DE2009068A1

DE2009068A1 - Verfahren zur Herstellung von Faserbrei und Papier auf der Grundlage von kristaiii nen Polyolefinen

Info

Publication number: DE2009068A1
Application number: DE19702009068
Authority: DE
Inventors: A Inoue; I Namazue; M Okazaki
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1971-03-25
Also published as: SE373899B; FR2041057A1; NL150173B; NL7002873A; FR2041057B1; GB1296881A; DE2009068B2

Description

2006068

OIPL-CHEM. DR. ELISABETH JUNG ⁸ caSS^R^ssE 30

niPi PHFM DR VOLKER VOSSlUS telefon 3<soe7

ÜIKL.-UhtM. UH. VUUt\cn vuooiwo TELEGHAMM-ADRESSE: INVENT/MONCHEN

DIPL.-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWAHN telex 5-29βββ

PATENTANWÄLTE

u.Z.: F 048C (Vo/Kä)
PCS - 20859

SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LTD.,
Osaka, Japan

¹¹ Verfahren zur Herstellung von Faserbrei und Papier auf der Grundlage von kristallinen'Polyolefinen "

Priorität: 27. Februar 1969, Japan, Nr. 15 082/69 14. März 1969, Japan, Nr. 19 751/69 11. Oktober 1969, Japan, Nr.- 81 416/69

.Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faserbrei und aynthetiscnem Papier aus Folien- oder Plattenmaterial auf der Basis von kristallinen Polyolefinen.

Ea ist bereits bekannt, faserartiges Material dadurch herzustellen, dass man eine Folie uniaxial reckt, durch Einwirkung ausaerer mechanischer Kräfte, wie Keiben, Drehen, Bürsten oder Behandlung mit. gerillten .Walzen oder Schlagen zerfasert und die

schneidet.
Pasern dann in Stücke / . Ea ist ferner bekannt, eine Folie cherrii sen explodieren zu lassen, um sie zu zerfasern. Liiuae Verfahren üind jed ich in technischer Hinsicht unbefriedigend, da die Verfanrensstufen kompliziert sind und chemische Verbindungen verwendet werden mütjsen.

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Es sind ferner Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier bekannt, bei dem man durch Spinnen erhaltene Fäden mittels eines "Rando-Webbers" behandelt und hierbei ein papierähnliches

Vliessmaterial erhält. Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem lange Fasern zu kurzen Fasern zerschnitten und dann auf einer Papiermaschine verarbeitet werden. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass das Aussehen der erhaltenen Papierprodukte nicht ansprechend ist, dass die Verfahren auf bestimmte Kunstfasern beschränkt sind und Bindemittel verwendet werden P müssen. Es bestehen daher einige Probleme bei der Durchführung dieser Verfahren unter Verwendung von Polyolefinfasern.

Aufgabe der Erfindung war es, ein neues Verfahren zur Herstellung von kurzfaserigem Material zu schaffen. Eine andere Aufgabe war es, ein einfacheres und billigeres Verfahren zur Herstellung von Fasermaterial zur Verfügung zu stellen. Schliesslich war es Aufgabe der Erfindung ei'n neues Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier aus diesem Fasermaterial zu schaffen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung

von kurzem'faserigem Material auf der Basis von kristallinen Polyolefinen, das

dadurch gekennzeichnet ist, dass man Folien- ider Plattenmaterial aus einem kristallinen Polyolefin oder einem Gemisch des kristallinen Polyolefins mit einem Äthylen-Vinylacetat-Gopolymerisat oder einem Vorseifungsprodukt dieses Copolymerisats uniaxial stark reckt, das erhaltene Material zerschneidet und im wäüurigen Medium in an 3ich bekannter Weise mahlt.

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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von

"Papier auf der Basis von ι kristallinen Polyolefinen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein kristallines Polyolefin mit einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat oder einem Verseifungsprodukt dieses Copolymerisates vermischt, das erhaltene Gemisch zu einer Folie oder Platte verarbeitet, diese uniaxial reckt und die gereckte Folie oder Platte zerschneidet, die zerschnittenen Stücke in wässrigem Medium in an sich bekannter Weise mahlt und den Faserbrei in an sich bekannter Weise zu Papier verarbeitet und gegebenenfalls das erhaltene Produkt wärmebehandelt.

