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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Fasermaterials, das besonders für textile Anwendungszwecke geeignet ist.
Der Ausdruck"Spaltfasern"wird allgemein für Fasern oder faserartige bzw. poröse Materialien gebraucht, die durch Aufspalten von orientierten thermoplastischen Filmen hergestellt werden. Die meisten Polymeren, welche eine weitgehende Orientierung erfahren haben, lassen sich leicht auf mechanischem Wege in der
Orientierungsrichtung in verschiedener Weise unter Bildung entweder von stabilen Fasern oder eines verzweigten
Netzwerkes von miteinander verbundenen Fasern aufspalten. Dieses Netzwerk kann dann entweder zu schmalen
Streifen geschnitten werden, die als Garn verwendet werden können, oder sie können mit andern Netzwerken derselben Art unter Bildung eines ungewebten Erzeugnisses laminiert bzw. zu Schichtkörpern vereinigt werden.
Es ist bekannt, dass das Vorhandensein von zwei verschiedenen Phasen in einem orientierten Film der genannten Art das Aufsplittern in Fasern erleichtert. So zeigt sich, dass ein orientierter und wärmebehandelter
Film aus Polycaprolactam eine Mikrostruktur von fibrillarem Charakter in zwei Phasen hat, wobei Fibrillen von hoher Kristallinität an Fibrillen von geringerer Kristallinität angrenzen und mit diesen abwechseln. Die üblichen
Typen des genannten Polymeren können normalerweise nicht über ein Streckverhältnis von etwa 5 : 1 hinaus orientiert werden, ohne dass ein Bersten eintritt ; bei einer solchen relativ geringen Orientierung sind sie aber nicht genügend spaltbar, um eine leichte Aufspaltung in Fasern zu ermöglichen.
Es wurde jedoch vorgeschlagen, zur Lockerung der Mikrostruktur den Film vor dem Aufspalten mit einem Quellmittel zu behandeln, welches derart ausgewählt wird, dass es hauptsächlich auf die weniger kristallinen Fibrillen wirkt und die höherkristallinen
Fibrillen intakt lässt. Nach dieser Methode kann der Aufspaltprozess leicht ausgeführt werden.
Gemäss einem weiteren Vorschlag wurden zwei verschiedene Polymeren gemischt und für die
Spaltfasererzeugung in einen Film übergeführt, wobei das eine Polymere von hydrophober und das andere von hydrophiler Beschaffenheit war, wobei das hydrophobe Polymere den Hauptbestandteil darstellte und dieses
Gemisch relativ heterogen war. Nach der Orientierung, wenn die beiden Phasen eine mehr oder minder fibrillare
Gestalt haben, wird ein Mittel benutzt, das die hydrophilen Fibrillen zum Quellen bringt, nicht aber die hydrophoben, so dass bei der anschliessenden Aufspaltung der Spaltvorgang vor allem in der hydrophilen Phase auftritt. Die erhaltenen Spaltfasern können daher eine hydrophile Oberfläche und einen hydrophoben Kern haben, was sie für viele textile Zwecke brauchbar macht.
Bei den beiden vorgenannten Methoden wird die Bildung oder Vermischung der beiden Phasen willkürlich vorgenommen ; infolgedessen haben die Fibrillen in dem orientierten Film einen regellos geformten Querschnitt.
Schliesslich wurde die Einverleibung einer getrennten Phase zur Erleichterung des Aufspaltvorganges benutzt.
So wurden z. B. Körner von Gleitmitteln eingeführt, um als Ausgangspunkte für die Bildung von
Spaltvorgängen zu dienen, oder auch Körner von Sprengstoffen oder andern Substanzen einverleibt, die bei entsprechender Behandlung Gase oder Dämpfe entwickeln, um den Spaltvorgang durch Erzeugung eines
Innendruckes zu unterstützen. Auch in diesen Fällen erfolgt jedoch die Einverleibung mehr oder weniger willkürlich.
Das Hauptziel der Erfindung liegt in der Herstellung eines Faserproduktes, das regelmässiger als bekannte Produkte gespalten ist, indem man im Inneren des Produktes gleichförmig verteilte Spaltebenen erzeugt und diese Spaltebenen so anordnet, dass der Spaltvorgang erleichtert wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von synthetischen, aus mindestens einem Polymermaterial bestehenden Fasermaterialien, insbesondere für die Weiterverarbeitung zu Textilprodukten aus Faservliesen, Garnen und Fasern, bei welchem Verfahren durch Extrudieren eine aus zwei oder mehreren Polymermaterialien bestehende Folie hergestellt wird, wobei diese Polymermaterialien getrennte Phasen in der Folie bilden, und die extrudierte Folie einer physikalischen und/oder chemischen Behandlung unterworfen wird, um die Folie zu spalten und/oder eines der Polymermaterialien ganz oder teilweise aus der Folie zu entfernen, ist nun dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymermaterialien durch in einem Strangpresskopf in Abständen voneinander angeordnete Öffnungen in Form von getrennten Teilströmen extrudiert werden und dass diese Teilströme zu einer aus Haupt- und Zwischenlamellen zusammengesetzten Folie miteinander vereinigt werden, in welcher die flächigen Oberflächen der einzelnen Lamellen einander gegenüberliegen und die seitliche Dimension (Breite) jeder Lamelle sich wenigstens über einen Teil der Dicke der Folie erstreckt, und dass die Aufspaltung der Folie bzw. das Entfernen von einem der Polymermaterialien (der Zwischenlamellen) so weitgehend durchgeführt wird, dass die Lamellen des andern Polymermaterials (Hauptlamellen) im wesentlichen voneinander getrennt werden.
Bei Durchführung der Extrusion in der vorstehend beschriebenen Weise entstehen gleichförmig verteilte Spaltebenen, die quer zur Folienebene verlaufen. In der Praxis verlaufen die Spaltebenen gewöhnlich nicht senkrecht zur Folienebene, im übrigen sind sie oft gekrümmt, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht. Ob nun der Spaltvorgang auf dem Eindringen von Lösungsmitteln oder Quellmitteln, auf der Erzeugung eines Innendruckes oder auf einer mechanischen Behandlung beruht, stets wird das Fortschreiten des Spaltvorganges durch die Queranordnung der Spaltebenen erleichtert.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Produkte können entweder als Garn oder als nicht gewebte Stoffe oder Schichten in solchen Stoffen verwendet werden, vorausgesetzt, dass ein teilweiser Zusammenhalt zwischen den Lamellen gegeben ist.
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Der Einfachheit halber befasst sich die folgende Beschreibung nur mit Folien aus zwei Phasen, doch sei hervorgehoben, dass die Ausführungen auch auf Folien aus drei oder mehr verschiedenen Phasen anwendbar sind.
