用廢維綸制聚乙烯醇縮甲醛膠工藝的製作方法
2023-10-22 20:20:57
專利名稱：用廢維綸制聚乙烯醇縮甲醛膠工藝的製作方法
技術領域：
本發明是一種用廢維尼綸製造聚乙烯醇縮甲醛膠的工藝方法，其特徵在於將廢維尼綸置於溶有少量聚乙烯醇的稀鹽酸溶液中，在大於、等於115℃(微壓)條件下，製成與水相溶混的聚乙烯醇縮甲醛膠。
本發明的製品聚乙烯醇縮甲醛膠是一種有機高分子縮聚粘合劑。
過去製造聚乙烯醇縮甲醛膠是用聚乙烯醇加水，加熱至近沸，先製成水溶液，而後加入少量鹽酸，加入甲醛，據一般的報導，甲醛用量是聚乙烯醇乾重的40%，在常壓和90℃的條件下，經半個多小時製成聚乙烯醇縮甲醛膠。
維尼綸也是由聚乙烯醇與甲醛反應生成聚乙烯醇縮甲醛，它不溶於冷水和沸水。
本發明研究了維尼綸和聚乙烯醇縮甲醛膠，它們兩者在化學成分上主要是醛化度不同，聚乙烯醇縮甲醛膠的醛化度一般在21%(摩爾百分數)以下，而維尼綸醛化度在21～50%。
本發明和過去製造聚乙烯醇縮甲醛膠不同有以下四點1、本發明用價格低廉的廢維尼綸代替了過去用的價格很貴的聚乙烯醇。
2、本發明根本不用甲醛，這樣，既節約了原材料，又減少了環境汙染。
3、本發明在生產過程中除了和過去一樣用了少量的鹽酸外，還要加入少量聚乙烯醇，以促進生成與水相溶混的聚乙烯醇縮甲醛膠。
4、本發明是在大於115℃(微壓)條件下進行反應，過去是用聚乙烯醇和甲醛反應制聚乙烯醇縮甲醛膠是在常壓和90℃的條件下進行反應的。
根據中國專利局審查部門檢索服務處在一九八九年十一月二十四日所提供的檢索報告中的兩篇相關文獻作對比分析如下第一篇《有機化學》，下冊，D、C。奈克，M、P。多伊爾著，金寄春等譯。化學工業出版社(1985)，P.266～267。
書中提到縮醛在酸做催化劑的條件下，是可以水解生成醇和醛的，這是一般的化學原理，而且書中舉的是低分子縮醛水解的例子。不是高分子縮醛水解的例子，事實上，高分子的聚乙烯醇縮甲醛在常壓下用很稀的酸來水解確實是很困難的，維尼綸在一般的加酸水解的條件下是不能生成與水相溶混的膠的。上述的《有機化學》既未談到用維尼綸製造聚乙烯醇膠，更無具體的在工業生產中製造的工藝方法。因為沒有具體的技術方案，因此，生產是無法進行的，本發明是用廢維尼綸制聚乙烯醇縮甲醛膠，有具體的生產工藝方法，在一定的條件下，能生成與水相溶混的膠，且能進行大量生產。
第二篇日本特許公報，昭48-18579《用維尼綸碎絲製作聚乙烯醇縮醛樹脂產品的方法》。
上述專利的方法是把維尼綸繼續醛化，提高醛化度，生成摩爾醛化度在55%以上(甚至生成摩爾醛化度在87～88%)不溶於水的固態樹脂。而本發明與上述方法相反，不是繼續醛化，而是使縮醛作部分水解，降低其醛化度，生成可以與水相溶混的聚乙烯醇縮甲醛膠。
第二點、上述的方法要用很多的酸，僅僅硫酸就要用到維尼綸重量的80%，還有醋酸要用到維尼綸重量的4.5倍。本發明與上述的方法不同，只要用少量的鹽酸，其用酸量為維尼綸重量的12.5%以下，而且，上述方法用那麼多的酸，結果就成為酸了，而不是成為膠。本發明因為用酸量甚少，最後，只要用少量的氨水中和，即成為與水相溶混的聚乙烯醇縮甲醛膠，而且，不會發生膠凝。
對上述兩篇相關文獻的對比分析，可以說明本發明不僅具有新穎性，而且具有創造性。
本發明的目的是把廢維尼綸製成有用的聚乙烯醇縮甲醛膠，變廢為寶。
在全國有很多生產維尼綸的廠家，都有不少的廢棉，在不少的維尼綸加工單位，又有不少的廢紗，此外，漁網廠有時也有不少的的廢維尼綸，總之，廢維尼綸的總數量是相當可觀的。
本發明的基本原理是把摩爾醛化度在21～50%的廢維尼綸進行水解，使廢維尼綸的摩爾醛化度降低到21%以下，生成聚乙烯醇縮甲醛膠。在此反應中，需要用少量的鹽酸和少量的聚乙烯醇，並且，在溫度大於等於115℃(微壓)下促進上述水解。主要反應如下(1)維尼綸部分水解生成聚乙烯醇縮甲醛膠…-CH2-
