DE2253752A1

DE2253752A1 - Verfahren zur herstellung von fasergebilden

Info

Publication number: DE2253752A1
Application number: DE2253752A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Igawa; Fujio Itani; Masahiko Miyanoki; Munehiro Okumura; Takeshi Uotani; Takahiro Wakuya; Haruhiko Yoshida; Toshio Yoshihara
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1971-11-04
Filing date: 1972-11-02
Publication date: 1973-05-17
Also published as: FR2158504A1; DE2253752B2; GB1409812A; FR2158504B1; JPS4852832A; IT973390B

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf ein ITerfahr-en gur lung von Fa serge bilde η und aus diesen erzeugten ieilch§na,ggregaten. sowie auf eine Mssse zur Augforinung dieser Pager ge bilde und, Aggre« gate,

Hach dem Stan<i der T^ofenik sind verschiedene Verfahren zur Erzeugung von pulpeartigen Materialien bekannt j die zu gen Gebilden yerfgrmt werden können, bei spielsweig© zu saheii Papieren, Faservliesen und lederartigen giibgtanggn,; indem α.θ.η ζ» diesem Zweck Massen mit einem Gehalt an synthftis.cihen lochr» |)olymeren nach einem Naßverfahren _zuq? Bahnenhergteilwtng oder •iner ähnlichen Methode verarbeite/t. Sach diestß bekanßteii i ren lassen eich pulpeartige Materialien herstellen, mit &m$n günstige Brgeibniasa erhielt werden können, weipi es pich hei öle« synthetischen Hoehpalymeren, um Polyolefine handelt, ißgbesondert um

1OtS

Polyäthylene. Falls man diese Verfahren aber nur auf Hochpolymere vom Acrylnitril typ anzuwenden sucht, die allgemein schwer zu verarbeiten sind, so treten Probleme verschiedener Art auf«

Zur Durchführung eines solchen bekannten Verfahrens kann man beispielsweise so zu Werke gehen, 4aß ein synthetisches Hoch· polymer bei hoher Temperatur und hohem Druck in eine« niedrigsledenden Lösungsmittel gelöst wird, worauf mit dieser Lösung ein Entspannungsspinnvorgang vorgenommen wird, indem man sie bei einem Druck oberhalb ihres lügendrucks durch Ki se nau st ritt »öffnungen in eine Zone niederen Drucks einspritzt, wodurch verschäumte Stränge gebildet werden» die hierauf zerschnitten oder durch einen ähnlichen Verfahrensvorgang zerkleinert werden, so daß man Fibride erhält (Verfahren A) · Wach diesem Verfahren werden günstige Besultäte erzielt, wenn es sich bei dem synthetischen Hochpolymeren um ein kristallines polyolefin handelt. Im Fall der Verwendung eines Hochpolymeren vom Acrylnitriltyp gestaltet sich indessen die Auswahl des Lösungsmittels für das Polymer schwierig· Als ein solches Lösungemittel ist heute zwar Acetonitril bekannt· dach hat dieses eine zu hohe Toxizität, als daß man es beim Entspannungsspinnen eines Hochpolymeren vom Acrylnitriltyp als Lösungsmittel einsetzen könnte. Auch führt das Schlagen der nach dem obigen Verfahren erzeugten Stränge eines Hochpolymere η vom Acrylnitriltyp kaum zu den gewünschten Ergebnissen und man erhält daher keine für die Bahnenerzeugung geeignete Pibriddispersian.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine fibrid artige Substanz dadurch erhalten wird, daß man eine Lösung eines Hochpolymeren unter Anlegen einer hohen Scher spannung in einem Koagulationsbad behandelt (Verfahren B). Dieses Verfahren B hat einen breiteren Anwendungsbereich als das Verfahren A, da eine Lösung eines polaren Hochpolymeren wie beispielsweise eines solchen vom Acrylnitriltyp leichter zu erhalten ist als eine Lösung eines kristallinen Hochpolymeren etwa vom Olefintyp. Doch ist es äußerst schwierig, das Lösungemittel restlos aus den nach dem Verfahren B erzeugten Fibriden zu entfernen. Auch haben die in dem Koagulationsbad gebildeten Fibride nur einen geringen Grad der

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Ausrichtung, so daß das aus diesen Fibriden erzeugte flächige Produkt in seinen mechanischen Eigenschaften nicht befriedigen kann. . Das Verfahren B läßt also in mancherlei Hinsicht zu wünschen übrig.

