167044. lajstromszámú szabadalom • Üreges szálak és eljárás előállításukra

5 167044 6 A találmány szerinti üreges szálakban rendszerint nincsenek hólyagok (a szálak falában levő, mintegy 5/z-t meghaladó legnagyobb méretű üres terek), és a felületükön nincs kéreg vagy tömör réteg. Sóvisszatartásuk 0 (2 Torr nyomáson literenként 10 g nátriumkloridot tartalmazó vizes oldattal meghatározva). A találmány keretébe tartozik az előbbiekben ismertetett üreges szálak előállítási eljárása is. A találmány értelmében egy gyűrű alakú nyílással ellátott szájképző fejbe bevezetjük akrilnitril és egy szulfonkomonomer kopolimerjének poláris szerves oldószerrel vagy ilyen oldószerek elegyével készült oldatát, és közvetlenül a szálképző fejből való kilépése után a keletkező üreges szál belső és külső oldalát (a) szervetlen sók 1—35, előnyösen 5-20 súly% sótartalmú telítetlen vizes oldatával vagy (b) poliakrilnitrilt nem oldó és a kopolimer oldószerével nem elegyedő poláris szerves oldószerrel vagy ilyen oldószerek elegyével koaguláljuk. Poláris szerves oldószerként a kopolimer feloldására az akrilnitril-szulfonmonomer-kopolimerek ismert oldószereit használjuk, például dimetilszulfoxidot, dimetilacetamidot, hexametilfoszfortriamidot és mindenekelőtt dimetilformamidot. Egyetlen oldószer helyett a kopolimer oldására oldószerelegy is alkalmazható, és az oldószerhez vagy oldószerelegyhez kevés, a polimert nem oldó szert is adhatunk olyan arányban, hogy az így létrejött oldószerelegy még képes legyen a poliakrilnitrilt oldani. Az akrilnitril-kopolimer oldata telítetlen legyen, és koncentrációja általában haladja meg az 5 súly%-ot, előnyösen a 20 súly%-ot. Ezután a kopolimeroldatot a szálképző fejből való kilépése után a koagulenssel egyszerűen azonnal érintkezésbe hozva koaguláljuk. Az alámerített szálképző fejből való kilépéskor végzett hasonló koagulálást ismertet a 3 674 628 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás is, de ott a kopolimer oldat és a koagulens közötti hőmérsékletkülönbség elég nagy ahhoz, hogy azonnali koaguláció következzék be. A találmány szerinti eljárásban nincs ilyen koagulációs szakasz, és a hőmérsékletkülönbség az oldat és a koaguláló fürdő között kisebb 30C°-nál. A keletkező üreges szál külső koagulálását úgy végezzük, hogy a szálat egy koaguláló folyadékban („koaguláló fürdőben") cirkuláltatjuk. A keletkező üreges szál belső koaguláltatására koaguláló folyadékot juttatunk a szál belsejébe. A koaguláló folyadék és a kopolimer oldat hőmérséklete széles határok között változhat, és általában -10 és +40 C°, előnyösen 0 és 30 C° közé esik. Alacsonyabb hőmérsékleten kevésbé keletkeznek hólyagok a szálban. A kopolimer oldat, a belső koagulens és a szálképző fej hőmérséklete technológiai okokból rendszerint azonos, viszont a koaguláló fürdő hőmérséklete különbözhet ettől a három hőmérséklettől. Ha a koaguláló folyadék szervetlen sók vizes oldata, akkor szervetlen sóként előnyösen egy vízben oldható alkálifém- vagy alkáliföldfémsót használunk, rendszerint célszerű nátriumklorid használata. Ugyanúgy alkalmazhatók azonban lítium, nátrium, kálium, magnézium vagy kalcium , kloridja, szulfátja vagy perklorátja is oldhatóságuk határán belül. Ezeknek a vizes oldatoknak az akrilnitril-kopolimert oldó képessége csökkenthető elegyíthető szerves poláris oldószerek, például dimetil,» formámid hozzáadásával, előnyösen 40%-nál kisebb mennyiségben. Ha a koaguláló folyadék szerves poláris oldószer vagy oldószerelegy, akkor az akrilnitrilkopolimert nem oldó oldószerként előnyösen egy ,j alkoholt, például metanolt, etanolt, propanolt, butanolokat, egy alifás diolt, például etilénglikolt, vagy alifás ketonokat, például acetont vagy metiletilketont használhatunk, és az oldószerek vagy oldószerelegyek oldóképessége módosítható kevés 20 (általában 25%-nál kevesebb) akrilnitril-polimert oldó szer, például dimetilformamid, dimetilszulfoxid, dimetilacetamid, hexametilfoszfortriamid hozzáadásával. Koagulálás közben a kopolimeroldat oldó-25 szerének egy része a koaguláló folyadékba vándorol, és így kissé megváltoztatja annak összetételét. Hogy az üreges szálak egyenletesek és szimmetrikus alakúak legyenek, a szálképző fej ten-30 gelyét célszerű függőlegesre beállítani, hogy a kopolimeroldat felülről lefelé áramoljon. A szálképző fejek célszerűen bemerítettek. A keletkező szálat legalább annyi ideig tartjuk a koaguláló folyadékkal érintkezésben, amíg a szál 35 annyira megkeményedik, hogy kezelhető, és nem deformálódik már az adott üzemi körülmények között. Az előbbiekben leírt koagulációt tiszta vízzel való mosás követheti a nem polimer alkotórészek, 40 főképp oldószerek és/vagy sók zömének eltávolítására a szálból. Az előbbiekben leírt koagulációs művelettel készült szál teljesítőképessége és főképp átbocsátóképessége forróvjzes kezeléssel fokozható. Az ilyen 45 módon kezelt üreges szál részleges tiszta vizes vagy vizes-szerves oldószeres mosásnak vethető alá, de akárhogy is ál a dolog, a forróvizes kezeléskor a szál előnyösen meg kevés eredeti oldószert tartalmaz, pontosabban, a forróvizes kezeléskor az 50 üreges szál maradék oldószertartalma általában 5-20, előnyösen 10-17%. Ezt a forróvizes kezelést úgy végezzük, hogy az üreges szálat 60-250, előnyösen 80-190 C°-on 55 bemerítjük a vízbe vagy víz és oldószer nem oldó hatású elegyébe. A víz vagy a vizes elegy gőzfázisban lehet, előnyös azonban ezeket folyadékfázisban alkalmazni. 100 C° fölötti hőmérsékleten végzett találmány szerinti kezelés esetén esetleg $0 nyomás alatt kell dolgozni, mert folyékony vizet kell használni a forróvizes kezeléshez. A találmány szerinti kezeléshez használható vizes elegyek víztartalma rendszerint meghaladja az 50%-ot, előnyösen a 90%-ot. A víz szerves 65 oldószerekkel vagy szervetlen vagy szerves elektrolitokkal keverhető, de előnyös iners és főképp 3