Vorzugsweise werden 100 Gew.-teile eines kristallinen Polyolefins mit 5 bis 50 Gew^-teilen eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates oder dessen Verseifungsproduktes vermischt und zu einer Folie oder Platte verarbeitet.

Das erhaltene papierähnliche Material wird vorzugsweise ohne

Druck oder bei einem Druck unterhalb 50 kg/cm und bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Äthjlen-Vinyl-Acetat-Copolymerisates oder dessen Verseifungsproduktes, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins verpresst. Man kann das erhaltene papierähnliche Material auch bei einer Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates oder dessen Verseifungsproduktes verpressen und anschliessend das erhaltene Produkt bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Copolymerisate oder dessen Verseifungsproduktes jedoch unterharb des Schmelzpunktes des Polyolefins wärmebehandeln.

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BAD

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Beispiele für die im Verfahren der Erfindung verwendbaren reckfähigen kristallinen Polyolefine sind Polypropylen, Niederdruck-Polyäthylen und Hochdruck-Polyäthylen, Poly-4-methylpenten-1, Poly-3-methylbuten-l_f Polybuten-1., Polypenten-1, isotaktisches Polystyrol und kristalline Copolymerisate von Olefinen. Die geeigneten kristallinen Polyolefine haben Schmelzpunkte, die oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats oder dessen Verseifungsproduktes liegen. Diese Polyolefine können geringe Mengen Stabilisatoren, Entformungsmittel, Antistatika, Pigmente und andere Hilfsstoffe enthalten.

Der Vinylacetatgehalt intÄthylen-Yinylacetat-Copolymerisat beträgt mindestens 5 Gew.-56. Der Yerseifungsgrad des gegebenenfalls verwendeten verseiften Copolymerisates liegt im Bereich von 1 bis 100 #. ■

t
Wenn der Anteil des Athylen-Vinylacetat-Copolymerisates oder dessen Verseifungsproduktes im Gemisch mit dem kristallinen Polyolefin unter 5 Gew.-Teile je 100 Gew.-Teile des Polyolefins liegt, hat es nur eine geringe Wirkung als Bindemittel zur Herstellung von papierähnlichem Material, während bei Verwendung von mehr als 50 Gew.-teilen beim Recken Schwierigkeiten auftreten.

Zum Vermischen der Polymerisate können die üblichen Mischer verwendet werden. Ein geeigneter Mischer ist z.B. ein Extruder mit einer Dulmadge-Torpedo-Schnecke.

wird Das kristalline Polyolefin oder das Gemisch des Polyolefins/mit

dem Copolymerisat oder dessen Verseifungsproäukt zu einer Folie * 109813/177 0

oaer einer Platte verarbeitet. Es können die üblichen Vorrichtungen verwendet werden, z.B. Extruder mit einer Schlitzdüse oder Polienblasmaschinen. Folißn- oder Plattenmaterial, das durch langsames Abkühlen erhalten wurde, lässt sich zu feineren Fasern mahlen als Material, das rasch abgekühlt wurde. Bei der Reckung mit Einschnürung zur Erzielung einer besonders hohen Orientierung hat das erhaltene Plattenmaterial den Vorzug, dass eine stärkere Reckung durchgeführt werden kann. Man kann z.B. Folien- oder Plattenmaterial aus Polypropylen mit einer Dichte von mindestens 0,890, aus Niederdruck-Polyäthylen mit einer Dichte von mindestens 0,942 oder aus Hochdruck-Polyäthylen mit einer Dichte von mindestens 0,919 verwenden.

