DE2147477B2 - Fasern aus einem Polymerisatgemisch - Google Patents
Fasern aus einem PolymerisatgemischInfo
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Description
nitril und Polyacrylnitrilmischpolymere aus Mono- hydrophile Anteil des Mischpolymers (B) ist wichtig,
nierengemischen, die wenigstens 60 Gewichtsprozent da dieser hydrophile Mischpolymeranteil beim Schla-
Acrylnitril enthalten und deren andere Komponente gen oder bei der Behandlung im Holländer quillt und
beispielsweise Methylacrylat, Methylmethacrylat, Na- infolge des Quelldruckes Fibrillen bildet. Da das
triumstryrolsulfonat, Natriumarylsulfonat, Vinylace- 5 hydrophile Polymer in der fertigen Faser an die G r ind-
tat, Styrol, Itaconsäure, Maleinsäure, Vinylchlorid komponente des hydrophoben Polymers (A) gebunden
und Vinylidenchlorid sein kann. Beispiele kristalliner ist, wirkt es gleichzeitig als Haftmittel für die Fibrillen
Polyamide sind Polycaproamid, Polyhexamethylen- der Grundkomponente, und in diesem Fall ist die
adipamid.Poly-ll-Undecanoamid.Poly-n-Dodecano- Haftwirkung stärker, wenn der hydrophile Anteil
amid, Polydodecamethylenterephthalamid, Polymeta- io Kristallinität und/oder eine Fähigkeit zur Bindung an
xylylenadipamid und Polyparaxylylendecandicarb- Wasserstoff besitzt.
amid. Beispiele kristalliner Polyester sind Polyäthylen- Da der hydrophobe Anteil des Mischpolymers (B)
terephthalat und Mischpolymere desselben, Polytetra- in dem hydrophoben Polymer (A) gelöst ist, können
methylenterephthalat, Poly-(1,4-cyclohexandimethy- die Fasern gut gesponnen werden, obwohl die Disper-
lenterephthalat),Poly-(äthylenoxybenzoat),Poly-[äthy- 15 sionskomponence, das Mischpolymer (B), den che-
len l,2-bis-(phenoxy)-äthan-p,p'-dicarboxylat], Poly- misch gebundene hydrophilen Anteil enthält. Außer-
(äthylen-2,6-naphthalindicarboxylat) und Polypivalo- dem führt mechanisches Strecken zusätzlich zu der
lacton. Molekülorientierung des hydrophoben Polymers (A)
Besorzugt werden als hydrophobes Polymer (A) zu einer Orientierung des Mischpolymers (B) in der
die Polymere der Acrylreihe mil wenigstens 60 Ge- so Richtung der Fascrachsc.
wichtsprozent Acrylnitrilmonomereinheiten, kristalli- Wenn die Fasern zusätzlich zu dem hydrophoben
nes Polyäthylen, kristallines Polypropylen und Misch- Polymer (A) und dem Mischpolymer (B) noch ein
polymere, die in der Hauptsache aus diesen Verbin- hydrophiles Homopol) mer enthalten, liegt dieses vor-
dungen bestehen, benutzt. Die Polymere der Acryl- zugsweise in einer Menge von nicht mehr als 5°/0»
reihe sind besonders bevorzugt, da sie erhöhte Fi- 25 bezogen auf das Gewicht der Gesamtfasern, vor.
brillierungsneigung besitzen. Hierin ist die Menge des hydrophilen Anteils des
Das Mischpolymer (B) kann ein Pfropfpolymer, ein Mischpolymers (B) nicht einbezogen.
Blockmischpolymer oder ein willkürliches Mischpoly- Die beim Schlagen oder bei der Behandlung im mer sein, wobei bevorzugt Pfropfmischpolymere ein- Holländer an dem hydrophilen Anteil des Mischgesetzt werden. Zweckmäßig werden solche Misch- 30 polymers (B) gebildeten Fibrillen werden vom Wasser polymere (B) ausgewählt, deren hydrophober Anteil nicht aus den Fasern herausgezogen, da sie chemisch dem hydrophoben Polymer (A) gleich oder ähnlich an den hydrophoben Anteil des Mischpolymers geist und sich in diesem löst. Für den hydrophoben An- bunden sind. Die Fibrillen ergeben eine gute Verteil des Mischpolymers (B) kommen also die oben für flechtung und ein automatisches Aneinanderheften das hydrophobe Polymer (A) genannten Verbindungen 35 beim Zusammenpressen, so daß man aus dem erfinin Betracht, und zweckmäßig besteht das Mischpoly- dungsgemäßen Verfahren ein synthetisches Papier mit mer zu wenigstens 60 Gewichtsprozent aus einem guten mechanischen Eigenschaften gewinnen kann. Polymer der Acrylreihe. Außerdem ermöglicht der hydrophile Anteil des
Blockmischpolymer oder ein willkürliches Mischpoly- Die beim Schlagen oder bei der Behandlung im mer sein, wobei bevorzugt Pfropfmischpolymere ein- Holländer an dem hydrophilen Anteil des Mischgesetzt werden. Zweckmäßig werden solche Misch- 30 polymers (B) gebildeten Fibrillen werden vom Wasser polymere (B) ausgewählt, deren hydrophober Anteil nicht aus den Fasern herausgezogen, da sie chemisch dem hydrophoben Polymer (A) gleich oder ähnlich an den hydrophoben Anteil des Mischpolymers geist und sich in diesem löst. Für den hydrophoben An- bunden sind. Die Fibrillen ergeben eine gute Verteil des Mischpolymers (B) kommen also die oben für flechtung und ein automatisches Aneinanderheften das hydrophobe Polymer (A) genannten Verbindungen 35 beim Zusammenpressen, so daß man aus dem erfinin Betracht, und zweckmäßig besteht das Mischpoly- dungsgemäßen Verfahren ein synthetisches Papier mit mer zu wenigstens 60 Gewichtsprozent aus einem guten mechanischen Eigenschaften gewinnen kann. Polymer der Acrylreihe. Außerdem ermöglicht der hydrophile Anteil des
Der hydrophile Anteil des Mischpolymers (B) wird Mischpolymers die Gewinnung stabiler, wäßriger
zweckmäßig so ausgewählt, daß er zusätzlich die Fä- 40 Dispersionen bei der Behandlung im Holländer,
higkeit einer Bindung an Wasserstoff besitzt. Hierzu Das Polymerisatgemisch, ai s dem die Fase: η r.ach kann es Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen, Amid- der Erfindung bestehen, besteht vorzugsweise zu 55 gruppen, Imidgruppen oder Oxyäthylengruppen ent- bis 90 Gewichtsprozent aus dem hydrophoben PoIyhalten. Spezielle Beispiele für solche hydrophilen mer (A) und entsprechend zu 10 bis 45 Gewichtspro-Polymere sind kristalliner Polyvinylalkohol oder nicht- 45 zent aus dem Mischpolymer (B). Wenn der Prozentkristallines Polyalkylenglykol, wie Polyäthylenglykol, satz des hydrophoben Polymers (A) 90Cewichts-Polyacrylamid, Polyacrylsäure und Salze hiervon, prozent überschreitet, wird der Fitrillieriniseffekt zu Cellulose, Stärke, Polystyrolsulfonsäure und Poly- klein. Bezogen auf das gesamte Fasergewicht ist es vinylpyrrolidon, von denen Polyvinylalkohol, Poly- zweckmäßig, wenn der Prozentsatz des hydrophilen acnlsäure, Polyacrylamid und Salze hiervon beson- 50 Polymers 5 bis 50, vorzugsweise irehr als 10 Gewichtsders bevorzugt sind. prozent beträgt, da dies die Fibrillierung und die Ver-
higkeit einer Bindung an Wasserstoff besitzt. Hierzu Das Polymerisatgemisch, ai s dem die Fase: η r.ach kann es Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen, Amid- der Erfindung bestehen, besteht vorzugsweise zu 55 gruppen, Imidgruppen oder Oxyäthylengruppen ent- bis 90 Gewichtsprozent aus dem hydrophoben PoIyhalten. Spezielle Beispiele für solche hydrophilen mer (A) und entsprechend zu 10 bis 45 Gewichtspro-Polymere sind kristalliner Polyvinylalkohol oder nicht- 45 zent aus dem Mischpolymer (B). Wenn der Prozentkristallines Polyalkylenglykol, wie Polyäthylenglykol, satz des hydrophoben Polymers (A) 90Cewichts-Polyacrylamid, Polyacrylsäure und Salze hiervon, prozent überschreitet, wird der Fitrillieriniseffekt zu Cellulose, Stärke, Polystyrolsulfonsäure und Poly- klein. Bezogen auf das gesamte Fasergewicht ist es vinylpyrrolidon, von denen Polyvinylalkohol, Poly- zweckmäßig, wenn der Prozentsatz des hydrophilen acnlsäure, Polyacrylamid und Salze hiervon beson- 50 Polymers 5 bis 50, vorzugsweise irehr als 10 Gewichtsders bevorzugt sind. prozent beträgt, da dies die Fibrillierung und die Ver-
Bei Verwendung von Polyacrylnitril oder eines flechtungseigenschaften der Fibrillen fördert.
