CZ143798A3

CZ143798A3 - Polyolefinová vlákna a polyolefinová příze a z nich vyrobené textilní plošné útvary

Info

Publication number: CZ143798A3
Application number: CZ981437A
Authority: CZ
Inventors: Manfred Prof. Dr. Rätzsch; Ulf Dr. Panzer; Achim Dr. Hesse; Norbert Dr. Reichelt; Manfred Ing. Kirchberger; Peter Ing. Niedersüss; Anton Ing. Wolfsberger
Original assignee: Borealis Ag
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-05-12
Also published as: US20020002241A1; EP0878567B1; US6218011B1; EP0878567A2; CZ298667B6; EP0878567A3; DE59812014D1; US6537473B2

Description

Polyolefinová vlákna a polyolefinové příze a z nich vyráběné textilní plošné útvary

· 4

4 r

Oblast techniky

Vynález se týká tavným zpracováním vyráběných polyolefinových vláken a polyolefinových přízi o vysoké pevnosti a průtažnosti, zejména polyolefinových vláken a polyolefinových přízi dodatečně neprotahovaných, a z tohoto materiálu vyráběných textilních plošných útvarů.

Dosavadní stav techniky

Vlákna, příze a textilní plošné útvary z polypropylenu jsou známé (US 3 092 891; „Folie, tkaniny a rouna z polypropylenu s. 175-189, VDI-Verlag Duesseldorf 1979; Moore,P.: „Polypropylene-Handbook (Příručka o polypropylenu), s. 350-350, Carl-Hanser-Verlag, Mnichov 1996).

Výrobní postupy pro vlákna a příze na bázi polypropylenu se liší spřádací rychlosti a doplňkovými úpravami spřádaných vláken.

Známými výrobními postupy pro polypropylenová střižová vlákna tavným předením jsou rychlopředení a zkrácené předení.

Při výrobě střižových vláken na bázi polypropylenu rychlopředenim, již známým jako rychlospřádaci proces pro spřádání poyesterových a polyamidových vláken, jsou vlákna vysokou rychlostí (500 až 2000 m/min) odtahována ze spřádací (zvlákňovaci) trysky. Protože při tomto postupu nedochází k plné orientaci makromolekul polypropylenu, musí se vyráběná vlákna v následném pracovním pochodu protahovat. To se řeší ponejvíce v kombinaci s jinými postupy dodatečné úpravy.

Při výrobě střižových vláken na bázi polypropylenu podle postupu zkráceného spřádání se pracuje s velmi nízkými spřádacími rychlostmi (30 až 150 m/min), čímž je možno chladicí pásma spřádacích zařízení dimenzovat jako velmi krátká (Schweitzer, A.: Chemiefasern/ Textilindustrie 88 (1986), 671-674). Nízké spřádací rychlosti umožňují přímé kontinuální přiváděni vláken, svedených do spřádaných kabelů, na protahovací a následné zařízeni.

Podle technologie rychlopředení dochází rovněž k „předorientovanému spřádání příze“, při němž jsou vlákna, vystupující ze zvlákňovaci trysky, po proběhnutí foukací šachtou odtahována rychloběžnými galetami, případně naviječem rychlosti 1000 až 5000 m/min a navíjena na křížové cívky.

Vlastnosti vláken jsou při tom ve významné míre určovány vnesenou orientací z nataveného stavu /Wulfhorst, B., Chemiefasern/Textilindustrie 92/1990,

971-976/. Tento orientující účinek je výsledkem rozdílu mezi rychlostí protlačování (extruse) a rychlostí odtahování resp. navíjení.

Porovnatelné postupy ovlivňování základních vlastnosti vlákna platí i pro postup předivového rouna. Při postupu předivového rouna jsou vlákna odtahována přes chladící pásmo buď vzduchem urychlovaným ve spádové trubce nebo tryskami, pracujícími na stlačený vzduch /Fourne', F., Chemiefaser-Textilindustrie 95(1993), 811-822/. Vytvořená neprotahovaná vlákna se v plošné neuspořádané formě ukládají na síťovinový dopravník a v následném zpracovatelském pochodu se dále upravují působením tepelně pojivého (kalandrovacího zpevňování) nebo prošívaciho procesu na předivové rouno.

Zvláštní variantou výroby rouna je termodmychaná (melt-blow) spřádací technologie, při niž se vlákna vytvářejí působením vysoce zahřátého proudu vzduchu v okolí otvorů kapilárních trysek /Fourné, F., Chemiefasern/Textilindustrie 81(1979, 445-449/. Proud vzduchu rozptyluje natavená polymerová vlákna do mnoha drobných jednotlivých vlákének o nesmírně malém průměru, a při tom současně nastává protahování jednotlivých vláken. Další zpracováni vláken, ukládajících se na síťovinový dopravník, se již děje podle technologie předivového rouna.

Při výrobě vysoce pevných vlákenných (filamentových) přízí (Fully Drawn Yarn FDY - plně vytažená příze) se vlákna ze zvláknovací trysky vytahují pomocí galet a v následných zařízeních, skládajících se z protahovače a naviječe, se zpracovávají dále. Výroba vysoce pevných vlákenných přízi je možná jak postupem zkráceného spřádání, tak i rychlopředením. Doplňkově k protahováni dochází při postupu „Bulked-Continuous-Filament“ k trojrozměrnému kadeření pomocí texturovaciho ústroji /Bussmann, M., Chemiefasern/Textilindustrie 35(1986), 87, 668 - 672/.

Vlastnosti vláken, přízí a textilních plochých útvarů jsou určovány výrobním postupem a používaným polypropylenem.

Přísada nukleovacichh prostředků vede ke sníženi pevnosti vláken (Richeson, G., ANTEC'96, 2305-2311). Receptury s plnivy jako uhličitan vápenatý (Nago,S., J.Appl.Polymer Sci. 62(1996),81-86) nebo poly(metylsesquioxan) /Nago, S., J.Appl.Polymer Sci. 61(1996) 2355-2359/ dávají po spředeni a protaženi mikropórézni vlákna. Vlákna se zvýšenou tepelnou tvarovou stálosti je možno vyrábět spřádáním polypropylenových směsí s polyetylen-tereftalátem /Qin,Y., J.Appl. Polymer Sci. 61(1966), 12871292/ nebo s tekutokrystalickými polymery /Qín.A., Polymer 34(1993), 3597/.

Vlákna z polypropylenu mají nevýhodu v poměrně nízké průtažností. Přísada elastomerů jako etylen-propylen-kaučuk nebo etylen-propylen-dien-kaučuk vede sice ke zvýšeni průtažností, ale současně i ke značnému poklesu pevnosti polypropylenových vláken a polypropylenových přízí.

Úkolem předloženého vynálezu je vývoj polyolefinového vlákna a polyolefinové příze s vyšší pevnosti a průtažností, zejména dodatečně neprotahovaných polyolefinových vláken a polyolefinových přízi a z tohoto materiálu vyráběných textilních plošných útvarů.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu jsou tavným zpracováním připravená polyolefinová vlákna a polyoiefinová příze o vysoké pevností a průtažností, zvláště dodatečně neprotahovaná polyolefinová vlákna a polyolefinová příze s jedničným titrem (t.j. jemnost jedné kapiláry) od 1 do 10 dtex a protažením v tahu více než 130 % při pevnosti v tahu minimálně 15 cN/tex a z nich připravené textilní plošné útvary, přičemž podle vynálezu vyrobená polyolefinová vlákna a polyolefinová příze a z nich vyrobené textilní plošné útvary se skládají buď ze směsi polypropylenů, tvořené

A) 0,05 až 10 % hmotn., s výhodou 0,2 až 3 % hmotn. modifikovanými polypropyleny s tavným indexem od 0,1 do 50 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 40 g/10 min. při 230°C/2,16 kg a kvocientem mezní viskozity modifikovaného polypropylenu a mezní viskozity nemodifikovaného polypropylenu od 0.20 do 0,95, při srovnatelném hmotnostním průměru molární hmotnosti, připravenými

a) reakcí propylen-homopolymerů a/nebo kopolymeru propylénu a ethylenu, případně ď-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy nebo směsí těchto polypropylenů s vícefunkčně etylenicky nenasycenými monomery při působení ionizujícího zářeni, případně thermolabilnich radikálotvorných látek, nebo • *

b) reakcí polypropylenů s funkční skupinou, $ výhodou polymerů obsahujících kyselinovou nebo anhydridovou skupinu s vícefunkčnimi sloučeninami opačné reaktivity, s výhodou s C2- až C-jg- diaminy a/nebo C2- až C-|g- dioly, nebo

c) hydrolytickou kondenzací polypropylenů, obsahujících hydrolysovatelné silanové skupiny, a z

