CS258224B1 - Kompozitně vlákno na báze izotaktlckáho potypropytánu a spósob jeho výroby - Google Patents

Description

258223 2

Predmetom vynálezu je kompozitně vlákno na báze izotaktického polypropylénu s regulo-vatelnou hustotou pre použitie najmá ako přísady do papierenských zmesí, silikátových staveb-ných výrobkov, textilných materiálov najma pre technické aplikácie a spósob jeho výroby. Sú známe polypropylénové vlákna duté, pórovité, porézně, plněné.

Duté polypropylenové vlákna obsahujú jednu alebo viac nepřetržitých dutin v axiálnomsmere vlákna, ako je to uvedené napr. v Pat. JP 66 113/82. Nie sú známe vlákna tohto typu,ktoré by mali v týchto dutinách uložené anorganické částice. Pórovité polypropylenové vlákna obsahujú póry orientované v radiálnom smere vláknaa súčasne kryštalickej anorganickej zlúčeniny sa rieši zlepSenie farbitelnosti takýchtovláken, ako to uvádza Pat. JP 105 912/75.

Speciálnym typom je kombinácia dutého a mikro porézneho vlákna podlá napr. Pat. JP 52 123/81, ktoré sa používá napr. na delenie plynov a kvapalín.

Známe sú polypropylenové vlákna matované a plněné anorganickými látkami.

Nie sú však známe kompozitně polypropylénové vlákna s regulovatelnou hustotou, u ktorýchsa kombináciou přídavku vápenca a technologickými podmienkami výroby vlákna reguluje jehohustota a nie je známy ani postup ich výroby.

Podstatou-riešenia podlá tohto vynálezu je kompozitně vlákno na báze izotaktickéhopolypropylénu s regulovatelnou hustotou a spósob jeho výroby. Regulácia hustoty kompozitnéhovlákna sa dosahuje kombináciou přídavku vápenca, ktorého velkost častíc je pod 10 mikrometrovývytvárania dutin pretiahnutých v axiálnom smere vlákna v okolí častíc vápenca a póramia trhlinami na povrchu vlákna, ako dósledku definovaného spósobu výroby kompozitného vláknas regulovatelnou hustotou podlá tohto vynálezu. Hustota kompozitného vlákna p v kg.m-3 jeregulovatelná a vyhovuje vztahu: p= ax + a2.c + a3.c2 + λ . (a4<c + a5-t + ag.c.t) (I), s odchýlkou od experimentálně stanovenej hustoty max. 2 %, kde c je hmotnostný zlomok vápencav nedlženom vlákně, λ je celkový dlžiaci poměr, t je teplota dlženia v °C, a1 = 893,3, &amp;2 = 638,6, aj = 843,8, a4 = -167,4, a^ = 0,0230, ag = 0,2974 a p dosahuje hodnoty v rozsa-hu od 893,9 kg.m”3 do 1 114,4 kg.m 3. Hmotnostný zlomok vápenca v nedlženom vlákně je od0,001 do 0,300. Podstata spůsobu výroby kompozitného vlákna na báze izotaktického polypro-pylénu s regulovatelnou hustotou spočívá v tom, že zmes izotaktického polypropylénu a vápencav príslušnom hmotnostnom pomere sa zvlákňuje na nedlžené vlákno pri definovaných reologickýchpoměroch, výhovujúcich vztahu: 3 ln (η /b8) = Σ bi · < ln/bs · D/»1'1 (II·) i=l s odchylkou od experimentálně stanovených hodnót max. 13 %, kde η je zdánlivá viskozitav Pa.s, bs = exp(bg.c) . exp(b4+b5/T), pričom bj * 10,604, b2 = -0,37244, b3 = -0,041112,b4 = -18,212, bj = 6 254, bg ” 1,2900, D je nekorigovaná Smyková rýchlost pri zvlákňovanív s”1, T je teplota zvlákňovania v °K a nedlžené vlákno sa dlži pri teplote a na celkovýdlžiaoi poměr podlá požadovanej hustoty vlákna podlá vztahu rovnice I.

Vynález rieši nový typ vlákna na báze izotaktického polypropylénu kompozitného charakterus regulovatelnou hustotou a spósob jeho výroby. Tento typ vlákna umožňuje rozšírenie aplikačnýctmožností vláken na báze polypropylénu najma v oblastiach technických aplikácií.

