CZ303182B6 - Zpusob prípravy modifikovaného synthetického vláknitého materiálu - Google Patents

Abstract

Rešení se týká zpusobu prípravy modifikovaného synthetického vláknitého materiálu, kde se alespon jedna alkalická sul aminoderivátu laktámu kopolymeruje s látkou obsahující v molekule reakcní skupinu -N=C=O, pri teplote v rozmezí 20 až 25 .degree.C a dobe polymerace 0,3 sec až 1 minuta, a to bez nároku na energii a složité zarízení.

Description

Způsob přípravy modifikovaného synthetického vláknitého materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy modifikovaného synthetického vláknitého materiálu na bázi alkalických solí aminoderivátů jejichž složení a vlastnost závisí na typu použitých monomerů.

Dosavadní stav techniky

Rostoucí potřeba přírodních organických surovin pro výrobu textilních vláken (vlna, bavlna, len, konopí, juta, hedvábí) vyvolala celosvětový zájem o zvýšení jejich produkce, která je však limitovaná omezenými možnostmi jejich získávání. Současně, přírodní vlákna často nemohou svými užitnými vlastnostmi vyhovovat pro řadu moderních průmyslových aplikací. Chemický výzkum proto vyvinul celou řadu synthetických vláknotvomých materiálů ze kterých se dnes vyrábí obrovské množství různých vláken jako jsou například viskózová, polyamidová, polyesterová, polyakrylová, polypropylenová, uretanová apod. Tyto materiály mají ve srovnání s přírodními vlákny Širší spektrum užitných vlastností jako například pevnost, nekonečná délka, možnost modifikace apod.

Rozhodujícím hlediskem pro výrobu synthetického vlákna jsou však vedle užitných vlastností, surovinová dostupnost, zvládnutí reprodukovatelnosti polymerace, technologie zvlákňování a energetická náročnost výroby.

Ve všech případech je vznik synthetického vláknotvomého polymeru spojen s relativně dlouhodobým až několika hodinovým zahříváním na teploty často nad 200 °C. Spotřeba energie je proto při výrobě synthetických vláken důležitou ekonomickou položkou.

Vlastnosti synthetických vláken jsou dané jejich monomemím složením a délkou polymemího řetězce. Největší předností synthetických vláken, ve srovnání s přírodními vlákny je jejich prakticky neomezená délka, pevnost a snadná zpracovatelnost. Některé nedostatky synthetických vláken jako např. malá navlhavost, malá tepelná odolnost a případně nehořlavost, se snaží chemický výzkum řešit kopolymerací nebo dodatečnou povrchovou úpravou vlákna. Výsledky jsou často málo uspokojivé, neboť zabudování modifikačních prvků do struktury polymemích řetězců vláken často negativně ovlivní jejich jiné dobré vlastnosti. Některé z výše uvedených nedostatků se podařilo odstranit způsobem podle předloženého vynálezu.

Podstata vynálezu

Předmětem předloženého vynálezu je způsob přípravy modifikovaného synthetického vláknitého materiálu, jehož podstata spočívá v tom, že se alespoň jedna alkalická sůl aminoderivátů kopolymeruje s látkou obsahující ve své molekule reakční skupinu -N=C=O, při teplotě v rozmezí 20 až 25 °C a době polymerace 0,3 s až 1 minuta.

Význakem vynálezu je dále, že jako alkalická sůl aminoderivátů se s výhodou použije alespoň jedna alkalická sůl laktámu, vybraného ze skupiny zahrnující 4-pyrolidon, 6-kaprolaktám, 7enantolaktám, 8-oktanlaktám a 12-laurolaktám.

Alkalické sole aminoderivátů podle předmětného vynálezu obsahují ve své molekule jeden z prvků vybraných ze skupiny kovů alkalických zemin zahrnující Be, Mg, Ca, Sr, Ba, a Ra.

Podstatou předloženého vynálezu je využití netradičních chemických surovin a technologie polymerace, kdy za velmi krátkou dobu cca 0,3 s až 1 min vzniká při rozmezí teplot 20 až 25 °C poly- I CZ 303182 B6 merací materiál tvořený krátkými vlákny. Struktura a vlastnosti vláken jsou závislé na chemickém složení výchozích surovin. Jsou to jednak alkalické sole aminoderivátů vzniklých hydrolýzou laktámů aminokyselin a dále látky mající ve své molekule chemické skupiny -N=C=O. Obecně ale lze k přípravě vláknitého materiálu použít i jinou lineární alkalickou molekulu zakončenou aminoskupínou. Široký výběr výchozích látek umožňuje tak získat i Širokou škálu vláknitých materiálů, jež obsahují prvky nebo reakční skupiny, které se u běžných synthetických vláken nevyskytují. Získaný vláknitý materiál může být použit zejména k modifikaci jiných vláknitých materiálů. Po jeho rozcupování se dá snadno zpracovat běžnými textilními postupy, například společným skaním s jinými vlákny, nebo použít ho jako dobrý výplňový materiál do textilních výrobků. Jeho dobré tepelné vlastnosti ho předurčují k použití jako levný termoizolační materiál k izolaci tepelných potrubí a do dutin stavebních materiálů. Další uplatnění může mít jako kompozitní materiál do plastů a speciálních betonů.