Das Folien- oder Plattenmaterial wird bei der Reckung erhitzt. Die Reckungstemperatur hängt von der Art des Jeweils verwendeten Polymers ab. Sie liegt unterhalb des Schmelzpunktes des kristallinen Polyolefins. Die uniaxiale Reckung wird bei einem Reckungsverhältnis durchgeführt, idaß durch das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Beschickungswalze und der Aufwickelwalze bestimmt wird. Die Reckung wird in üblicher Weise durchgeführt. Vorzugsweise wird jedoch die R_eckung unter Einschnürung des gereckten Materials durchgeführt, um eine möglichst hohe Orientierung zu erzielen. Vorzugsweise wird das Folien- oder Plattenmaterial zwischen Walzen unlaxial gereckt, wobei der Abstand der Berührungspunkte zwischen dem Pplien- oder Plattenmaterial und den Walzen mindestens k mal größer ist als die Breite des ursprünglichen Folien- oder Plattenmaterials. Das erhaltene orientierte Folien- oder Plattenmaterial kann durch Mahlung in feine Fasern umgewandelt werden. Wenn man die Reckung mittels mehrerer benachbarter beheizter Walzen durchführt oder die uniaxiale Reokung durchführt, während man die beiden Enden der Folie durch Klammern festhält oder die Reokung bei hohen Temperaturen durchführt,

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wird die Reckung mit Einschnürung verringert und man erhält einen verhältnismässig niedrigen Orientierungsgrad. Dementsprechend lassen sich bei der Mahlung nur schwierig feine Fasern erhalten.

Je höher der Kristallinitatsgrad, je höher der Orientierungsgrad und je dünner die Folie, umso leichter lässt sich'das Material in Längsrichtung spalten, und umso schwieriger erfolgt ein Zerschneiden in der Querrichtung. Zur Herstellung feiner Fasern ist es daher erwünscht, das Folien- bzw, Plattenmaterial möglichst stark zu verstrecken und die Folie so dünn wie möglich zu machen. So soll z.B. eine Folie aus isotaktischem Polypropylen nach der Reckung vorzugsweise so dünn sein, dass ihre Doppelbrechung einen Wert von mindestens 2,5 x 10 besitzt.

Das orientierte Folienmaterial wird gewöhnlich zu Längen von etwa 2 bis 20 mm zerschnitten.

Bei der Mahlung in Wasser wird das stark orientierte Material mehr oder weniger stark reorientiert. Hierdurch erhält man gekräuselte Fasern, was ihre Verfilzung fördert. Die Zerfaserung zur Herstellung grober Fasern lässt sich leichter durchführen ohne vollständige Abtrennung des Wassers, Gegebenenfalls können die groben Fasern zu feineren Fasern weiter verarbeitet werden.

Vorzugsweise wird die Konzentration der Fasern in der Zerfaserungsvorrichtung und i/i der Vorrichtung zur Herstellung noch feinerer Fasern so hoch wia möglich gehalten_t um keine- Störungen im BetriüD z., er^altsiu Oa,u ;.^r,2ruohnittsne Material aus der: Folien oder ?:ΐ·νίτ·'3π ^ oll einer 1ε ng samen Mahlung unterworfen wor:9i ^ .Uufe der Sei i a:^!9 SüH^r.kräfta allmählich

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erhöht werden.

Die Fasern lassen sich gut zu einem Faserbrei dispergieren, der von Papierstoff nicht unterschieden werden kann, wenn man dem Mahlwasser 0,005 bis 0,1 °ß> eines kationaktiven,' anionaktiven oder nichtionischen Netzmitteis verwendet. Bei der Verwendung von Material aus einem kristallinen Polyolefin mit dem -Verseifungsprodukt des Äthylen-Vinylacetat-Copolymers ist die Verwendung eines Netzmittels nicht erforderlich, da sich die erhaltenen Fasern gut dispergieren lassen.

Zur Mahlung können die üblichen in der Papierindustrie zur Ganzzeugherstellung verwendeten Mahlapparate verwendet werden. Zur Herstellung von feinfaserigem Ganzzeug können die üblichen Kegel- oder Scheibenmühlen (refiner) verwendet werden.

Das erhaltene Fasermaterial hat eine ausgezeichnete Wärmekapazität und einen sehr guten Griff, es ist gekräuselt und eignet · sich zur Herstellung von Vliesstoffen oder Bahnen, da die einzelnen Fäden gut voneinander getrennt und miteinander verfilzt sind. Weiterhin kann dieses Fasermaterial auch als Füllstoff verwendet werden. Pulverförmiges Material kann auch zur Herstellung von Bindemitteln und pulverförmigen Formmassen eingesetzt werden.