Es ist noch ein weiteres Verfahren bekannt, bei dem die Fibride dadurch gebildet werden, daß man einen nach, einer üblichen Methode erzeugten, gereckten Hochpolymerfilm zerschneidet oder . schlägt (Verfahren C). Das Verfahren C ist insofern vorteilhaft, als es auf Hochpolymere verschiedener Art Anwendung finden kann, doch ist es nicht sehr günstig im'Hinblick auf die Produktivität im Rahmen eines Systems, bei dem vorgesehen ist, unter Verwendung einer Lösung einen Film eines orientierten Hochpolymeren wie etwa Polyacrylnitril herzustellen. Auch ist es nicht möglich, aus den nach dem Verfahren G erzeugten Fibriden eine Feinfolie mit ausgezeichneter Textur herzustellen.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, das in vorteilhafter Weise bei hoher Produktivität die Erzeugung von Fasergebilden ausgezeichneter Qualität auch aus Hochpolymeren vom Acrylnitril typ gestattet, die bislang nur sehr schwer zu fibrillieren waren, und es wird weiterhin eine Masse geschaffen, die im Rahmen dieses Verfahrens mit gutem Srfolg eingesetzt werden kann.

Die in erfindungsgemäßer Weise, erzeugten Fasergebilde ergeben flächige Produkte von ausgezeichneter Qualität und einer sehr gleichmäßigen Beschaffenheit. ■ . .

Das Erfindungswesentliche liegt einerseits in einer Masse in Form eines dispersen Systems, aus der Fasergebilde oder Faseraggregate ausgeformt werden können, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung dieser Masse aus (A) Teilchen eines synthetischen Hochpolymeren, (B) einem Mittel, das die Teilchen des synthetischen Hochpolymeren oberhalb einer Temperatur, bei der ein Eigendruck von 5 kg/cm entwickelt wird, nicht nennenswert löjat, wobei,die Teilchen des synthetischen Hochpolymeren in Gegenwart dieses Mittels bei dieser Temperatur schmelzen, und (C) feinen anorganischen Teilchen sowie durch die Fähigkeit dieser Masse zur Entwicklung eines Eigendrucks von 5 kg/cm oder darüber, und anderseits in einem Verfahren zur Erzeugung von Fasergebilden und/oder Faseraggregaten in Form von

Flocken

3 09820/1015 "

Flocken, Bahnen oder Vorgespinsten, gekennzeichnet durch das Extrudieren der obigen Masse bei einem ihrem Eigendruok gleichen oder diesen übersteigenden Druck duroh Düsenauetrittsöffnungen in eine Zone niederen Drucks.

Mach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man mühelos feine Fasergebilde oder Faseraggregate erhalten, bestehend aus Teilchen eines synthetischen Hochpolymeren mit einem Mindestdurchmesser bis zu 8 u und mit einer Länge, die sich mindesten· auf das 15fache des Durchmessers beläuft, wobei die Molekülaoheen in der Längsrichtung ausgerichtet sind, während die Teilchen einen unregelmäßigen Querschnitt haben und an der Oberfläche zahlreiche Vorsprünge aufweisen, die auf das Vorhandensein anorganischer Feinteilchen zurückzuführen sind.

Es ist anzunehmen, daß die Teilchen eines schmelzbaren Hochpolymeren, die bei dem herkömmlichen Verfahren in dem benutzten Medium zu Klümpchen agglu ti nieren, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Medium in einem Zustand gleichmäßiger Verteilung gehalten werden und dank der Anwesenheit von anorganischen Feinteilchen nicht agglutinieren und Klümpchen bilden, so daß das durch Extrudieren der Dispersion durch Düsenaustrittsöffnungen erhaltene Produkt in Form eines Feinfaseraggregats anfällt, ohne daß es dabei zu einer Klumpehenbildung durch Agglutination kommt.

Die zur Verwendung im Rahmen der Erfindung vorgesehenen anorganischen Rnnteilchen dürfen in dem unter (B) genannten Mittel nicht nennenswert löslich sein und müssen einen durchschnittlichen Tei lchenmindestdurchme sser bis zu etwa 40 u aufweisen. Als Bei side le no] eher anorganischer Teilchenmaterialien sind u.a. die Feinteilchen der Kieselsäure, einer ßilicamasse, eines Silicate, do κ CaI ei umcarbonato, Magnesiumcarbonate, Bariumcarbonate» der Tonerde, dc a Calciumsulfate, Bari um sulfate, Kaolins, Tons, der Diatomeen« rde , ue ρ RiId spate, der Terra alba, de s Magne siumhydroxids, Aßalmntoli thions, Talka, Titanoxids und gebrannten Tone zu nennen. Diese unorganischen Pointeilchenmaterialien können entweder jeweils einzeln η «or au oh kombiniert in Form eines Gemisches zweier oder

mehrerer

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-5-mehrerer solcher anorganischen Stoffe eingesetzt werden.