Kompozitně vlákno na báze izotaktického polypropylénu podlá tohto vynálezu sa vyznačujeviacnásobným technickým účinkom. Může sa použit v aplikačných oblastiach, kde sa vyžaduje

Claims (2)

1. 258223 zvýšená alebo určitá hustota vláken na báze polypropylénu, napr. pri aplikácii do papieramokrou cestou. Může sa uplatnit v oblastiach, kde sa vyžaduje zvSčšený povrch vlákna, -pórya trhliny v povrchu vlákna, napr. v kompozitoch so silikátovou matricou, filtračných aseparačných materiáloch pre látky olejevitého charakteru. Povrchové charakteristiky a dutinyv hmotě vlákna umožňujú difúziu plynov a kvapalín do podpovrchových dutin vlákna, spojenýchs povrchom pórami a trhlinami, ako i interakciu difundujúcich látok s časticami vápenca,ktoré sú uložené v týchto dutinách. Kompozitně polypropylénové vlákno s regulovatelnou hustotou podlá tohto vynálezu jetvořené matricou z izotaktického polypropylénu, v ktorej sú rozdispergované částice vápenca,ktorých velkost nepřesahuje 10 mikrometrov, pri hmotnostnom zlomku vápenca od 0,001 do0,300. Částice vápenca sú uložené v dutinách rozvolnenej fibrilárnej štruktúry vlákna,ktoré sú pretiahnuté v axiálnom smere vlákna. Na povrchu vlákna sú póry a trhliny. Rozsah pretiahnutia dutin v axiálnom smere vlákna, ako i velkost a početnost pórova trhlin v povrchu vlákna, je regulovatelná spůsobom výroby podlá tohto vynálezu, najmapodmienkami procesu dlženia. Zvyšujúci sa dlžiaci poměr vyvolává zvýšenie pretiahnutiadutin v axiálnom smere vlákna, zvýšenú početnost pórov a trhlin v povrchu vlákna. Početnostdutin vo vlákně a poróv a trhlin na jeho porvchu je možné ovplyvňovať koncentráciou přidanéhovápenca do hmoty vlákna. Znižujúca sa teplota dlženia napomáhá tvorbě dutin v hmotě vlákna a pórov a trhlinv jeho povrchu. Kombináciou uvedených základných parametrov pripravy vlákna, pri dodrženídefinovaných reologických pomeroch v procese pripravy nedlženého vlákna, je možné regulovathustotu kompozitného polypropylénového vlákna, jeho vnútornú štruktúru a povrchovú charakte-ristiku. Kompozitně polypropylénové vlákno podlá tohto vynálezu je možné použit ako přísadudo silikátových stavebných hmůt, papiera, zvukovo a tepelne izolačných vrstiev, filtračnýcha separačných olejofilných vrstiev, textilných výrobkov s ohmatom prírodných alebo živočišnýchvláken. Vztahy I. a II. boli určené metodou nelineárnej regresie počítačovým spracovaním 80experimentálnych výsledkov pre vztah I. a 149 experimentálnych výsledkov pre vztah II. Příklad 1 Východiskovou požiadavkou bolo modifikované polypropylenové vlákno so zvýšeným povrchoma hustotou na úrovni klasických polypropylenových vláken pre aplikáciu do vláknových zásobní-kov pisacích tekutin. Vlákno bolo připravené zo zmesi izotaktického polypropylénu a mikromletého vápencas priemernou velkosťou častíc 2,8 mikrometre, hustotou 2 620 kg.m 3 a hmotnostným zlomkomčastíc velkosti pod 10 mikrometrov 0,96, ktorá sa zvlákňovala pri teplote 230 °C a nekori-govanej šmykovej rýchlosti 172 s-3. Hmotnostný zlomok vápenca bol 0,01. Stanovená zdánliváviskozita zmesi bola 158 Pa.s a zdánlivá viskozita podlá vztahu II. bola 156 Pa.s. Bolazvolená hustota kompozitného vlákna 896,5 kg.m-3, čomu podlá vztahu I. zodpovedá pri teplotedlženia 25 °C dlžiaci poměr 1:3,25. Pri uvedených technologických podmienkach sa získalo vlákno jednotkovej dlžkovej hmot-nosti 4,4 dtex, relatívnej pevnosti do pretrhu 3,7 cN.dtex 3, ťažnosti 46 %, ktoré málo částice vápenca uložené v dutinách, pretiahnutých v axiálnom smere vlákna, s pórami a-3 trhlinami v povrchu vlákna a ktorého experimentálně stanovená hustota bola 896,9 kg.mUplatněním tohto vlákna vo vláknových zásobnikov pisacich tekutin došlo, v porovnaní ss nemodifikovaným polypropylénovým vláknom připraveným za rovnakých technologických podmienok,k zvýšeniu afinity pisacích tekutin k povrchu vlákna o 101 %.