Im übrigen lässt sich das Fasermaterial ohne Verwendung weiterer Zusätze gut zu Papier verarbeiten. Zur Papierherstellung werden die üblichen Papiermaschinen verwendet. Die Papierbahn wird in der Trockenpartie getrocknet und anschliessend ohne Druck oder bei einem Druck von unter 50 kg/cm und bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copoly-

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merisates oder dessen Verseifungsproduktes jedoch unterhalb det Schmelzpunktes des Polyolefins verpresst, um lediglich das Copolymerisat oder dessen Verseifungsprodukt zu erweichen. Hierdurch werden die Fasern aneinander gebunden und man erhält ein sehr starkes synthetisches Papier. Zur Herstellung glatter Papiere führt man das Papier noch durch Glättpressen.

Erfolgt das Pressen nach der Trockenpartie bei einem Druck von oberhalb 50 kg/cm und bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats oder dessen Verseifungsproduktes, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins, so erhält man ein Papier mit verringerter Helligkeit und Opazität. Diese Neigung wird ausgeprägter mit zunehmendem Vinylacetatgehalt- im Copolymerisat.

Andererseits erhält man ein synthetisches Papier mit ausreichend hoher Helligkeit "*, beim Trocknen der feuchten Papierbahn in der Trockenpartie und Pressen der erhaltenen Papierbahn bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate oder dessen Verseifungsproduktes und ausreichende Wärmebehandlung des erhaltenen Papiers bei Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats oder dessen Verseifungsproduktes, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins.

Zum Verpressen eignen sich · Kalander-/oder Formpressen. Beim Verpressen mittels eines Kalanders beträgt der lineare Pressdruck vorzugsweise mindestens 30 kg/cm.

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Das Pressen kann mehrmals bei konstanter Temperatur und konstantem Druck oder bei verschiedenen Temperaturen und bzw. oder verschiedenen Drücken durchgeführt werden. Während des Verpressens kann die Papierbahn noch etwas Wasser enthalten, sie wird jedoch vorzugsweise so gut wie möglich getrocknet, da bei Verwendung eines Kalanders die Fasern schliessen, wodurch sich die Papierbahn verformt und in einigen Fällen diej. Zugfestigkeit absinkt.

Das Papier, bei dem die Fasern aneinander ausreichend gebunden sind durch das Verpressen, wird anschliessend wärmebehandelt. Die Wärmebehandlung muss bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des kristallinen Polyolefins, jedoch oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates' oder dessen Verseifungsproduktes durchgeführt werden. Diese Wärmebehandlung wird bei einem genügend niedrigen Druck durchgeführt, um eine Schrumpfung des Papieres zu vermeiden. Bei einer Wärmebehandlung unter höherem Druck erhält man ein Papier verringerter Opazität! Durch die Wärmebehandlung werden die Fasern aus dem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat oder dessen Verseif ungsprodukt an die Polyolefinfasern verschmolzen, wodurch die Polyolefinfasern miteinander verbunden werden.

Figur 1 zeigt eine Mikrophotographie (Vergrösserung etwa 66 x") eines Fasermaterials, das nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wurde;

Figur 2 zeigt eine Mikrophotographie (Vergrösserung etw,a 60 x) ₍ eines nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Papiers.

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Da der Querschnitt der Pasern, aus denen das synthetische Papier der Erfindung besteht, flach ist, ist die Oberfläche des berührenden und bindenden Teils im Vergleich zu gesponnenen Faaern, die einen runden Querschnitt besitzen, .gross. Feine Pibrillen um die Fäden, die durch die Mahlung erzeugt wurden,

fördern die Verfilzung der Fäden miteinander. Dies hat eine weitere Verstärkung der Bindung zwischen den Fasern zur Folge.