Vynález je dokumentován příklady provedení, aniž by se jimi omezoval.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1 hmotn. % vodný roztok aminokapronanu hořečnatého se smíchá za teploty 22 až 25 °C s 95 hmotn. % toluendiisokyanátu ve stechiometrickém poměru. Po smíchání obou složek v průběhu 0,3 sekund až 1 minuty vzniká bez nároků na energii a tlak vláknitý materiál tvořený krátkými bílými vlákny. Vlákenný materiál je příjemný na omak a má hřejivé vlastnosti.

Příklad 2

Postupuje se jako v příkladu 1, stím rozdílem, že se použije 90 hmotn. % vodný roztok aminokapronanu bamatého a 100% fenylendiisokyanát. Získá se vláknitý materiál tvořený krátkými vlákny, který se snadno rozcupuje na tato kráká vlákna a rovněž mají na omak velmi příjemné vlastnosti.

Příklad 3

Postupuje se jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se použije 90 hmotn. % aminopyrolidon berylnatý a 100% difenylmethan-4,4’-diisokyanát. Získaný vláknitý materiál má ve srovnání s vláknitým materiálem z příkladu 1 lepší navlhavost.

Příklad 4

Postupuje se jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se použije 90 hmotn. % vodný roztok aminokapronanu vápenatého a 100% difenylmethan-4,4’-diisokyanátu. Získaný vláknitý materiál má ve srovnání s vláknitým materiálem z příkladu 3 nižší hydrofobní vlastnosti.

Příklad 5

Postupuje se jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se použije 90 hmotn. % vodný roztok aminokapronanu vápenatého a 100% difenylmethan-4,4’-diisokyanátu. Získaný vláknitý materiál je velmi jemný na omak a má příjemné hřejivé vlastnosti.

-2CZ 303182 B6

Příklad 6

Postupuje se jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se použije směs 90% vodných roztoků amino5 kapronanu vápenatého a hořečnatého v poměru 1:1a 100% 4,4’-methylendiisokyanátu. Získaný vláknitý materiál má vlastnosti téměř shodné a materiálem získaným v příkladu 5.

Příklad 7

Postupuje se jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se použije 90 hmotn. % vodný roztok amínolauronanu vápenatého a 100% difenylmethan-4,4’-diisokyanátu. Získaný vláknitý materiál má z hlediska omaku podobné vlastnosti materiál získaný v příkladech 1 a 3, ale má poněkud delší vlákno a menší navlhavost.

Průmyslová využitelnost

Vláknitý materiál z krátkých vláken, vyrobený způsobem podle předloženého vynálezu má prak20 tické úplatném' především v textilním průmyslu. Vzhledem ke krátké délce vlákna se ale hodí zejména k modifikaci jiných synthetických vláken například společným skaním, nebo jako výplňový materiál do textilních výrobků. Dále jako levný termoizolační materiál k izolaci tepelných potrubí a jako výplň dutin stavebních materiálů. Uplatnění může mít jako kompozitní materiál do polymerů a specifických betonů.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přípravy modifikovaného synthetického vláknitého materiálu, vyznačený tím, že se alespoň jedna alkalická sůl aminoderivátu laktámu kopolymeruje s látkou obsahující v molekule reakční skupinu -N=C=O, při teplotě v rozmezí 20 až 25 °C a době polymerace

   35 0,3 s až 1 minuta.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že jako alkalická sůl aminoderivátu se s výhodou použije alespoň jedna alkalická sůl aminoderivátu laktámu vybraného ze skupiny zahrnující 4-pyrolidon, ó-kaprolaktám, 7-enantolaktám, 8-oktanlaktám a 12-laurolaktám.
3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačený tím, že alkalická sůl aminoderivátu laktámu obsahuje ve své molekule jeden z alkalických prvků vybraných ze skupiny kovů alkalických zemin zahrnující Be, Mg, Ca, Sr, Ba a Ra.