Mischpolymers der Acrylreihe als hydrophobes Poly- Die erfindungsgemäßen Fasern können nach irgend-
mer (A) verwendet man zweckmäßig als Mischpoly- einer bekannten Methode gesponnen werden, wie
mer (B) Polyvinylalkohol mit aufgepfropftem Acryl- 55 beispielsweise durch Schmelzspinnen, Trockenspin-
nitril, wobei bevorzugt der Polymerisationsgrad des nen, Naßspinnen oder Phasentrennungsspinnen.
Polyvinylalkohol 600 bis 3200 beträgt. Dieser mitt- Wenn man beispielsweise als Grundkomponente
lere Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohol ist oder hydrophobes Polymer (A) ein Polymer der Vinyl-
geeignet zur Bildung einer besonders feinen Faser- reihe und als Mischpolymer (B) ein Blockmischpoly-
itruktur des Polyvinylalkoholanteils in der Faser. 60 mer oder Pfropfmischpolymer verwendet, so kann
Wenn das Molekulargewicht kleiner als 600 ist, kann man dieses Polymerisatgemisch in einem organischen
keine besonders feine Faserstruktur dieses Misch- Lösungsmittel auflösen und in einem Naßspinnverfah-
polymeranteils gebildet werden, und wenn das Mole- ren in ein wäßriges Koagulierbad oder in ein organi-
kulargewicht 3200 übersteigt, wird die Verträglichkeit sches Lösungsmittel, das das Polymer der Vinylreihe
mit dem Polymer der Acrylreihe vermindert, so daß 65 nicht löst, ausstoßen. Besonders wenn man ein wäß-
ein gutes Spinnen und Strecken schwierig oder im- riges Koagulierbad verwendet, beobachtet man je
fnöglich wird. nach den Koagulierbedingungen die Bildung sehr
Der an den hydrophoben Anteil chemisch gebundene feiner Löcher auf der Oberfläche des hydrophoben
Polymers der Vinyireihe (A), und manchmal fördern Geschmeidigkeit und Festigkeit als alle bisher bediese
Löcher die Fibrillierung. Als Koagulierbäder kannten Papiere aus synthetischen Fasern. Sie können
sind im Hinblick auf die Koaguliereigenschaften, die daher beispielsweise zu Banknoten, Plakaten, Land-Spinnbarkeit,
Streckbarkeit und Transparenz der Fä- karten, Tapeten, Filterpapieren, Papiertüchern und
den oder Fasern Lösungsmittel-Wasserbäder, die 5 Verstärkungsmitteln für Kunststoffe verarbeitet werd ei.,
wenigstens 85 Gewichtsprozent Wasser enthalten. In den folgenden Beispielen wurden einige spezielle
Alkoholbäder und Kohlenwasserstoffbäder bevorzugt. physikalische Eigenschaften nach dem folgenden Ver-Besonder=
wenn das hydrophobe Polymer (A) der fahren bestimmt:
Vinyireihe ein Polymer der Acrylreihe ist und Dimethylsulfoxid als Lösungsmittel verwendet wird, io Mahlungsgrad (cm3): nach JIS-P 8121.
sind günstige Koagulierbäder solche aus Dimethyl- Dichte (g/cm3)· nach JIS-8118.
sulfoxid und Wasser, aus Methylalkohol, Butylalkohol, Zerreißfestigkeit (kg/mm2): nach JIS-P 8113.
Amylalkohol, Cyclohexanol oder Glycerin. Zugdehnung (%): nach JIS-P 8132.
Vinyireihe ein Polymer der Acrylreihe ist und Dimethylsulfoxid als Lösungsmittel verwendet wird, io Mahlungsgrad (cm3): nach JIS-P 8121.
sind günstige Koagulierbäder solche aus Dimethyl- Dichte (g/cm3)· nach JIS-8118.
sulfoxid und Wasser, aus Methylalkohol, Butylalkohol, Zerreißfestigkeit (kg/mm2): nach JIS-P 8113.
Amylalkohol, Cyclohexanol oder Glycerin. Zugdehnung (%): nach JIS-P 8132.
Nach dem Spinnen werden die Fasern um wenig- yOUng-ModuI (kg/mm2): berechnet aus dem Anstens
das 3,5fache, vorzugsweise das 4,5fache der ur- 15
sprünglichen Faserlänge, gestreckt, um das Mischpolymer (B), d. h., die dispergierte Komponente der fangsgradienten einer Belastungs-Spannungskurve in Fasern, deren Durchmesser weniger als 0,5 μ beträgt, einem Zugtest.
sprünglichen Faserlänge, gestreckt, um das Mischpolymer (B), d. h., die dispergierte Komponente der fangsgradienten einer Belastungs-Spannungskurve in Fasern, deren Durchmesser weniger als 0,5 μ beträgt, einem Zugtest.
in der Richtung der Faserachse zu orientieren. Wenn Einreißfaktor (kg/mm): Auf einem Teststück von
das Streckverhältnis weniger als 3.5 beträgt, ist die 20 100 mm Länge und 40 mm Breite wird ein 50 mm
Orientierung ungenügend, und die mechanische Festig- langer Schlitz eingeschnitten, der in der Richtung der
keit und der Fibrillierungsgrad schlecht. Das Strecken Länge verläuft, und zwar mittig bezüglich der Breite,
und Schneiden kann mit einer Stapelfasermaschine Beide Hnden dieses Schlitzes werden durch obere und
erfolgen. Durch das Strecken der Faser wird auch das untere Klammern an einer Testeinrichtung gehaltert,
hydrophobe Polymer (A) in der Richtung der Faser- as um die Einreißbelastung zu messen. Der mittlere Wert
achse orientiert, und beispielsweise im Falle eines zwischen dem maximalen und dem minimalen Wert
Polymers der Acrylreihe beträgt dieser OrientiVrungs- einer Beanspruchungs-Spannungskurve, die vom Be-
grad wenigstens etwa 75%. im Falle von Polyäthylen ginn des Einreißens bis zum Brechen des Teststückes
und Polypropylen wenigstens etwa 60%. Der Orien- aufgezeichnet wird, wird als die Einreißbelastung be-
tierungsgrad wird nach einer üblichen Methode auf 30 zeichnet. Der Wert der Einreißbelastung, geteilt durch
Grund des Beugungspunktes gemessen, der auf dem die Dicke (mm) des Teststückes wird als der Einreiß-
Äquator im Röntgenstrahlen-Weitwinkelbeugungs- faktor definiert.