Das erfindungsgemäss hergestellte Papier ist von gleichmässiger Stärke und porös, es lässt sich daher bedrucken und zur Herstellung von Kalendern und Landkarten verwenden. Auf Grund seiner geringen Elastizität und seiner ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften, Wasserbeständigkeit und Verschweissbarkeit lässt sich das erfindungsgemäss hergestellte Papier auch für Dokumente zur dauernden Aufbewahrung, in der Elektrotechnik, als Filtermaterial, zur Herstellung von Schichtpressstoffen und Verpackungsmaterial verwenden.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Aus isotaktischem Polypropylen mit einem Schmelzindex von 8 (Sumitomo Noblene FL 102) wird auf der Folienblasmaschine mit einer Rundschlitzdüse mit einem Durchmesser von 75 ram, einer Schnecke mit einem Durchmesser von 40 mm und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 22 bei einer Msentemperatür von 210⁰C und Luftkühlung ein Folienschlauch hergestellt, der in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 120 ram, eine Wandstärke von 0,05 mm und eine Dichte von 0,904 hat» Der Folienschlauch wird in uine mit Luft beheizte Reckvorrichtung eingeleitet, die

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auf 13O⁰C erhitzt wird. Eine Beschickungswalze und eine Aufwickelwalze sind in dieser Vorrichtung in einem Abstand von 2 m angeordnet. Der Folienschlauch wird infolge der unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten zwischen den beiden Walzen um das 15-fache gereckt. Man erhält einen Folienschlauch,

"ti

der in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 27 mm und eine Wandstärke von 0,01 mm besitzt. Der Folienschlauch wird zu 10 mm breiten Bahnen zerschnitten. 120 g dieser Bahnen und 10 Liter Wasser werden in eine kleine Mahlvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von 23 Liter gegeben und ohne Belastung 5 Minuten, bei einer Belastung von 1 kg 15 Minuten, bei einer Belastung von 2 kg 60 Minuten und bei einer Belastung von 3 kg weitere 60 Minuten gemahlen. Man erhält kurze Fasern mit einer Länge von 1,0 bis 1,5 mm und einer Breite von 10 bis 30 Mikron. Diese Fasern sind in Figur 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel .

Gemäss Beispiel 1 wird ein Folienschlauch hergestellt, der in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 120 mm, eine Wand-

g/ccrn^ stärke von 0,05 mm und eine .Dichte von 0,883/⁽'b"esitzt. Es wird das gleiche isotaktische Polypropylen vom. Schmelzindex 8 verwendet. Der Folienschlauch wird gemäss Beispiel 1 um das 10-fache gereckt und zu 10 mm breiten Bahnen zerschnitten. 120 g dieser Bahnen und 10 Liter Wasser werden in die gleiche Vorrichtung gegeben und unter den gleichen Bedingungen vermählen. Man. erhält Fasermaterial mit einer Breite von etwa 100 Mikron.

Beispiel 2

Der gemäss Beispiel 1 hergestellte orientierte Folienschlauch wird zu Bahnen von 10 mm Breite zerschnitten. 120 g der erhalte-

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" ¹² " 2uü

nen Bahnen¹ und 10 Liter Wasser werden in eine kleine Mahlvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von 23 Liter gegeben und 15 Minuten unter einer Belastung von 1 kg gemahlen. Der erhaltene Papierbrei wird 30 mal durch einen Sprout-Waldon-Refiner mit einem Scheibendurchmesser von 30,5 cm und einer Spaltbreite von 0,0254 mm bei 2500 U/Min, geführt. Man erhält feine Fasern mit einer Länge von etwa 5 nun und einer Breite von etwa 30 Mikron.

Beispiel 3

Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch werden bei der Vermahlung 40 ml einer 0,5 $-igen wässrigen Lösung eines nichtionischen Netzmittels zugesetzt. Man erhält eine Masse, die Papierstoff ähnlich ist.

Beispiel 4

Aus dem in Beispiel 1 verwendeten isotaktischen Polypropylen

JL-

vom Schmelzindex 8 wird ein Folienschlauch hergestellt, der in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 150 mm besitzt. Es wird ein nach abwärts gerichteter Folienschlauchextruder mit einem gekühlten Dorn mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 22 und einem Düsendurchmesser von 75 mm verwendet. Die Umdrehung der Schnecke beträgt 70 U/Min. Die Temperatur der Düse 210⁰C, die Aufwickelgeschwindigkeit 10 m/Min.