Die Anwendung der Erfindung für die Herstellung von Fasermaterialien gründet sich darauf, dass bei einem aus zwei Phasen bestehenden thermoplastischen Material immer eine Behandlung möglich ist, die die eine der beiden Komponenten stärker angreifbar macht als die andere, wenn diese beiden Phasen aus Polymermaterialien bestehen, die voneinander in der einen oder andern Weise unterschieden sind, wobei je nach chemischen Grundvorstellungen Substanzen als nicht voneinander verschieden gelten, wenn sie nicht durch selektive Behandlungsvorgänge voneinander getrennt werden können.
In bezug auf die erfmdungsgemäss erhaltene, unter Bildung von Fasermaterialien aufspaltbare bzw. sonstige behandelbare Folie ist es daher möglich, eine vorherrschende Spaltungstendenz in einer der lamellaren Phasen, nämlich den sogenannten Zwischenlamellen, zu entwickeln, so dass das Abspalten dann mechanisch ausgeführt werden kann. Für diesen Zweck hat sich die lamellare Struktur als bedeutend wirksamer erwiesen als die fibrillare Struktur, die durch regelloses Mischen der Komponenten ausgebildet wird. Zur Ausführung eines selektiven Angriffes auf eine der beiden Phasen erweist
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teilweises Schmelzen oder ein selektiver chemischer Angriff mittels einer aktiven Substanz oder sogar eine
Bestrahlung, wenn die Anfälligkeit oder Empfindlichkeit der beiden Phasen hinsichtlich dieser Behandlungswege verschieden ist.
Bei dem nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Fasermaterial können die beiden Phasen aus demselben Polymeren, jedoch mit voneinander verschiedenem mittlerem Molekulargewicht bestehen, wobei die eine Phase einen höheren Anteil an niedermolekularer Substanz als die andere enthält.
Bei Verwendung derselben Art des Polymeren für die beiden Phasen wird eine ausgezeichnete Kohäsion zwischen den Phasen gewährleistet, wobei ein Überschuss an niedermolekularer Substanz in einer der Phasen die
Festigkeit dieser Phase vermindert und sie noch leichter spaltbar macht.
Andere Wege zur Steigerung der Spaltbarkeit einer der beiden Phasen sind beispielsweise die Einverleibung eines gemeinsamen Gleitmittels, wie Silikon oder Stearat, oder von Öltröpfchen, wobei das öl in dem Polymeren während der Extrusion absorbiert und beim Abkühlen des extrudierten Produktes abgetrennt wird.
Der besondere Vorteil der genannten Ausführungsformen liegt in der Vereinfachung der Produktion, weil kein spezieller Vorgang für die Entwicklung der Spaltbarkeit benötigt wird. Wenn jedoch die erfindungsgemäss erhaltene, aus Haupt- und Zwischenlamellen zusammengesetzte Folie bzw. das daraus durch Aufspaltung der
Folie bzw. durch Entfernen von einem der Polymermaterialien hergestellte Fasermaterial zur Erzeugung von
Gegenständen dienen soll, die im Gebrauche einem hohen Abrieb unterliegen können, sind die genannten
Ausführungsformen weniger empfehlenswert. In diesem Falle werden andere Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt, die den wichtigen Vorteil bieten, dass die Spaltbarkeit nach Ausführung des Spaltungsvorganges beseitigt oder wesentlich vermindert werden kann, was ein Fasermaterial von guter Scheuerfestigkeit ergibt.
Dies wird erreicht, wenn der Orientierungsgrad der Moleküle vom Grenzzustand weit entfernt liegt, wenn der Zusammenhalt zwischen den Phasen fest ist und'wenn die Entwicklung der Spaltbarkeit ein reversibler Prozess ist, d. h., dass die angegriffenen Phasen wieder fest werden, wenn der Vorgang, wie z. B. ein Quellen oder teilweises Schmelzen, unterbrochen wird. Die folgenden beiden Ausführungsformen der Erfindung zielen speziell auf die Herstellung eines festen Zusammenhanges zwischen den lamellaren Phasen ab.
Bevor diese Ausführungsformen erläutert werden, sei festgehalten, dass im Stande der Technik keine Vorgangsweise bekannt ist, um ein Polymermaterial zunächst durch Entwicklung einer latenten Spaltbarkeit aufspaltbar zu machen und dann, wenn nachfolgend eine Beständigkeit verlangt wird, die Spaltbarkeit wieder latent zu machen. Wie schon vorstehend erwähnt, gehört ein Verfahren zur Behandlung von Filmen aus Polyamiden oder andern Polymeren mit einem Quellmittel zur Ausbildung der Spaltbarkeit zum Stande der Technik ; da aber diese orientierten Filme immer eine Mikrostruktur ergeben, die Mikrofibrillen von regellos geformtem Querschnitt aufweist, ist der Effekt sehr verschieden. Wenn die bekannte Verfahrensweise benutzt wird, finden während des Spaltvorganges innere Verschiebungen statt, selbst dann, wenn tatsächlich kein Aufspalten erfolgt.
Infolgedessen ist das Material noch ziemlich spaltbar, wenn das Quellmittel schon entfernt ist.
Gemäss der Erfindung, bei welcher die Phasen lamellenförmig ausgebildet werden, sind die Spannungen viel gleichmässiger in der Folie verteilt und die Gefahr von zufälligen Verschiebungen wird dadurch vermindert.
Zur Herstellung einer guten Kohäsion zwischen den beiden Phasen ist gemäss einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Phasen aus verschiedenen kristallinen Polymeren bestehen, die geeignet sind, sich durch Kristallisation zu vereinigen, beispielsweise durch Mischkristallbildung. Die Mischkristallisation von ausgewählten Polymeren tritt in den Zwischenphasen üblicherweise spontan beim Abkühlen nach der Extrusion auf, doch kann anschliessendes Erwärmen zweckmässig sein. In manchen Fällen kann die Mischkristallisation auch in einer Stufe ausgeführt werden, in der die Folie schon in ein faserförmiges Material übergeführt worden ist.
So können die Phasen gemäss der Erfindung beispielsweise aus zwei verschiedenen Polyamiden bestehen oder es können beide Phasen aus Polyalkylenen bestehen, wobei jedoch die eine aus einem linearen oder isotaktischen Typus des in Betracht kommenden Polymeren hergestellt sein kann und die andere aus einem verzweigten Typus
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oder einem Typus mit relativ hohem Gehalt an ataktischen Produkten. Als ein weiteres Beispiel gemäss der
Erfindung sei angeführt, dass eine Phase aus einem kristallinen Homopolymeren und die andere hauptsächlich aus demselben Polymeren bestehen kann, welches jedoch durch Copolymerisation modifiziert wurde, um die
Anfälligkeit für eine Quellbehandlung zu erhöhen. Das Copolymere kann vorteilhaft als ein Pfropf-oder ein
Blockpolymeres ausgebildet sein.