B) 99,95 až 90 % hmotn , s výhodou 99,8 až 97 % hmotn. nemodifikovaných polypropylenových polymerů, přičemž tyto nemodifikované polymery isou tvořené

1) běžnými polypropyleny, zejména za použití Ziegler-Natta katalyzátorů nebo metalocenkataiyzátorů připravených homopolypropylenů a/nebokopolymerů z propylénu, ethylenu a/nebo d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy, s obsahem 80,0 až 99,9 % hmotn. propylénu ve formě statistických kopolymeru, blokových kopolymeru a/nebo statistických blokových kopolymerů s indexem toku 0,1 až 300 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, které mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi a z ní vyrobených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 99 % hmotn., s výhodou 50 až 99 % hmotn., a/nebo

2) směsí polyolefinů s M_w/M_n poměrem od 2 do 6 a s indexem toku 1 až 40 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, která se skládá z

2.1) 60 až 98 % hmotn. krystalických kopolymerů s 85 až 99,5 % hmotn. propylénu a 15 až 0,5 % hmotn. ethylenu a/nebo d-olefinu obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, a

2.2) 2 až 40 % hmotn. elastického kopolymeru sestávajícího z 20 až 70 % hmotn. ethylenu a 80 až 30 % hmotn. propylénu a/nebo d-olefinu obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, « ·

přičemž směs polyolefinů v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech může být obsažena až v 99 % hmotn., s výhodou 10 až 80 % hmotn., a/nebo

3) amorfními polypropyleny nebo propylén - kopolymery s podílem krystalických polypropylenů případně krystylických propylen-kopolymerů do 10 % hmotn.,s enthalpii tavení do 40 J/g a indexem toku 0,1 až 100 g/10 min ( při 230°C/2,16 kg, přičemž amorfní polypropylen je homopolymer propylénu , a/nebo kopolymer propylénu, obsahující minimálně - 80 % mol. propylénu a nejvýše 20 % mol. jednoho nebo více d-olefinů obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, amorfní polypropyleny nebo propylenkopolymery mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi obsaženy v množství až 50 % hmotn.

a/nebo

4) neisotaktickými propylenovými homopolymery s bodem táni 145 až 165°C, indexem toku přes 200000 cps při 190°C, krystalizačním teple od 4 do 10 cal/g a s podílem rozpustným v diethyletheru 35 až 55 % hmotn., které mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 50 % hmotn.

nebo polyolefiny v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech se skládají jen z nemodifikovaných polypropylenů B), přičemž obsahuji 5 až 50 % hmotn složky 3 a/nebo 4) a zbývající složky směsi v množství 95 až 50 % hmotn., a dále přitom mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy pomocné látky v množství 0,01 až 5 % hmotn. vztaženo na polyolefiny.

Modifikované polypropyleny A), případně obsažené v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi vysoké pevnosti a průtažnosti jsou propylenpolymery, jsou připraveny radikálovou kopplungsreakcí nebo polymerační přeměnou funkčních polypropylenů.

Výchozími složkami pro modifikované polypropyleny A) jsou s výhodou jak propylen-homopolymery tak kopolymery propylénu a d-olefinů s 2 až 18 uhlíkovými atomy, jakož i směs zmíněných polypropylenů. Obzvláště vhodnými výchozími materiály pro tyto modifikovamé propylenpolymery jsou propylen - homopolymery, statistické propylen - kopolymery, blokové kopolymery propylénu a/nebo statistické blokové kopolymery propylénu.

Příkladem modifikovaných polypropylenů - látky A) připravených radikálovou Kupplungsreakcí jsou:

- modifikované polypropyleny připravené reakcí polypropylenů s roztavenými bismaleinimidosloučeninami (EP 574801: EP 574804),

- modifikované polypropyleny připravené reakci polypropylenů s vícefunkčnimi ethylenicky nenasycenými monomery za působení ionizujícího záření (EP 678527).,

- modifikované polypropyleny připravené reakcí polypropylenů s vícefunkčnimi ethylenicky nenasycenými monomery v přítomnosti peroxidů v tavenině (EP 688817; EP 450342).

Modifikované polypropyleny lze vyrobit polymeračni přeměnou funkčních polypropylenů s více funkčními sloučeninami s odpovídající reaktivitou.

Příkladem pro modifikované polypropyleny - látky A) připravených polymeračni přeměnou jsou:

- modifikované polypropyleny připravené reakci polypropylenů upravených anhydridem kyseliny maleinové s diaminy nebo s polyglykoly (EP 177401; JP 08176365),

- modifikované polypropyleny připravené reakcí polypropylenů obsahujících kyselinové nebo anhydridové skupiny s polymery obsahujícími epoxy-, hydroxy- nebo aminoskupiny (EP 307684; EP 299486).

Modifikované polypropyleny - látky A) lze připravit rovněž hydrolytickou kondenzaci polypropylenů, které obsahuji hydrolysovatelnou silanovou skupinu. Příkladem jsou produkty, popsané v DE 4107635 nebo US 4714716.

Pro polyolefinová vlákna a polyolefinové příze a z nich připravené textilní plošné útvary lze jako modifikované polypropyleny - látky A), které se vyrábějí reakci propylenových homopolymeru a/nebo kopolymeru propylénu a etylenu, případně d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy, jakož i ze směsi těchto polypropylenů s vícefunkčnimi ethylenickými nenasycenými monomery v přítomnosti thermolabilních radikálotvorných látek, použít s výhodou zejména takové modifikované propylenpolymery, které jsou vyrobeny kontinuálním postupem, při němž se •«· · · « · · ·

1) Částečky polypropylenu ve formě prášku, granulek nebo zrnek (s výhodou o velikosti v rozsahu od 0,001 do 7 mm), které byly připraveny

1.1) z propylenových homopolymerů, zvláště z propylenových homopolymerů s bimodálním rozložením molekulové hmoty, s hmotnostním průměrem molární hmotnosti M_w od 500000 do 1500000 g/mol, číselným průměrem molární hmotnosti M_n od 25000 do 100000 g/mol a poměrem M_w/M_n od 5 do 60 v reaktorové kaskádě za přídavku Ziegler-Natta-katalyzátoru nebo Metallocen-katalyzátoru a/nebo z

1.2) z kopolymeru sestávajících z propylenu a d-olefinů s 2 až 18 uhlíkatými atomy, s výhodou ze statistických propylen-kopolymerů, propylenových blokových kopolymeru, statistických propylenových blokových kopolymeru a/nebo elastických polypropylenů nebo ze směsí těchto modifikovaných polypropylenů, kontinuálně míchájí s 0,05 až 3 % hmotn. (vztaženo na vložené polypropyleny), acylperoxidů, alkylperoxidů, hydroperoxidů, peroxykarbonátů a/nebo peresterů jako thermolabilnich radikálotvorných látek, jejichž termický rozklad probíhá s výhodou do 210°C, a které jsou případně zředěny inertním rozpouštědlem, při zahřátí na 30 až 100°C, s výhodou na 70 až 90 °C,

2) lehce těkavé bifunkční monomery, zvláště C4 až C-jq- dieny a/nebo C7 až Cjo - divinylsloučeniny jsou polypropylenovými částicemi sorbovány z plynné fáze, s výhodou v kontinuálním průtokovém mísícím zařízení fungujícím jako absorber typu plyn-pevná látka, při teplotě od 20 do 120 °C, s výhodou od 60 do 100 °C a při střední sorpční době od 10 do 1000 s, s výhodou od 60 do 600 s, přičemž podíl bifunkčnich nenasycených monomerů v polypropylenových částečkách je 0,01 až 10 % hmotn., s výhodou 0,05 až 2 % hmotn., vztaženo na použitý polypropylen, dále se

3) polypropylenové částice s nasorbovanými acylperoxídy, alkylperoxidy, hydroperoxidy, peroxykarbonáty a/nebo perestery jako thermolabilni radikálotvorné látky a bifunkční nenasycené monomery natavi v atmosféře inertního plynu a těchto snadno těkavých bifunkčnich monomerů při teplotě 110°C až 210°C, v kontinuálně pracujícím hnětači nebo extrudéru, s výhodou v dvoušnekovém extrudéru, přičemž dojde k rozkladu těchto thermolabilnich radikálotvorných látek, a

Φ·φ φ φ ·φ· ♦ φ φ · *

4) tavenma se pak zahřívá na 220°C až 300°C, přičemž se odstraní nezreagované momomery a produkty rozpadu, a

5) tavenina se známým způsobem granuluje, a při tom se před krokem 1) a/nebo 5) a/nebo během kroku 3) a/nebo 4) jako další pomocné látky přidají stabilizátory v množství 0,01 až 2,5 % hmotn., antistatika v množství 0,1 až 1 % hmotn., pigmenty v množství 0,2 až 3 % .hmotn., nukleovací prostředky v množství 0,05 až 1 % hmotn. a/nebo látky usnadňující zprcovatelnost v množství 0,01 až 5 % hmotn., vztaženo na vsádkové množství použitého polypropylenu.