bild erscheint. Beispielsweise im Falle eines Polymers Grad der Luftdurchlässigkeit (sec/100cc): nach
der Acrylreihe besitzt dieser Orientierungsgrad, be- JIS-P 8117.
rechnet auf Grund des Beugungspunktes bei K-J = 17' 35
auf dem Äquator des Röntgenstrahlen-Weitwinkel- Beispiel 1
beugungsbildes, einen Wert von wenigstens etwa 75 %,
beugungsbildes, einen Wert von wenigstens etwa 75 %,
während bei Polyäthylen und Polypropylen dieser In 101 Dimethylsulfoxid wurde 1 kg vollständig
Orientierungsgrad, errechnet aus dem (llO)-Beu- verseifter Polyvinylalkohol mit einem Polymerisa-
gungspunkt auf dem Äquator wenigstens etwa 60% 40 tionsgrad von 1400 gelöst, während die Temperatur in
beträgt. etwa 2 Stunden auf 50 bis 6O0C gehalten wurde. In
Die Bestimmung des Orientierungsgrades kann der resultierenden Lösung wurden 12,9 g Ammonium-
durch Berechnung der Halbwertbreite der Ausdehnung persulfat und 60 g Dodecylmercaptan gelöst,
der Beugung im Falle einer Streuung des Beugungs- Zu der erhaltenen Lösung, die auf 50° C gehalten
punktes in Richtung des Umfanges erfolgen, wobei der 45 wurde, wurde 1 kg Acrylnitril und 1 1 Dimethylsulf-
FaII einer vollständig willkürlichen Orientierung zum oxid tropfenweise während 50 Minuten zugesetzt.
Orientierungsgrad 0 und der Fall einer vollständig Die resultierende Lösung wurde 2 Stunden gerührt,
monoaxialen Orientierung zum Orientierungsgrad 100 und wenn die Viskosität auf 200 Poise anstieg, wurden
gemacht wird. 6,22 g Hydrochinon zugegeben, und die Lösung wurde
Vorzugsweise ist der Durchmesser der Teilchen des 50 weitere 30 Minuten gerührt, um die Polymerisation zu
hydrophilen Anteils des Mischpolymers (B) kleiner als beenden.
1,0 μ und die Zahl dieser Teilchen wenigstens 10 je Der Gehalt an Acrylnitrileinheiten in dem resultie-
5 mal 5 μ des Faserquerschnitts quer zur Streckrich- renden Pfropfpolymer von Acrylnitril auf Polyvinyl-
tung. Die Teilchenlänge besitzt vorzugsweise wenig- alkohol (dispergierte Komponente B) betrug 58 %.
stens das lOfache ihres Durchmessers. 55 der Gesamtgehalt an Polyvinylalkohol in dem Pfropf-
Der Denierwert der erfindungsgemäßen Fasern ist poh'mer betrug 63 %, und die Menge an unumgesetz-
nicht wesentlich, doch sind gewöhnlich Werte von tem Polyvinylalkohol 19%·
etwa 0,5 bis 20 Denier bevorzugt. Danach wurden in Dimethylsulfoxid 68 Teile Acryl-
Wegen der Unterschiede der Quelleigenschaften des nitril-Mischpolymer (Grundkomponente A) aus
hydrophilen Anteils und des hydrophoben Anteils 60 9'),6 Molprozent Acrylnitril und 0,4 Molprozent Naentsteht
beim Aufschlämmen der Fasern in Wasser triumarylsulfonat mit einem Molekulargewicht von
eine innere Spannung, die beim Schlagen oder Be- 67 000 und 32 Teile des obenerwähnten Pfropfhandeln
in einem Holländer zur Fibrillierung des mischpolymers gelöst und vermischt, um eine Spinnhydrophilen
Anteils führt. Hierzu können auch lösung zu gewinnen, deren Lösungskonzentration
Kugelmühlen oder rotierende Walzengruppen ver- 65 15 Gewichtsprozent in Dimethylsulfoxid betrug,
wendet werden. Diese Spinnlösung wurde mit einer gewöhnlichen
wendet werden. Diese Spinnlösung wurde mit einer gewöhnlichen
Aus den erfindungsgemäßen Fasern hergestellte Naßspinnapparatur gesponnen. Genauer gesagt wurde
synthetische Papiere besitzen bessere Homogenitat, die Spinnlösung aus einer Spinndüse mit 200 Öffnun-
gen, von denen jede einen Durchmesser von 0,08 mm besaß, in ein n-Butanolbad von 250C mit einer Auspreßgeschwindigkeit
von 8 g je Minute ausgepreßt. Die ausgepreßten Fäden wurden in einem Bad aus Dimethylsulfoxid und Polyäthylenglykol (20/80) und
anschließend in einem Polyäthylenglykol-Bad bei
120°C um insgesamt das 6fache gestreckt.
Anschließend wurden die Fäden aufgewickelt, während sie kontinuierlich in Wasser gewaschen und bei
Raumtemperatur getrocknet wurden.
Die Zerreißfestigkeit der erhaltenen Fäden betrug 3,2 g/d und ihre Dehnung 25%. Der Orientierungsgrad, berechnet nach einem Brechungspunkt von
2 0 = 17°, der von dem Polyacrylnitrilanteil stammte,
auf dem Äquator der Röntgenstrahlen-Weitwinkelbrechung der Fäden betrug 85 %.
Anschließend wurden die Fäden auf eine Länge von 6 mm zerschnitten, und 20 g der zerschnittenen Fäden
wurden in 140 cm3 Wasser dispergiert.
Danach wurde dieses dispergierte Material unter Verwendung einer Walzenmühle mit einem Abstand
zwischen den Walzen und dem Mühlengehäuse von 0,1 mm, einem linearen Druck von 3,4 kg/cm und einer
Umdrehungszahl der Walzen von 16 000 geschlagen oder gemahlen.
Nach dem Mahlen oder Schlagen waren zahlreiche Fibrillen auf den Oberflächen der Fasern gebildet, und
die Fasern waren durch die Fibrillen miteinander verflochten.
Die Durchmesser eines größeren Teils der Fibrillen betrug 0,1 bis 1 μ, ihre Länge betrug wenigstens 2 μ,
und die Länge langer Fibrillen betrug etwa 1000 μ.
Der Mahlungsgrad des gemahlenen oder geschlagenen Materials betrug gemäß JlS P-8121 340 cm3.
Die gemahlenen oder geschlagenen Fasern wurden zu Bögen nach dem folgenden Verfahren verfcrmt,
und die Eigenschaften des Papiers wurden bestimmt.
Zuerst wurden etwa 3,0 g (berechnet auf Trockensubstanz) der geschlagenen Fasern in 500 cm3 Wasser
dispergiert und sorgfältig in einem Mischer mazeriert. Anschließend wurden die mazerierten Fäden unter
Verwendung einer Quadratbogenmaschine (Größe des Bogens 25 · 25 cm) zu einem Bogen verarbeitet.
Der feuchte Bogen auf dem Drahtnetz wurde unter Verwendung einer Trockenwalze mit Hilfe von vier
Löschpapierbögen entwässert. Danach wurde er zwischen vier andere Löschpapierbögen eingefügt, und
ein Überdruck von 10 kg/cm2 wurde unter Verwendung einer Bogenmaschinenpresse aufgebracht und
der Bogen teilweise getrocknet. Der Wassergehalt in dem teilweise getrockneten Bogen betrug 130 °/0,
bezogen auf das Gewicht der Fasern.