Ebenfalls zum Zwecke der Herstellung einer guten Kohäsion zwischen den Phasen dient eine weitere
Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Phasen bloss darin voneinander unterscheiden, dass eine der beiden eine Zumischung eines verschiedenen Polymeren von grösserer
Empfindlichkeit für eine Lösungsbehandlung enthält. Wenn die Kristallisation der Polymerkristalliten stattgefunden hat, was in beiden Phasen geschieht, besteht zwischen den Lamellen ein fester Zusammenhang. Der
Zusatz eines andern Polymeren zu dem kristallinen Polymeren hat primär die Wirkung einer Modifizierung der
Empfindlichkeit gegen Lösungsmittel entweder im Hinblick auf eine höhere Empfindlichkeit gegen polare
Lösungsmittel oder auf eine höhere Empfindlichkeit gegen nicht polare Lösungsmittel.
Eine weitere Wirkung ist die Steigerung der Biegsamkeit, was auch für die Abriebfestigkeit des Spaltmaterials von Bedeutung ist.
Beispielsweise kann die eine Phase aus einer Kombination in Form einer innigen Mischung eines kristallinen
Polymeren von sehr geringer Empfindlichkeit gegen ein polares organisches Lösungsmittel, wie z. B. Polyäthylen,
Polypropylen, mit einem Elastomeren mit hoher Empfindlichkeit gegen diese Art von Lösungsmitteln bestehen, wie z. B. Polymethylacrylat, Polyäthylacrylat oder Polypropylacrylat bzw. Polyvinylacetat oder
Polyvinylpropionat. Die andere Phase kann dann entweder aus dem erwähnten kristallinen Polymeren oder einem
Gemisch desselben mit einem Elastomeren bestehen, das ebenfalls geringe Empfindlichkeit gegenüber polaren organischen Lösungsmitteln hat, wie z. B. Polyisobutylen. Zur Erleichterung des Vermischens der Substanzen in jeder dieser Phasen kann man Pfropf-oder Blockpolymeren zusetzen.
Eine Kombination der beiden letztgenannten Ausführungsformen besteht darin, für die beiden zur
Verbindung gelangenden Phasen, von welchen die eine ein Gemisch ist, zwei verschiedene kristalline Polymeren einzusetzen, die, wie schon vorstehend erwähnt, miteinander Mischkristalle zu bilden vermögen.
Eines dieser kristallinen Polymeren kann beispielsweise ein Pfropf-oder Blockpolymeres sein, von welchen der eine Bestandteil dem andern kristallinen Polymeren entspricht, doch wird-im Gegensatz zu dem vorgenannten Beispiel der Verwendung von Pfropf-oder Blockpolymeren als einziger oder Hauptbestandteil einer der beiden Phasen-diesem Polymeren hier ein kleiner Anteil eines Elastomers zugemischt, das zur Trennung der
Phasen bestimmt ist. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Oberflächenaktivität von Pfropf-oder
Blockpolymeren auch für die Bildung von wohl geformten Lamellen im Strangpresskopf nützlich ist.
Wie vorstehend angegeben, ist das nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugte Fasermaterial besonders für textile Anwendungszwecke geeignet.
Da die lamellare Struktur des erfindungsgemäss erhaltenen Produktes einer weitgehenden
Molekülorientierung entspricht, was sich auf die Eignung zur Bildung von Spalten von Oberfläche zu Oberfläche bezieht, können die bekannten Methoden zum Aufspalten von Filmen mit weitgehender Molekülorientierung auch auf die vorliegende Folie angewendet werden. Diese Methoden bestehen z. B. in einem Bürsten, Verwinden oder Reiben von schmalen Bändern des Materials, in einer Behandlung mit Ultraschallschwingungen oder in einem Strecken in der Richtung der geringeren Festigkeit, wenn das Material unter hohem Druck zwischen zwei Gummitransportbändern eingelegt wird.
Bevor der Hauptspaltprozess ausgeführt wird, ist es empfehlenswert, ein feines Aufspalten nur in der Nähe der Folienoberfläche auszuführen, wobei das Innere intakt bleibt. Dies kann unmittelbar nach dem Inberührungbringen mit einem Quellmittel, bevor dieses in das Innere eingedrungen ist, ausgeführt und durch Bürsten, Reiben oder Kratzen der Oberfläche mit einer Bürste oder einem Messerblatt bewirkt werden. Die Folie wird dadurch für die Bildung der endgültigen tiefen Spalten mit engen Abständen gut vorbereitet, doch muss das Quellmittel in die Innenteile eindringen, bevor noch der Hauptspaltprozess ausgeführt wird.
Ein Gegenstand mit Spalten an einer oder an beiden Oberflächen, aber nicht durch seinen Innenteil hindurch, ist jedoch direkt brauchbar für Anwendungszwecke, bei welchen eine durchgehende Porosität nicht erforderlich ist, aber ein textilartiges Aussehen verlangt wird.
In der Einleitung ist erwähnt, dass es ein Verfahren zum Aufspalten von orientierten Filmen durch Entwicklung eines Innendruckes gibt. Zu diesem Zweck sind dem Film Materialien einverleibt, die zur Entwicklung von Gasen oder Dämpfen gebracht werden können, oder auch solche Substanzen, die dazu beitragen können, einen osmotischen Druck durch eindringende Quellmittel hervorzubringen. Das erfindungsgemäss erhaltene Folienmaterial kann auch in Verbindung mit dieser allgemeinen Type von Aufspaltprozessen verwendet werden. Zur Erzielung einer Expansion wird das einverleibt Material dann in einer der beiden Lamellenphasen untergebracht, wobei die andere Phase bei Ausführung des Expansionsprozesses im wesentlichen unverändert bleibt.
Dies gibt grössere Freiheit bei der Wahl der Mittel für die Expansion, denn es ist nicht notwendig, strikte zu verhindern, dass die thermoplastischen Substanzen ihre Orientierung einbüssen.
Obwohl das Vorhandensein einer Orientierung im allgemeinen empfehlenswert ist, ist dies, wie bereits erwähnt, keine unbedingte Voraussetzung für das Aufspalten des erfindungsgemäss erhältlichen Folienmaterials.
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Ein einfaches Beispiel der Anwendung der Methode des Aufspaltens durch Innendruck im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist die Verwendung eines flüchtigen Quellmittels zur Expansion einer der beiden Folienphasen. Ein anderes Beispiel ist die Einverleibung einer osmotisch aktiven Substanz bei der Erzeugung des Folienmaterials, d. h. einer Substanz, welche in dem zu verwendenden Quellmittel gut löslich ist.
