CS210569B1 - Způsob výroby vysoce fibrilovanýoh částic ze syntetických polymémích materiálů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká materiálu pro výrobu vláknitých útvarů jako je papír, karton, nebo lepenka splstováním za mokra ze syntetických materiálů. Při výrobě vysoce fibrilovanýoh částic se roztok syntetiokého polymeru, nebo kopolymerů přivádí do svého srážedla v oblasti intenzivního pole mechanického kmitání. Toto pole vznikající u tvarovací trysky hydrogenerátora je vyvoláváno pohybovou energií proudící kapaliny

Description

Vynález ee týká materiálu pro výrobu vláknitých útvarů jako je papír, karton nebo lepenka, splstováním za mokra.

Je známá vyrábět tyto vláknitá útvary ze syntetických vláken. Většina druhů syntetických vláken se však jen obtížně spistuje a vláknité útvary z nich vyrobené mají nízkou pevnost za mokra. Příčinou špatného splstování je špatná fibrilovatelnost syntetických vláken. Poněkud lepšíoh výsledků se dosahuje použitím vláken s gelovitou porézní strukturou (t.zv. nezkolabovaná vlákna).

Za účelem zlepšení fibrilace vláken se syntetická vlákna zhmožďují před rafinaoí (viz US pat. č. 3,364.102). Rovněž je známé z US pat. č. 3,402.231 zvyšovat fibrilaci syntetických vláken vytlačováním směsi polymer - voda - sodná sůl karboxymethylcelulozy do proudu páry. Nověji se používá k výrobě vláknitých útvarů ze syntetických vláken t.zv. fibridů, což jsou chomáče schopné splstování do vláknité struktury, které se připravují srážením syntetického materiálu za současného drcení a míchání (viz US pat. č. 2,999.788) Vzdor všem uvedeným postupům zůstávají stupeň fibrilace a schopnost splstování syntetických vláken relativně nízké. Vláknité útvary z těchto vláken vyrobené mají nízkou pevnost za mokra a obtížně se snímají ze síta papírenského stroje.

Uvedené nedostatky odstraňuje tento vynález. Předmětem vynálezu je způsob výroby vysoce fibrilovaných částic ze syntetických polymerních materiálů, podle kterého se roztok syntetického polymeru nebo kopolymeru přivádí do svého srážedla v oblasti intenzivního pole meohaniokého kmitání o frekvenci 5-25 kHz vyvolávaného pohybovou energií proudící kapaliny.

Jako syntetického polymemího materiálu pro výrobu vysoce fibrilovaných částic, postupem podle vynálezu lze použít výhradně syntetické polymemí materiály schopné vytvářet roztoky, které je možno koagulovat ve vhodném srážedle. Tyto polymemí materiály jsou představovány v podstatě texmosetiokými pryskyřicemi, kondenzačními polymery obsahujícími amidové řetězce (na příkl. polyhexametylénadipamid, polyme tafenylenylenisoítalamid kopolyamidy z oca 20 % polyhexametylénadipamidu a cca 80 % polykaproamidu, dále pak kopolyamidem polyhexametylénadipamidu, v němž cca 15 - 14 % dusíkových atomů amidu obsahuje metoxymetylénové substituenty, dále kondenzačními produkty obsahujícími esterové řetězce (např. kopolyester etyléntereftalátu a etylénisoftalátu v poměru 80:20), dále kondenzačnimi polymery obsahujícími uretanové řetězce nebo močovlnové řetězce a dále též adičními polymery (např. akrilonitrilu, v němž polymerem je kopoíymer obsahující cca 94 % akrylonitrilu a 6 % metáLakrylátu) a rovněž plastifikovanými adičními polymery (např. polyvinylchlorid) a kondenzačními elastomery a kopolyamidy).

