Спосіб отримання електропровідного волокнистого матеріалу

Спосіб отримання електропровідного волокнистого матеріалу, при якому здійснюють фарбування волокнистого матеріалу, який відрізняється тим, що процес фарбування волокнистого матеріалу здійснюють з використанням багатостадійного синтезу поліаніліну з багатошаровим його розміщенням на поверхні волокнистого матеріалу. (19) (21) u201106309 (22) 19.05.2011 (24) 10.10.2011 (46) 10.10.2011, Бюл.№ 19, 2011 р. (72) РОМАНКЕВИЧ ОЛЕГ ВОЛОДИМИРОВИЧ, РЕДЬКО ЯНА ВОЛОДИМИРІВНА (73) КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ 3 волокнистого матеріалу з використанням багатостадійного синтезу поліаніліну з багатошаровим його розміщенням на поверхні волокнистого матеріалу шляхом осадження часточок поліаніліну гетерокоагуляцією його на волокнистому матеріалі за напівбезперервною схемою. Кількість операцій просочування та вилежування, що повторюються, залежить від необхідної кількості шарів поліаніліну на волокнистому матеріалі. Спосіб передбачає таку послідовність операцій при реалізації багатостадійного синтезу поліаніліну на волокнистому матеріалі: дозування компонентів  змішування  нанесення фарбувального розчину на волокнистий матеріал за допомогою плюсовки  вилежування волокнистого матеріалу на ролику (під плівкою)  промивка  сушіння  заключна обробка  сортування. Кількість операцій нанесення фарбувального розчину на волокнистий матеріал за допомогою плюсовки та вилежування волокнистого матеріалу на ролику (під плівкою) повторюється в залежності від кількості стадій синтезу поліаніліну. При необхідності забезпечити підвищену стійкість до тертя послідовність операцій змінюється: дозування компонентів  змішування  нанесення фарбувального розчину на волокнистий матеріал за допомогою плюсовки  вилежування волокнистого матеріалу на ролику (під плівкою)  промивання  миловка  промивання  допування  промивання  сушіння  заключна обробка  сортування. Кількість операцій нанесення фарбувального розчину на волокнистий матеріал за допомогою плюсовки  вилежування волокнистого матеріалу на ролику (під плівкою) повторюється в залежності від кількості стадій синтезу поліаніліну. За рахунок виконання заявленого способу забезпечується підвищення на порядок величини питомої електропровідності і покращення технікоекономічних показників готових електропровідних волокнистих матеріалів. Спосіб фарбування з використанням багатостадійного синтезу поліаніліну шляхом його самоорганізації на волокнистому матеріалі здійснюють таким чином. Приклад 1. Підготовлене трикотажне полотно різного сировинного складу (поліамідне, поліакрилонітрильне, поліефірне, бавовняне, віскозне та ін.) фарбують таким чином. Приготування фарбувального розчину. Змішувач повністю наповнюють холодною дистильованою водою. При безперервному перемішуванні вводять сульфонол, соляну кислоту, анілін, амоній надсірчанокислий в необхідній кількості (див. табл. 1). Приготований розчин подають по трубопроводу в плюсовочно накатну машину типу ПТ-180-1 згідно заданої програми. Модуль ванни 1:10, рН = 2-3. Просочування волокнистого матеріалу. Фарбувальний розчин повинен мати температуру виробничого приміщення. Вилежування просоченого волокнистого матеріалу. Ролик з обробленим волокнистим матеріалом відводиться від плюсовочно накатної машини і витримується протягом 3-5 годин. Для запобіган 63656 4 ня обсушування волокнистого матеріалу в верхніх шарах ролику його обгортають поліетиленовою плівкою на час фіксації. Кількість операцій просочування та вилежування підготовленого трикотажного полотна різного сировинного складу (поліамідного, поліакрилонітрильного, поліефірного, бавовняного, віскозного та ін.) повторюється в залежності від кількості стадій синтезу поліаніліну, а саме від 1 до 5 стадій для забезпечення необхідної величини питомої електропровідності (див. табл. 3). Промивання. Ролик з обробленим волокнистим матеріалом направляють до промивної машини типу ММ-200 (мийно-матеріальна машина) і проводять промивку за трьохванним способом, на кожну ванну - 2 проходи. 