Der Folienschlauch wird in einen Reckungsbehälter eingeführt, der mit Heissluft auf 140⁰C beheizt ist, in welchem der Abstand zwischen der Beschickungswalze und der Aufwickelwalze 2 m beträgt. Der Folienschlauch wird infolge der unterschiedlichen Um-

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drehungsgeschwindigkeiten zwischen den beiden Walzen um das
6-fache verstreckt. Die Doppelbrechung der erhaltenen orientierten Folie wird mit dem Polarisationsmikroskop und Kompensator gemessen. Der Wert beträgt 2,93 x 10 .

Der direkte Folienschlauch wird in Längen von 10 mm Breite zerschnitten, die gemä.ss Beispiel 1 vermählen werden. Man-erhältkurze Fasern mit einer Länge von etwa 5 mm und einer Breite von 50 Dis 70 Mikron.

Vergleichsbeispiel

Gemass Beispiel 4 wird ein Folienschlauch hergestellt und mittels einer Reckvorrichtung bei 140^QC um das" sechsfache gereckt, uiese Heölvorrichtung besteht aus sieben nebeneinanderliegenden V.'alzen, wobei der Abstand zwischen den Berührungspunkten der

Walzen und der Folie 50 mm beträgt. Die Doppelbrechung der

_2
orientierten Folie hat einen Wert von 2,10 χ 10 .

Der .erhaltene Folienschlauch wird in Längen von 10 mm zerschnit-. ten und gemass Beispiel 1,vermählen. Man erhält kurze Fasern
mit einer Länge von etwa 3 mm und einer Breite von 100 bis 150 Mikron.

Beispiel 5

100 -Gew.-teile des in Beispiel 1 verwendeten isotaktischen Polypropylens vom Schmelzindex 8 werden mit 20 Gew·-teilen eines Atnylen-Vinylacetat-Copolymera (Vinylacetatgehalt 25 Gew.-^;
.j um it am ο üvatate K 2010) mittels eines Extruders mit einer
"Liulmadge Torpedo-Schnecke¹¹ mit einem Schneckendurchrnesuer von ''Ai mm, einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 20 und

ο
on 210 C vermine

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ο
einer DÜscmtemperatur von 210 C vermischt. DaB Gemisch Wird zu

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einem Stab mit einem Durchmesser von etwa 2 mm extrudiert. Der Stab wird zu Pellets zerschnitten, die in einem Folienblasextruder mit'einem Schneckendurchmesser von 40 mm, einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 22 und einem Düsendurchmesser von 75 mm und mit Luftkühlung (Lufttemperatur 2O⁰C) zu einem Folienschlauch extrudiert werden. Der Folienschlauch hat in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 120 mm und eine Wandstärke von 0,05 mm.

Der Folienschlauch wird in eine mittels Heißluft auf 130⁰C erhitzte Reckvorrichtung eingeführt, in der eine Beschickungswalze und eine Aufwickelwalze in einem Abstand von 2 m angeordnet sind. Der Folienschlauch wird infolge der unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten der beiden Walzen um das 13-fache gereckt. Der orientierte Folienschlauch hat in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 30 mm und eine Wandßtärke von 0,015 mm. Der Folienschlauch wirdi.zu Längen von 10 mm zerschnitten. 120 g der erhaltenen Stücke und 10 Liter Wasser sowie 40 ml einer 0,5 i°—igen wässrigen Lösung eines nichtionischen P Netzmittels werden in eine kleine Mahlvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von 23 Liter gegeben und 5 Minuten ohne Druck, 15 Minuten bei einem Druck von 1 kg, 60 Minuten bei einem DrucK von 2 kg und nochmals 60 Minuten bei einem Druck von 3 kg vermählen. Man erhält Fasern mit einer Länge von 1,0 bis 1,5 mm und einer Breite von 10 bis 30 Mikron.