Ton den obengenannten anorganischen Feinteilchenma-terialien sind eine künstlich bereitete SLlicamasse, ausgefälltes CaI-ciumoarbonat und ausgefälltes Magne siumcarbonat im Eahmen der Erfindung besonders vorteilhaft einzusetzen, da es sich hierbei nicht um natürliche Stoffe handelt und da diese Materialien daher leicht im großtechnischen Maßstab bereitgestellt werden können, und da zudem bei Verwendung dieser !Stoffe praktisch auch kaum eine Abriebwirkung an den Betriebseinrichtungen eintritt und man in diesem Fall Feinfasern von hoher Qualität erhält. Zur Verstärkung der durch die Verwendung dieser Feinteilchenmaterialien hervorgebrachten Dispersionswirkung, der das in einem Lösungsmittel enthaltene Hochpolymer unterliegt, kann in Kombination damit ein geringer Mengenanteil eines Elektrolyten oder eines ähnlichen Hilfsstoffs eingessfczt werden, der geeignet ist, eine stärkere Ausprägung der thixotropen Eigenschaften zu vermitteln.

Das im Rahmen der Erfindung benutzte Medium darf das synthetische Hochpolymer nicht nennenswert lösen und darf dieses Hochpolymer sowie das anorganische Feinteilchenmaterial praktisch nicht nachteilig beeinflussen. Als Beispiele eines solchen Mittels sind verschiedene organische und anorganische Flüssigkeiten zu nennen. Zur zweckdienlichen Lösung der im Rahmen der Erfindung gestellten Aufgabe und zur Erzeugung von Faserprodukten mit ausgezeichneter Feinstruktur ist die Benutzung eines Mittels erwünscht, das einen möglichst hohen Eigendruck zu entwickeln vermag,insbesondere eines Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 150°C oder darunter. Sollen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im großtechnischen Maßstab Gesichtspunkte wie etwa ein möglichst geringer Aufwand, eine möglichst geringe Toxizität, die lichtexplosivität und die leichte. Rückgewinnbarkeit oder die TJnnötigkeit einer Rückgewinnung berücksichtigt v/erden, so empfiehlt sich die Verwendung von Wasser, einer wässerigen Lösung, Methylenchlorid oder TriGhlorfluormethan als Lösungsmittel.

Das im Rahmen der Erfindung eingesetzte synthetische Hochpolymer darf sich in dem obigen Mittel nicht nennenswert lösen, soll

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aber in. einem Temperaturbereich schmelzen, in dem ein Eigendruck von 5 kg/cm auftritt. Das Wort "schmelzen" bezieht sich in diesem Zusammenhang nicht nur auf den geschmolzenen Zustand des synthetischen Hochpolymeren bei einer Temperatur oberhalb seines Schmelzpunkts, sondern auch auf den Fall, daß das Polymer in Gegenwart einer schmelzpunkterniedrigenden Substanz bei einer Temperatur unterhalb seines normalen Schmelzpunkts verflüssigt wird. So schmilzt beispielsweise ein Polyacrylnitrilpulver normalerweise nicht bei einer Temperatur unter 250 C; erhitzt man es jedoch in einem Autoklaven in Anwesenheit von Wasser, so schmilzt es bei einer Temperatur unter 180 C und es erfolgt eine Trennung in eine Schmelzphase des Hochpolymere η und in eine wässerige Phase. Es liegt in diesem Fall in der Polyacrylnitrilphase eine wässerige Lösung vor, wohingegen das Polyacrylnitril in der wässerigen phase nicht in Lösung geht. Das Wasser wirkt also dann als Schmelzpunkterniedriger für das Polyacrylnitril und begünstigt das Aufschmelzen des Polyacrylnitrils. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich günstige Resultate besonders in der Anwendung auf ein Hochpolymer vom Acrylnitril typ erzielen, d.h. auf ein Polymer oder Kopolymer mit einem Gehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiten.

