatot az ojtást követően a felhúzott monomer és az elpárolgott víz, 60 valamint az esetleges adalékanyagok pótlása után további ojtási művelet (ek)hez használjuk fel. A találmány szerinti eljárás megvalósítása esetén is szükségszerűen bekövetkezik bizonyos mértékű gélesedés, azonban ezt nem homopolimer képződé-65 se okozza, hanem csupán szerkezeti gélkópződés, 2