250 ml des erhaltenen Fauorbreiü und 36 ml einer 1,7 $-i wüuurLgtm Lüaung von Polyvinylalkohol (Goaenol GM-.L4) worden gründlich miteinander vermischt, das Gemisch wird mit Waauor auf 1 Liter aufgefüllt und in uinor Tappi-Papiennaschino vur-

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" OBlGlNAt

arbeitet, bei einem Druck von 3»5 kg/cm verpresst und anschliessend bei 50 C getrocknet. Schliesslich wird das erhaltene Papier 1 Minute bei 115°C und einem Druck von 2 kg/cm geglättet. Man erhält das in Figur 2,wiedergegebene Papier.

Beispiel 6 ·

100 Gew.-teile des im Beispiel 1 verwendeten isotaktischen Polypropylens vom Schmelzindex 8 und 50 Gew.-teile eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymers ( Sumitomo Evatate D 2011, Schmelzindex 2, Vicat-Erweichungspunkt 83°C, Vinylacetatgehalt 5 Gew.-#) werden gemäss Beispiel 5 vermischt, zu einem Stab mit einem Durchmesser von etwa 2 mm exfcrudiert, der mittels einer Schneidvorrichtung zu Pellets zerschnitten wird. Die Pellets werden bei einer Temperatur von 210^QC mittels eines Folienblasextruders mit einem Schneckendurchmesser von 40 mm, einem Verhältnis von länge zu Durchmesser von 22 und einem Düsendurchmesser von 75 mm und unter Verwendung von Kühlluft (Lufttemperatur 20⁰C) extrudiert. Man erhält einen Folienschlauch, der in zusammengefallenem Zustand eine Breite von 120 mm und eine Wandstärke von 0,05 mm besitzt.

Der erhaltene Folienschlauch wird in eine Reckvorrichtung eingeführt, die mit Heißluft auf. 130 C erhitzt wird. Der Abstand zwischen der Beschickungswalze und der Aufwickelwalze beträgt 2 m. Der Folienschlauch wird infolge der unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten der beiden Walzen um das 13-fache gereckt. Man erhält einen Folienschlauch, der in zusammengefallenem Zustand eine Breite Von 30 ram und eine Wandstarke von 0,015 mm besitzt. Der erhaltene Folienschlauch wird zu Längen von 10 mm · ι zerschnitten..120 g der erhaltenen

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zerschnittenen Stücke und 10 Liter Wasser sowie 5 g einer 50 gew.-$-igen wässrigen Lösung eines nichtionischen Netzmittels (Denone 733) werden in eine kleine Mahlvorrichtung mit einem Fassungsvermögen von 23 Liter gegeben, und das Gemisch wird 5 Minuten ohne Belastung, 15 Minuten unter einem Druck von 1 kg, 60 Minuten unter einem Druck von 2 kg und nochmals 60 Minuten unter einem Druck von 3 kg vermählen. Man erhält Fasern mit einer Länge von 1,0 bis 1,5 mm und einer Breite von 10 bis 30 Mikron.

Die wässrige Stoffsuspension wird auf eine Tappi-Papiermaschine gegeben, mit Wasser auf eine Faserkonzentration von 0,057 ⁰Jo verdünnt, die Papierbahn wird gepresst und in üblicher Weise getrocknet. Anschliessend wird die Papierbahn zweimal bei 70⁰C unter einem linearen Druck von 100 kg/cm bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 280 U/Min, mittels eines Dreiwalzen-Calenders gepresst und hierauf 10 Minuten bei 14O⁰C und einem Druck von 0,05 kg/cm zwischen zwei chromplattierten Stahlplatten wärmebehandelt.

Das erhaltene 'Papier hat folgende physikalische Eigenschaften:

Flächengewicht (japanische Industrie-Specifikation _?

P-8124-56) 192 g/in

Zerreissfestigkeit (japanische Industrie-Specifikation P-8113-52) 4,3 kg/15 mm

Berstfestigkeit (japanische Industrie-Specifikation _?

