DE1704470A1

DE1704470A1 - Process for the production of paper-like products based on polyethylene

Info

Publication number: DE1704470A1
Application number: DE19671704470
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Prof Dr Dr Imhausen
Original assignee: IMHAUSEN CHEMIE GmbH
Current assignee: IMHAUSEN CHEMIE GmbH
Priority date: 1967-03-22
Filing date: 1967-03-22
Publication date: 1971-02-18
Also published as: FR1566418A; BE705213A; DE1704470B2

Description

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Annullier ι Bochumer Chemie Imhauaen Company m.b.H.Annullier ι Bochumer Chemie Imhauaen Company m.b.H.

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Verfahren zur Herstellung papierähnlicher Produkte auf Baals von PolyäthylenProcess for the production of paper-like products Baals of polyethylene

Die Herstellung vollsynthetischer'papierähnlicher Produkte erfolgt im allgemeinen entweder nach Art der Papierfabrikation oder nach den "bei der Erzeugung von Vliesstoffen in der Textilindustrie üblichen Praktiken. Im ersten Pail wird ein wässriger Brei, der Kurzfasern, neuerdings auch Langfasern sowie Bindemittel enthält, auf den apparativ 3ehr · aufwendigen Papiermaschinen verarbeitet. Im zweiten Pail wird zunächst auf trockenem Weg ein lockeres Vlies aus Kurzfasem gebildet und dieses danach chemisch, mechanisch " und/oder thermisch verfestigt. Diese bekannten Verfahren verwenden als Ausgangsmittel Pasern, welche *& nach Weiterverarbeitung noch eine zusätzlich mehr oder weniger umfangreiche Vorbehandlung erfordern.The production of fully synthetic paper-like products generally takes place either in the manner of paper manufacture or in accordance with the "customary practices in the production of nonwovens in the textile industry In the second pail a loose fleece from short fibers is first formed in a dry way and this is then chemically, mechanically and / or thermally solidified. These known methods use as a starting agent parsers are requiring * & after finishing yet an additional more or less extensive pretreatment.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das die Herateilung vollsynthetischer papierähnlicher Produkte auf Polyä^hyien-13aaia unter Einsatz eines weitaus geringeren technischen and wirtschaftlichen Aufwandes sowie unter minimaler ther-A method has now been found that involves dividing fully synthetic paper-like products on Polyä ^ hyien-13aaia using a far lower technical and economic effort and minimal thermal

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mi seller und mechanischer Beanspruchung des. Polymerproduktes ermöglicht.mi seller and mechanical stress on the polymer product enables.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von papierähnlichen Produkten auf 3asis von Polyäthylen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Polyäthylen nach Austritt aus dem Hochdruck-Reaktor und Abtrennen des nicht ungesetzten Monomeren sowie der unerwünschten Beimengungen durch einen Schmelzextruder mit Spinndüse gepreßt wird, die aus der Düse austretenden Fäden nach Durchlaufen eines pneumatischen Ziehschachtes auf einem Transportband oder einer rotierenden Trommel abgelagert und abgekühlt werden, wobei sich unter Erstarren der Schmelze ein Faservlies bildet, welches verfestigt v/ird.The present invention relates to a process for the production of paper-like products based on of polyethylene, which is characterized in that polyethylene after exiting the high-pressure reactor and Separation of the non-unsettled monomers and the undesired additions by means of a melt extruder Spinneret is pressed, the threads emerging from the nozzle after passing through a pneumatic drawing shaft deposited on a conveyor belt or a rotating drum and cooled, with solidification the melt forms a fiber fleece which is solidified.

Zur Durchführung des Verfahrens"wird das geschmolzene Äthylen-Polymer bzw. -Copolymer nach Austritt aus dem Hochdruck-Heaktor vom nicht umgesetzten Monomer sowie von eventuell vorhandenen unerwünschten Beimengen«befreit, gegebenenfalls in einem Kneter oder einer ähnlichen Einrichtung mit Farbstoffen, Verdünnungsmitteln, Stabilisatoren und/oder Gleitmitteln vermischt, einen Schmelzextruder mit Spinndüse zugeführt, und die aus der Düse austretende Schmelze nach Durchlaufen eines pneumatischen Ziehschachtes auf einem Transportband bzw. auf einer ro-■Gierenden Trommel abgelagert, wobei sich unter ErstarrenTo carry out the process "the melted Ethylene polymer or copolymer after exiting the high pressure heater from the unreacted monomer and from any unwanted additions that may be present «freed, optionally in a kneader or a similar device with dyes, diluents, stabilizers and / or mixed lubricants, fed to a melt extruder with a spinneret, and that from the nozzle emerging melt after passing through a pneumatic Draw chute on a conveyor belt or on a rotating ■ yawing Drum deposited, with solidification

