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Application of Nuclear Radiation to Textile Materials and Processes. Radiation-induced graft copolymerization of vinyl monomers and fibrous polymers; Applications des rayonnements aux textiles. Formation radiochimique de copolymeres ''greffes'' par l'action de monomeres vinyliques sur des polymeres en fibre; Primenenie yadernogo izlucheniya v tekstil'noj promyshlennosti. Obrazovanie privitykh sopolimerov iz vinilovykh monomerov i voloknistykh polimerov pod dejstviem izlucheniya; Aplicaciones de las radiaciones nucleares a los procesos y materiales textiles. Copolimerizacion por injerto radioinducida de monomeros vinilicos y de polimeros fibrosos

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Abstract

A technique has been developed that permits the radiation grafting of volatile vinyl monomers to fibrous polymers in a uniform manner. It involves the addition of the organic compound from the vapour phase, and the process may be done by either a mutual or a pre-irradiation process using cobalt-60. Systems that accelerate the rate of graft copolymerization have been studied, and it is possible to add significant amounts of several of the monomers without radiation damage to the fibre substrate. The fibrous materials that are relatively unstable toward radiation are the ones that add the vinyl compounds the most readily. These are the celluloses, celluloseesters, polyamides, and polypropylene. The addition of the monomer to the fibre substrate apparently takes place by a free-radical mechanism and, as already indicated above, it is possible to irradiate the material first and subsequently obtain grafting by exposure of the irradiated material to the monomer vapour. Attempts have been made to determine the life of the free-radicals and while it has been difficult to obtain exact figures, it has been demonstrated that they may continue to exist in some fibres for15 to 20 hr after irradiation, even at room temperature. Preliminary experimental evidence has also  More>>
Authors:
Armstrong, Jr., A. A.; Rutherford, H. A. [1] 
  1. University of North Carolina at Raleigh, NC (United States)
Publication Date:
Nov 15, 1963
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Conference on the Application of Large Radiation Sources in Industry, Salzburg (Austria), 27-31 May 1963; Other Information: 6 figs., 11 tabs., 8 refs.; Related Information: In: Industrial Use of Large Radiation Sources. Proceedings of a Conference on the Application of Large Radiation Sources in Industry. V. I| 436 p.
Subject:
38 RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY; ACRYLONITRILE; CELLULOSE; COPOLYMERIZATION; FIBERS; GRAFTS; IRRADIATION; POLYAMIDES; POLYPROPYLENE; RADIATION EFFECTS; RADICALS; SUBSTRATES; VINYL MONOMERS
OSTI ID:
22100760
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13R0337058808
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 257-287
Announcement Date:
Jun 06, 2013

Conference:

Citation Formats

Armstrong, Jr., A. A., and Rutherford, H. A. Application of Nuclear Radiation to Textile Materials and Processes. Radiation-induced graft copolymerization of vinyl monomers and fibrous polymers; Applications des rayonnements aux textiles. Formation radiochimique de copolymeres ''greffes'' par l'action de monomeres vinyliques sur des polymeres en fibre; Primenenie yadernogo izlucheniya v tekstil'noj promyshlennosti. Obrazovanie privitykh sopolimerov iz vinilovykh monomerov i voloknistykh polimerov pod dejstviem izlucheniya; Aplicaciones de las radiaciones nucleares a los procesos y materiales textiles. Copolimerizacion por injerto radioinducida de monomeros vinilicos y de polimeros fibrosos. IAEA: N. p., 1963. Web.
Armstrong, Jr., A. A., & Rutherford, H. A. Application of Nuclear Radiation to Textile Materials and Processes. Radiation-induced graft copolymerization of vinyl monomers and fibrous polymers; Applications des rayonnements aux textiles. Formation radiochimique de copolymeres ''greffes'' par l'action de monomeres vinyliques sur des polymeres en fibre; Primenenie yadernogo izlucheniya v tekstil'noj promyshlennosti. Obrazovanie privitykh sopolimerov iz vinilovykh monomerov i voloknistykh polimerov pod dejstviem izlucheniya; Aplicaciones de las radiaciones nucleares a los procesos y materiales textiles. Copolimerizacion por injerto radioinducida de monomeros vinilicos y de polimeros fibrosos. IAEA.