Im Hinblick auf die Überführungsmöglichkeiten ist es erwünscht, daß das erfindungsgemäße disperse System, bestehend aus einer Masse von Polymerteilchen, anorganische Feinteilchen und einer Flüssigkeit, in einem fließfähigen Zustand vorliegt, so daß vorzugsweise ein beträchtlicher Mengenanteil der Flüssigkeit vorzusehen ist. Zur Herbeiführung einer Ausrichtung in der Feinfaserstruktur aus der in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse soll der Mengenanteil der Flüssigkeit jedoch anderseits vorzugsweise so gering wie möglich gehalten werden. Zieht man dies in Erwägung, so ist es erwünscht, den Mengenanteil der zur Bildung einer in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse benutzten Flüssigkeit im allgemeinen geringer zu halten als es für eine gute Fließfähigkeit des aus den Polymerteilchen und den anorganischen Feinteilchen bestehenden Gemisches erforderlich ist, obwohl dieser

Me η f?g nan teil

3Ü9Ü2U ,' ! 0 1 B

lfengenanteil je nach der Art und nach den msehungsverhältniBsen der verwendeten Polymerteilehen und anorganischen Feinteilchen unterschiedlich ausfallen kann.

Im Rahmen der Erfindung kann mit beliebigen betrieblichen Anlagen gearbeitet werden, auch mit einem gewöhnlichen Autoklaven, sofern die Möglichkeit einer Extrusion der in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse durch Düsenaustrittsöffnungen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck besteht. Zur Erzeugung großer Mengen eines homogenen Produkts ist es jedoch erwünscht, einen Extruder zu benutzen, der einen Druckbeaufschlagungsteil, einen Einfüllteil, einen Erhitzungsteil, einen Gewichtsdosierteil und einen Kopfteil mit Msenaustrittsöffnungen aufweist.

Bei den durch Extrudieren der Dispersion mittels eines solchen Extruders erhaltenen Fasergebilden handelt es sich um äußerst feine Faserstrukturen und Aggregate in Form von Flocken, Bahnen oder Vorge spinsten, die aus größeren oder kleineren Mengenanteilen flockenartiger Gebilde und einer Vielzahl miteinander verbundener Gebilde dieser Art bestehen. Diese Gebilde und Aggregate können zur Erzeugung von schalldichten Stoffen, Packungsmaterialien, Adsorbentien und Filtermassen verwendet werden. Erwünsch tenf alls können sie mittels eines üblichen Papierholländers oder Raffineurs auch zu Auf schlämmungen verarbeitet werden, worauf aus diesen Auf schlämmungen nach einem üblichen Haßverfahren der Bahnenherstellung bahnenartige Materialien von hoher Qualität erzeugt werden können.

Die obigen Aggregate können aber auch extrudiert und gleichseitig im Rohzustand oder im ungeschlagenen Zustand zu Bahnen verformt werden. Die so erhaltenen Bahnen haben auch bei Verwendung im Rohzustand schon eine beachtliche Festigkeit, können jedoch erwünsch tenf al Is einer modifizierenden Behandlung unterworfen werden, indem man einen Weichbinder oder einen Hartbinder aufbringt, um so den Bahnen unterschiedliche Eigenschaften zu verleihen. Die erfindungsgemäßen Feinfasem können darüber hinaus durch Zugabe von Ee U s to ff pulp e , Kurafasern und ähnlichen Feinfasermaterialien zu

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der in Form eines dispersen Systeme vorliegenden erfindungsgemäßen Masse und durch anschließendes Ausformen von Bahnen aus dem so erhaltenen Gemisch zu weiteren geeigneten Bahnenmaterialien verarbeitet werden. Für die so erzeugten bahnenartigen Materialien bestehen zahlreiche Anwendung Möglichkeiten auf dem Gebiet der Papier-, Faservlies-, Leder- und Folienherstellung u.dgl.

Sie nachstehenden Aueführungsbeispiele dienen der Veranschaulichung· der Erfindung.