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der Schmelze und gegebenenfalls Verdampfen des Verdünnungsmittels Fasern bilden, die noch -schwach klebend ein Vlies, bilden.the melt and possibly evaporation of the diluent form fibers that are still weakly adhesive a fleece.

Die Verfestigung dieses Vlieses zu* papierähnlichen Produkten erfolgt mit an sich bekannten Maschinen durch kalandrieren, insbesondere mit einem Heißkalander. Eine Vorverfestigung kann durch Verwendung eines perforierten Transportbandes mit Saugschlitzen bzw. einer unter Vakuum stehenden Siebtrommel erzielt werden.The consolidation of this fleece to * paper-like products takes place with machines known per se by calendering, in particular with a hot calender. One Pre-consolidation can be achieved by using a perforated conveyor belt with suction slots or one under vacuum vertical drum can be achieved.

Die 3reite des abgelagerten Vlieses richtet sich nach der Breite des Transportbandes bzw. der rotierenden TroEune Die Stärke der papierähnlichen Produkte wird vom Verwendungszweck bestimmt.The width of the deposited fleece depends on the width of the conveyor belt or the rotating TroEune The strength of the paper-like products is determined by the intended use.

Die Temperatur der Schmelze und der im Schmelzextruder herrschende Druck richten sich in erster Linie nach der Viskosität des Polyäthylens. Einerseits muß eine ausreichende Abzugsgeschwindigkeit gewährleistet sein, andererseits f ist mit !Rücksicht auf die Polymereigenschaften jegliche thermische Überbeanspruchung des Polymerisates zu vermeiden. Im allgemeinen werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Temperaturen zwischen 150 und 280⁰C bevorzugt. In einigen besonderen Fällen können jedoch auch hiervon abweichende Temperaturen von Vorteil sein.The temperature of the melt and the pressure prevailing in the melt extruder depend primarily on the viscosity of the polyethylene. On the one hand, a sufficient take-off speed must be ensured; on the other hand, any thermal overloading of the polymer must be avoided with regard to the polymer properties. In general, temperatures between 150 and 280 ^° C. are preferred in the process according to the invention. In some special cases, however, temperatures deviating from this can also be advantageous.

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Der Umfang des Reckens der Fäden im pneumatischen Ziehschacht richtet sich nach den im Ziehschacht vorliegenden Bedingungen, z.B. Temperatur und Gasgeschwindigkeit.The amount of stretching of the threads in the pneumatic draw tube depends on the conditions in the draw shaft, e.g. temperature and gas velocity.

Als eventuelle Zusätze zur Polymerschmelze kommen sämtliche "bei der Verarbeitung von Polyäthylen, insbesondere von Hochdruckpolyäthylen, üblichen Verbindungen in Betracht. Als Verdünnungsmittel eignen sich besonders Flüssigkeiten, deren Siedepunkt unter dem Erweichungspunkt des Polymer liegt und welche die Fähigkeit besitzen, das Polymerisat lediglich bei höheren Temperaturen, insbesondere bei den im Schmelzextruder herrschenden Bedingungen, zu lösen.All of them come as possible additives to the polymer melt "When processing polyethylene, especially high-pressure polyethylene, the usual compounds can be considered. Liquids with a boiling point below the softening point of the polymer are particularly suitable as diluents is and which have the ability to the polymer only at higher temperatures, especially at the conditions prevailing in the melt extruder.

Die so hergestellten papierähnlichen Produkte besitzen ausgezeichnete Festigkeitswerte, insbesondere hervorragende laß- und Reißfestigkeit, sowie hohe Doppelfalzzahlen. Das spezifische Gewicht der erfindungsgemäßen Produkte beträgt nur etwa 2/3 des von normalem Papier.The paper-like products produced in this way have excellent strength values, in particular excellent ones Leak and tear strength, as well as high double fold numbers. The specific weight of the products according to the invention is only about 2/3 that of normal paper.