Polypropyleny použité pro výrobu těchto výhodně modifikovaných polypropylenů - látek A) jsou zejména propylen-homopolymery a/nebo kopolymery propylenu a d-olefinů s 2 až 18 uhlíkovými atomy, jakož i směsi těchto polypropylenů. Zvláště výhodné jsou polypropylenové částečky z polypropylenů s bimodálnim rozdělením molekulové hmoty, s hmotnostním průměrem molekulové hmotnosti M_w od 500000 do 1500000 g/mol, číselným průměrem molekulové hmotnosti M_n od 25000 do 100000 g/mol a poměrem M_w/M_n od 5 do 60, s výhodou s M_w od 600000 do 1000000 g/mol, M_n od 30000 do 100000 g/mol a M_w/M_n od 15 do 35, které se připravují v reaktorové kaskádě za přídavku Ziegler-Natta-katalyzátorů nebo Metalocenkatalyzátorů

Příklady pro thermolabilni radikálotvorné látky, přidávané při výrobě těchto výhodně modifikovaných polypropylenů - látek A) jsou:

Acylperoxidy jako benzoylperoxid, 4-chlorbenzoylperoxid, 3methoxybenzoylperoxid a/nebo methylbenzoylperoxid;

- Alkylperoxidy jako allyl-terc butylperoxid,

2,2-bis(terc.butylperoxybutan)

1,1 -bis-(terc.butylperoxi)-3,3,5-trimethylcyklohexan, .n-butyMAbis-íterc.butylperoxijvalerat, diisopropylaminomethyl-terc.amylperoxid, dimethylaminomethyl-terc.amylperoxid,

1,1-di-(terc.amylperoxi)cyklohexan, terc.amylperoxid, terc.bulykumylperoxid, terč, butylperoxid a/nebo

-hydroxybutyl-n-butylperoxid

- perestery a peroxykarbonáty jako butylperacetát, kumylperacetát, kumylperpropionát, terc.butylperazelát, tercbutylpersebazát, cyklohexylperacetát, di-terc.butylperadipát, diditerc.butylperglutarat, di-terc.butylperftalát, di-

4-nitrokumylperpropionát, 1 -fenyletylperbenzoat, fenyletylnitropenbenzoat, terc.butylbicyklo-(2,2,1)heptanperkarboxylát.

terc.butyl-4-karbometoxyperbutyrát, terc.butylcyklobutanperkarboxylát, terc.butylcyklohexylperoxykarboxylát, terc.butylcyklopentylperkarboxylát, terc.butylcyklopropanperkarboxylát, terc.butyldimethylpercinamát, terc.butyl-2-(2,2-difenylvinyl)perbenzoát, terc.butyl-4-methoxyperbenzoát, terc.buylperbenzoát, terc.butylkarboxycyklohexan, terc.butylpernaftoát, terc.butylperoxiisopropylkarbonát, terc.butylpertoluát, terc.butyl-1fenylcyklopropylperkarboxylát, terc.butyl-2-propyl-perpenten-2-oát, terc.butyl1-methylcyklopropylperkarboxylát, terc.butyl-4-nitrofenylperacetát, terc.butylnitrofenylperoxykarbamát, terc.butyl-N-succimmidoperkarboxylát, terc.butylperkrotonát, terc.butylpermaleinová kyselina, terc.butylpermethakrylát, terc.butylperoktoát, terc.butylperoxyisopropylkarbonát, terc.butylperisobutyrát, terc.butylperakrylát a/nebo terc.butylperpropionát;

S výhodou jsou při výrobě těchto modifikovaných polypropylenů - látek A) používány rovněž směsi těchto thermolabilních radikálotvorných látek

Při výrobě těchto výhodných modifikovaných polypropylenů - látek A), které jsou v polyolefinových vláknech a polyolefinové přízi podle vynálezu, a z tohoto materiálu vyrobených textilních plošných útvarech případně obsaženy, mohou být jako bifunkční nenasycené monomery použity všechny z plynné fáze sorbovatelné nenasycené monomerní sloučeniny, které jsou vzhledem k volným radikálům schopny polymerace. S výhodou lze použít následující bifunkční nenasycené monomery:

- divinylové sloučeniny, jako divinylanilin,, m-divinylbenzen, p-diviylbenzen, divinylpentan a/nebo divinylpropan;

- dieny, jako butadien, chloropren, cyklohexadien, cyklopemtadien, 2,3dimethylbutadien, heptadien, hexadien, isopren a/nebo 1,4-pentadien;

S výhodou lze při výrobě modifikovaných polypropylenů - látek A) použít rovněž směsi těchto nenasycených monomerů.

••9« «···«99«

9 9 · · ·*99«

1() * ·«···« ♦·*····· « »9999· « φ 9 9 9« · · 9999* ·9

Sorbce těchto snadno těkavých bifunkčních nenasycených monomerů probíhá podle vynálezu zejména v kontinuálních průtokových míchacích zařízeních jako jsou kontinuálně pracující absorbéry typu plyn-pevná látka.

Při výrobě modifikovaných polypropylenů - látek A) je výhodnou variantou zahřátí a natavení polypropylenových částeček, v nichž jsou sorbovány acylperoxidy, alkylperoxidy, hydroperoxidy a/nebo perestery jako termolabilní radikálotvorné látky bifunkčni nenasycené monomery v atmosféře snadno těkavých bifunkčních nenasycených monomerů, s výhodou v kontinuálně pracujících hnětačích nebo extrudérech, přednostně v dvojšnekovám extrudéru.

Jako nemodifikované polypropyleny - látky B) v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu vyrobených plochých textilních útvarech jsou obsaženy obvykle polypropyleny složky 1), které sestávají s výhodou z propylen-homopolymerů s poměrem M_w/M_n od 2 do 4,5 a/nebo kopolymerú propylénu a d-olefinú s 2 až 18 uhlíkovými atomy nebo ze směsí těchto polypropylenů

Jako nemodifikované polypropyleny - látky B) v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu vyrobených plochých textilních útvarech je případně použita složka 2), tvořená z polyolefinové směsi sestávající z krystalických kopolymerú a elastických kopolymerú popsaných například v EP 400333 nebo EP 472946.

Jako nemodifikované polypropyleny - látky B) v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu vyrobených plochých textilních útvarech je případně použita složka 3) tvořená amorfními polypropyleny, zejména stereoblokovými polypropyleny, které jsou připravovány například působením vysoce aktivních Ziegler-Natta -katalyzátorů obsahujících oxidy kovů (Collette, J.,Macromolecules 22 (1989), 3855-3858; DE 2830160) nebo rozpustných Ziegler-Natta-katalysátoru (de Candia, F., Makromol. Chem. 189 (1988), 815 - 821), případně následující reakční modifikaci (EP 636863) a/nebo degradaci (EP 640850).

Jako nemodifikované polypropyleny - látky B) v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu vyrobených plochých textilních útvarech je případně použita složka 4) tvořená neisotaktickými propylenhomopolymery, zejména, zejména elastomernimi vysokomolekulárními propylenhomopolymery, popsanými například v EP 475307 nebo EP 475308.

• · · · · ·· · ·

Zvláště výhodné je, jako nemodifikované polypropyleny * látky B v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu vyrobených textilních plošných útvarech, použití polyolefinových směsi sestávajících současně z více nemodifikovaných polyolefinových složek 1) až 4)·

Pomocnými látkami, případně použitými při výrobě polyolefinových vláken a polyolefinové příze a z tohoto materiálu vyrobených plochých textilních útvarů, jsou s výhodou 0,01 až 2,5 % hmotn. stabilizátorů, 0,1 až 1 % hmotn. antistatik, 0,2 až 3 % hmotn. pigmentů, 0,05 až 1 % hmotn. nukleovacích prostředků, a/nebo 0,01 až 1 % hmotn. látek usnadňujících zpracovatelnost. Tyto pomocné látky mohou být obsaženy již ve složkách A) a/nebo B), přidávaných během taveni, nebo mohou být k těmto složkám přidány dodatečně.

Jako stabilizátorů lze s výhodou použit směsi 0,01 až 0,6 % hmotn. fenolických antioxidantů, 0,01 až 0,6 % hmotn, 3-arylbenzenfuranonenu, 0,01 až 0,6 % hmotn. stabilizátorů na bázi fosfitů, 0,01 až 0,6 % hmotn. vysokoteplotních stabilizátorů na bázi disulfidu a thioetherů a/nebo 0,01 až 0,8 % hmotn. sféricky potlačených aminů (HALS).