Armstrong, Jr., A. A., and Rutherford, H. A. 1963. "Application of Nuclear Radiation to Textile Materials and Processes. Radiation-induced graft copolymerization of vinyl monomers and fibrous polymers; Applications des rayonnements aux textiles. Formation radiochimique de copolymeres ''greffes'' par l'action de monomeres vinyliques sur des polymeres en fibre; Primenenie yadernogo izlucheniya v tekstil'noj promyshlennosti. Obrazovanie privitykh sopolimerov iz vinilovykh monomerov i voloknistykh polimerov pod dejstviem izlucheniya; Aplicaciones de las radiaciones nucleares a los procesos y materiales textiles. Copolimerizacion por injerto radioinducida de monomeros vinilicos y de polimeros fibrosos." IAEA.
@misc{etde_22100760,
title = {Application of Nuclear Radiation to Textile Materials and Processes. Radiation-induced graft copolymerization of vinyl monomers and fibrous polymers; Applications des rayonnements aux textiles. Formation radiochimique de copolymeres ''greffes'' par l'action de monomeres vinyliques sur des polymeres en fibre; Primenenie yadernogo izlucheniya v tekstil'noj promyshlennosti. Obrazovanie privitykh sopolimerov iz vinilovykh monomerov i voloknistykh polimerov pod dejstviem izlucheniya; Aplicaciones de las radiaciones nucleares a los procesos y materiales textiles. Copolimerizacion por injerto radioinducida de monomeros vinilicos y de polimeros fibrosos}
author = {Armstrong, Jr., A. A., and Rutherford, H. A.}
abstractNote = {A technique has been developed that permits the radiation grafting of volatile vinyl monomers to fibrous polymers in a uniform manner. It involves the addition of the organic compound from the vapour phase, and the process may be done by either a mutual or a pre-irradiation process using cobalt-60. Systems that accelerate the rate of graft copolymerization have been studied, and it is possible to add significant amounts of several of the monomers without radiation damage to the fibre substrate. The fibrous materials that are relatively unstable toward radiation are the ones that add the vinyl compounds the most readily. These are the celluloses, celluloseesters, polyamides, and polypropylene. The addition of the monomer to the fibre substrate apparently takes place by a free-radical mechanism and, as already indicated above, it is possible to irradiate the material first and subsequently obtain grafting by exposure of the irradiated material to the monomer vapour. Attempts have been made to determine the life of the free-radicals and while it has been difficult to obtain exact figures, it has been demonstrated that they may continue to exist in some fibres for15 to 20 hr after irradiation, even at room temperature. Preliminary experimental evidence has also suggested that the diffusion time of the monomer to free-radical sites in post-irradiation grafting proceeds at different rates in the different fibres. The modification of cotton by the addition of polyacrylonitrile results in a fibre almost completely resistant to micro-organisms. Only 3.5% deposition is required and the material retains the appearance and feel of untreated cotton. The product is superior to that made by the addition of acrylonitrile using the ironperoxide catalyst system. Polypropylene may be grafted with several different monomers to produce a fibre that is dyeable by commonly-used dyeing procedures. At the present stage of development, however, the wash fastness of the grafted and dyed materials is not good enough for commercial acceptance. The strength of cellulose acetate yam, as well as the modulus, can be materially increased by the addition of polyacrylonitrile. Other monomers do not behave in this manner. There is some indication that the fibre may be improved with one compound, especially with respect to its behaviour in the wet state. Fibre modification by the procedure described might be practical commercially if techniques that will increase the rate of diffusion of the monomer into the fibre structure can be developed. (author) [French] Les auteurs ont mis au point une methode qui permet de realiser par les rayonnements un greffage homogene de monomeres vinyliques volatils sur des polymeres en fibres. Elle consiste a ajouter