Example 1:

Äthylen wird in einem Hochdruckreaktor kontinuierlich polymerisiert, und das Polymerisat im Hochdruck- und nachfolgendem Niederdruckabscheider von dem nicht umgesetzten Monomer sowie von den niedermolekularen Plymerisationsprodukten befreit. Das geschmolzene Polyäthylen gelangt nun mit Hilfe eines auf 195°C geheizten Schmelzextruders mit Spinn-Ethylene is continuously polymerized in a high pressure reactor, and the polymer in the high pressure and subsequent low pressure separator from the unreacted Monomer as well as the low molecular weight polymerization products freed. The melted polyethylene is now fed into a melt extruder heated to 195 ° C with a spinning

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düse in einen pneumatischen Ziehkanal. Die mit hoher Geschwindigkeit zirkulierende Heißluft bewirkt eine Streckung und Zerfaserung des noch heißen Polyäthylen-Badens. Diese Pasern werden nun auf einem Transportband abgelagert, wo sie unter Erstarren der Schmelze ein lockeres Vlies bilden, welches dann über eine Abnahmevorrichtung einem Heißkalander zugeführt wird. Man erhält ein papierähnliches Produkt mit hervorragender Festigkeit und guten drucktechnischen Eigenschaften. M nozzle into a pneumatic drawing channel. The hot air circulating at high speed causes the polyethylene bath to be stretched and defibrated while it is still hot. These fibers are now deposited on a conveyor belt, where they form a loose fleece as the melt solidifies, which is then fed to a hot calender via a removal device. A paper-like product with excellent strength and good printing properties is obtained. M.

Example 2:

Die aus dem ITiederdruckabscheider ausgetragene Polyäthylen-Schmelze wird in einer geheizten Knetvorrichtung mit der dreifachen Menge ihres Gewichtes an Methylenchlorid versetzt und mit Hilfe eines auf 21O⁰C geheizten Schmelzextruders mit Spinndüse und anschließendem pneumatischen Ziehkanal auf eine unter Vakuum stehende, rotierende Siebtrommel gespritzt. Das verdampfende Methylenchlorid wird zusammen mit dem als Ziehmittel verwendeten heißen Stickstoff abgesaugt und das gebildete Vlies einem Heißkalander zugeführt. Das erhaltene papierähnliche Produkt weist eine ähnliche Festig- ι ■ keit wie das des Beispiels 1 auf. Die Elastizität und die drucktechnischen Eigenschaften sind infolge der zusätzlich fibrillierenden Wirkung des verdampfenden Verdünnungsmittels ] noch verbessert.The discharged from the ITiederdruckabscheider polyethylene melt is mixed in a heated kneader with three times the amount of their weight of methylene chloride and sprayed with the aid of a heated to 21O ⁰ C melt extruder with spinneret and then pneumatic pull channel on a standing under vacuum, rotary screening drum. The evaporating methylene chloride is sucked off together with the hot nitrogen used as a drawing agent and the fleece formed is fed to a hot calender. The paper-like product obtained has a strength similar to that of Example 1. The elasticity and the printing properties are improved due to the additional fibrillating effect of the evaporating diluent ].

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Claims

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Pa t en t an s ό r ü ch ePat en t to s ό rü ch e

l.J Process for the production of paper-like Products based on polyethylene, characterized in that the polyethylene leaves the high-pressure reactor and separating off the unreacted monomers and the undesired additions through a melt extruder with a spinneret is pressed, which emerges from the nozzle. Threads after passing through a pneumatic draw shaft deposited on a conveyor belt or rotating drum and cooled, whereby a fiber fleece is formed as the melt solidifies and is solidified.

2. The method according to claim 1, characterized in that the threads on a perforated conveyor belt deposited with suction slots or a rotating sieve drum under vacuum.

3. The method according to claims 1-2, characterized in that the polyethylene after separating the unreacted Monomer and the undesired admixtures of dyes and / or diluents and / or stabilizers and / or lubricants are added.

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4 · Process according to claims 1-3 »characterized in that that the polyethylene contains other monomers copolymerized.

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