Vhodné fenolické antioxidanty jsou 2-terc.butyl'4,6-dimethylfenol, 2,6-diterc.butyl-4-methylfenol,

2.6- di-terc.butyl-4-isoamylfenol, 2,6-di-terc.butyl-4-ethyllfenol, 2,6-terc.butyl-

4.6- diisopropylfenol, 2,6-dicyklopentyl-4-methylfenol, 2,6-di-terc.butyl-4methoxymethylfenol, 2-terc.butyl-4,6-dioktadecylfenol₁ 2,5-di-terc. butylhydrochinon, 2,6-di-terc.butyl-4,4-hexadecyloxyfenol, 2,2°-methylen-bis(6terc.butyl-4-methylfenol), 4,4°-thio-bis-(6-terc.butyl-4-methylfenol), 3(3,5-diterc.butyl-4-hydroxyfenyl)oktadecylester kyseliny propionové, 1,3,5-trimethyl-

2.4.6- tris(3⁰.5°-di-terc.butyl-4-hydroxybenzyl) benzen, a/nebo pentaerythritol-tetrakis[3-(3,5-di-terc. butyl-4-hydroxyfenyl) pronionát].

Jako benzofuranový derivát je vhodný zejména 5,7-dí-terc.butyl-3-(3,4-dimethyifenyl)-3H-benzofuran-2-on

Jako HALS sloučeniny jsou obzvlášť vhodné bis-2,2,6,6-tetramethyl-4piperidylsebacat a/nebo poly-([1,1,3,3-tetramethylbutyi-imino]-1,3,5-triazin-

2,4-diyl) [2,2,6,6-tetramethylpiperidyl-amino]-hexamethylen-4-(2,2,6,6tetramethylpiperidil)-iminoj.

Jako zpracovatelský pomocný prostředek mohou být použity kalciumstearát, magnesiumstearát a/nebo vosky,

Polyolefinová vlákna a polyolefinová příze o vysoké pevnosti a průtažnosti, zvláště dodatečně neprotahovaná polyolefinová vlákna a polyolefinová příze s jedničným titrem od 1 do 10 dtex a protažením v tahu více než 130 % při pevnosti v tahu minimálně 15 cN/tex a z nich připravené textilní plošné útvary jsou podle tohoto postupu připravovány ze směsi polypropylenů v běžně známých zařízeních na zvlákňování taveniny sestávajících z plastifikačniho extrudéru, zvlákňovacího čerpadla,rozdělovače taveniny, zvlákňovaci trysky, zvlákňovací šachty a následných zařízení, způsobem sestávajícím v postupných krocích

- tavení přiteplotě hmoty od 185 do 310°C,

- převedení taveniny pumpou ke spřádacím tryskám,

- extruse ve zvlákňovací šachtě

- odtah vláken a další zpracování v následných zařízeních přičemž podle vynálezu se použije buď směsi polypropylenů, tvořené z

A) 0,05 až 10 % hmotn., s výhodou 0,2 až 3 % hmotn. modifikovanými polypropyleny s tavným indexem od 0,1 do 50 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 40 g/10 min. při 230°C/2,16 kg a limitní viskozitní číslo modifikovaného polypropylenu a mezní viskozity nemodifikovaného polypropylenu od 0,20 do 0,95, při srovnatelném hmotnostním průměru molární hmotnosti, připravenými

a) reakci propylen-homopolymerů a/nebo kopolymerů propylénu a ethylenu, případné ď-o!efinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy nebo směsi těchto polypropylenů s vícefunkčně etylenicky nenasycenými monomery při působení ionizujícího záření, případně thermolabilních radikálotvorných látek, nebo

b) reakcí polypropylenů s funkční skupinou, s výhodou polymerů obsahujících kyselinovou nebo anhydridovou skupinu s vícefunkčnimi sloučeninami opačné reaktivity, s výhodou s C2- až C15- diaminy a/nebo C2- až C-jg- dioly, nebo • · · · « · • · · · · · · · · ·

B) 99,95 až 90 % hmotn., s výhodou 99,8 až 97 % hmotn. nemodifikovaných polypropylenových polymerů, přičemž tyto nemodifikované polymery jsou tvořené

1) běžnými polypropyleny, zejména za použiti Ziegler-Natta katalyzátorů nebo metalocenkatalyzátorů připravených homopolypropylenů a/nebokopolymerů z propylenu, ethylenu a/nebo d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy, s obsahem 80,0 až 99,9 % hmotn. propylenu ve formě statistických kopolymerů, blokových kopolymeru a/nebo statistických blokových kopolymeru s indexem toku 0,1 až 300 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken nebo v polyolefinové přízi a z ní vyrobených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 99 % hmotn., s výhodou 50 až 99 % hmotn., a/nebo

2) směsí polyolefinu s M_w/M_n poměrem od 2 do 6 a s indexem toku 1 až 40 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, která se skládá z

2.1) 60 až 98 % hmotn. krystalických kopolymerů s 85 až 99,5 % hmotn. propylenu a 15 až 0,5 % hmotn. ethylenu a/nebo d-olefinu obecného vzorce CHg^CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, a

2.2) 2 až 40 % hmotn. elastického kopolymeru sestávajícího z 20 až 70 % hmotn. ethylenu a 80 až 30 % hmotn. propylenu a/nebo d-olefinu obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, přičemž směs polyolefinu, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy až v 99 % hmotn., s výhodou 10 až 80 % hmotn., a/nebo • * · · ♦ · • t · ·<

« · · · * · · · * · ***’*·*··* ’·/

3) amorfními polypropyleny nebo propylén - kopolymery s podílem krystalických polypropylenů případně krystylických propylen-kopolymerů do 10 % hmotn.,s enthalpii tavení do 40 J/g a indexem toku 0,1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, přičemž amorfní polypropylen je homopolymer propylenu a/nebo kopolymer propylenu, obsahující minimálně - 80 % mol. propylenu a nejvýše 20 % mol. jednoho nebo více d-olefinů obecného vzorce CH2=CHR. kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi obsaženy v množství až 50 % hmotn a/nebo

4) neisotaktickými propylenovými homopolymery s bodem tání 145 až 165°C. indexem toku pres 200000 cps při 190°C, krystalizačním teple od 4 do 10 cal/g a s podílem rozpustným v diethyletheru 35 až 55 % hmotn., které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 50 % hmotn.

nebo polypropylénová směs sestává jen z nemodifikovaných polypropylenů B), přičemž obsahuje 5 až 50 % hmotn. složky 3 a/nebo 4) a zbývající složky, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy, jsou obsaženy v množství 95 až 50 % hmotn., a dále přitom mohou být v popypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy pomocné látky v množství 0,01 až 5 % hmotn. vztaženo na polyolefiny.

Jako extrudery jsou pro nataveni směsí vhodné zejména jedno- případně dvoušnekové extrudery s délkou šneku 28 až 30 D, s výhodou s připojenou statickou nebo dynamickou míchačkou. Úpravou teploty a otáček se smyková rychlost nastaví na lO^.s¹ až 10^.s'V

Pro rovnoměrné dávkováni v plastifikačnim extruderu natavené směsi přes rozdělovač taveniny ke kapilárám se s výhodou použijí difenylem vyhřívané pumpy pro taveniny zahřívané na 240 až 310°C.

Podle vynálezu jsou střižová vlákna z polypropylenové směsi odtahována rychloběžnými geletami a v následných zařízeních sestávajících z protahovací jednotky, tvarovacího ústrojí -krimperu, fixační jednotky a « · · φ · * · φφφ φ φ φ φφφ řezacího zařízení zpracovávána dále protažením, kadeřením a stříháním, přičemž v zařízeních pro pomalé spřádáni při počtu otvorů 2000 až 70000 na trysku se nastaví rychlost odvíjeni na 60 až 250 m/min. a v zařízeních pro konvenční vysokorychlostní spřádání při 800 až 350 otvorech na trysku na 350 až 4000 m/min.

V zařízeních pro zkrácené spřádání probíhá kadeřeni v pěchovací komoře, při konvenčním vysokorychlostním spřádání v krimperu, přičemž kadeřeni je dvojrozměrné.

V zařízeních pro konvenční vysokorychlostní spřádání, která jsou vhodnější pro jemnější titry, jsou zpracování polypropylenových směsí na vlákna a následující zpracováni na střižové vlákno protahováním v dodatečném zařízení, oddělené procesy. Extrudovaná vlákna jsou nejprve svedena do spřádaných kabelů, ukládána do komor před dalším zpracováním v protahovacim zařízení,

Podle vynálezu se vlákna ze směsi polypropylenů pro výrobu trojrozměrně kadeřené příze typu Bulked Continous Filament s titry od 300 do 4000 dtex za použití rychloběžných gelet odtahují do následných zařízeni sestávajících z protahovacího zařízeni, horkovzdušného texturovacího zařízení, relaxačního zařízeni, zařízení pro provišování a naviječe a dále zpracovávají protahováním, horkovzdušným texturováním, kadeřením, a provišovánim při rychlosti odtahování vláken od 1000 do 4000 m/min. Provišování uspoří další separátní skácí proces.