Ausführungsbeispiel 1

Ein breiartiges Gemisch, bestehend aus 200 Teilen eil»· Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 1 Gewichtsprozent Vinylacetat und 95 Gewichtsprozent Acrylnitril und alt einer spezifischen Viskosität von 0,17, gemessen in Di methyl formamid (0,l fi/dl) bei

f fi

25 C, 100 Teilen *i*eei*ä**ev in ibrm kugelförmiger, feiner feilchen mit einem Durchmesser von 15 bis 29 u und mit einem Gehalt von 94,1 Prozent SiO₂ und aus 600 Teilen Wasser, wurde in einen mit einem Dampfmantel versehenen Schlämmtank eingebracht und auf 100⁰C erhitzt. Anschließend wurde der Schlämmtank verschlossen und es wurde in diesem Behälter durch Einleiten von Stickstoff ein Druck von 6o kg/cm erzeugt. Sie Bauweise dieses Schlämm tanks war ein· solche, daß an seinem Boden ein Druckrohr mit einer Förderpumpe angebracht war, so daß die Aufschlämmung durch das Bohr einer Eeiz-Bo ne zugeführt werden konnte. Sie Aufschlämmung, die im Durch strömen der Heizzone bis auf eine Temperatur von 220⁰C erhitzt worden war, wurde einem Spinnkopf zugeleitet, der Du se nau Stritteöffnungen mit einem Durchmesser Von 1,5 mm und 1,5 mm Tiefe aufwies und auf einer Temperatur von 220°C gehalten wurde, worauf die Aufschlämmung im Durchtritt durch diese Öffnungen an Luft extrudiert wurde. Sei die tem Vorgang soll die Aufschlämmung anfinglieh vorzugsweiee noch keinen Polymeranteil enthalten und soll also nur aus den «iMMtfeinteilchen und aus Wasser bestehen, wobei diese bel4en genannten Stoffe zuvor in alle Teile der Anlage vom Schlämmtank feit zu den Düsenaustrittsöffnungen eingefüllt worden eind. Üaaitttlfeftr unterhalb der Austritteöffnungen breitete »ion due durea Extra »ion

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der Aufschlämmung gebildete Fe i nfa se r aggre gat bahne nförmig aus. Ein Sammelbehälter war ungefähr 2 m unterhalb der Austrittsöffnungen angeordnet und diente zur Aufnahme des Bxtrudats. Das in dem Sammelbehälter befindliche Extrudat bestand aus einem Aggregat von Feinfasern in Form von Flocken oder Vorgespinsten.

Die Feinfasern wurden unter dem Elektronenmikroskop untersucht und es konnte festgestellt werden, daß die Fasern einen Mindestdurchmesser bis zu 5 p hatten, wobei sich ihre Länge mindestens auf das 15fache des Durchmessers belief, während an der Oberfläche . . zahlreiche Vorsprünge zu bemerken waren, bedingt durch die e¹

* ' Bciugafeinteilohen, und der Querschnitt unregelmäßig war. Die Vorgespinstfasern waren im übrigen in der Längsrichtung angeordnet, und zwar, wie sich bei einer Untersuchung des Röntgenbeugungsbildes zeigte, zu 65 Prozent.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem Extrusionsprodukt mit Hilfe eines üblichen Papierhol lande rs eine breiartige Dispersion bereitet, worauf diese auf einer üblichen Bahnenmaschine zu einer Bahn verarbeitet wurde. Diese Bahn hatte eine äußerst glatte Oberfläche und eine- Festigkeit ähnlich der eines üblichen Papiers. Bei der Bahnenherstellung wurde in die obenerwähnte Dispersion ein Bindemittel vom Acrylattyp eingebracht, worauf diese außerordentlich hohe Festigkeit der Bahn bewirkt wurde.

Die Wirkung des Bindemittels war hierbei ausgeprägter als bei Papier aus Ze 11 stoff pulpe, Dies ist als ein Merkmal der erfindungsgemäßen Feinfasern zu bewerten, die die Bahn bildeten.

Ausführungsbeispiele 2 bis 17

In einen Autoklaven wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegend© Masse eingebracht, die wie im Ausführungsbeispiel 1 aus den gleichen Polymerteilchen, aus Kiaaa 1 saftr«reintei 1 chen und aus Wasser bestand, wobei allerdings das Mischungsverhältnis der Bestandteile etwas unterschiedlich war. Hach dem Schließen des Autoklaven wurde die Masse unter Stick stoff druck bei gelegentlichem Rühren erhitzt. Als die Masse dann eine bestimmte Temperatur

erreicht

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erreicht hatte, wurde ein Ventil am Boden des Autoklaven geöffnet und die Masse wurde durch Du se naustri ttsöffnungen oberhalb des Ventile an Luft extrudiert. Die Arbeitsbedingungen beim Extrudieren und die Beschaffenheit des Produkte sind aus Tabelle 1 zu entnehmen. Unter Verwendung von Wasser als Arbei tamitte 1 wurde aus dem Produkt mit Hilfe eines Holländers eine Aufschlämmung bereitet, die zu einer Bahn verarbeitet wurde. Die Eigenschaften des Produkts gehen aus Tabelle 1 hervor.