Der teilweise getrocknete Bogen wurde dann auf der Trommel eines luftbeheizten Trommeltrockners bei
einer Trommeloberflächentemperalur von 110 C während
2 Minuten getrocknet. Der erhaltene Bogen besaß ausgezeichnete Kompaktheit, Gleichmäßigkeit, Geschmeidigkeit
und ausgezeichnetes Aussehen. Er besaß eine Dicke von 0,092 mm. eine Zerreißfestigkeit
von 3,2 kg/mm2, eine Zugdehnung von 6.8 %, einen Young-Modul von 184 kg/mm2, einen Einreißfaktor
von 0,95 kg/mm und eine Luftdurchlässigkeit von 8 sec/100 cm*.
Vergleichsbeispiel 1
Gemäß dem Beispiel 2 der japanischen Auslegeschrift 11 851/1960 wurde ein Fasermaterial aus einem
Mischpolymer aus 94% Acrylnitril und 6% Methacrylat hergestellt.
Die Eigenschaften der Fasern und eines Bogens aus diesem Fasermaterial wurden unter den gleichen Bedingungen
wie im Beispiel 1 bestimmt und mit denen der Fasern und des daraus hergestellten Bogens gemäß
Beispiel 1 in Tabelle I verglichen.
Das Fasermaterial besaß eine kleine Teilchengröße und war schwierig alleine in Papier umzuwandeln. Da
ίο es keine Stielfasern besaß, war die Festigkeit des erhaltenen
Papiers, besonders die Einreißfestigkeit, sehr gering. Andererseits war das Fasermaterial nach
Beispiel 1 leicht in Papier umzuwandeln und enthielt Stielfasern, so daß man ein ausgezeichnetes Papier mit
hoher Festigkeit erhielt.
Form
der Pulpe
der Pulpe
Mahlungsgrad (cm3)
Verhalten
bei Papierherstellung
bei Papierherstellung
Zerreißfestigkeit
(kg/mm*)
(kg/mm*)
Zugdehnung(%)
Einreißfestigkeit
(kg/mm)
(kg/mm)
Eigenschaften
des Fasermaterials
und des Papiers
nach der japanischen
Auslegeschrift 11 851/
1960
Sehr feine Teilchen
mit Widerhaken.
Sie enthielten
weder Stengelfasern noch Fibrillen. In Wasser
dispergiert.
mit Widerhaken.
Sie enthielten
weder Stengelfasern noch Fibrillen. In Wasser
dispergiert.
Unter 70 cm3,
schwierig zu messen.
schwierig zu messen.
Da die Teilchen
sehr fein waren,
war das Abheben
des Bogens vom
Drahtsieb schlecht.
Demnach war es
erforderlich, in der
Praxis mit der natürlichen Pulpe
oder anderen synthetischen Fasern
zu verschneiden
sehr fein waren,
war das Abheben
des Bogens vom
Drahtsieb schlecht.
Demnach war es
erforderlich, in der
Praxis mit der natürlichen Pulpe
oder anderen synthetischen Fasern
zu verschneiden
1,3
2,1
0,09
0,09
Eigenschaften des Fasermaterials und des Papiers nach Beispiel 1
Form und Zustand wie in Beispiel 1 erwähnt. Stielfasern und Fibrillen
unterschiedlich von dem Fibrid der japanischen Aus legeschrift. In Wasser ähnlich
wie natürliche Pulpe dispergiert.
340 cm3
Leicht von dem Drahtsieb abzuheben. Es wa unnötig, zu verschneiden.
3,2
0,95
Eigenschaften | 0,12 | Eigenschaften | |
der Fasern | 0,48 | der Fasern | |
und des Papiers | 1,3 | und des Papiers | |
nach der japa | nach Beispiel 1 | ||
nischen Auslege | 3,5 | ||
schrift 20 757/1961 | 77 | Kompakte | |
Struktur | Nicht zusam | Faser ohne Gel | |
der Faser | mengefallene | struktur | |
Faser mit | 0 | ||
Schwammstruk | |||
tur | 0,092 | ||
Dicke (mm) | 0,5 | ||
Dichte (g/cm3) | 3,2 | ||
Zerreißfestig | |||
keit (kg/mm2) | 6,8 | ||
Zugdehnnng | 184 | ||
Young- | |||
Modul | |||
(kg/mm2) | 8 | ||
Luftdurch- | |||
lässigkeit | |||
(sec/100 cm») |
Vergleichsbeispiel 3
Vergleichsbeispiel 2
Gemäß Beispiel 1 der japanischen Auslegeschrift 20 757/1961 wurden Fasern eines Mischpolymers aus
97% Acrylnitril hergestellt. Diese Faser wurde mit einem Holländer während 3 Stunden und 15 Minuten
geschlagen oder gemahlen. Aus diesen gemahlenen Fasern wurde von Hand ein Papier unter den in der
Veröffentlichung bezeichneten Bedingungen hergestellt. Die Eigenschaften der gemahlenen Fasern und
des daraus hergestellten Papiers sind im Vergleich mit denen des Beispiels 1 in Tabelle II aufgeführt.
Fibrillierung der geschlagenen oder gemahlenen Gelfaser trat in einem merklichen Umfang ein. Da
jedoch die Fasern beim Zusammenpressen nicht automatisch aneinanderhafteten, war die Kompaktheit
des Papiers gering und seine Zähigkeit schlecht.
Eigenschaf U. 1 | Eigenschaften | |
der Fasern | der Fasern | |
und des Papiers | und des Papiers | |
nach der japa | nach Beispiel 1 | |
nischen Auslege | ||
schrift 10655/1964 | Länge des grö | |
Form der | Größe der ver | ßeren Teils der |
gemahlenen | hakten Fasern | Fibrillen war |
Faser | betrug das | wenigstens |
1I2- bis 2fache | 5mal so groß | |
derjenigen der | wie die der | |
Stielfasern | Stielfasern | |
Dispergierbar- | ||
Dispergier- | Die Fasern ver | keit war sehr gut |
barkeit in | flochten sich in | es wurde ein |
Wasser | Wasser, ver | gleichmäßiger |
klumpten sich, | Bogen gebildet | |
bildeten keinen | ||
Bogen | Wie im | |
Eigenschaften | Da die Fasern | Beispiel 1 |
des Papiers | ungleichmäßig | beschrieben |
verklumpten, | ||
konnte kein | ||
Bogen her | ||
gestellt und be | ||
stimmt werden | ||
Beispiele 2 und 3
sowie Vergleichsbeispiele 4 und 5
sowie Vergleichsbeispiele 4 und 5
Polyvinylalkohol (PVA) wurde als hydrophiler Polymeranteil und Polymere aus der Acrylnitrilreihe
als hydrophober Polymeranteil des Mischpolymers (B) ausgewählt, und daraus wurde ein Pfropfpolymer (B)
wie im Beispiel 1 hergestellt. Als Grundkomponente (A) wurde ein Acrylnitrilmischpolymer aus 99,6 MoI-prozent
Acrylnitril und 0,4 Molprozent Natriumarylsulfonat mit einem Molekulargewicht von 67 000 verwendet.
(B) und (A) wurden in Dimethylsulfoxid in verschiedenen
Mengenverhältnissen, die in Tabelle IV gezeigt sind, miteinander zu Spinnlösungen vermischt.
55
Nach Beispiel 14 der japanischen Auslegeschrift 10 655/1964 wurden 4 mm lange, handelsübliche PoIyacrylnitrilfasern
von 3 den in einem Quellmittel heftig gerührt, um verhakte Fasern zu bereiten. Die Eigenschäften
dieser verhakten Fasern und eines daraus gewonnenen Bogens sind im Vergleich mit jenen gemäß
Beispiel 1 in Tabelle III gezeigt.