le compose organique en phase vapeur; on procede, soit par irradiation de l'ensemble, soit par irradiation prealable des polymeres, aux rayons du cobalt-60. Les auteurs ont etudie des systemes qui accelerent la formation des copolymeres ''greffes''; ils ont constate qu'il est possible d'ajouter des quantites significatives de plusieurs des monomeres sans qu'il en resulte de dommages radioinduits dans le substrat fibreux. Les polymeres en fibres relativement instables en presence des rayonnements sont ceux qui fixent le plus facilement les composes vinyliques. C'est le cas des matieres cellulosiques, des esters de cellulose, des polyamides et du polypropylene. Le monomere s'ajoute au substrat fibreux par un mecanisme de radicaux libres, et, comme on l'a indique plus haut, on peut irradier d'abord les polymeres et ensuite provoquer le greffage par exposition de la matiere irradiee S la vapeur du monomere. On a tente de determiner la duree de vie des radicaux libres; il est difficile de donner des chiffres exacts, mais on a demontre qu'ils peuvent subsister dans certaines fibres 15 a 20 heures apres l'irradiation, meme a la temperature ambiante. Des resultats experimentaux preliminaires donnent egalement a penser que le temps de diffusion du monomere vers les sites des radicaux libres au cours du greffage apres irradiation prealable varie selon la nature des fibres. En traitant la fibre de coton par du polyacrylonitrile, on obtient une fibre ayant une resistance aux micro-organismes presque absolue. Un depot de 3,5% suffit et le tissu conserve l'apparence et la consistance de coton non traite. Ce produit est superieur a celui que l'on obtient par traitement a l'acrylonitrile en utilisant du peroxyde de fer comme catalyseur. Sur le polypropylene, on peut ''greffer'' plusieurs monomeres differents et obtenir une fibre susceptible d'etre teinte par les procedes courants. Mais en l'etat actuel des recherches, les tissus ainsi greffes et teints ne sont pas encore assez solides au lavage, pour une production industrielle. La resistance d'un fil d'acetate de cellulose ainsi que son module d'elasticite peuvent etre nettement augmentes par l'addition de polyacrylonitrile. D'autres monomeres ne se component pas de la meme facon. On a des raisons de penser que la fibre peut etre amelioree avec un certain compose, notamment en ce qui concerne sa resistance a l'etat humide. Les fibres modifiees par les procedes qui viennent d'etre decrits seraient susceptibles d'etre produites industriellement si l'on pouvait mettre au point des methodes permettant d'accelerer la diffusion du monomere dans la structure de la fibre. (author) [Spanish] Los autores describen un procedimiento nuevo que permite radioinjertar homogeneamente monomeros vinueicos volatiles en polimeros fibrosos. El proceso entrana la adicion del compuesto organico en la fase vapor, y puede llevarse a cabo de una manera simultanea o mediante una irradiacion previa, utilizando {sup 60}Co. Se han estudiado sistemas que aceleran la velocidad de copolimerizacion por injerto, y se ha comprobado que es posible adicionar cantidades significativas de varios monomeros sin que el substrato de la fibra resulte danado por la irradiacion. Los materiales fibrosos que son relativamente inestables frente a las radiaciones son los que con mayor facilidad adicionan los compuestos vinflicos. Esos materiales son los celulosicos, los esteres de celulosa, las poliamidas y el polipropileno. La adicion del monomero al substrato fibroso tiene lugar, al parecer, por accion de radicales libres y, como ya se ha indicado, es posible irradiar primero el material y conseguir despues el injerto exponiendo el material irradiado al vapor del monomero. Se ha procurado determinar la vida de los radicales libres, y aunque ha resultado dificil obtener cifras exactas, se ha podido comprobar que pueden subsistir en algunas fibras por espacio de 15 a 20 h despues de la irradiacion, incluso a la temperatura ambiente. Las pruebas experimentales parecen indicar tambien que el tiempo de difusion del monomero en los puntos correspondientes a los radicales libres, en el injerto subsiguiente a la irradiacion, varia segun la fibra. El algodon modificado por