Vhodnými koagulačními prostředky jsou kapaliny (srážedla), která nerozpouštějí více než 3 hmot. % polymeru. Srážedlo nesmí být v použitých případech misitelné s roztokem polymeru. Vhodnými srážedly jsou např. voda, glycerin, etylénglykol, etyléter, chlorid uhličitý, trietanolamin, aceton/hexan, dioxan/hexan, dále vodné roztoky cukru a nižší alkoholy. Vhodný teplotní /rozsah srážení podle použitého druhu srážedla je 0 ⁰ - 80 °C.

210 S6S

Proces se provádí v generátoru mechanických kmitů pracujícím na hydrodynamickém základu s využitím účinku mechanického kmitání a doprovodných kavitačních jevů. Na hraně vý stupního průřezu tvarovací trysky dochází ke vzniku primárních vírových prstenců. Na vibrátoru umístěném proti tvarovací trysce doohází ke vzniku sekundárních periodických víro vých útvarů s opačným smyslem svinování oproti vírovým útvarům primárním. Periodické tlakové změny jsou doprovázeny kavitací. Při implosi dutin vznikajících při kavitaci dochází k hydraulickým rázům o tlaku mnoha desítek MPa. Za uvedených podmínek dochází při koagula oi ke vzniku hydrofilů - což jsou vysoce fibrilované (vlákenné) částice.

Předností postupu podle vynálezu je skutečnost, že fibrilované částice podle něho vy robené, mají vysoký stupeň fibrilace a vysokou sohopnost absorbovat vodu. Tyto částice, které označujeme jako hyďrofily se výborně splstují, at již samotné nebo v kombinaci s jinými druhy vláken a vláknité struktury z nich vytvořené na sítu papírenského stroje se snadno snímají ze síta a dobře se zpracovávají.

Vynález je podrobněji popsán v níže uvedených příkladech.

Příklad 1

Roztok kopolymerů obsahujícího 94 % akrylonitrilu a 6 % metylakrylátu v N,N - dimetylfoímamidu se vytlačuje tryskou do vodného roztoku dextrózy v intenzivním poli mechanického kmitání vytvářeného na hraně výstupního průřezu tvarovací trysky a na vibrátoru mechanických kmitů. Tlakový spád na tvarovací trysce je 1,3 MPa. Roztok polymeru se přivádí pod tlakem 2,81 MPa.

Směs roztok-srážedlo obsahuje cca 1,8 hmot. % hydrofilů. Při splstování pak hydrofily vytvářejí vazebný systém, který je pevnostními vlastnostmi srovnatelný se systémem vytvořeným z vláken buniěiny.

Příklad 2

Roztok nylonu 66 v kyselině mravenčí o koncentraci 10 % se přivádí v oblasti primárních vírových prsteoů vznikajících na hraně vstupního průřezu tvarovací trysky do srážecího roztoku, kterým je 0,3 % roztok sodné soli karboxymetylcelulózy. Srážení probíhá v generátoru mechanických kmitů vyladěném na frekvenci 13 kHz u náběhového hrotu vibrátoru.

Příklad 3

Roztok polyuretanu obsahující 6 % polymeru, 4 % trichloroctové kyseliny, 40 % kyseliny mravenčí a 50 % metylénchloridu se vytlačuje do primárního vírového pole u tvarovací trysky hydrogenerátoru. Srážedlem je voda. Tlakový spád na tvarovací trysce je 0,8 MPa.

Příklad 4

Roztok polyvinylchloridu plastifikovaného s dioktylftalátem (75 % polymeru a 25 % plastifikátoru) v N,N - dimetylformamidu (10 % roztok) se přivádí do srážecího roztoku v poli mechanických kmitů u výstupního otvoru tvarovací trysky. Srážedlem je 20 % vodný roztok glycerinu s alkylfenylpolyetylénoxidem (smáčedlo). Proces probíhá při teplotě °C. Tlakový spád na tvarovací trysce je 1,5 MPa.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Způsob výroby vysoce fibrilovaných částic ze syntetických polymerních materiálů, vyznačený tím, že se roztok syntetického polymeru nebo kopolymerů přivádí do svého srážedla v oblasti intenzivního pole meohaniokého kmitání o frekvenci 5-25 kHz, vyvolávaného pohybovou energií proudící kapaliny.