Pro výrobu vysoce pevných (filamentových) přízi typu Fully drawn Yarn” s pevnosti až 10 cN/dtex, celkovou jemnosti (titr) od 40 do 3000 dtex a jedničným titrem od 3 do 14 dtex se vlákna z polypropylenové směsi podle vynálezu vytahují za použiti rychloběžných gelet a zpracovávají se dále v následných zařízeních, sestávajících z protahovače a naviječe, přičemž v zařízeních pro zkrácené spřádání se nastavuje rychlost odvíjení vlákna na 60 až 450 m/min a při konvenčně vysokorychlostním spřádání na 350 až 4000 m/min.

Pro výrobu multifilamentové příze se podle vynálezu vlákna z polypropylenových směsí zpracovávají dále v následných zařízeních, sestávajících ze zařízeni pro svedení vláken do spřádaných kabelů a naviječe.

• · · · • · «« · · · • · · ·

Filamentová příze typu Pre-onentated-Yarn s jedničným titrem od 2 do 6 dtex a celkovým titrem až 500 dtex se podle vynálezu vyrábí dalším zpracováním vláken z polypropylenových směsí v následných zařízeních sestávajících z šanžívovacího zařízení a navíječe, případně z vřazených gelet při rychlosti odvíjeni vlákna 1000 až 5000 m/min.

Textilní plošné útvary ve formě roun se podle vynálezu vyrábějí vytahováním vláken z polypropylenových směsi vzduchem ve foukací šachtě dalším zpracováním vláken na předivové rouno v následných zařízeních sestávajících ze síťovinového dopravníku, kalandru, případně prošívaciho zařízení a navíječe, plošným neuspořádaným kladením vláken na síťový dopravník, působením tepelné pojivého (kalandrovacího zpevňování) nebo prošívaciho procesu k docíleni požadované pevnosti a rozměrové stálostí.

Na rozdíl od rouna ze strižových vláken mají tato předivová rouna významně lepší poměr příčné a podélné pevnosti.

Zvláštní variantou výroby rouna je podle vynálezu použití na vysokou teplotu ohřátého vzduchu v okolí otvorů kapilárních trysek při extrusi vláken z polypropylenových směsí z kapilár do foukací šachty. Proud vzduchu protahuje natavené vlákno z polypropylenových směsi za současného rozptylování do mnoha drobných vlákének o průměru od 0,5 do 12 Tm. Další zpracování vláken uložených na síťovém dopravníku je analogické přípravě rouna pod hubici (spun-bond).

Zvláštní význam při této variantě (Schmelzblasvariante) přípravy rouna z polyolefinových směsí má profil teploty a smyková rychlost, které musí být nastaveny tak, že tavenina je podrobena degradačnímu snížení viskosity na index toku nad 150 g/10 min při 230°C/2,16 kP.

Přehled obrázků

Na obrázku 1 je znázorněno schéma výroby.

Postup podle vynálezu pro výrobu dodatečně neprotahovaných polyolefinových vláken a polyolefmové střiže je objasněn na schématu 1. Uvedená označeni mají následující význam:

extruder zvlákňovací pumpa zvlákňovací trysky foukací šachta (Blasschacht) odtahovací zařízení navíječ

Jako extruder (1) k nataveni polyolefinových vláken se s výhodou použije jednošnekový extruder s vysokou homogenizační účinností o délce šneku 28 až 36 D, s výhodou s připojenou statickou nebo dynamickou míchačkou

Zvlákňovaci tryky (3) jsou s výhodou dimensovány na vnitřní průměr 0,35 až 1,5 mm.

V odvíjecím zařízeni (5) může odvíjení probíhat na navíječ, nebo přes zařazené rychloběžné gelety. Rychlost odvíjení při jedničném titru od 2,5 do 5 dtex se pohybuje s výhodou od 2500 do 3500 m/min.

Podle vynálezu připravená polyolefinová vlákna a polyolefinová příze a z nich připravené plošné textilní útvary jsou s výhodou použity v následujících oblastech:

- vícevrstvé textilie, s výhodou v kombinaci s přírodními vlákny zajišťují velmi vysokou tepelnou isolací a příjemný pocit při nošeni, mají dobré fysiologické vlastnosti, jsou vhodné zvláště pro trikotáž, sportovní oblečení a oblečeni pro volný čas

- pletené zboží s vysokou tepelnou isolací

- vysoce pevné technické tkaniny s vysokou odolností proti otě ru a rozměrové stálosti v mokrém stavu, zejména ve formě lan, popruhů a filtračních tkanin

- textilie pro domácnost jako jsou koberce se snadnou udržova telností, nízkým elektrostatickým nábojem, nebo potahové lát ky, zvláště pro zahradní nábytek,

- rouna s použitím v medicíně a hygieně jako obvazový materiál (OPkittel.windelhullen)

- geotextilie pro stavbu silnic a železnic a pokryti staveniště

- rounové pásy pro likvidaci ropných havarii

- elastické hygienické materiály

Vynález je objasněn následujícími příklady:

Příklady provedení

Příklad 1 φ * ······ «φφ

V spřádacím zařízení podle obrázku 1 se v extruderu při teplotě hmoty 275°C natavi směs polyolefinů, které se skládají z % hmotn. nemodifikovaných polypropylen-homopolymerů (tavný index 18,2 g/10 min. při 230°C/2,16 kg), % hmotn. modifikovaných polypropylenů (tavný index 5,5 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, limitní viskozitní číslo v dekalinu při 135°C modifikovaných polypropylenů a limitní viskozity nemodifikovaných polypropylenů s vyrovnaným hmotnostním průměrem molekulové hmoty 0,74),

0,25 % hmotn. 2-terc-butyl-4,6-diisopropylfenolu

0,2 % hmotn. bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylsebákátu a 0,2 % hmotn. stearátu vápenatého (obsah pomocných složek vztažen na součet polypropylenů). Tavenina se zvlákňovaci pumpou přivede na zvlákňovaci trysky a při teplotě trysek 292°C se odtahuje a navíjí přes foukací šachtu chlazenou tlakovým vzduchem na 2O°C rychloběžnými galetami, při rychlosti odtahování 3000 m/min.

Dodatečně neprotahovaná polypropylenová příze má celkový titr 252 dtex, pevnost v tahu 19,5 cN/tex a protažení tahem 202 %.

Přiklad 2

V spřádacím zařízení podle obrázku 1 se v extruderu při teplotě hmoty 275°C natavi směs polyolefinů, které se skládají z %hmotn. nemodifikovaných polypropylen-homopolymerů (tavný index 18,2 g/10 min. při 230°C/2,16 kg), % hmotn. nemodifikovaných heterofázních statistických propylen-ethylenblokkopolymerů (obsah ethylenu 33 % mol.,tavný index 8 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, % hmotn. modifikovaných polypropylenů (tavný index 5,5 g/10 min. při 230^uC/2,16 kg, limitní viskozitní číslo v dekalinu při 135°C modifikovaných polypropylenů a limitní viskozity nemodifikovaných polypropylenů s vyrovnaným hmotnostním průměrem molekulové hmoty 0,74),

0,25 % hmotn. 2-terc-butyl-4,6-diisopropylfenolu,

0,2 % hmotn. bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylsebákátu, a 0,1 % hmotn. stearátu hořečnatého ♦ · • · · · · · · · · ··· · · ♦♦· · · · ··· · «·« « · ··*♦·· · · · (obsah pomocných složek vztažen na součet polypropylenů). Tavenina se zvlákňovací pumpou přivede na zvlákňovací trysky a při teplotě trysek 275°C se odtahuje a navíjí přes foukací šachtu chlazenou tlakovým vzduchem na 2O°C rychloběžnými geletami, při rychlosti odtahování 3000 m/min.

Dodatečně neprotahovaná polypropylenová příze má celkový titr 253 dtex, pevnost v tahu 18,5 cN/tex a protažení tahem 195 %.