(維尼綸)
(2)同時，少量的聚乙烯醇與上述水解產生的甲醛反應也生成聚乙烯醇縮甲醛膠。
(聚乙烯醇縮甲醛膠)但也有少量的甲醛放出。
本發明用廢維尼綸製得的聚乙烯醇縮甲醛膠的工藝方法具有如下優點和積極效果1、在技術方面，用此法所製得的膠，當它的PH值等於7時，固體含量為9.23%，在23.5℃下，用旋轉粘度計測得的粘度為1825釐泊。該膠在0℃以上不會凝結成膠凍。
該聚乙烯醇縮甲醛膠可做建築膠水。可以用它製成內、外牆塗料和地面塗料。
2、在經濟方面，用價格低廉的廢維尼綸代替了價格很貴的聚乙烯醇，而且省去了甲醛，按目前的市場價格，聚乙烯醇每噸為9000多元，而廢維尼綸每噸只在一千元至數千元。一噸廢維尼綸可以代替一噸聚乙烯醇。
3、在社會方面，使得生產維尼綸和用維尼綸加工生產產生的廢料都得到和聚乙烯醇一樣的做聚乙烯醇縮甲醛膠的用途。
現對本發明的附圖作如下說明
附
圖1、實驗室製作聚乙烯醇縮甲醛膠的裝置圖。
圖1中、1為放氣閥，2為表面玻璃，3為燒杯，4為反應物，5為水，6為壓力表，7為安全閥，8為手提消毒器，9為煤爐。
附圖2、工業上用搪瓷反應鍋製作聚乙烯醇縮甲醛膠的裝置圖。
圖2中1、8為水蒸氣進口，2為加料口，3為錨式攪拌器，4為反應物，5為減速器，6為壓強表，7、10為放氣閥，9為放料閥，11為搪瓷反應鍋。
本發明的實施例如下實施例1實驗室製法如圖1所示，在500毫升的燒杯中，加入0.25N的鹽酸溶液100毫升，加入5克聚乙烯醇，燒杯3上加蓋表面玻璃2，將其在水浴上加熱至全溶為止。繼續加入0.25N的鹽酸溶液至150毫升，加熱至沸，再加入30克廢維尼綸，用玻璃棒使廢維尼綸在燒杯3中全部浸透，蓋上表面玻璃2後，放入手提消毒器8中。使手提消毒器8在煤爐9上，用0.8公斤/釐米2的蒸氣加熱，經1.5～2小時，降至常壓，取出燒杯3，加適量的水與膠攪勻，再用適量的氨水中和至PH＝7，繼續攪勻，即得所需要粘度的膠水。
實施例2工業生產的工藝如圖2所示，在500立升的搪瓷反應鍋11中，放入溶有≥5公斤聚乙烯醇的水溶液200公斤，再加入濃鹽酸5公斤，攪勻，在夾層內通蒸氣加熱，等到溶液受熱至沸，加入洗淨的廢維尼綸短紗40公斤，蓋好加料蓋，開動錨式攪拌器3，將≥0.8公斤/釐米2的蒸氣壓強的蒸氣通入蒸氣進口1和8(包括內鍋和夾層)。經過3.5～4小時，從搪瓷反應鍋11的透視鏡可看到膠已製成，慢慢降壓，直至常壓時，打開加料蓋，加入適量的水，並加以攪拌，加入適量氨水中和至PH＝7，繼續攪勻，即可製得所需要粘度的膠水。
所需蒸氣可用0.2噸/時蒸氣量的E級鍋爐一臺來提供。500立升的搪瓷反應鍋內帶有錨式攪拌器。
權利要求
1.一種用廢維尼綸製造聚乙烯醇縮甲醛膠的工藝方法，其特徵在於將廢維尼綸置於溶有少量聚乙烯醇的稀鹽酸溶液中，在大於、等於115℃(微壓)加熱條件下，促進上述水解反應，經過適當時間，即可製成與水相溶混的聚乙烯醇縮甲醛膠，冷至常壓，加適量的水攪勻後，再加入適量氨水中和至PH=7，繼續攪勻，即可製得所需粘度的聚乙烯醇縮甲醛膠。
2.根據權利要求1，上述廢維尼綸在少量聚乙烯醇的稀鹽酸溶液中加熱特徵為採用大於、等於0.8公斤/釐米2的蒸氣壓強加熱1.5～4小時，以促進水解反應進行。
全文摘要
本發明是一種用廢維尼綸制聚乙烯醇縮甲醛膠的工藝方法，把摩爾醛化度在21～50％的廢維尼綸進行水解，使其摩爾醛化度降低到21％以下，生成聚乙烯醇縮甲醛膠。在此反應中，需用少量鹽酸和少量聚乙烯醇，並且，在溫度大於、等於115℃下促進水解。該膠pH值等於7時，其固體含量為9.23％，在23.5℃下，粘度為1825釐泊，在0℃以上不會凝結，可做建築用膠水。
文檔編號C08J11/04GK1054093SQ90105618
公開日1991年8月28日 申請日期1990年2月13日 優先權日1990年2月13日
發明者朱廣鑑 申請人:泰州市實驗化工廠