Wenn eine solche Substanz in die dem Quellvorgang zu unterwerfende Phase einverleibt wird, kann diese Phase durch Osmose aufgelockert werden, doch ist es im allgemeinen empfehlenswert, ein Aufspalten durch Innendruck mit Vorsicht anzuwenden und bloss als Ausgangspunkt für einen darauffolgenden mechanischen Aufspaltvorgang zu benutzen, weil es gewöhnlich wichtig ist, in dem Spaltmaterial eine gute Kohäsion aufrechtzuerhalten. Der Vollständigkeit halber ist zu sagen, dass tatsächlich die beiden Phasen des Fasermaterials aus identischen Substanzen bestehen können, mit Ausnahme der Zusatzmittel für die Osmose, die bloss in einer der Phasen dispergiert sein sollen.
Als weiteres Beispiel ist Kalziumkarbonat oder eine ähnliche gasentwickelnde Substanz zu nennen, die einer der Phasen einverleibt werden kann, wobei der Quellvorgang mit einer Säure ausgeführt wird, um eine Gasentwicklung hervorzurufen.
Ein Aufspalten von so grosser Tiefe, dass im wesentlichen alle Teile der Phasen voneinander getrennt werden, empfiehlt sich gewöhnlich nicht. Es ist jedoch im allgemeinen vorzuziehen, die Spalten eng genug beieinander anzuordnen, um die Fasern in Form von Lamellen zu erzeugen. Dieses Gefüge ist besonders vorteilhaft für die Erzeugung von nicht gewebten Textilmaterialien, denn die Lamellen, die wie eine Art von Flor aufrecht stehen, verleihen dem Textilgebilde besseren Griff und besseres Aussehen.
Diese Art von Textilgebilde wurde nun weiter verbessert, wobei ein neuartiges dreidimensionales Gebilde von verbesserter Flexibilität und grösserer Oberfläche erzielt wird, das aus lamellenartigen oder plättchenförmigen Polymersegmenten besteht, die untereinander im wesentlichen durch Fasern aus dem andern Polymeren verbunden sind. Von jeder dieser flachen Oberseiten der Lamellen oder Flocken steht eine Vielzahl der Fasern an Stellen weg, die relativ eng nebeneinanderliegen und die über die ganze Oberfläche in beiden Dimensionen derselben verteilt sind. Diese Fasern bringen brückenartige Verbindungen zwischen benachbarten Lamellen oder Flocken zustande.
Dieses neue Produkt kann durch Abspalten von Teilen aus dem vorgenannten Folienmaterial hergestellt werden, das aus zwei lamellenartigen oder flockenartigen Phasen besteht, die aus miteinander verträglichen Polymersubstanzen gebildet sind, wenn diese Folie in einer Richtung quer zu den Zwischenphasen orientiert ist
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zweiten Lamelle, wobei sich der Spaltvorgang dann quer durch die genannte Lamelle vollzieht. Es ist jedoch vorzuziehen, dass der Winkel zwischen den Zwischenphasen und der Richtung der Orientierung relativ klein ist, weil dies sowohl die Orientierung als auch das Aufspalten erleichtert.
Ein Winkel zwischen der Orientierungsrichtung und den Zwischenphasenflächen kann beispielsweise erhalten werden, wenn die Folie in Schlauchform mit im wesentlichen langgestreckten Lamellen erzeugt wird und wenn dieser Schlauch spiralenförmig in bekannter Weise zu einem Band geschnitten wird, wobei dieses Band anschliessend in der Längsrichtung gestreckt wird, um eine der beiden Phasen für das Aufspalten in Fasern geeignet zu machen.
Der Ausdruck "Fasern" wird hier in dem Sinne gebraucht, dass diese Bauelemente, selbst bei der grössten Dimension ihres Querschnittes, noch viel kleiner als die kleinste Dimension der Oberflächen sind, welche durch die Fasern verbunden werden. Diese Fasern haben jedoch oft selbst eine flache Gestalt.
Die die sogenannten Hauptlamellen aufbauende Phase, die nicht aufgespalten werden soll, besteht vorzugsweise aus einem Polymermaterial, das zäher als das Material in der andern Phase ist, jedoch das Vermögen besitzt, sich mit der letztgenannten gut zu vereinigen. Zur Erzielung einer ausreichenden Zähigkeit kann die erste Phase auf einer Substanz aufgebaut werden, die im allgemeinen dieselbe Zusammensetzung wie die zweite Substanz hat, jedoch eine wesentlich höhere Rissbeständigkeit aufweist, als z. B. eine Substanz, wie sie durch Copolymerisation oder durch Vermischen mit einem verträglichen Elastomeren oder nach andern wohlbekannten Methoden erhalten wird.
Die aufzufasernde, die sogenannten Zwischenlamellen aufbauende Phase kann anderseits vorteilhaft als ein Material mit einem Gehalt an einer Substanz vorliegen, welche die Rissbeständigkeit herabsetzt, wie z. B. ein Gleitmittel oder eine Modifikation von niedrigerem Molekulargewicht des Polymeren der rissbeständigen Phase.
Das Aufspalten kann nach wohlbekannten Methoden ausgeführt werden, wie Hämmern, Biegen über scharfe Kanten, Reiben oder Scheuern der Oberflächen oder Strecken in einer Richtung, die quer zur Orientierungsrichtung verläuft. Gewöhnlich wird die nicht aufgespaltene Phase zur gleichen Zeit, in der die andere Phase zu Fasern aufgespalten wird, mehr oder weniger stark gedehnt oder verdickt.
In manchen Fällen kann das Orientieren und Aufspalten gleichzeitig erfolgen und lediglich durch einen Streckvorgang bewirkt werden, insbesondere wenn die spaltbare Phase verhältnismässig grobe Körner eines Gleitmittels enthält und wenn weiters die Orientierung bei einer relativ niedrigen Temperatur ausgeführt wird.
Ein Gegenstand der vorstehend beschriebenen Art, der aus lamellenartigen oder plättchenförmigen Polymeren besteht, die durch Fasern aus einem andern Polymeren verbunden sind, kann auch aus einer Folie
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solcher Art hergestellt werden, in welchem die beim Auffaserungsvorgang nicht angegriffenen Lamellen des Polymeren (die Hauptlamellen) in grösseren Abständen vorliegen, wobei die dazwischenliegenden Abstände aus dem bzw. den aufzufasemden Polymeren (den Zwischenlamellen) bestehen. Auf diese Weise würde der Umfang des entstehenden Gegenstandes vergrössert werden, weil die die Verbindung herstellenden Fasern offensichtlich einen wesentlich kleineren Querschnitt haben als jener der Lamellen.