Tab

- 11 Tabelle 1

Ausfüh- "''81 Düsen-

rungs- Kopolymer Wasser Temp· Druck durohm. beisp. (Teile) (Teile) (Teile) Graa C kg/cm² . mm

200 100 500 210 40 1,0

Aggregat von stark retikulierten, bahnenartigen

Feinfasern

3 4 5 6

7 8

10 11 12

250 lOO 700 210 40 1,0 Aggregat von etwas starken, vorgespinstartigen Fasern

200 150 700 200 30 1,0

Dispersion von etwas rauhen, flockenartigen Fasern

200 100 700 200 43 1,0

Dispersion von etwas rauhen, floekenarti gen Fasern

150 150 700 200 40 . 1,0

Dispersion von etwas rauhen, flockenartigen Fasern

100 150 700 200 32

Dispersion von rauhen, flockenartigen Fasern

1.0

100 50 700 200 14 1*0

Aggregat von fibrillierten» vorgespinstartigen Fasern

200 100 600 200 40 1,0

Aggregat von dünnen, fibrillierten, bahnenartigen

Fasern

200 75 600 180 40 1,0

Aggregat von etwas starken, teilweise fibrillierten,

vorgespinstartigen Fasern

200 100 600 180 46 1,0

Aggregat von etwas starken, teilweise fibrillierten,

vörge spinstar ti gen Fasern

200 100 60Ö 210 40 IjO

Aggregat von dünnen, fibrillierten, vorgespinstartigen

Fasern

Fortsetzung

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4t L·

Fortsetzung! Tabelle 1

Ausfüh- '*

runge- Kopolymer <eö»9« Wasser Temp. Druck du r ehm.

beiep. (Teile) (Teile) (Teile) Grad C kg/«»² um

200 75 500 210 42 1,0

Aggregat von rauhen, bahnenartigen Fasern

200 100 500 180 52 1,0 Aggregat von rauhen, bahnenartigen Fasern

200 100 600 250 40 1,0 Aggregat von äußeret feinen, bahnenartigen Fasern

200 100 600 200 60 1,5

Aggregat von etwae rauhen, bahnenartigen Fasern

200 100 600 210 6o 1,5 Aggregat von dünnen, bahnenartigen Fasern

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Au sführungsbei spiel 18

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen eines Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 3 Gewichtsprozent Methylacrylat und 97 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,18, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25°C, aus 100 Teilen der im Au sführungsbei-

ftilh d 600 Til W

spiel 1 benutzten KLo poloaurofeinteilchen und aus 600 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 21O⁰G und bei einem Druck von 6o kg/cm durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1,0 mm an Luft extrudiert. Das so erhaltene produkt lag als bahnenartiges Aggregat aus äußerst feinen Fasern vor, die jeweils in der Längsrichtung ausgerichtet waren.

Ausführungsbeispiel 19

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen eines Polyacrylnitrilpulvers mit einer spezifischen Viskosität von 0,19» gemessen in Dimethylformamid (0,l g/dl) bei 25°C, 100 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten afeinteilchen und 700 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 210°C und bei einem Druck von 60 kg/cm durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem so erhaltenen Produkt handelte es sich um eine aus Feinfasern und feinen, dünnen Flocken bestehende flockenartiga Substanz.

Au sführungsbei spiel 20

In gleicher Weise wie im Auaführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 50 Teilen eines Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 9 Gewichtsprozent Vinylacetat und 91 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,21, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25⁰C, aus 50 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten .aafeinteilohen und aus 300 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 21O°C und bei einem Druck von 60 kg/cm ² durch

Du senaua tritt soff nun^an-

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Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Das erhaltene Produkt lag als Aggregat von ausreichend fibrillierten Fasern vor, die teilweise dünne, flockenartige Gebilde enthielten.

Ausführungsbeispiel 21

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 50 Teilen des im Ausführungsbeispiel 20 verwendeten Kopolymeren, aus 150 Teilen des im Augführungsbeispiel 1 verwendeten Kopolymeren, aus 100 Teilen der im Ausführungebeispiel 1 benutzten jee« HB&wpe'ielnteilchen und aus 600 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 220 C und bei einem Druck von 60 kg/cm kontinuierlich durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1,5 mm extrudiert. Das erhaltene Produkt lag als vorgespinstartiges Aggregat aus Feinfasern vor, die gut in der Längsrichtung ausgerichtet waren.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem vo rge spin st ar ti ge η Aggregat auf einem üblichen Papierraffineur eine homogene Aufschlämmung bereitet, aus der eine brauchbare Bahn ausgeformt werden konnte.