1 ванна - промивання дистильованою водою до рН = 7 протягом 5-10 хвилин після фарбування; 2 ванна - проведення миловки відповідно затвердженим технологічним режимам, промивання водою до рН = 7 протягом 5-10 хвилин; 3 ванна - проведення допування: оброблення 4 %-ним розчином соляної кислоти при температурі виробничого цеху, модуль ванни 10, промивання дистильованою водою до рН = 7 протягом 5-10 хвилин. Сушіння на машині типу МШС-1 при температурі 95-100 °С до відповідної кондиційної вологості волокнистого матеріалу різного сировинного складу. Приклад2. Підготовлений волокнистий матеріал (нитка) різного сировинного складу (наприклад, поліамідна, поліакрилонітрильна, поліефірна, бавовняна, віскозна та ін.) фарбують таким чином. Приготування фарбувального розчину. Змішувач повністю наповнюють холодною дистильованою водою. При безперервному перемішуванні вводять сульфонол, соляну кислоту, гідрохлорид аніліну, амоній надсірчанокислий в необхідній кількості (див. табл. 2). Приготований розчин подають по трубопроводу в апарат типу АКДУ-602 або АКДН згідно заданої програми. Модуль ванни 1:10, рН = 2-3. Просочування волокнистого матеріалу (нитка) різного сировинного складу. Фарбувальний розчин повинен мати температуру виробничого приміщення. Проводиться обробка нитки в 2 проходи не довше 60-120 с Вилежування просоченого волокнистого матеріалу (нитка). Оброблений волокнистий матеріал (нитка) витримується в корзині апарату типу АКДУ602 або АКДН протягом 1-5 годин. Видалення надлишкової вологи відбувається за допомогою вакуум-відсмоктувача. Кількість операцій просочування та вилежування підготовленого волокнистого матеріалу різного сировинного складу (поліамідного, поліакрилонітрильного, поліефірного, бавовняного, віскозного та ін.) повторюється в залежності від кількості стадій синтезу поліаніліну, а саме від 1 до 5 стадій для забезпечення необхідної величини питомої електропровідності (див. табл. 3). Промивання. Проводять промивку за трьохванним способом в апараті типу АКДУ-602 або АКДН, на кожну ванну - 2 проходи. 1 ванна - про 5 63656 мивання дистильованою водою до рН = 7 протягом 5-10 хвилин - після. Приклад 3. Підготовлений волокнистий матеріал фарбують таким чином. У фарбувальному розчині при визначеному модулі ванни відбувається окислення аніліну з застосуванням окисника у кислому середовищі при еквівалентному співвідношенні окисник/анілін = 1,3 в присутності поверхнево-активної речовини і волокнистого матеріалу, витримуючи останній 30-180 хв. при температурі 098 °С. Кількість операцій просочування та вилежу 6 вання підготовленого волокнистого матеріалу повторюється в залежності від кількості стадій синтезу поліаніліну, а саме від 1 до 5 стадій для забезпечення необхідної величини питомої електропровідності (див. табл. 3). Потім волокнистий матеріал промивають. Після цього проводять миловку. Волокнистий матеріал знову промивають. Потім проводять процес допування: 4 %-ним розчином НСl при температурі 20-25 °С, модуль ванни 50. Після чого волокнистий матеріал остаточно промивають і висушують. Таблиця 1 Технологічний режим процесу фарбування волокнистого матеріалу похідними аніліну № Найменування п/ операції п 1 Склад ванни 2 3 Сульфонол -0,5-2 г/л Анілін - 20-50 г/л Мольне відноПриготування шення: 1. фарбувального Соляна кислота/ розчину анілін = 3.5 Амоній надсірчанокислий/ анілін = 1.25 2. Просочування 3. 