adicion de poliacrilonitrilo constituye una fibra que presenta una resistencia casi perfecta a la accion de los microorganismos. Solo se precisa un deposito de un 3,5% y el material conserva el aspecto y el tacto del algodon no tratado. El producto obtenido es de calidad superior al que se consigue con la adicion de acrilonitrilo en presencia de peroxido de hierro como catalizador. El polipropeno puede ser injertado en distintos monomeros, dando una fibra que puede ser teSida por los procedimientos usuales. No obstante, por el momento la solidez al lavado de los materiales injertados y tenidos no es satisfactoria para un producto comercial. La resistencia del hilo de acetato de celulosa, asi como su modulo de elasticidad pueden incrementarse por adicion de poliacrilonitrilo, pero otros monomeros no dan resultados comparables. Existen indicios de que la calidad de la fibra puede ser mejorada mediante un compuesto, en particular por lo que se refiere a su resistencia en estado humedo. Los autores estiman que la modificacion de las propiedades de la fibra mediante el procedimiento descrito podria aprovecharse en el terreno comerical de encontrarse procedimientos que permitan aumentar la velocidad de difusion del monomero en la estructura de la fibra. (author) [Russian] Razrabotana standartnaya metodika radiatsionnoj privivki letuchikh vinilovykh monomerov k voloknistym polimeram. Ehta metodika sostoit v vvedenii organicheskogo soedineniya v parovoj faze; protsess osushchestvlyaetsya ili putem odnovremennogo oblucheniya ili predvaritel'nym oblucheniem ot istochnika Co''6''0. Issledovany sistemy, povyshayushchie skorost' privitoj sopolimeriehatsii. Ustanovleno, chto mozhno vvodit' znachitel'nye kolichestva nekotorykh monomerov, ne vyzyvaya radiatsionnogo povrezhdeniya voloknistogo substrata. Imenno te voloknistye materialy, kotorye sravnitel'no neustojchivo reagiruyut na radiatsiyu naibolee legko prisoedinyayut vinilovye soedineniya. K takim materialam otnosyatsya tsellyulozy, slozhnye ehfiry tsellyulozy, poliamidy i polipropilen. Prisoedinenie monomera k voloknistomu substratu, ochevidno, proiskhodit po svobodno-radikal'nomu mekhanizmu, i, kak uzhe ukazyvalos' vyshe, mozhno snachala obluchit' volokno a zatem provodit' privivku, podvergaya obluchennyj material vozdejstviyu parov mono- mera. Predprinimalis' popytki vyyasnit' dlitel'nost' sushchestvovaniya svobodnykh radikalov i, khotya dovol'no trudno poluchit' tochnye dannye, bylo pokazano, chto svobodnye radikaly prodolzhayut sokhranyat'sya v nekotorykh voloknakh spustya 15 - 20 chasov posle oblucheniya, dazhe pri komnatnoj temperature. Predvaritel'nye opytnye dannye takzhe navodyat na mysl' o tom,chto pri posleradiatsionnom privivanii monomer diffundiruet k svobodno-radikal'nym tsentram s razlichnymi skorostyami v raznykh voloknakh. Volokno khlopka, modifitsirovannoe vvedeniem v ego sostav poliakrilonitrila, ustojchivo k dejstviyu mikroorganizmov. Vvedenie 3,5%-nogo poliakrilonitrila pozvolyaet materialu sokhranyat' vneshnij vid i grif, kak u neobrabotannogo khlopka. Po svoim svojstvam ehtot produkt luchshe produkta, poluchennogo vvedeniem akrilonitrila i primeneniem kataliehatsionnoj sistemy zhelezo - perekis'. K polipropilenu mozhno privit' ryad razlichnykh monomerov, poluchaya volokna, kotorye mozhno okrashivat', primenyaya standartnye metody okraski. Tem ne menee na nastoyashchej stadii razrabotki prochnost' privitykh i okrashennykh materialov vo vlazhnom sostoyanii eshche nedostatochno vysoka, chtoby mozhno bylo ehti materialy pustit' v proizvodstvo. Krepost' atsetattsellyuloznoj pryazhi, takzhe kak i ee modul' uprugosti, mozhno zametno povysit' vvedeniem poliakrilonitrila. Drugie monomery vedut sebya inache. Imeyutsya nekotorye ukazaniya na to, chto kachestvo volokna mozhno uluchshit', vvedya v ego sostav opredelennoe soedinenie, osobenno ehto otnositsya k svojstvam volokna vo vlazhnom sostoyanii. Modifikatsiya volokon sposobom, opisannym vyshe, mozhet stat' ehkonomicheski vygodnoj, esli budet razrabotana metodika, pozvolyayushchaya uvelichit' skorost' diffuzii monomera v voloknistuyu strukturu. (author)}
place = {IAEA}
year = {1963}
month = {Nov}
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