Ausführungsbeispiel 22

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Hasse, bestehend aus 6o Teilen eines Kopolymeren mit einem Gehalt von 30 Gewichtsprozent Methylacrylat und 70 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,16, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25 C, aus 30 Teilen der im Ausführungsbeiepiel 1 benutzten ■#*»- feinteilchen und aus 300 Teilen Methylenchlorid, bei einer Temperatur von 200°C und bei einem Druck von 55 kg/cm² durch DU senau stritt so ff nungen mit einem Loch durchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem erhaltenen Produkt handelte es sich um eine in faseriger Form vorliegende feine Dispersion.

Au sf ihrungsbe i sp iel

3 ü 9 8 2 U / 1 Ü 1 5

- 14 -Ausführungsbeispiel 23

In gleicher V/eise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 100 Teilen des im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Kopolymerpulvers, aus 50 Teilen Calciumcarbonat mit einem Teilchenmindestdurchmesser bis zu 0,5 p und mit einem spezifischen Gewicht von etwa 2,5

p
aus 211 Teilen Y/asser, bei einer Temperatur von 210 C und bei einem

Druck von 55 kg/cm durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem so erhaltenen produkt handelte es sich um ein flockenartiges Feinfaseraggregat, das teilweise feine, dünne, flockenartige Gebilde enthielt.

Ausführungsbeispiel 24

In gleicher _aWeise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 100 Teilen des im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Kopolymerpulvers, 100 Teilen feiner Bariumsulfatteilchen und 220 Teilen Y/asser, bei einer Temperatur Von 215 C und bei einem Druck von 6q kg/cm durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem erhaltenen produkt handelte es sich um ein Aggregat von flockenartigeii Feinfasern, die eine sehr reine weiße Farbe hatten und teilweise feine, dünne, floekenartige Gebilde enthielten.

Ausführungsbeispiel 25

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen des im Ausfuhrungsbeispiel 1 verwendeten. Kopolymerpulvers, 50 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 eingesetzten Kie pä 1 oäujc feinteilchen, 70 Teilen des im Ausführungsbeispiel 23 benutzten Calciumcarbonate und 600 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 220°C

und bei einem Druck von 65 kg/cm durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Das so erhaltene Produkt war wie das Produkt des Ausführungsbeispiel 18 ein bahnenartiges Aggregat aus äußerst feinen Fasern.

3 0 9 8 ;:. U / 1 0 Ί b

IbI 16

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem erhaltenen "b ahnenartige η Aggregat mit Hilfe eines Papierraffineurs eine Aufschlämmung bereitet, aus der eine Bahn hoher Qualität hergestellt werden konnte.

Ausführungsbeispiel 26

Unter Einhaltung genau der gleichen Bedingungen wie im Ausführungsbei spiel 1 wurde eine in Form eines dispersen Systeme vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen eines Kopolymerpulvere mit einem Gehalt von 5 Gewichtsprozent Acrylamid und 95 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0»19» gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25°C, aus 100 Teilen der im Aueführungsbeispiel 1 verwendeten aesieinteilohen und aus 550 Teilen Wasser, aus dem Schlämmtank in die Heizzone überführt, um die Masse auf 220°C zu erhitzen. Danach wurde die Masse durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurohmesser von 1,5 mm und mit einer Tiefe von 1,5 mm an Luft extrudiert. Bei dem erhaltenen Produkt handelte es sich um ein Aggregat von vorgespinstartigen Feinfasern, das in einem geringen Mengenanteil dünne, flockenartige Gebilde enthielt.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem so erhaltenen Aggregat mit Hilfe eines Papierraffineurs eine Aufschlämmung mit einer Konzentration von 0,6 Prozent bereitet, aus der auf einer Bahnenmaschine eine homogene Bahn hergestellt wurde. Diese BaIm wurde durch einen Heißkalander gegeben, der auf eine Temperatur von 105°C gebracht worden war, wodurch der Bahn eine außerordentlich hohe Tenaeität verliehen wurde. In einem weiteren Arbeitsgang wurde die Temperatur des Heißkalandere auf 135° C erhöht und die Behandlung der Bahn wurde unmittelbar nach erfolgter Herstellung bei einem linearen Druck von etwa 50 kg/cm vorgenommen, wobei ein durchscheinendes, starres, filmartiges Material anfiel..