Es ist auch klar, dass bei der erfindungsgemässen Erzeugung der Folie die Viskosität der zu benutzenden Polymeren bei der Ausbildung der lamellaren Struktur eine gewisse Rolle spielt. So werden, wenn im wesentlichen gleiche Anteile der Polymeren für die Herstellung der Folie benutzt werden, die besten Resultate erzielt, wenn die Viskosität der Polymeren ungefähr dieselbe ist.
Zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemäss erhaltenen Produkte und deren Herstellungsweise wird auf
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einen Längsschnitt durch einen Teil der Strangpressvorrichtung zur Herstellung der Folie nach Fig. 2 und Fig. 5 einen entsprechenden Querschnitt. Fig. 6 stellt einen Teil einer Strangpressvorrichtung zur Erzeugung der Folie gemäss Fig. 1 und 3 schematisch dar, Fig. 7 zeigt einen entsprechenden Querschnitt. Fig. 8 stellt die Vorrichtung gemäss Fig. 6 und 7 schematisch in Seitenansicht dar. Fig. 9 zeigt im Querschnitt in einem grösseren Massstab
Einzelheiten der Extrudiervorrichtung nach den Fig. 6, 7 und 8, womit die Bildung von Lamellen veranschaulicht wird. Fig. 10 stellt den feststehenden Teil eines zylindrischen Strangpresskopfes für die erfindungsgemässe
Herstellung der Folie im Querschnitt dar.
Fig. 11 zeigt einen Abschnitt des beweglichen Teiles des
Strangpresskopfes von Fig. 9 im Querschnitt. Fig. 12 veranschaulicht schematisch die Verwendung von zwei
Strangpressen mit einem gemeinsamen Strangpresskopf zur Erzeugung der vorliegenden Folie in Schlauchform, wobei der Schlauch, schraubenlinienförmig unter Bildung einer ebenen Folie geschnitten und diese in
Längsrichtung gestreckt wird. Fig. 13 zeigt zwei durch Fasern miteinander verbundene Lamellen in vergrösserter perspektivischer Ansicht, Fig. 14 zeigt, ebenfalls im Schaubild, eine Vorrichtung zum Auffasern der Folie.
Die Folie gemäss Fig. 1 und 3 besteht aus Lamellen-l und 2-aus thermoplastischen Polymeren mit verschiedenen Eigenschaften. Die Folie kann beispielsweise in Dicken bis zu 2 mm oder mehr hergestellt und dann parallel zur Folienebene in Folien von geringerer Dicke geschnitten werden.
Bei der Folie von Fig. 2 sind die Lamellen--2--in Längsrichtung in eine Anzahl von kleineren Lamellen --3-- unterteilt.
Die Grenzflächen zwischen den Lamellen sind gewöhnlich gekrümmt, wobei die Tangenten einen Winkel bis zu 900 gegen die Folienebene bilden. Die Dicke der Lamellen ist normalerweise unter einem Zehntel Millimeter und kann vorteilhaft auch nur einige J. l betragen.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, bilden die Grenzen zwischen den Lamellen im wesentlichen parallele Linien, doch müssen die Lamellen nicht kontinuierlich in der Längsrichtung durchgehen. Im Gegenteil, eine diskontinuierliche Struktur, wie in Fig. 3 dargestellt, ist in verschiedener Hinsicht vorteilhaft.
Zur Erzeugung der Folie gemäss Fig. 2 kann eine Extrudiervorrichtung benutzt werden, deren Extrusionsschlitz in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht ist. Dieser Schlitz--4--ist durch eine grössere Anzahl von parallel angeordneten Stahlblättern (Querstegen)--5--unterteilt, die von einer Seite des Schlitzes zur andern reichen. Jeder der Zwischenräume --6-- zwischen den Stahlblättern--5--ist mit einer Leitung --7-- im Strangpresskopf verbunden, welcher Leitung--7--ein geschmolzenes Gemisch der beiden Polymeren mit verschiedenen Eigenschaften aus einem (nicht dargestellten) Extruder zugeführt wird.
Das Gemisch besteht aus teilweise langgezogenen Tröpfchen des einen Polymeren in dem andern ; beim Auspressen aus dem Extrusionsschlitz rufen die Stahlblätter --5-- eine laminare Strömung hervor, die die flüssigen Polymeren in ein lamellenartiges Gefüge überführt, wie dies in Verbindung mit Fig. 9 speziell beschrieben ist.
Nach dem Austritt aus dem Schlitz--4--wird Kühlung angewendet, um die Folie zu verfestigen.
Eine Folie mit dem in den Fig. 1 und 3 dargestellten Gefüge unter Verwendung eines Strangpresskopfes kann erzeugt werden, wie er in den Fig. 6 bis 9 veranschaulicht ist. Dieser Strangpresskopf besteht aus einem feststehenden Teil--8--und einem beweglichen Teil--9--. Der feststehende Teil hat einen Extrusionsschlitz--10--, der durch Stahlblätter (Querstege)--11--in ähnlicher Weise wie in den Fig. 4 und 5 unterteilt ist, wobei jedoch die Zwischenräume abwechselnd mit Leitungen--12 und 13--in Verbindung stehen, denen die Polymeren durch separate (nicht dargestellte) Extruder zugeführt werden.
Der Schlitz --10-- verläuft durchgehend durch den beweglichen Teil--9--und wird hier durch zwei Reihen von Stahlblättern (Querstegen),-14 und 15-unterteilt, wobei die letztgenannte Blätterreihe in der Mitte zwischen und unterhalb der erstgenannten Reihe, also versetzt angeordnet ist.
Der Teil-9-weist Räder-16-auf, die auf Schienen --18-- laufen und welcher Teil mittels einer angelenkten Stange-19-, die von einem Exzenter --20-- angetrieben wird, vor-und rückwärts bewegt wird.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist in Fig. 9 erläutert. Durch die Leitungen-12 und 13-werden die Polymeren in flüssigem Zustande in die Zwischenräume zwischen den Stahlblättern-11-in dem Schlitz
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- des feststehenden Teils--8--des Extrudierkopfes eingepresst. Beim Hin- und Hergang des beweglichen Teils--9--trennt jedes der Stahlblätter --14-- zuerst eine Schicht einer Lage des einen Polymeren und dann einer Lage des andern Polymeren usw. ab. Während seines Abwärtsganges durch die Zwischenräume zwischen den Blättern --14-- wird durch die Reibung mit den Oberflächen der Stahlblätter das diesen Oberflächen am nächsten liegende Material in seiner Bewegung verzögert und die verschiedenen Schichten werden, wie dargestellt, mehr oder weniger stark gekrümmt.