P-8112-63) 1,5 kg/cin

Zugfestigkeit (japanische Industrie-Specifikation

P-8116-63) 98,1 g

Helligkeit (japanische Industrie-Specifikation

P-8123-61) 80 $

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OWQINAL

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Opazität (japanische Industrie-Specifikation

P-8138-63) · 89 °/<>.

Das erfindungsgemäss hergestellte Papier aus Synthesefasern hat eine ausgezeichnete Zugfestigkeit im Vergleich zu üblichem Papier und seine Helligkeit ist-etwa die gleiche.

Beispiel 7 , ' .-."-'"."

Wenn man die in Beispiel 6 erhaltene Papierbahn zweimal' mit Hilfe des in Beispiel 6 verwendeten Kalanders bei einem linearen Druck von 50 kg/cm und bei einer Temperatur .von 70⁰C presst, erhält man ebenfalls ein Papier mit ausgezeichneter Glätte.

109B 1 37 1 77 Π

Claims

"" 18 " 2ÜQ9UB8 Patent an s ρ r ü c h e

1.) Verfahren zur Herstellung von kurzem faserigem Material euf der Basis von ι kristallinen Polyolefinen, dadurch gekennzeichnet, dass man Folien- oder Plattenmaterial aus einem kristalliiien Polyolefin oder einem Gemisch des kristallinen Polyolefins mit einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat oder dessen Verseifungsprodukt uniaxial reckt, das erhaltene orientierte Folien- oder Plattenmaterial zer-

» schneidet und anschliessend in wässrigem Medium mahlt*

2. Verfahren zur Herstellung von Papier auf der Basis von kristallinen Polyolefinen, dadurch gekenn-

ze i chnet, dass man ein kristallines Polyolefin mit einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat oder dessen Verseifungsprodukt vermischt, das erhaltene Gemisch zu Folien- oder Plattenmaterial verarbeitet, dieses unaxial reckt, anschliessend zerschneidet, in wässrigem Medium vermahlt, die wässrige Stoffsuspension in an sich bekannter Weise zu Papier verarbeitet, ) dieses presst und gegebenenfalls wärmebehandelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ala kristallines Polyolefin isotaktisches Polypropylen, Niederdruck-Polyäthylen, Hochdruck-Polyäthylen, Poly-4-methyl-penten-l, Poly-3-methylbuten-l, Polybuten-1, Polypenten-1, isotaktisches Polystyrol oder ein kristallines Copolymer dieser Olefine verwendet.

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man 5 "bis 50 Gew.-teile eines Äthylen-Vinyläcetat-Co.polymers mit einem Vinylacetatgehalt von mindestens 5 GeWo-^ö oder dessen Verseifungsprodukt mit einem Versei- · iungsgrad von 1 bis 100 fo mit 100 Gew.-.teilen eines kristallinen Polyolefins, dessen .Schmelzpunkt höher liegt als ""der Erweichungspunkt des Äthylen-Vinylacetat-Copolymers oder dessen Verseifungsproduktes, vermischt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn— zeichnet,, dass man das Folien- oder Plattenmaterial zwischen Walzen uniaxial stark reckt, wobei der Abstand der Berührungspunkte zwischen dem Folien- oder 'Plattenmaterial und den Walzen mindestens 4 mal grosser ist als die Breite des ursprünglichen Folien- oder Plattenmaterials.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g'ekenn-

f.

zeichnet, dass man die Vermahlung in wässrigem Medium durchführt, das 0,005 bis 0,1 $ eines kationischen, .anionischen oder nichtionischen Netzmittels enthält.

7. Verfahren-nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das erhaltene Papier bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymers oder dessen Verseifungsproduktes, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des kristallinen Polyolefins ohne Anwendung von Druck oder bei einem Druck unterhalb 50 kg/cm presst.

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8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das erhaltene Papier bei einer Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymers oder dessen Verseifungsproduktes presst und anschliessend bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Äthylen-Vinylacetat-Copolymers oder dessen Verseifungspraduktes, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des kristallinen Polyolefins wärmebehandelt.

9. Verfahren nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das gepresste und wärmebehandelte Papier unter gleichmässigem Druck durch Walzen führt.

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