Aus den verhakten Fasern alleine konnte ein selbsttragender Bogen unter Verwendung einer gewöhn- «5
liehen Bogenmaschine nicht gewonnen werden. Es war
schwierig, die Eigenschaften des Bogens zu messen, selbst wenn die günstigste Probe ausgewählt warde.
B | A |
PVA/
Gesamt |
Lösungsmittel | |
Nr. | (Ge | (Ge | polymer | |
wichts | wichts | (Gewichts | ||
prozent) | prozent) | prozent) | Dimethyl | |
1 | 100 | 0 | 20 | sulfoxid |
Dimethyl- | ||||
2 | 95 | 5 | 20 | sulfoxid |
Dimethyl | ||||
3 | 75 | 25 | 20 | sulfoxid |
Diricihyi- | ||||
4 | 50 | 50 | 20 | siilfoxid |
Diese vier Spinnlösungen wurden verspennen, unc
die Spinnbarkeit und Streckbarkeit sowie der Orien tierungsgrad der resultierenden Fäden wurde ermittelt
Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt Der Effekt oner Verwendung einer Grundkomponenu
war Mar ersichtlich.
Nr. | Spinn- barkeit |
male Streck |
Orientierungs | |
vergrö ßerung |
grad des Acryl- nitrilanteils in dem ge |
|||
(m/min) | streckten Faden | |||
1 | 2,0 | 2,5 | ("/„) | |
Vergleichs | 56 | |||
beispiel 4 | 2 | 2,1 | 2,5 | |
Vergleichs | 61 | |||
beispiel 5 | 3 | 5,0 | 7,8 | |
Beispiel 2 | 4 | 5,2 | 8,2 | 87 |
Beispiel 3 | 91 | |||
1. Die Zahlen in den Tabellen IV und V entsprechen einander.
2. Das Spinnen erfolgte unter Verwendung eines Koagulierbades von n-Butanol (25 bis 3O0C) und eines Streckbades
von Polyäthylenglykol (12O0C).
3. Die Spinnbarkeit gibt die maximale Aufnahmegeschwindigkeit in einem n-Butanolbad (25 bis 3O0C) an.
4. Der Orientierungsgrad wurde aus der Röntgenstrahlen-Weitwinkelbcugung
ermittelt.
Danach wurde eine gleiche Spinnlösung wie die Nr. 3 in Tabelle IV in ein n-Butanolbad (25 bis 3O0C)
gesponnen, und die erhaltenen Fäden wurden in einem Verhältnis von 3 in einem ersten Polyäthylenglykolbad
und in einem Verhältnis von 2 in einem zweiten Polyäthylenglykolbad gestreckt, um insgesamt auf das
6fache verstreckte Fäden zu erhalten. Die mechanischen Eigenschaften der Fäden nach dem Waschen mit
Wasser und nach dem Trocknen waren folgende. Die in den Fäden enthaltene PVA-Menge betrug 20 Gewichtsprozent.
Denier (den): 3,4,
Zähigkeit (g/den): 3,5,
Dehnung (%): 20,0,
Young-Modul (g/den): 48,5,
Schrumpfung in siedendem Wasser (%): 10,7,
Orientierungsgrad (%): 83.
Die erhaltene Faser wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 geschlagen oder gemahlen. Der Mahlungsgrad der geschlagenen Faser und die Eigenschaften
des aus dieser Faser erhaltenen Papiers waren folgende:
Mahlungsgrad (cm3): 300,
Dichte (g/cm3): 0,548,
Dicke (mm): 0,10,
Zähigkeit (kg/mm2): 3,1.
Dehnung (°/0): 7,5,
Young-Modul (kg/mm2): 152.
Dichte (g/cm3): 0,548,
Dicke (mm): 0,10,
Zähigkeit (kg/mm2): 3,1.
Dehnung (°/0): 7,5,
Young-Modul (kg/mm2): 152.
Beispiele 4 und 5
sowie Vergleichsbeispiel 6
sowie Vergleichsbeispiel 6
Eine Mischpolymerisation von Acrylsäureanhydrid mit Acrylnitril wurde als Ausfällungspolymerisation
t5 in Benzol durchgeführt. Das erhaltene Polymer wurde
mit Vio η-Schwefelsäure hydrolysiert, um das Acrylsäureanhydrid
in Acrylsäure umzuwandeln. Die Mengen der Acrylsäure und des Acrylnitrils in dem Polymer
waren 32 Gewichtsprozent bzw. 68 Gewichtsprozent. Das Molekulargewicht des Polymers betrug
47 000. Das so erhaltene Polymer benahm sich eher wie ein Blockmischpolymer als wie ein willkürliches
Mischpolymer, und es wurde keine Gleichförmigkeit in der Polymerstruktur beobachtet.
Dieses Polymer (B) und Polyacrylnitril mit einem Molekulargewicht von 69 000 (A) wurden in Diniethylsulfoxid
aufgelöst. Die resultierende Lösung zeigte eine geringe Phasentrennung. Es gab aber keine
Gelierung, und die Spinnbarkeit war ziemlich gut.
Die Konzentration des gesamten Polymers betrug 20 Gewichtsprozent und die Menge an Acrylnitril
15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des gesamten Polymers. Der gesamte Acrylsäureanteil war
an den Acrylnitrilanteil gebunden und in dem PoIymer (A) dispergiert, das als Grundsubstanz wirkte.
Diese Polymerlösung wurde in ein Bad ausDimethyl-
sulfoxid (DMSO) und Wasser (55/45) von 250C bzw.
in ein n-Butanolbad gesponnen, und die resultierenden Fäden wurden auf das 3fache mit Hilfe eines PoIyäthylenglykolbades
von 8O0C und auf das 2fache mit Hilfe eines Polyäthylenglykolbades von 120°C, oder
zusammengenommen auf das öfache, gestreckt, und danach wurden die Fäden mit Wasser gewaschen, getrocknet
und zu Garnen verarbeitet. Die Garne besaßen eine Struktur, in der hydrophile Polymeranteile
in Größen von 0,1 bis 0,01 μ dispergiert waren.
Material | Denier | Fadeneigenschaft | Deh nung |
Young- Modul |
Schrumpfung in siedendem Wasser |
Dichte | Dicke | Papiereigenschaft | Deh nung |
Young- Modul (kg/ mm") |
Vermah lungs- grad |
|
(den) | Zähigkeit | (°/o) | (8/den) | (0W | (g/cm») | (mm) | Zähig keit |
(°/.) | 146 | (cm») | ||
in einem TIlWfCrV |
3,6 | (g/den) | 19,0 | 35,9 | 103 | 0,449 | 0,110 | (kg/mm1) | 4,0 | 445 | ||
Beispiel4 |
LJ IVlOW-
Wasser- |
1,8 | 2,9 | |||||||||
bad ge | ||||||||||||
sponnen | 138 | |||||||||||
in einem | 3,5 | 13,0 | 40,6 | 162 | 0,438 | 0,098 | 3,7 | 450 | ||||
Beispiels | Butanol- | 1,7 | 2,5 | |||||||||
bad ge | ||||||||||||
sponnen | 15 | |||||||||||
Poly | 3,4 | 38,0 | 34,8 | 97 | 0,430 | 0,120 | 0,7 | 900 | ||||
Ver | acryl | 1,9 | 0,09 | |||||||||
gleichs- | nitril | |||||||||||
beispiel 6 | ||||||||||||
Wenn diese beiden Garnarten mit einer Walzenmühle gemahlen wurden, wurden beide von ihnen
leicht fibrilliert. Durch das Naßsystem der Papierherstellung erhaltene Papiere wurden mit den Pro-
dukten verglichen, die man aus Polyacrylnitril alkine erhielt, und die Ergebnisse sind vorstehend aufeeführt.
