DE1404957C - Verfahren zum Herstellen pigmentierter Polypropylenfäden - Google Patents

Description

Farbschattierung zu erhalten. Auf diese Weise werden Probleme der Handhabung des Pulvers vermindert, gewünschte Farbschattierungen können leicht und schnell erhalten werden, und es wird eine genaue Kontrolle über die Farbkonzentratioii erleichtert, wodurch Korrekturen vor dem eigentlichen Verspinnen leicht durchgeführt werden können.

Beispiel 1

IO

Isotaktisches Polypropylenpulver mit einer Grenzviskosität von 2,7 und einem ataktischen Anteil von. weniger als 5% wird mit 0,5Vo Ruß in einem Zwillingskapselmischer trockengemischt, bis eine im wesentlichen einheitliche Pigmentmischung innerhalb des Gemisches erreicht ist. Dieses Gemisch wird dann in zwei Teile aufgeteilt, wovon nur ein Teil in einer Stiftschleuder weiterbehandelt wird.

Beide Teile des Gemisches werden dann unabhängig unter im wesentlichen identischen Bedingungen zu Fäden geformt, indem man sie durch einen herkömmlichen Schneckenextruder, welcher auf eine Temperatur von etwa 230° C erhitzt ist, leitet, wonach abgemessene Mengen der Polymerschmelze zu einer Düse geleitet und ausgestoßen werden. Die Düse weist 34 Löcher von 0,635 mm Durchmesser und ein Verhältnis Länge zu Durchmesser von 3,0 :1 auf. Die Düse ist von einem Erhitzer umgeben, welcher etwa 12 mm unterhalb der Düsenvorderseite vorspringt und der ebenfalls auf einer Temperatur von etwa 230° C gehalten wird. In beiden Fällen werden die extrudierten Ströme aus gefärbtem Polymer unterhalb des vorspringenden Erhitzers durch einen Strom kühler Luft abgeschreckt und in den festen Zustand übergeführt. .

Mikroaufnahmen der Fäden, welche aus jenem Teil des Gemisches erhalten wurden, der von dem Zwillingskapselmischer erhalten wurde, sind in den F i g. 2 und 3 dargestellt, während Aufnahmen von Fäden, welche aus dem Teil der Ursprungsmischung erhalten wurden, der ein weiteres Zerkleinern erfuhr, in den F i g. 4 und 5 dargestellt sind. Beim Vergleichen dieser Aufnahmen, insbesondere der Aufnahmen der F i g. 3 und 5, kann festgestellt werden, daß die in. F i g. 5 gezeigten Fäden wenige Anhäufungen von Pigment aufweisen und viel dunkler und einheitlicher gefärbt sind, was einen Beweis der verbesserten Pigmentdispersion innerhalb des Polymeren als Ergebnis der Zentrifugalzerkleinerung liefert.

Beispiel 2

■ Unter Anwendung gepulverten Polypropylens und des in Beispiel 1 beschriebenen Mischens wird zunächst ein im wesentlichen einheitliches Trockengemisch geschaffen, welches 0,5 % blauen Farbstoff enthält. Ein Teil dieses Gemisches wird dann in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise in einer Stiftschleuder behänd :1t, um die Zerkleinerung und Dispersion von Pigmentanhäufungen zu bewirken. Der restliche Teil der Trockenmischung und der der Zerkleinerung unterworfene Teil werden dann unabhängig voneinander unter Anwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung und Bedingungen zu Fäden geformt.

Mikroaufnahmen von Fäden, welche aus dem Teil des ursprünglich bereiteten Trockengemisches gebildet werden, sind in den F i g. 6 und 7 gezeigt, während Mikroaufnahmen von Fäden aus dem Teil des Trockengemisches, welches der Feinstzerkleinerung unterworfen wurde, in den Fig. 8und 9 gezeigt sind. Die Fig. 6 und 7 zeigen relativ große Pigmentzusammenballungen, die sogar aus den Fäden hervortreten und schwache Bereiche bilden, an denen die Fäden während der weiteren Verarbeitung wahrscheinlich brechen werden. Das Fehlen solcher Pigmentzusammenballungen in den in den F i g. 8 und 9 gezeigten Fäden in Verbindung mit der dunkleren und einheitlicheren Schattierung dieser Fäden veranschaulicht klar die durch die Erfindung erzielte gute Zerteilung und Verteilung des Pigments.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen pigmentierter Polypropylenfäden, bei dem zunächst aus pulverförmigem Polypropylen und mindestens einem Pigment durch Trockenmischen ein im wesentlichen einheitliches Gemisch hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch anschließend in einer hochtourigen Stift- io schleuder einer Feinstzerkleinerung unterworfen und die fertige Mischung in bekannter Weise zu Fäden geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-

mal hergestellt, so ist es einfach, sie in bekannter Weise gleichmäßig in einer weiteren Menge von ungefärbtem Polypropylen zu verteilen.

Die Erfindung wird durch eine zur Durchführung 5 des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung sowie durch zwei Beispiele an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F j g. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fi g. 2 bis 9 Mikroaufnahmen von nach der Erfindung pigmentierten Fäden.