Přiklad 3 (srovnávací příklad)

V spřádacím zařízení podle obrázku 1 se v extruderu při teplotě hmoty 280°C nataví směs polypropylenů, která se skládá ze

100 % hmotn. nemodifikovaných polypropylen-homopolymerú (tavný index

18,2 g/10 mm. při 230°C/2,16 kg),

0,2 % hmotn. ρΘηΐ3θ^ϋΊΓίίοΜθΐΓ3ΚΐΞ-[3-(3,5-ύί-ΙβΓθ.ύυ1γΐ- 4-hydroxyfenyJ)] propionátu,

0,2 % hmotn. bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylsebákátu a 0,2 % hmotn. stearátu horečnatého (obsah pomocných složek vztažen na součet propylenových homopolymerů). Tavenina se zvlákňovací pumpou přivede na zvlákňovací trysky a při teplotě trysek 290°C se odtahuje a navíjí přes foukací šachtu chlazenou tlakovým vzduchem na 2O°C rychloběžnými geletami, při rychlosti odtahování 3000 m/min.

Výsledná, dodatečně neprotahovaná polypropylenová příze má celkový titr

254 dtex, pevnost v tahu 23,7 cN/tex a protaženi tahem 124 %.

Příklad 4

V kontinuální vyhřívané průběžné míchačce se kontinuálně dávkuje práškový polypropylenový homopolymer (tavný index 0,2 g/10 min. při 230°C/2,16 kg), střední průměr částic 0,55 mm.

Dále se do průběžné míchačky kontinuálně dávkuje 0,1 % hmotn. stearátu vápenatého,

0,09 % hmotn. bis-(terc.butyl-peroxy)-2.5-dimethylhexanu, vše vztaženo na propylenový homopolymer. 2a homogenního promícháváni při 45°C se propylenový homopolymer s nasazenou thermolabilni radikálotvornou látkou a pomocnou látkou sorpčně plní při výdrži 6 minut a teplotě 45°C směsi butadien-dusik s 1,1 % hmotn. butadienu, vztaženo na polypropylenový homopolymer. Po převedení do dvojšnekového extruderu se prášková reakční směs natavuje ve styku se směsí butadien-dusík za přídavku 0,1 % hmotn. Irganoxu 1010 a 0,1 % hmotn. Irgafosu 168 při teplotě 235°C, po hrubém odplyněni za přídavku vody jako unášecího prostředku se podrobuje jemnému odplyněni, vytlačuje se a granuluje.

Výsledný modifikovaný polypropylen má IR-spektroskopicky stanovený obsah vázaného butadienu 1,0 % hmotn. a tavný index

0.85 g/10 min. při 230°C/2,16 kg.

Zpracování polyolefinové směsi:

V laboratorním spřádacím zařízeni sestávajícím z extruderu, zvlákňovací pumpy, zvlákňovací trysky, foukací šachty, odtahovacího zařízení a navíječe se v extruderu při teplotě hmoty 280°C nataví směs polypropylenů, které se skládají z % hmotn. polypropylenových homopolymerů (tavný index 18.2 g/10 min. při 230°C/2,16 kg.

% hmotn.modifikovaného polypropylenu (tavný index 0.85 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, obsah vázaného butadienu 1,0 % hmotn.),

0,25 % hmotn. 2-terc-butyi-4,6-diisopropylfenolu,

0,2 % hmotn. bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylsebákátu a 0,2 % hmotn. stearátu vápenatého (obsah pomocných složek vztažen na součet polypropylenů). Tavenina se zvlákňovací pumpou přivede na zvlákňovací trysky a při teplotě trysek 290°C se odtahuje a navíjí přes foukací šachtu chlazenou tlakovým vzduchem na 2O°C rychloběžnými geletami, při rychlosti odtahování 3000 m/min.

Výsledná filamentová příze typu Pre-orientated-Yarn má celkový titr 252 dtex, pevnost v tahu 19,5 cN/tex a protaženi tahem 202 %.

Příklad 5 (srovnávací příklad)

V laboratorním spřádacím zařízení podle Příkladu 1 se v extruderu při teplotě hmoty 275°C nataví směs polypropylenů, které se skládají ze

100 % hmotn. nemodifikovaných polypropylenových homopolymerů (tavný index 18.2 g/10 min. při 230°C/2,16 kg), % hmotn.modifikovaného polypropylenu (tavný index 0.85 g/10 min. při

230°C/2,16 kg, obsah vázaného butadienu 1,0 % hmotn.), • ««··· · « « 9 · ···« · • · · · * 9*9

0,2 % hmotn. pentaerythritol-tetrakis-[3-(3,5-di-terc.butyl- 4-hydroxyfenyl)] propionátu,

0,2 % hmotn. bis^^.e.e-tetramethyl-é-piperidylsebácatu a 0,2 % hmotn. stearátu horečnatého, (obsah pomocných složek vztažen na propylenové homopolymery). Tavenina se zvlákňovaci pumpou přivede na zvlákňovaci trysky a při teplotě trysek 290°C se odtahuje a navíjí přes foukací šachtu chlazenou tlakovým vzduchem na 2O°C rychloběžnými geletami, při rychlosti odtahováni 3000 m/min.

Výsledná filamentová příze typu Pre-orientated-Yarn má celkový titr 254 dtex, pevnost v tahu 23,7 cN/tex a protaženi tahem 124 %.

Příklad 6

V kontinuální vyhřívané průběžné míchačce se kontinuálně dávkuje práškový polypropylenový kopolymer (tavný index 0,85 g/10 min při 230°C/2,16 kg), střední průměr částic 0,85 mm.

Dále se do průběžné míchačky kontinuálně dávkuje 0,05 % hmotn. hydrotalcitu, 0,05 % hmotn. kalciumstearátu a 0,45 % hmotn. terč, butylperoxybenzoátu vše vztaženo na propylenový homopolymer. Za homogenního promíchávání při 70°C se propylenový kopolymer s nasazenou thermolabilni radikálotvomou látkou a pomocnou látkou sorpčně plní při výdrži 4 minut a teplotě 70°C směsí divinylbenzen-dusík s 0,35 % hmotn. divinylbenzenu, vztaženo na polypropylenový kopolymer.

Po převedení do dvojšnekového extruderu se prášková reakční směs natavuje ve styku se směsí divinylbenzen-dusík za přídavku 0,1 % hmotn. Irganoxu 1010 a 0,1 % hmotn Irgafosu 168 při teplotě 225°C, po hrubém odplynění za přídavku vody jako unášeciho prostředku se podrobuje jemnému odplynění, vytlačuje se a granuluje.

Výsledný modifikovaný polypropylenový kopolymer má IR-spektroskopicky stanovený obsah vázaného divinylbenzenu 0,32 % hmotn. a tavný index 1,35 g/10 min. při 230°C/2,16 kg.

Zpracování polyolefinové směsi:

Ve vysokorychlostním laboratorním spřádacím zařízení sestávajícím z extruderu, zvlákňovaci pumpy, zvlákňovaci trysky, foukací šachty, « « · » 9 · ♦ • «φ· · · Φ · · · • φ φ« · · odtahovacího zařízení a vkládací konve se v extruderu při teplotě hmoty

280°C nataví směs polypropylenů, které se skládají z % hmotn. polypropylenových homopolymerů (tavný index 18.2 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, % hmotn. reaktorové směsi (33 % mol. ethylenu, tavný index 8 g/10 min. při 230°C/2,16 kg,),sestávajícího z krystalického propylen-ethylenového kopolymeru a elastického ethylen-propylenového kopolymeru, 1 % hmotn. modifikovaného polypropylenu (obsah vázaného divinylbenzenu 0,32 % hmotn., tavný index 1.35 g/10 min. při 230°C/2,16 kg,

0,25 % hmotn. 2-terc.butyl-4,6-diisopropylfenolu,

0,25 % hmotn. bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylsebákátu a 0,1 % hmotn. stearátu hořečnatého (obsah pomocných složek vztažen na součet polypropylenů). Tavenina se zvlákňovaci pumpou přivede na zvlákňovací trysky a při teplotě trysek 285°C se odtahuje přes foukací šachtu chlazenou tlakovým vzduchem na 2O°C rychloběžnými geletami, při rychlosti odtahováni 3000 m/min. je vkládána do konve.

K diskontinuální přípravě střižového vlákna jsou odleželá polypropylenová vlákna v laboratorní lince sestávající z protahovaci jednotky, krimperu a řezacího zařízeni podrobena prodlouženi o 850 % a dvojrozměrnému zkadeřeni a nařezáni na segmenty. Za protahovaci jednotkou odebraný nezkadeřený vzorek (průměr vlákna 0,2 mm) má pevnost v tahu 540 MPa a průtažnost 46 %.

Segmenty vláken jsou dále zpracovány na laboratorním kalandru tepelným spojením na rouno o plošné hmotnosti 60 g/m^ a poměru pevnosti po délce a napříč 2,6 : 1.