Beispiele 6 bis 11
Gemische eines Mischpolymers (B) der Acrylnitril- wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 fibril·
reihe, in dem der hydrophile Anteil und der hydro- liert. Für die Eigenschaften der Fasern und des daraus
phobe Anteil verändert wurden, mit unterschiedlichen io erhaltenen Papiers wurden die folgenden Ergebniss«
Polymeren (A) als hydrophobe Grundkomponente, erzielt:
Grundkomponente (A) | Dispersionskomponente (B) | hydrophiler | Orientierungs | mittlerer | Verman- | |
Beispiel | hydrophober | Anteil | grad der Grund | Durchmesser | luiigsgrad | |
Nr. | Gewichtsprozent | Anteil | Gewichtsprozent | komponente | der Fibrillen | (cm3) |
PAN 65 | Gewichtsprozent | PVA 20 | (°/o) | (μ) | 250 | |
6 | PAN 70 | PAN 15 | PAAm 15 | 85 | 0,5 | 420 |
7 | PAN 70 | PAN 15 | PAA 15 | 85 | 0,3 | 480 |
8 | P(AN-MA) 70 | PAN 15 | PAAm 15 | 85 | 1,8 | 390 |
9 | AN | PAN 15 | 80 | 1,1 | ||
90 Molprozent | ||||||
MA | ||||||
10 Molprozent | ||||||
P(AN-MA) 55 | PAA 25 | 180 | ||||
10 | AN | PAN 20 | 80 | 0,8 | ||
75 Molprozent | ||||||
MA | ||||||
25 Molprozent | ||||||
P(AN-VdCl) 60 | PVA 20 | 270 | ||||
11 | AN | PAN 20 | 80 | 0,7 | ||
75 Molprozent | ||||||
VdCl | ||||||
25 Molprozent | ||||||
Tabelle VII (Fortsetzung)
Beispiel | Dicke | Dichte | Zerreißfestigkeit | Zugdehunng | Young-Modui | Hinreißfaktor |
Nr. | (mm) | (g/cm3) | (kg/mm'") | (1Vo) | (kg/mm=) | (kg/mm) |
6 | 0,10 | 0,55 | 3,2 | 6,0 | 163 | 0,62 |
7 | 0,89 | 0,52 | 2,4 | 4,3 | 140 | 0,48 |
8 | 1,11 | 0,49 | 2,1 | 2,4 | 132 | 0,41 |
9 | 1,05 | 0,51 | 2,4 | 3,8 | 121 | 0,51 |
10 | 0,78 | 0,58 | 3,3 | 6,3 | 185 | 0,80 |
11 | 0,10 | 0,56 | 2,8 | 4,6 | 160 | 0,71 |
PAN: Polyacrylnitril,
AN: Acrylnitril,
PVA: Polyvinylalkohol,
PAAm: Polyacrylamid,
AN: Acrylnitril,
PVA: Polyvinylalkohol,
PAAm: Polyacrylamid,
PAA: Polyacrylsäure,
MA: Methylacrylat,
VdCl: Vinylidenchlorid.
MA: Methylacrylat,
VdCl: Vinylidenchlorid.
Als Grundkomponente (A) wurde ein Acrylnitrilmischpolymer aus 4,1 Molprozent Methylacrylat,
95,8 Molprozent Acrylnitril und 0,2 Molprozent Natriumarylsulf onat verwendet
Als darin dispergiertes Mischpolymer (B) wurde ein Pfropfpolymer aus Polyvinylalkohol, auf den Acrylnitril als der hydrophobe Anteil aufgepfropft war, ver-
wendet. Das Gewichtsverhähnis von Polyvinylalk
zu Acrylnitril betrug dabei 1: 3.
Unter Verwendung des resultiererden Poly men
und des Polymers (B) und eines Lösungsmittels, methylsulfoxid, wurde eine Spinnlösung mit ι Polymerkonzentration von 20 Gewichtsprozent gestellt, wobei der Polyvinylalkohol-Gehalt in
Polymer 20 Gewichtsprozent betrug. Diese S] lösung wurde in ein n-Butanolbad (Badtemr' ι ..ti
-r- η ♦%· .
bis 300C) gesponnen und kontinaierlich in variierendem
Grad in einem ersten Polyäthylenglykolbad (120° C) gestreckt, um Fäden zu erhalten, deren Acrylnitril-Anteile
unterschiedlich waren.
Die resultierenden Fäden wurden auf Längen von 6snm zerschnitten und mit einer Walzenmühle gemahlen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VIII aufgeführt
Orientie | Vermah | Mittlerer | Dicke | Dichte | Zerreiß | Zug | Young- | Einreiß | |
rungsgrad | lungsgrad | der Fibrillen | festigkeit | dehnung | Modul | faktor | |||
(%) | (cm3) | (μ) | (mm) | (g/cm») | (kg/mm1) | (%) | (kg/mm1) | (kg/mm) | |
Beispiel 12 | 75 | 620 | 1 | 0,111 | 0,55 | 2,0 | 3,5 | 95 | 0,70 |
Beispiel 13 | 80 | 520 | 0,8 | 0,111 | 0,55 | 2,4 | 4,7 | 125 | 0,44 |
Beispiel 14 | 90 | 350 | 0,5 | 0,10 | 0,59 | 3,0 | 5,3 | 143 | 0,50 |
Ein Äthylen-Vinylacetatmischpolymer aus 60 Gewichtsprozent Vinylacetat wurde in Toluol aufgelöst,
und unter Verwendung einer Methanollösung von Kaliumhydroxid wurde ein Polymer hergestellt, das
etwa zu 90% verseift war. 33 Teile des verseiften Polymers wurden mit 67 Teilen Polyäthylen hoher Dichte
mit einem Schmelzindex von 5 (hydrophobes Polymer) vermischt, um Pellets herzustellen. Der Polyvinylalkohol-Gehalt
in diesen Pellets betrug 20 Gewichtsprozent.
Die Pellets wurden bei 230° C schmelzgesponnen, und die resultierenden Fäden wurden bei 6O0C stark
gestreckt. Es wurde beobachtet, daß das erhaltene Garn die Struktur einer dispergierten Komponente in
einer Grundkomponente besaß, wobei der verseifte Anteil mit Größen von 0,1 bis 0,3 μ dispergiert war.
Der Orientierungsgrad des Polyäthylens, berechnet aus dem (HO)-Beugungspunkt der Röntgenstrahlenbeugung,
betrug 80%.
Der Faden besaß 3 den, eine Zerreißfestigkeit von 4,1 g/den und eine Zugdehnung von 5,2 %.
Nach dem Zerschneiden dieses Garns auf Längen von 6 mm wurden 20 g des zerschnittenen Garnes mit
180 g Wasser vermischt, und das Gemisch wurde in einer Walzenmühle gemahlen, wobei man ein pulpeartiges
Material erhielt, in dem Mikrofibrillen auf Stielfasern vorlagen. Die Durchmesser der meisten
Mikrofibrillen betrugen weniger als 2 μ, und ihre Langen waren größer als 10 μ.
Aus dieser gemahlenen Pulpe wurde ein quadratischer Bogen auf emem 80-Maschen-Drahtsieb hergestellt,
und der feuchte Boden wurde entwässert. Er besaß nun selbsttragende Eigenschaften, da die Mikrofibrillen
verflochten waren, und konnte leicht von dem Drahtsieb entfernt werden.