Gemäß F i g. 1 wird das Polypropylenpulver mit einem oder mehreren für eine bestimmte Farbe benötigten Pigmenten in einer herkömmlichen Mischvor-

kennzeichnet, daß der fertigen Mischung zur Ein- 15 richtung 11, z. B. einem Zwillingskapselmischer, trokstellung der Pigmentkonzentration ungefärbtes ken vorgemischt. Das Mischen wird fortgesetzt, bis Polypropylen zugesetzt wird. ein im wesentlichen einheitliches, pulverförmiges Ge

misch geschaffen ist, wonach das Gemisch in eine Stiftschleuder 13 geleitet wird, um die Zerkleinerung

20 und Dispersion der Pigmentanhäufungen zu bewir-

' ken. Diese besteht hauptsächlich aus einem Scheibenpaar, dessen Scheiben voneinander im Abstand ange-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- ordnet und mit dichten Reihen von. Stiften besetzt len von pigmentierten Polypropylenfäden, bei dem sind, welche sich in bezug auf eine Reihe feststehenzunächst aus pulverförmigem Polypropylen und min- 25 der Stifte bewegen. Beim Gebrauch wird das aus der destens einem Pigment durch Trockenmischen ein im Mischvorrichtung 11 erhaltene Gemisch zwischen die wesentlichen einheitliches Gemisch hergestellt wird. Scheiben gegeben, während diese gemeinsam mit Ge-WiIl man farbige Polypropylenfäden herstellen, so schwindigkeiten bis zu 3500 U/min rotieren, worauf geht das nur mit Hilfe des Pigmentieren, d. h. durch das Gemisch zentrifugal gegen beide Stiftreihen ausBeimischung eines Pigmentes zum Polypropylen. Das 30 gestoßen wird. Angesichts der hohen Geschwindig-Problem, das sich dabei stellt, ist die homogene Ver- keit, welche den pulverförmigen Partikeln des Gemiteilung des Pigmentes im Polypropylen. Zur Pigmen- sches verliehen wird, werden die Pigmentzusammentierung von Polypropylen ist in der USA.-Patent- ballungen mit einer relativ großen Kraft gegen die schrift 2 109 592 ein Verfahren beschrieben, bei dem rotierenden und festen Stifte geschlagen und so innerdas Pigment zusammen mit dem Polypropylen einer 35 halb des Gemisches zerkleinert und dispergiert.
Trockenmahlung unterzogen wird, bei der die Par- Auf das Zerkleinern folgt das Entfernen der extrem

tikeln zerkleinert und gleichmäßig im Polypropylen feinen, in Luft suspendierten Partikeln bzw. des Stauverteilt werden. Als geeignete Vorrichtungen hierfür bes durch einen Sammler 15, während der zurückwerden Kugelmühlen und Hammermühlen angeführt. bleibende Teil des Gemisches, welcher nachstehend Das erhaltene Gemischpulver ist so fein, daß keine 40 als die Grundmischung bezeichnet wird, bei 17 ge-Einzelteilchen mehr fühlbar sind. In dieser Form sammelt wird. Die pulverförmige Grundmischung reichte das Gemisch für viele Anwendungszwecke kann sofort zu einem Extruder 19 geleitet werden, wo aus. sie geschmolzen und zu Körnchen geformt wird.

Die fortschreitende Entwicklung hat zur Forderung Wenn gewünscht, kann die Farbkonzentration der nach immer feineren pigmentierten Fäden oder Fa- 45 Grundmischung auf einen gewünschten Wert verminsern geführt. Trotzdem heute bereits Mischungen aus dert werden, indem man sie vor ihrer Granulierung Polypropylen und Pigment im Handel verfügbar sind, mit natürlichem bzw. ungefärbtem Polypropylenderen Korn noch wesentlich unter der durch Kugel- pulver in einer Heißmischvorrichtung 21 mischt,
oder Hammermühlen erzielbaren Feinheit liegt, zeigt Die entstehenden Grundmischungskörner liegen in

die Erfahrung doch, daß sie für hohe Ansprüche 50 der Form eines Farbkonzentrates vor, welches für nicht geeignet sind. Es bilden sich Pigmentanhäufun- künftigen Gebrauch gelagert werden oder direkt zu gen, welche die Düsen und die feinen Filter verstop- einem Mischer 23, beispielsweise zu dem obenerfen oder Fäden mit mangelhaftem Farbwert ergeben. wähnten Zwillingskapselmischer, geleitet werden Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein ein- kann, wo es mit Körnchen natürlichen bzw. ungefärbwandfreies Pigmentieren von Polypropylen zu erzie- 55 ten Polypropylens trockengemischt und dann in einer len, das höchsten Ansprüchen genügt. Spinnvorrichtung 25 in Fäden geformt .wird. Das

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs Maß der erfolgreich durchführbaren Herabsetzung genannten Verfahren nach der Erfindung dadurch ge- bzw. Verdünnung der Grundmischungskörnchen ist löst, daß das Gemisch anschließend in einer hoch- von den Forderungen an die Homogenität des gefertourigcn Stiftschleuder einer Feinstzerkleinerung 60 tigten Fadens bzw. der Faser und von'dem Mischveriinterworfen und die fertige Mischung in bekannter mögen der verwendeten Arbeitsausrüstung abhängig.

Weise zu Fäden geformt wird.

Das Entscheidende ist die Anwendung einer hochtourigen Stiftschleuder (bis 3500 U/min), in der die agglomerierten Pigmentartikeln durch Schlag- und 65 Sloßwirkung auseinandergebrochen werden, so daß eine; gleichmäßige Dispersion des Pigmentes im Polypropylen entsteht. Ist diese homogene Dispersion einHerabsetzungen der Größenordnung 30 : 1 wurden
unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung erfolgreich durchgeführt.

Es ist verständlich, daß Grundmischungskörner
verschiedener Farben vorher oder gemeinsam mit
Körnern natürlichen Polypropylens zusammen trokkengcmischt werden können, um eine gewünschte