Claims

Patentové nároky I. Tavným zpracováním připravená polyolefínová vlákna a polyolefinová příze o vysoké pevnosti a průtažnosti, zvláště dodatečně neprotahovaná polyolefinová vlákna a polyolefinová příze s jedničným titrem (t.j. jemnost jedné kapiláry) od 1 do 10 dtex a protažením v tahu více než 130 % při pevnosti v tahu minimálně 15 cN/tex a z nich připravené textilní plošné útvary, vyznačující se tím,že vyrobená polyolefinová vlákna a polyolefinová příze a z nich vyrobené textilní plošné útvary se skládají buď ze směsi polypropylenů, tvořené A) 0,05 až 10 % hmotn., s výhodou 0,2 až 3 % hmotn. modifikovanými polypropyleny s tavným indexem od 0,1 do 50 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 40 g/10 min. při 230°C/2,16 kg a kvocientem mezní viskozity modifikovaného polypropylenu a mezní viskozity nemodifikovaného polypropylenu od 0,20 do 0,95, při srovnatelném hmotnostním průměru molární hmotnosti, připravenými a) reakcí propylen-homopolymerů a/nebo kopolymerů propylenu a ethylenu, případně d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy nebo směsi těchto polypropylenů s vícefunkčně etylenicky nenasycenými monomery při působeni ionizujícího záření, případně thermolabilnich radikálotvorných látek, nebo b) reakcí polypropylenů s funkční skupinou, s výhodou polymerů obsahujících kyselinovou nebo anhydridovou skupinu s vícefunkčnimi sloučeninami opačné reaktivity, s výhodou s C2- až C-jg- diaminy a/nebo C2- až Cjg- dioly, nebo c) hydrolytickou kondenzaci polypropylenů, obsahujících hydrolysovatelné silanové skupiny, a z B) 99,95 až 90 % hmotn., s výhodou 99,8 až 97 % hmotn. nemodifikovaných polypropylenových polymerů, přičemž tyto nemodifikované polymery jsou tvořené •«· · ·

1) běžnými polypropyleny, zejména za použití Ziegler-Natta katalyzátorů nebo metalocenkatalyzátorů připravených homopolypropylenů a/nebokopolymerů z propylénu, ethylenu a/nebo d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy, s obsahem 80,0 až 99,9 % hmotn. propylénu ve formě statistických kopolymerú, blokových kopolymerú a/nebo statistických blokových kopolymerú s indexem toku 0,1 až 300 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken nebo v polyolefinové přízi a z ni vyrobených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 99 % hmotn., s výhodou 50 až 99 % hmotn., a/nebu

1.2) z kopolymerů sestávajících z propylénu a ď-olefinů s 2 až 18 uhlíkatými atomy, s výhodou ze statistických propylen-kopolymerů, propylenových blokových kopolymerů, statistických propylenových blokových kopolymerů a/nebo elastických polypropylenů nebo ze směsí těchto modifikovaných polypropylenů, kontinuálně míchájí s 0,05 až 3 % hmotn. (vztaženo na vložené polypropyleny), acylperoxidů, alkylperoxidů, hydroperoxidů, peroxykarbonátů a/nebo peresterů jako thermolabilnich radikálotvorných látek, jejichž termický rozklad probíhá s výhodou do 210°C, a které jsou případně zředěny inertním rozpouštědlem, při zahřátí na 30 až 100°C, s výhodou na 70 až 90 °C,

1.1) z propylenových homopolymerů, zvláště z propylenových homopolymerů s bimodálním rozložením molekulové hmoty, s hmotnostním průměrem molární hmotnosti M_w od 500000 do 1500000 g/mol, číselným průměrem molární hmotnosti M_n od 25000 do 100000 g/mol a poměrem M_w/M_n od 5 do 60 v reaktorové kaskádě za přídavku Ziegler-Natta-katalyzátoru nebo Metallocen-katalyzátoru a/nebo z ···· · to ♦ to to to *« • · ··* ·· · ·«· · · ·· · · · · · to · •« «« toto «* · · ·

1) běžnými polypropyleny, zejména za použiti Ziegler-Natta katalyzátorů nebo metalocenkatalyzátorů připravených homopolypropylenů a/nebokopolymerů z propylénu, ethylenu a/nebo d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy, s obsahem 80,0 až 99,9 % hmotn. propylénu ve formě statistických kopolymerů, blokových kopolymerů a/nebo statistických blokových kopolymerů s indexem toku 0,1 až 300 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, které mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi a z ni vyrobených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 99 % hmotn., s výhodou 50 až 99 % hmotn., a/nebo

2.2) 2 až 40 % hmotn. elastického kopolymeru sestávajícího z 20 až 70 % hmotn. ethylenu a 80 až 30 % hmotn. propylenu a/nebo d-olefinu obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, přičemž směs polyolefinů, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech může být obsažena až v 99 % hmotn., s výhodou 10 až 80 % hmotn., a/nebo

2.1) 60 až 98 % hmotn. krystalických kopolymerú s 85 až 99,5 % hmotn.

propylénu a 15 až 0,5 % hmotn. ethylenu a/nebo d-olefinu obecného vzorce

CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, a

« t ♦·* · · · »·« · ···· · *« · · · w ·«·

29 ·’ ·· ........

2) lehce těkavé bifunkční monomery, zvláště C4 až C-iq- dieny a/nebo C7 až C10 ' divinylsloučeniny jsou polypropylenovými částicemi sorbovány z plynné fáze, s výhodou v kontinuálním průtokovém mísícím zařízení fungujícím jako absorber typu plyn-pevná látka, při teplotě od 20 do 120 °C, s výhodou od 60 do 100 °C a při střední sorpční době od 10 do 1000 s, s výhodou od 60 do 600 s, přičemž podíl bifunkčních nenasycených monomerů v polypropylenových částečkách je 0,01 až 10 % hmotn,, s výhodou 0,05 až 2 % hmotn., vztaženo na použitý polypropylen, dále se

2.2) 2 až 40 % hmotn. elastického kopolymeru sestávajícího z 20 až 70 % hmotn. ethylenu a 80 až 30 % hmotn. propylénu a/nebo d-olefinu obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, přičemž směs polyolefinů v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech může být obsažena až v 99 % hmotn., s výhodou 10 až 80 % hmotn., a/nebo

3) amorfními polypropyleny nebo propylen - kopolymery s podílem krystalických polypropylenu případně krystylických propylen-kopolymerů do 10 % hmotn.,s enthalpii tavení do 40 J/g a indexem toku 0,1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, přičemž amorfní polypropylen je homopolymer propylenu a/nebo kopolymer propylenu, obsahující minimálně - 80 % mol. propylenu a nejvýše 20 % mol. jednoho nebo více d-olefinů obecného vzorce CH2=CHR, kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi obsaženy v množství až 50 % hmotn.

a/nebo

3) polypropylenové částice s nasorbovanými acylperoxidy, alkylperoxidy, hydroperoxidy, peroxykarbonáty a/nebo perestery jako thermolabilni radikálotvorné látky a bifunkční nenasycené monomery se nataví v atmosféře inertního plynu a těchto snadno těkavých bifunkčních monomerů při teplotě 110°C až 210°C, v kontinuálně pracujícím hnětači nebo extrudéru, s výhodou v dvoušnekovém extrudéru, přičemž dojde k rozkladu těchto thermolabilnich radikálotvorných látek, a

4) tavenina se pak zahřívá na 220°C až 300°C, přičemž se odstraní nezreagované momomery a produkty rozpadu, a

5) tavenina se známým způsobem granuluje, a při tom se před krokem 1) a/nebo 5) a/nebo během kroku 3) a/nebo 4) jako další pomocné látky přidají stabilizátory v množství 0,01 až 2,5 % hmotn., antistatika v množství 0,1 až 1 % hmotn., pigmenty v množství 0,2 až 3 % hmotn.. nukleovací prostředky v množství 0,05 až 1 % hmotn. a/nebo látky usnadňující zprcovatelnost v množství 0,01 až 5 % hmotn., vztaženo na vsádkové množství použitého polypropylenu.

φ ·

III.Tavením připravená polyolefinová vlákna a polyolefinové příze a z nich připravené textilní plošné útvary podle nároku I a II vyznačující se tím, že že sestávají z homopolymeru s poměrwm M_w/M_n od 2 do 4,5 a/nebo kopolymerů propylénu s d-olefiny s 2 až 18 uhlíkatými atomy.

IV. Tavením připravená polyolefinová vlákna a polyolefinové příze a z nich připravené textilní plošné útvary podle nároku I až III vyznačující se tím, že obsahují 0,01 až 1 % hmotn. nukleovacích prostředků, 0,01 až 2,5 % hmotn. stabilizátorů, 0, 1 až 1 % hmotn. antistatik, 0,2 až 3 % hmotn. pigmentů, 1 až 4, 5 % hmotn. proti zápalných a/nebo 0,01 až 1 % hmotn. látek usnadňujících zpracovatelnost, vztaženo na obsah polyolefinů.