4. ---„‟-- КонтрольноКлас небезвимірювальні печності хіміТехнічні харакОбладнання прилади, чних матеріатеристики методи контлів ролю 4 5 6 7 Промивання 5. Віджимання 5. Сушіння 8 3 Змішувач Об'єм 1000 л 2 Індикаторний папір для вимірювання рН 5 ---„‟-- Вилежування Холодна вода Мило господарське тверде - 2 г/л Сода кальцинована технічна - 5 г/л Розчин соляної кислоти - 4%-й Техніка безпеки 3 Всі види робіт треба прово---„‟--дити в захисному одязі костюм з бавовняної тканини, МийноІндикаторний гумові чоОб'єм промивбітки та матеріальна папір для ної ванни 1200 машина вимірювання рукавиці, л захисні ММ-200 рН окуляри Об'єм фарбуПлюсовочно вального баку накатна 600 л Робочий машина ПТоб'єм ванни 75 180-1 л Ролик 2 Центрифуга Кількість оберФМКМ521К- тів/хв. 650680 1 Сушільноширильна Потужність 600 Покажчик однопольна кг/год. температури машина типу МШС-1 7 63656 8 Таблиця 2 Технологічний режим процесу фарбування волокнистого матеріалу похідними аніліну № Найменування п/ операції п 1 Склад ванни 2 3 Сульфонол -0,5-2 г/л Гідрохлорид аніліну - 30-50 г/л Приготування Мольне відно1. фарбувального шення: розчину соляна кислота/ анілін = 3.5 амоній надсірчанокислий/ анілін = 1.25 КонтрольноКлас небезвимірювальні печності хіміТехнічні харакОбладнання прилади, чних матеріатеристики методи контлів ролю 4 5 6 7 3 Змішувач Вилежування ---„‟-- ---„‟-- Промивання Холодна вода Мило господарське тверде - 2 г/л Сода кальцинована технічна - 5 г/л Розчин соляної кислоти - 4%-й 3 Періодичне обладнання типу АКДУ602 або АКДН Корзина апарату типу АКДУ602 або АКДН Періодичне обладнання типу АКДУ602 або АКДН Загрузка 420...500 кг Загрузка 420...500 кг Всі види робіт треба проводити в захисному одязі костюм з бавовняної тканини, гумові чобітки та рукавиці, Індикаторний захисні папір для окуляри вимірювання рН ---„‟-- 2 Віджимання 5. Індикаторний папір для вимірювання рН 5 ---„‟-- 5. Об'єм 1000 л 2 ---„‟-- 4. 8 2. Просочування 3. Техніка безпеки Сушіння 1 ванна - фарбування; 2 ванна - проведення миловки відповідно затвердженим технологічним режимам, промивання дистильованою водою до рН = 7 протягом 5-10 хвилин; 3 ванна - проведення допування: оброблення 4%-ним розчином соляної кислоти при температурі виробничого цеху, модуль ванни 1:10, промивання дистильованою водою до рН = 7 протягом 5-10 хвилин. Періодичне обладнання типу АКДУ602 або АКДН Сушарка Потужність 600 Покажчик типу АСВкг/год. температури 120 Віджимання волокнистого матеріалу (нитки). Віджимання нитки на центрифузі. Сушіння на апараті типу АСВ-120 при температурі 95-100 °С до відповідної кондиційної вологості волокнистого матеріалу різного сировинного складу. Забарвлений волокнистий матеріал після фарбування похідними аніліну повинен відповідати вимогам, наведеним в таблиці 3. 9 63656 10 Таблиця 3 Показники властивостей забарвленого волокнистого матеріалу № п/п 1. 2. Одиниці вимірювання Показники Засоби вимірювання См/м 1·10 1·10 2 ГОСТ 19806-74 См/м 1·10 1·10 3 ГОСТ 19806-74 бали 5/5/5 бали бали Найменування показників 4-5 4-5 Величина питомої електропровідності після 1 -ї стадії синтезу поліаніліну на волокнистому матеріалі Величина питомої електропровідності після 5-ї стадії синтезу поліаніліну на волокнистому матеріалі 3. Стійкість забарвлення до прання (прання № 1), не менше 4. Стійкість забарвлення до тертя: - сухого, не менше - мокрого, не менше Перевагами такого способу отримання електропровідного волокнистого матеріалу є простота його отримання, зниження концентрацій реагентів за рахунок низького модуля ванни. Запропонований електропровідний волокнистий матеріал може бути різного сировинного складу. Також даний спосіб отримання електропровідного волокнистого матеріалу дозволяє підвищити питому електропровідність волокнистих матеріалів на порядок і Комп‟ютерна верстка Л. Купенко -2 2 ГОСТ 9733.4-83 Шкала сірих еталонів ГОСТ 9733.27-83 Шкала сірих еталонів відмовитись від використання вуглецевих та металізованих волокон, у яких значно складніший технологічний процес, що призводить до необхідності використання спеціального обладнання. В результаті використання запропонованої корисної моделі суттєво покращуються технікоекономічні показники готових волокон, а також знижуються технологічні витрати та собівартість електропровідного волокнистого матеріалу. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601