Beim Auftreffen auf die Kanten der Blätter-15-werden die Ströme in der Mitte geteilt und dieser Vorgang wiederholt sich, wie Fig. 9 zeigt, auch beim Durchgang durch die Zwischenräume zwischen der letzten Reihe der Stahlblätter.
Zur Regulierung der Reibung und zur Sicherung eines gleichmässigen Durchströmens der Polymeren kann ein Schmiermittel, beispielsweise ein entsprechendes Monomeres, durch eine Leitung --21-- im feststehenden Teil-8-in den Zwischenraum zwischen dem Teil-8-- und dem beweglichen Teil --9-- eingeführt werden, um die Oberflächen des Teils des Schlitzes der in dem beweglichen Teil--9--liegt, zu schmieren.
Die Dicke dieses Zwischenraumes zwischen den Teilen--8 und 9-kann mit Hilfe von Schrauben --22-- reguliert werden, die auf den Teil8 in der Weise einwirken, dass sie ihn zum oder vom Teil --9-- bewegen.
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und 13--, die abwechselnd mit den Zwischenräumen zwischen den Blättern --11-- verbunden sind.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch den beweglichen Teil--9--mit Blättern--14--. Im Betriebe
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-24--,Fig. 12 veranschaulicht, wie eine schlauchförmige Folie gemäss der Erfindung mittels des zylindrischen
Extrudierkopfes entsprechend den Fig. 10 und 11 hergestellt und darauffolgend aufgearbeitet werden kann. Die
Extruder-26 und 27-führen Polymeren von verschiedenen Eigenschaften dem stationären Teil-8-des kreisförmigen Extrudierkopfes zu. Während des Durchganges durch den rotierenden Teil--9--wird eine schlauchförmige lamellen artige Folie --28-- geschaffen, die bei-29-schraubenlinienförmig aufgeschnitten und durch ein Rollenpaar--30--abgezogen wird.
Ein weiteres Rollenpaar --31--, das mit grösserer
Umfangsgeschwindigkeit arbeitet, kann zum Strecken der lamellenförmigen Folie benutzt werden, um dem einen oder den beiden Polymeren eine Orientierung zu verleihen. Bei dem entstehenden Folienmaterial bildet die
Längsrichtung der Lamellen einen Winkel mit der Längsrichtung der Folie.
Fig. 13 zeigt, wie eine Auffaserungsbehandlung die Lamellen --32-- aus dem einen Polymeren intakt lassen kann, während die Lamellen des andern Polymeren zu feinen Fasern--33--aufgespalten werden, die die Lamellen --32-- miteinander verbinden.
Eine Vorrichtung, mit der die erfindungsgemäss erhaltene Folie einer Auffaserungsbehandlung unterworfen werden kann, ist in Fig. 14 schematisch dargestellt. Die Folie --34-- wird durch Walzen --35-- zwischen zwei stationären Backen --36-- vorgeschoben. Hinter den Backen --36-- befindet sich ein weiteres Paar von Backen--37--, die eine auf-und abwärtsschwingende Bewegung und gewünschtenfalls auch eine seitliche Bewegung ausführen, wodurch die Folie einer Reihe von scharfen Biegungen bzw. Knickungen über die Kanten der feststehenden Backen --36-- unterworfen wird.
Durch ein Paar von federbelasteten Backen-38-, die an den Backen --37-- scharnierartig befestigt sind, wird der Durchgang durch das Backenpaar-37verzögert und das aufgefaserte Produkt verdichtet.
In den folgenden Beispielen sind die Grundsätze der Erfindung weiter erläutert.
In allen Beispielen wird der Schmelzindex gemäss der Norm ASTM D 1238-57T für Polyäthylen und Polyisobutylen unter der Bedingung E und für Polypropylen unter einer modifizierten Bedingung E bestimmt, wobei die Modifikation darin besteht, dass die Temperatur auf 2300C erhöht wird, während die Bestimmung für Polyamide unter der Bedingung K erfolgt.
Beispiel l : Die beiden in diesem Beispiel benutzten Polymeren sind Polyäthylen einer Dichte von 0, 96 und mit einem Schmelzindex von 0, 2, d. h. ein hochkristallines Polyäthylen von hohem Molekulargewicht, sowie ein Polyäthylen einer Dichte von 0, 92 und mit einem Schmelzindex von 20, d. h. ein niederkristallines und niedermolekulares Polyäthylen, wobei das letztgenannte 20Gew.-% der Gesamtmenge der beiden Polymeren ausmacht.
Es wird ein grobes Gemisch, das durch Vermischen der beiden Polymeren in Körnerform erhalten wurde, angewendet und durch einen Extruder geschickt, der mit einem Extrudierkopf gemäss Fig. 4 und 5 der Zeichnungen ausgestattet ist. Die entstehende Folie bzw. Platte mit einer Dicke von 1 cm wird mittels eines bandförmigen Messers in dünnere Folien von 0, 5 mm Dicke aufgeschnitten.
Die entstehenden Folien sind, ohne dass eine Streckbehandlung zur Orientierung der Polymeren notwendig wäre, hoch spaltbar.
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Beispiel 2 : Dieses Beispiel veranschaulicht die Erzeugung einer lamellenartig aufgebauten Folie zur
Auffaserung nur einer Phase, unter Verwendung von Polyäthylen niederer Dichte als Grundmaterial in beiden
Phasen, wobei eine Phase, die die Zwischenlamellen bildet, durch Zumischung von relativ niedermolekularem
Polymeren brüchig gemacht wird und die andere Phase, die die Hauptlamellen bildet, durch Zumischen eines
Elastomeren zäh gemacht wird.
Die zähe Phase wird aus einem Gemisch von Polyäthylen einer Dichte von 0, 92 und mit einem
Schmelzindex von 2, und von Polyisobutylen mit einem Schmelzindex von 1 erzeugt, wobei das Polyisobutylen
30 Gew.-% der gesamten Mischung ausmacht.
Die brüchige Phase wird aus einem Gemisch von Polyäthylen einer Dichte von 0, 92 und mit einem
Schmelzindex von 0, 2 mit Polyäthylen einer Dichte von 0, 92 und einem Schmelzindex von 20 in solchen
Anteilen erzeugt, dass für diese Phase dieselbe Viskosität bei 250 C wie für das Gemisch der zähen Phase erhalten wird.