V. Způsob přípravy polyolefinových vláken a polyolefinové příze o vysoké pevnosti a průtažnosti, zvláště dodatečně neprotahovaná polyolefinová vlákna a polyolefinová příze s jedničným titrem od 1 do 10 dtex a protažením v tahu více než 130 % při pevnosti v tahu minimálně 15 cN/tex a z nich připravené textilní plošné útvary jsou podle tohoto postupu připravovány ze směsi polypropylenů v běžně známých zařízeních na zvlákňování taveniny sestávajících z plastifikačního extrudéru, zvlákňovacího čerpadla.rozdělovače taveniny, zvlákňovací trysky, zvlákňovací šachty a následných zařízení, způsobem sestávajícím v postupných krocích

- taveni příteplotě hmoty od 185 do 310°C,

- převedení taveniny pumpou ke spřádacím tryskám,

- extruse ve zvlákňovací šachtě

- odtah vláken a další zpracování v následných zařízeních vyznačující se tím,že se použije bud' směsi polypropylenů, tvořené

A) 0,05 až 10 % hmotn., s výhodou 0,2 až 3 % hmotn. modifikovanými polypropyleny s tavným indexem od 0,1 do 50 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, s výhodou 1 až 40 g/10 min. při 230°C/2,16 kg a limitní viskozitní číslo modifikovaného polypropylenu a mezní viskozity nemodifikovaného polypropylenu od 0,20 do 0,95, při srovnatelném hmotnostním průměru molární hmotnosti,

Φ ·«* · · • φ φ · · • Φ · V připravenými

a) reakcí propylen-homopolymerů a/nebo kopolymerú propylénu a ethylenu, případně d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy nebo směsí těchto polypropylenů s vícefunkčně etylenicky nenasycenými monomery při působeni ionizujícího záření, případně thermolabilnich radikálotvorných látek, nebo

b) reakci polypropylenů s funkční skupinou, s výhodou polymerů obsahujících kyselinovou nebo anhydridovou skupinu s vicefunkčnimi sloučeninami opačné reaktivity, s výhodou s C2- až C-|g- diaminy a/nebo C2- až CJg- dioly, nebo

c) hydrolytickou kondenzaci polypropylenů, obsahujících hydrolysovatelné silanové skupiny, a z

3) amorfními polypropyleny nebo propylén - kopolymery s podílem krystalických polypropylenů připadne Krystylických propylen-kopolymerú do 10 % hmotn.,s enthalpií tavení do 40 J/g a indexem toku 0,1 až 100 g/10 min. při 230°C/2,16 kg, přičemž amorfní polypropylen je homopolymer propylénu a/nebo kopolymer propylénu, obsahující minimálně - 80 % mol. propylénu a nejvýše 20 % mol. jednoho nebo více d-olefinů obecného vzorce CH2=CHR kde R je lineární nebo rozvětvená alkylová skupina s 2 až 8 uhlíkovými atomy, amorfní polypropyleny nebo propylenkopolymery mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi obsaženy v množství až 50 % hmotn.

• · · * · a/nebo

4) neisotaktickými propylenovými homopolymery s bodem tání 145 až 165°C, indexem toku přes 200000 cps při 190°C, krystalizačním teple od 4 do 10 cal/g a s podílem rozpustným v diethyletheru 35 až 55 % hmotn., které mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 50 % hmotn.

nebo polyolefiny v polyolefinových vláknech a v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech se skládají jen z nemodifikovaných polypropylenů B), přičemž obsahují 5 až 50 % hmotn. složky 3 a/nebo 4) a zbývající složky směsi v množství 95 až 50 % hmotn., a dále přitom mohou být v polyolefinových vláknech nebo v polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy pomocné látky v množství 0,01 až 5 % hmotn. vztaženo na poly@LH 6 olefiny.

////

II.Tavením připravená polyolefinové vlákna a polyolefinové příze a z nich připravené textilní plošné útvary podle nároku 1 vyznačující se tím, že modifikované polypropyleny - látky A), které se vyrábějí reakcí propylenových homopolymerů a/nebo kopolymerů propylenu a etylenu, případně d-olefinů se 4 až 18 uhlíkovými atomy, jakož i ze směsí těchto polypropylenů s vicefunkčními ethylenickými nenasycenými monomery v přítomnosti thermolabilnich radikálotvorných látek, sestávají z modifikovaných polypropylenů, které jsou vyrobeny kontinuálním postupem, při němž se

4) neisotaktickými propylenovými homopolymery s bodem tání 145 až 165°C, indexem toku přes 200000 cps při 190°C, krystalizačním teple od 4 do 10 cal/g a s podílem rozpustným v diethyletheru 35 až 55 % hmotn., které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy v množství až 50 % hmotn.

nebo polypropylénová směs sestává jen z nemodifikovaných polypropylenů B), přičemž obsahují 5 až 50 % hmotn. složky 3 a/nebo 4) a zbývajících složek, které jsou v polypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy v množství 95 až 50 % hmotn., a dále přitom mohou být v popypropylénové směsi k přípravě polyolefinových vláken a polyolefinové přízi a z tohoto materiálu připravených textilních plošných útvarech obsaženy pomocné látky v množství 0,01 až 5 % hmotn. vztaženo na polyolefiny.

• · ····* · · * · « ·· · · · * · * · · · · · · ·« *· ·♦ ·· · ··

VI. Způsob přípravy polyolefinových vláken a polyolefinové příze a z nich připravených textilních útvarů podle nároku V vyznačující se tím, že vlákna jsou odtahována rychloběžnými geletami a

A) zpracována v následných zařízeních sestávajících z protahovací jednotky, tvarovacího ústrojí, fixační jednotky a řezacího zařízeni, přičemž při zkráceném spřádání je nastavena rychlost odtahování vlákna na 60 až 250 m/min. a při konvenčním vysokorychlostním spřádání na 350 až 4000 m/min.

B) zpracována v následujících zařízeních sestávajících z protahovací jednotky, horkovzdušného texturovacího zařízení, relaxačního zařízení, zařízení pro provišování vzduchem a navíječe protahováním, horkovzdušným texturováním, kadeřením a provišovánim na trojrozměrně kadeřenou přízi, přičemž rychlost odtahováni vlákna je nastavena na 1000 až 4000 m/min., nebo

C) zpracována v následujících zařízeních sestávajících z protahovací jednotky a navíječe protahováním na vysoce pevnou filamemtární přízi typu Fully drawn Yarn, přičemž při zkráceném spřádání je nastavena rychlost odtahování vlákna na 60 až 250 m/min. a při konvenčním vysokorychlostním spřádání na 350 až 4000 m/min.

D) zpracována v následujícím zařízení sestávajícím ze zařízení pro svedení vláken do spřádaných kabelů a navíječe na multifilamentovou přízi, a případně na multifilamentovou textilii a/nebo plošné textilní útvary.

VII. Způsob přípravy polyolefinových vláken a polyolefinových přízí a z nich vyrobených textilních plošných útvarů podle nároku V, vyznačující se tím, že vlákna jsou zpracována v následujících zařízeních, sestávajících z vratného systému a navíječe a případné z vložených gelet na přízi typu Pre-orientated Yarn přičemž rychlost odtahování vlákna je nastavena od 1000 do 5000 m/min.

Vlil. Způsob přípravy polyolefinových vláken a polyolefinových přízí a z nich vyrobených textilních plošných útvarů podle nároku V, vyznačující se tím, že odtah extrudovaných vláken probíhá proudem vzduchu nebo za foukání proudu silně zahřátého vzduchu spřádacími tryskami proti roztaveným tekutým extrudovaným vláknům a následné zpracování odtažených vláken, případně přízi v zařízeních sestávajících z dopravníku, kalendru případně • · « * * · « · ♦ ··· * · ·«·«· « «··* «··« · « « · · · « · · · • · · · ·· ·9 · · «· prošívacího zařízení a naviječe působením tepelně pojivého nebo prošívacího procesu na předivové rouno nebo melt-blown rouno.

IX. Použití polyolefinových vláken a polyolefinových přízí a z nich vyrobených textilních plošných útvarů podle jednoho nebo více z nároků I až IV pro výrobu vícevrstvých textilií s výhodou v kombinaci s přírodními vlákny, technických textilií s výhodou ve formě lan, vysoce pevných popruhů a filtračních tkanin, textilií pro domácnost, zejména koberců a potahových látek a roun s použitím v oblasti medicíny a hygieny a geotextilii.

X. Použití polyolefinových vláken a polyolefinových přízí a z nich vyrobených textilních plošných útvarů podle jednoho nebo více z nároků I až IV pro přípravu elastických hygienických výrobků.