Patentansprüche

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Claims

Patentanspruch-e

1. In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse für die Herstellung von Fasergebilden oder Faseraggregaten, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung dieser Masse aus (A) Teilchen eines synthetischen Hochpolymeren, (B) einem. Mittel, das die Teilchen des synthetischen Hochpolymeren oberhalb einer Temperatur, bei der ein Eigendruck von 5 kg/cm entwickelt wird, nicht nennenswert löst, wobei die Teilchen des synthetischen Hochpolymeren in Gegenwart dieses Mittels bei dieser Temperatur schmelzen, und (c) anorganischen Feinteilchen sowie durch die Fähigkeit dieser Masse zur Entwicklung eines Eigendrucks von 5 kg/cm oder darüber.

2. Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden oder Faseraggregaten, gekennzeichnet durch das Extrudieren der in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse des Anspruchs 1 bei einem ihrem Eigendruck gleichen oder diesen überschreitenden Druck durch Düsenaustrittsöffnungen in eine Zone niederen Drucks.

5· Verfahren zur Herstellung von. Fasergebilden oder Faseraggregaten, gekennzeichnet durch das Extrudieren der in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse des Anspruchs 1 durch Düaenaustrittsöffnungen zur Ausbildung von Feinfasergebilden oder Agglomeraten solcher Feinfaser ge bilde, die einen linde stdurchmes se r bis zu 8 ii, eine sich mindestens auf'das 15fache dieses Durchmessers belaufende Länge, in der Längsrichtung ausgerichtete Molekülachsen, einen unregelmäßigen Querschnitt und an der Oberfläche, bedingt durch das Vorhandensein anorganischer Feinteilchen, zahlreiche Vorsprünge aufweisen.

4· In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Teilchen des synthebischen Hochpolymeren um Teilchen eines Hochpolymeren vom Acrylnibriltyp handelt, nämlich eines Polymsren oder Kopolymeren mit einem Gehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiben.

5· In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Feinteilchen einen durchschnittlichen Mindestdurchmesser bis zu 40 u.haben.

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6. In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen Feinteilchen um Feinteilcheri mindestens eines Materials aus einer Stoffgruppe handelt, zu der Kieselsäure, SiIi camas sen, Calciumcarbonat, Magne siumcarbonat, Bariumcarbonat, Tonerde, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Kaolinton, Diatomeenerde, Feldspat, Terra alba, Magnesiumhydroxid, Agalmatolithton, Talk, Titanoxid und gebrannter Ton gehören.

7· In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem genannten Mittel um Wasser, eine wässerige Lösung, Metbylenchlorid oder Trichlorfluormethan handelt.

8. In Form eines dispersen Systeme vorliegende Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Masse einen geringen Mengenanteil eines Elektrolyten enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form eines dispersen S&rstems vorliegende Hasse bei einem Druck von 5 kg/cm oder bei einem höheren Brück extrudiert wird.

10. In Form eines dispersen Systems vorliegende Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Teilchen des synthetischen Hochpolymeren um Teilchen eines Hochpolymeren vom AcrylnL tri.1-typ und bei den anorganischen Feinteilchen um Feinteilchen mindestens eines Materials aus einer Stoffgruppe handelt, zu der Kieselsäure, Silioamassen, Calciumcarbonat, ilagnesiumcarbonat, Bariumcarbonat, Calciumsulfat und Bariumsulfat gehören, während es sich bei dem genannten Mittel um Wasser oder um eine wässerige Lösung handelt.

11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es oich bei der zu extrudierenden, in Form eines dispersen Systems vorl i«finden Hasse um die als disperses System vorliegende Masse den Anspruchs 10 handelt.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aich bei der zu extrudierenden, in Form eines diapersen .fy stems vorliegenden !,lan;« um die als disperses System vorliegende Has tie des Anr.p ruohr,

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■ 11 handelt.

13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als disperses System vorliegende Masse des Anspruchs 1 auf einem Extruder verarbeitet wird, der einen Druckbeaufsohlagungsteil, einen Einfüllteil, einen Erhitzungsteil, einen Gewichtsdosierteil und einen Kopfteil mit Düsenaustrittsöffnungen aufweist.

14· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Feinfasergebilde und aus diesen hergestellten Aggregate mindestens 5 Gewichtsprozent des genannten Mittels enthalten..

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