Danach wurde er zwischen je zwei obere und untere Löschpapierbögen eingefügt. Dann wurde er mit einem
Überdruck von 10 kg/cm2 unter Verwendung einer Presse gepreßt und unter Verwendung eines Trockners,
dessen Oberflächentemperatur 80° C betrug, unmittelbar darauf getrocknet.
Nach dem Trocknen besaß das Papier eine glatte Oberfläche, eine Dicke von 0,11 mm, eine Zerreißfestigkeit
von 1,9 kg/mm2, eine Zugdehnung von 2,8 %, einen Young-Modul von 96 kg/mm2 und einen Einreißfaktor
von 0,42 kg/mm.
Ein Polypropylen-Vinylacetat-Pfropfmischpolymer
aus 30 Gewichtsprozent Vinylacetat wurde in Toluol gelöst; zu dem resultierenden Gemisch wurde eine
Methanollösung von Kaliumhydroxid in einer Menge des 2fachen der Menge des enthaltenen Vinylacetats
tropfenweise zugesetzt, und das erhaltene Gemisch wurde 3 Stunden bei 70° C gerührt, um ein Polymer
herzustellen, das zu etwa 90% verseift war.
25 Teile dieses verseiften Materials (B) wurden mit 75 Teilen Polypropylen mit einem Schmelzindex von
10 vermischt, das das hydrophobe Polymer (A) war (der Polyvinylalkohol-Gehalt betrug insgesamt 15 Gewichtsprozent),
und das Gemisch wurde aus einer Spinndüse ausgepreßt. Anschließend wurden die erhaltenen
Fäden bei 700C auf das 7fache gestreckt. Das
gestreckte Garn sah trübe aus infolge der Phasentrennung.
Der Orientierungsgrad des Polypropylens, berechnet aus einem Beugungspunkt einer (110)-Fläche auf dem
Äquator des Röntgenstrahlen-Weitwinkelbeugungsbildes betrug 75%.
Danach wurde dieses Garn auf Längen von 6 mm zerschnitten, und das zerschnittene Garn wurde mit
einer Walzenmühle gemahlen oder geschlagen. Nach dem Mahlen waren zahlreiche Mikrofibrillen auf der
Oberfläche der Stielfasern, und die Gröäe der meisten Mikrofibrillen betrug etwa 1 μ.
Der Vermahlungsgrad des gemahlenen Materials betrug 280 cm8.
Ein Bogen wurde aus den geschlagenen oder gemahlenen Fasern nach herkömmlichen Methoden hergestellt,
und der Bogen wurde dann mit Hilfe eines Erhitzers getrocknet, dessen Oberflächentemperatur
110°C betrug.
Das erhaltene Papier war sehr zäh, besaß eine Dicke von 0,105 mm, eine Zerreißfestigkeit von 2,8 kg/mm2,
eine Zugdehnung von 7%, einen Young-Modul von 165 kg/cm2 und einen Einreißfaktor von 0,92 kg/mm.
Polycaproamid-Schnitzel wurden in einen Reaktor eingespeist und in Wasser von 85°C eingetaucht, und
zu diesen Schnitzeln wurde deionisiertes Wasser von 9O0C zugesetzt. Die Luft im Inneren des Reaktors
wurde durch Stickstoff verdrängt, und danach wurde der Radikalkatalysator Acrylsäure zu dem resultieren-
17 18
den Gemisch zugesetzt. Nach Fortsetzung der Reak- Acrylamidhomopolymer durch Waschen mit heißem
tion während 10 Stunden betrug der Pfropfungsgrad Wasser entfernt, um mit Acrylamid gepfropftes PoIy-
der Acrylsäure 50 Gewichtsprozent. äthylenterephthalat-Pulver zu erhalten. Aus der Ge-
Mit 40 Teilen Polycapr^amid-Schnitzeln wurden wichtssteigerung wurde ermittelt, daß das Acrylamid
60 Teile dieses Polymers vermischt. Die Menge an 5 in einer Menge von 24 Gewichtsprozent vorlag.
Polyacrylsäure in dem gemischten Polymer betrug Mit 62,5 Teilen dieses Polymers wurden 37,5 Teile
20 Gewichtsprozent. Polyäthylenterephthalat-Pulver vermischt (der Gehalt
Danach wurde dieses Gemisch aus einer Spinndüse an Acrylamid in dem gesamten Polymer betrug 15 Ge-
bei 2450C extrudiert, die erhaltenen Fäden wurden auf wichtsprozent), und das resultierende Gemisch wurde
das 5fache gestreckt und durch Wasserdampf ent- io aus einer Spinndüse bei 280 ^ C gesponnen. Danach
spannt. Das erhaltene Garn besaß eine Zähigkeit von wurden die erhaltenen Fäden bei 1600C gestreckt.
2,9 g/den und eine Dehnung von 25%. IfJ dem erhal- Der gestreckte Faden besaß eine Zähigkeit von 3,5 g/den
tenen Faden war die Acrylsäure dispergiert und in der und eine Dehnung von 20%.
Richtung der Faserachse angeordnet. Der Acrylamidanteil unterlag einer Phasentrennung
Der Faden wurde auf Längen von 3 mm zerschnit- 15 in der Art einer dispergierten Komponente, und diese
ten und der zerscha ttene Faden in einer Walzenmühle war in der Richtung der Faserachse oritntiert. Der
gemahlen. In 150 cm3 Wasser wurden 20 g des ge- Faden wurde auf Längen von 3 mm zerschnitten, und
schnittenen Fadens aufgeschlämmt. das zerschnittene Garn wurde in einer Walzenmühle
In der gemahlenen Faser wurde die Bildung einer gemahlen oder geschlagen. Die Umdrehungszahl der
Vielzahl von FibriUen beobachtet. Der Durchmesser 20 Walzen betrug 38 000 Umdrehungen je Minute, und
eines größeren Teils der Fibrillen betrug weniger als die Konzentration der Faser in Wasser 13 Gewichts-
1 μ, und sie waren miteinander verflochten. Durch prozent (Fasermenge 20 g).
starkes Mazerieren wurden die miteinander verfloch- In dem geschlagenen Material hatten sich zahlreiche
tenen, gemahlenen Fasern getrennt. Fibrillen auf der Oberfläche der Stielfasern gebildet.
Etwa 3 g der gemahlenen oder geschlagenen Fasern 25 In einem Teil der Stielfasern waren die Spitzen der
wurden genommen, und daraus wurde unter Verwen- Fasern wie die Rippen eines Faltfächers geteilt. Der
dung einer Quadratbogenmaschine ein Bogen her- Durchmesser eines größeren Teils der Fibrillen betrug
gestellt, und dieser wurde getrocknet. Das erhaltene weniger als 3 μ. Der Vermahlungsgrad der geschlage-
Papier war kompakt, besaß eine Dicke von 0,11 mm, nen Fasern betrug 480 cm3.
eine Zerreißfestigkeit von 2,1 kg/mm2, eine Zugdeh- 30 Danach wurden etwa 3 g der geschlagenen oder ge-
nung von 2,8%, einen Young-Modul von 134 kg/mm2 mahlenen Fasern genommen und unter Verwendung
und einen Einreißfaktor von 0,82 kg/mm. gewöhnlicher Methoden zu einem Bogen verarbeitet,
R . · 1 10 urK* der Bogtn wurde bei 130°C getrocknet. Man er-
üeispiei 18 hielt em ^,„ρ^^ papjer mjt einer glatten Ober-
Pulverisiertes Polyäthylenterephthalat mit einer 35 fläche.
grundmolaren Viskositätszahl von 0,6 wurde mit Dieses Papier besaß eine Dicke von 0,12 mm, eine
Elektronenstrahlen bestrahlt und in eine wäßrige Lö- Zerreißfestigkeit von 2,2 kg/mm2, eine Zugdehnung
sung von Acrylamid von 6O0C eingetaucht. Nachdem von 4%. einen Young-Modul von 230 kg/mm2 und
Eintauchen wurden das unumgesetzte Monomer und einen Einreißfaktor von 0,8 kg/mm.