Die beiden Polymermischungen werden durch getrennte Extruder einem Extrudierkopf gemäss den Fig. 10 und 11 zugeführt und bei einer Temperatur von 250 C unter Bildung einer schlauchförmigen Folie mit einer
Dicke von 1 cm extrudiert. Der Schlauch wird schraubenlinienförmig unter Bildung eines Bandes des
Folienmaterials aufgeschnitten, das dann parallel zur Folienebene unter Bildung von Filmen von 0, 5 mm Dicke aufgeschnitten wird. Diese Filme bestehen aus abwechselnd angeordneten Lamellen (Haupt- und
Zwischenlamellen) der beiden Phasen, wobei diese Lamellen eine durchschnittliche Dicke von etwa 20 jU haben und mit der Filmebene einen Winkel einschliessen.
Durch Strecken der Filme in einem Verhältnis von 3 : 1 werden die Lamellen der brüchigen Phase (Zwischenlamellen) leicht zu Fasern aufgespalten, welche die Lamellen der zähen Phase (Hauptlamellen) miteinander verbinden.
Beispiel 3 : Dieses Beispiel ist in den meisten Punkten gleich dem Beispiel 2, wobei jedoch das
Grundpolymere der beiden Phasen Polypropylen an Stelle von Polyäthylen ist.
Die zähe Phase besteht aus Polypropylen vom Schmelzindex 0, 7 in einer Qualität von im wesentlichen gleichmässiger Molekülkettenlänge.
Die brüchige Phase besteht aus Polypropylen vom Schmelzindex 0, 1, welchem Polyäthylen einer Dichte von 0, 92 und mit einem Schmelzindex von 20 in einem solchen Verhältnis zugemischt wird, dass im wesentlichen dieselbe Viskosität bei 3000C wie die der zähen Phase erreicht wird.
Das Extrudieren erfolgt bei 300 C gemäss der in Beispiel 2 beschriebenen Vorgangsweise.
Die Dicke der Lamellen ist sogar hier ungefähr 20 fl, doch sind die erhaltenen Filme von 0, 5 mm Dicke ohne Reckung hoch spaltbar.
Beispiel 4 : Dieses Beispiel zeigt, wie die Spaltbarkeit durch Bestrahlung hervorgerufen werden kann und wie die Phasen schon bei geringen Mengen von Zusatzstoffen voneinander verschieden sein können.
Die die Hauptlamellen bildende zähe Phase besteht aus einem handelsüblichen Polypropylen vom
Schmelzindex 0, 7, das Antioxydantien enthält und dem Russ in einer Menge von 2 Gew.-% zugemischt ist.
Die die Zwischenlamellen bildende brüchige Phase besteht aus derselben Art von Polypropylen, jedoch ohne Antioxydantien und Russ.
Es wird in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise eine Folie von 1 cm Dicke erzeugt, die zu 0, 2 mm dicken Filmen geschnitten wird. Die mittlere Dicke der Lamellen beträgt etwa 50 ju.
Bei 3 Monate langem Aussetzen an der Atmosphäre wird die brüchige Phase weitgehend zersetzt und auf diese Weise spaltbar gemacht. Eine Auffaserungsbehandlung führt dazu, dass die brüchige Phase zu Fasern aufgespalten wird, die die Lamellen der zähen Phase miteinander verbinden.
Beispiel 5 : Dieses Beispiel zeigt die Verwendung von Lösungsmitteln, um das Folienmaterial gemäss der Erfindung spaltbar zu machen.
Die lösungsmittelbeständige Phase besteht aus Polyäthylen der Dichte 0, 96 und vom Schmelzindex 1, 0. Die lösungsmittelempfindliche Phase besteht aus Polyäthylen der Dichte 0, 92 und vom Schmelzindex 1, 0.
Die Extrusion erfolgt bei 250 C, die entstehende Platte von 1 cm Dicke wird zu Filmen von 0, 5 mm Dicke geschnitten. Die Filme werden mit Xylol bei einer Temperatur von 850C etwa 10 sec lang behandelt und dann abgekühlt. Diese Behandlung führt zu einer leichteren Spaltbarkeit der Oberflächenschichten der lösungsmittelempfmdlichen Phase der Filme. Beim Auffasern werden diese Teile aufgespalten, wobei die beständigen Lamellen (Hauptlamellen) intakt bleiben. Bei Wiederholung dieser Vorgangsweise erhält man schliesslich Lamellen der beständigen Phase, die durch Fasern aus der empfindlichen Phase miteinander verbunden sind.
Beispiel 6 : Dieses Beispiel gleicht dem Beispiel 5, wobei jedoch als Polymeren Polyamide dienen.
Die beständige Phase besteht aus Polycaprolactam vom Schmelzindex 8 und die empfindliche Phase aus einem Copolymeren von Caprolactam und Adipinsäure und Hexamethylendiamin vom Schmelzindex 8.
Die Temperatur des Extrudierkopfes wird auf 280 C gehalten und das erhaltene Folienmaterial von 1 cm Dicke zu Filmen von 0, 5 mm Dicke geschnitten. Die mittlere Dicke der Lamellen beträgt 20 u.
Die Filme werden 24 h in Äthanol getaucht, wodurch ein starkes Quellen des Copolymeren bewirkt wird.
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Beim nachfolgenden Eintauchen während 1 h in Wasser bildet das Copolymere ein brüchiges Gel. Unterwirft man die Filme dann einer Auffaserungsbehandlung, so bricht oder spaltet sich die Gelphase und ergibt Spaltfasern.
Diese Fasern sind mit der Polycaprolactamphase fest verbunden.
Beispiel 7 : Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung von härtbaren Polymeren in der erfindungsgemäss erhaltenen Folie.
Das Polymere der beständigen Phase ist ein Vorkondensat vom Polyestertyp, das durch Vermischen von 12Gew.-Teilen Polypropylenglykol vom Äquivalentgewicht 600 mit IGew.-Teil Toluoldiisocyanat und von 0, 1 Gew.-Teile Stannooctoat als Beschleuniger erzeugt wird. Das Gemisch wird 24 h bei Raumtemperatur gehalten, nach deren Ablauf keine weitere Kondensation stattfindet.
Das Polymere der brüchigen Phase wird aus demselben Glykol und demselben Isocyanat in einem
Verhältnis von 12Gew.-Teilen zu 3, 5 Gew. -Teilen durch Vermischen und Stehenlassen hergestellt, bis die
Viskosität bei Raumtemperatur gleich der des Polymeren der beständigen Phase ist.
Die Polymeren werden unter Verwendung der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Vorrichtung extrudiert.
Die Extrusion erfolgt bei Raumtemperatur, wobei Oleinsäure als Schmiermittel benutzt und der
Extrusionsschlitz auf nur 0, 5 mm Dicke eingestellt wird. Die erhaltene Folie wird gestreckt, um die Dicke auf
0, 1 mm zu vermindern, und dann 15 min lang auf 500C erwärmt, wobei es von mit Schmiermittel versehenen
Stahlplatten oder-bändern getragen wird. Diese Wärmebehandlung bewirkt eine Härtung der beständigen Phase.
Eine nachfolgende Behandlung mit Dampf bei 100 C bewirkt eine Entwicklung von Kohlendioxyd und dadurch eine Expansion der brüchigen Phase zu einem Schaum, der die nichtgeschäumten Lamellen verbindet.
Beispiel 8 : Dieses Beispiel erläutert die Erzeugung einer lamellenartig aufgebauten Folie, wobei eine der Phasen expandiert wird.
Für die eine Phase wird Polystyrol mit einem Molekulargewicht von etwa 50000, berechnet als das
Gesamtgewicht aller Moleküle, dividiert durch die Gesamtanzahl aller Moleküle, benutzt.
Für die andere Phase wird dasselbe Polystyrol benutzt, in welchem 5 Gew.-% Wasser fein verteilt sind.
Die beiden Materialien werden unter Verwendung der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Vorrichtung und nach der in Beispiel 2 beschriebenen Methode extrudiert. Die Temperatur des extrudierten Materials betrug 1300C.
Die Lamellen der Polystyrol-Wasser-Phase expandieren, sobald das Folienmaterial den Extrudierkopf verlässt.
Beispiel 9 : Die Folie dieses Beispiels eignet sich ausgezeichnet zur Erzeugung von Produkten für textile Zwecke mit einer Struktur gemäss der in Fig. 13 dargestellten Art.
Die Polymeren für die beiden Phasen sind dieselben wie in Beispiel 2, wobei aber das Polyäthylen der brüchigen Phase mit einem Schmelzindex von 0, 2 eine Dichte von 0, 96 aufweist. Ebenso ist auch die Extrusionstemperatur und die weitere Vorgangsweise bis zum Schneiden des Schlauches, das schraubenlinienförmig erfolgt, dieselbe. Das so erhaltene flache Band wird parallel zur Folienebene geschnitten, wobei 0, 5 mm dicke Filme erhalten werden.
Diese Filme werden bei einer Temperatur von 700C im Verhältnis von 4 : 1 gereckt, wobei die Streckbehandlung in einer solchen Richtung ausgeführt wird, dass die beim Recken entstehende Orientierungsrichtung einen Winkel von etwa 50 mit der Hauptlängsrichtung der Lamellen einschliesst.
Die Lamellen der brüchigen Phase werden nun leicht durch eine mechanische Behandlung zu Fasern aufgespalten. Ein anschliessender seitlicher Streckvorgang bei 70 C vermindert effektiv jede Tendenz zu einer weiteren Aufspaltung.
Beispiel 10 : Eine Folie für denselben Zweck wie jene gemäss Beispiel 9 kann auch bei Verwendung von Polypropylen als Grundpolymeren für die beiden Phasen erzeugt werden.
Die beständige Phase besteht aus Polypropylen vom Schmelzindex 0, 7, vermischt mit Polyisobutylen vom Schmelzindex 1, wobei der letztgenannte Bestandteil in einer Menge von 30 Grew.-% des Gemisches vorliegt.
Die brüchige Phase besteht aus einem Gemisch von Polypropylen vom Schmelzindex 0, 1 und Polyäthylen der Dichte 0, 92 und vom Schmelzindex 20 in solchen Anteilen, dass eine Viskosität bei 3000C erhalten wird, die gleich der des Polymergemisches der beständigen Phase ist.
Die Temperatur des Strangpresskopfes wird während des Extrudierens auf 3000C gehalten, wobei eine 1 cm dicke Folie erhalten wird. Die Lamellen haben eine mittlere Dicke von etwa 30 je.
Die Filme werden bei 1200C in schräger Richtung in einem Verhältnis von 6 : 1 gestreckt, wobei der Winkel zwischen der Orientierungsrichtung und der Hauptlängsrichtung der Lamellen nach dem Strecken etwa 3 beträgt.
EMI8.1
ersetzt.
Die beständige Phase besteht aus Polycaprolactam vom Schmelzindex 8 und die brüchige Phase aus einem Gemisch von Polycaprolactam vom Schmelzindex 1 und einem Copolymeren (Nylon 6 A) aus Caprolactam und Adipinsäure und Hexamethylendiamin mit einem Schmelzindex von 30.
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Die Anteile der Komponenten dieses Gemisches werden so eingestellt, dass die beiden Phasen im wesentlichen dieselbe Viskosität bei 280 C aufweisen, auf welcher Temperatur der Strangpresskopf während des Strangpressens gehalten wird.
Das entstehende Folienmaterial von 1 cm Dicke wird zu Filmen von 0, 5 mm Dicke geschnitten, wobei die Lamellen dieser Filme eine mittlere Dicke von etwa 20 Jl haben.
Die Filme werden bei 160 C und mit einem Verhältnis von 4 : 1 in solcher Weise gereckt, dass der Winkel zwischen der Orientierungsrichtung und der Hauptlängsrichtung der Lamellen etwa 50 beträgt.
Die Filme werden 2min auf 160 C erhitzt und dann in Äthanol getaucht, so dass die Lamellen der brüchigen Phase stark aufquellen können. Nach dem Quellen werden die Filme einer Auffaserungsbehandlung unterworfen und die Fasern durch seitliches Strecken bei 120 C stabilisiert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von synthetischen, aus mindestens einem Polymermaterial bestehenden Fasermaterialien, insbesondere für die Weiterverarbeitung zu Textilprodukten aus Faservliesen, Garnen und Fasern, bei welchem Verfahren durch Extrudieren eine aus zwei oder mehreren Polymermaterialien bestehende Folie hergestellt wird, wobei diese Polymermaterialien getrennte Phasen in der Folie bilden, und die extrudierte Folie einer physikalischen und/oder chemischen Behandlung unterworfen wird, um die Folie zu spalten und/oder eines der Polymermaterialien ganz oder teilweise aus der Folie zu entfernen, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Polymermaterialien durch in einem Strangpresskopf in Abständen voneinander angeordnete Öffnungen (6, 10)
in Form von getrennten Teilströmen extrudiert werden und dass diese Teilströme zu einer aus Haupt- und Zwischenlamellen zusammengesetzten Folie miteinander vereinigt werden, in welcher die flächigen Oberflächen der einzelnen Lamellen einander gegenüberliegen und die seitliche Dimension (Breite) jeder Lamelle sich wenigstens über einen Teil der Dicke der Folie erstreckt, und dass die Aufspaltung der Folie bzw. das Entfernen von einem der Polymermaterialien (der Zwischenlamellen) so weitgehend durchgeführt wird, dass die Lamellen des andern Polymermaterials (Hauptlamellen) im wesentlichen voneinander getrennt werden.
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