Claims (4)
1. Fasern aus einem Polymerisatgemisch, wel- 5 Die japanische Auslegeschrift 10 655/1964 beschreibt
ches von einer faserbildenden hydrophoben Poly- ein Verfahren zur Fibrillierung synthetischer Fasern in
merkomponente und einer Polymerkomponente einem Quellungsmittel, wobei man Fasern mit kurzen,
mit hydrophilen Eigenschaften gebildet wird, feinen Haken erhält. Bei diesen kurzen Haken ist jedadurch
gekennzeichnet, daß das doch die Verflechtung der Fasern nicht ausreichend,
Gemisch zu 15 bis 90 Gewichtsprozent aus dem io und sie haften beim Zusammenpressen nicht automafaserbildenden
hydrophoben Polymer (A) und zu tisch aneinander an, so daß man kein gleichförmiges
10 bis 85 Gewichtsprozent aus einem Misch- Papier erhält. Die japanische Auslegeschrift 20 757/
polymer (B) besteht, welch letzteres einen hydro- 1961 beschreibt aber, daß gelartige, nicht zusammenphoben
Anteil, der mit dem hydrophoben Poly- gefallene, feucht gesponnene Acrylfasern zum Fibril·
mer (A) verträglich ist, und einen daran chemisch 15 Heren neigen- Aus diesen Fasern hergestellte Bögen
gebundenen hydrophilen Anteil in einer Menge besitzen jedoch ebenfalls nur geringe Zerreißfestigkeit,
von 20 bis 80 Gewichtsprozent, bezogen auf das da auch diese Fasern beim Zusammenpressen nicht
Gewicht des Mischpolymers (B), enthält, wobei automatisch aneinander anhaften. Schließlich beder
hydrophile Anteil des Mischpolymers (B) als schreibt die japanische Auslegeschrift 11851/1960
in unabhängiger Phase in dem hydrophoben Poly- 20 synthetische Fasern mit füblcrartigen Vorsprüngen,
mer (A) dispergierte, entlang der Faserachse orien- die zu einer Verflechtung in der Lage sind. Ein daraus
tierte Teilchen mit einem kleinsten Durchmesser hergestelltes Papier besitzt jedoch schlechte physikavon
weniger als 2,5 μ, mit einer Länge von wenig- lische Eigenschaften, insbesondere geringe Zähigkeit,
stens dem Zehnfachen des Durchmessers und in so daß derartige Fasern nur dann zu Papier verarbeitet
einer Zahl von wenigstens 4 je 5 μ · 5 μ des Faser- 25 werden können, wenn man sie als Haftmittel zusammen
querschnitts quer zur Streckrichtung vorliegt, und mit anderen Fasermaterialien verwendet.
daß die Fasern gegebenenfalls zusätzlich bis zu Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-20
Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der steht nun darin, Fasern für ein synthetisches Papier zu
Gesamtfasern, eines hydrophilen Homopolymers (Q bekommen, die leicht durch Behandlung in einem
enthalten, welches in Richtung der Faserachse 30 Holländer fibrilliert werden können, sich gut miteinorientiert
in dem hydrophoben Polymer (A) disper- ander verflechten und beim Zusammenpressen autogiert
vorliegt. matisch aneinander anhaften, so daß sie ein Papier
2. Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn- mit guten physikalischen Eigenschaften, wie Zerreißzeichnet,
daß die Menge des hydrophilen Anteils festigkeit, ergeben.
des Mischpolymers (B) 5 bis 50 Gewichtsprozent 35 Die erfindungsgemäßen Fasern aus einem PoIyder
gesamten Fasern ausmacht. merisatgemisch, welches von einer faserbildenden
3. Fasern nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge- hydrophoben Polymerkomponente und einer PoIykennzeichnet,
daß das hydrophobe Polymer (A) merkomponente mit hydrophilen Eigenschaften ge-55
bis 90 Gewichtsprozent und das Mischpolymer bildet wird, sind dadurch gekennzeichnet, daß das
(B) 10 bis 45 Gewichtsprozent der gesamten Fa- 40 Gemisch zu 15 bis 90 Gewichtsprozent aus dem fasersern
ausmacht. bildenden hydrophoben Polymer (A) und zu 10 bis
4. Fasern nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge- 85 Gewichtsprozent aus einem Mischpolymer (B) bekennzeichnet,
daß sie wenigstens um das 3,5fache steht, welch letzteres einen hydrophoben Anteil, der
ihrer ursprünglichen Länge gereckt sind. mit dem hydrophoben Polymer (A) verträglich ist,
45 und einen daran chemisch gebundene hydrophilen Anteil in einer Menge von 20 bis 80 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des Mischpolymers (B) enthält, wobei der hydrophile Anteil des Mischpolymers
(B) als in unabhängiger Phase in dem hydrophoben
50 Polymer (A) dispergierte, entlang der Faserachse orientierte Teilchen mit einem kleinsten Durchmesser von
weniger als 2,5 μ, mit einer Longe von wenigstens dem Zehnfachen des Durchmessers und in einer Zahl
Die Erfindung betrifft Fasern aus einem Polymeri- von wenigstens 4 je 5 μ mal 5 μ des Faserquerschnitts
satgemisch, die für die Herstellung von synthetischem 55 quer zur Streckrichtung vorliegt, und daß die Fasern
Papier verwendet werden können. gegebenenfalls zusätzlich bis zu 20 Gewichtsprozent,
Da synthetische Fasern nicht, wie Cellulosefasern, bezogen auf das Gewicht der Gesamtfasern, eines
von Natur aus fibrilliert oder faserig sind, war es mit hydrophilen Homopolymers (C) enthalten, welches
herkömmlichen Naßverfahren für die Papierherstel- in Richtung der Faserachse orientiert in dem hydrolung
bisher nicht möglich, synthetisches Papier guter 60 phoben Polymer (A) dispergiert vorliegt.
Qualität zu bekommen. Zunächst nahm man an, daß Beispiele für das hydrophobe Polymer (A) sind die
Qualität zu bekommen. Zunächst nahm man an, daß Beispiele für das hydrophobe Polymer (A) sind die
unter den synthetischen Fasern jene der Polyacryl- Polymere der Acrylreihe mit wenigstens 60 Gewichtsreihe für eine Fibrillierung besonders geeignet seien, prozent Acrylnitrilmonomereinheiten, kristallinesPoIydoch
ist der Fibrillierungsgrad von Polyacrylfasern äthylen, kristallines Polypropylen und Mischpolymere,
wesentlich schlechter als der von natürlicher Pulpe, 65 die in der Hauptsache aus kristallinem Polyamid und
wobei die Polyacrylfasern schlecht automatisch an- kristallinem Polyester bestehen. Beispiele von PoIyeinander
anhaften, wenn sie zusammengepreßt wer- meren der Acrylreihe mit wenigstens 60 Gewichtsden.
Es war daher auch mit diesen nicht möglich, ohne prozent Acrylnitrilmonomereinheiten sind Polyacryl-
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JPS597839B2 (ja) * | 1974-09-09 | 1984-02-21 | カンザキセイシ カブシキガイシヤ | 透明化紙 |
US5861213A (en) * | 1995-10-18 | 1999-01-19 | Kuraray Co., Ltd. | Fibrillatable fiber of a sea-islands structure |
CN114657806A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 汕头市澄海区溪南东社造纸厂 | 一种加厚绝缘纸板及其生产方法 |
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