DE2535515C2

DE2535515C2 - Process for the production of cellulose-like, hydrophilic fibers

Info

Publication number: DE2535515C2
Application number: DE19752535515
Authority: DE
Inventors: Donald W. Hamilton Ohio Lare
Original assignee: CHAMPION PAPER CO Ltd LUZERN CH
Current assignee: CHAMPION PAPER CO Ltd LUZERN CH
Priority date: 1974-08-09
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1984-08-09
Also published as: GB1523482A; BE832285A; FR2281442A1; NL7509496A; FR2281442B1; JPS5178804A; AU8374675A; DE2535515A1; IT1041188B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von zellsioffähnllchcn. hydrophil ausgerüsteten Fasern aus einer Dispersion von Polyoleflnflbrlden, die sowohl Folien- als auch Fasernmorphologie In einem flüssigen Medium umfaßt, gemäß dem die Fibride durch Behandeln von Polyoleflnfasern unter hoher Scherbeanspruchung In einem flüssigen Hersiellungsmcdium behan- delt werden.The invention relates to a method of extraction of cellulose-like substances. hydrophilically treated fibers from a dispersion of polyoleflnbrlden, which both Foil as well as fiber morphology In a liquid medium, according to which the fibrids are treated by treating polyolefin fibers under high shear stress in a liquid production medium. be delt.

Synthetische Fasern werden seil langem als besonders brauchbar zur Herstellung von paplerähnllchcn Substraten angesehen. Es Ist seit langem bekannt, daß solche Fasern, die üblicherweise Im wesentlichen aus Flbrlllen wi oder kurzen Längen von polymeren Fasern bestehen, als Ersatz für Holzzellsloff brauchbar sind und Insbesondere zur Umwandlung In synthetische Produkte In Im wesentlichen der gleichen Welse, wie für Zellstoff aus natürlichem Holz üblich, verwendet werden (.< können.Synthetic fibers have long been considered particularly useful in the manufacture of paperboard-like substrates. It has long been known that such Fibers, usually consisting essentially of fillings or short lengths of polymeric fibers, are useful as a substitute for wood cellulose and, in particular, for conversion into synthetic products Essentially the same catfish as for pulp made of natural wood common to be used (. < can.

Die Herstellung dieser Fasern wurde normalerweise über mehrere Stufen durchgeführt, welche das MahlenThe manufacture of these fibers was normal carried out over several stages, which include the grinding von festen Polyoleflnfasern In einem organischen Dispergiermittel unter Bedingungen einer hohen Scherbeanspruchung und anschließend den Ersatz des ursprünglichen Dispergiermittels - entweder direkt oder mit Hilfe von einem oder mehreren flüssigen Zwischenmedien - mit Wasser, so daß Im wesentlichen eine wäßrige Aufschlämmung des Polyolefins gebildet wurde, umfaßt.of solid polyolefin fibers in an organic Dispersant under conditions of high shear stress and then the replacement of the original dispersant - either directly or with the help of one or more liquid intermediate media - with water, so that essentially a aqueous slurry of the polyolefin was formed.

Zum Stand, der Technik gehören zahlreiche Arbeltswelsen für die Herstellung von polymeren Fasern. Üblicherweise werden solche Fasern in einem flüssigen Kohlenwasserstoff nach unterschiedlichen Arbeltswelsen hergestellt, wobei die bemerkenswertesten das Spinnen von Fasern, die Ausfällung unter Schereinwirkung und die thermische Ausfällung sind. Typische Vertreter von solchen Kohlenwasserstoffen sind: aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, allpL,:-.ische Kohlenwasserstoffe wie Butan, Hexan, Octan, allcyclische Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan und halogenlcrte Kohlenwasserstoffe wie Methylchlorid und Kohlenstofftetrachlorid.The prior art includes numerous works for the manufacture of polymeric fibers. Usually such fibers are in a liquid Hydrocarbons are produced in different ways, the most notable of which is the spinning of fibers and the shear precipitation and the thermal precipitation are. Typical representatives of such hydrocarbons are: aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, allpL,: -. ische Hydrocarbons such as butane, hexane, octane, allcyclic hydrocarbons such as cyclohexane and halogenated hydrocarbons such as methyl chloride and Carbon tetrachloride.

So wurden beispielsweise Fasern hergestellt. Indem eine Kohlenwasserstofflosung des Polyolefins durch Spinndüsen unter Bildung von kontinuierlichen Faden ausgepreßt wurden, siehe US-PS 30 81 519, während in der US-PS 37 43 272 eine Arbeltswelse beschrieben Ist, nach welcher ein Polyolefin mit hohem Molekulargewicht sowohl In einem Kohlenwasserstoff hergestellt als auch zu Fasern bei der nachfolgenden Ausfällung des Polymerisates hieraus durch Abkühlen geformt wird.This is how fibers were made, for example. By doing a hydrocarbon solution of the polyolefin through spinnerets to form continuous filaments Were pressed out, see US-PS 30 81 519, while in US-PS 37 43 272 an Arbeltswelse is described, according to which a high molecular weight polyolefin is made both in a hydrocarbon and is also formed therefrom into fibers during the subsequent precipitation of the polymer by cooling.

Das besondere Mittel, nach welchem die Ausgangspolymerfasern gebildet werden. Ist jedoch nicht kritisch. Wichtig Ist jedoch bei praktisch allen vorbekannten Arbeltsweisen, daß feste, polyoleflnische Fasern mit Molekulargewichten oberhalb von 200 000 und für gewöhnlich oberhalb von 500 000 In einem Kohlenwasscrstoffträger hergestellt werden. Die Umwandlung dieser Fasern in eine brauchbare Form kann dadurch erreicht werden, daß eine Aufschlämmung der Fasern einer hohen Scherbeanspruchung unterworfen wird. Die minimale Scherbeanspruchung, welche zur Herstellung solcher Strukturen erforderlich 1st, hängt zu einem geringen Teil von dem verwendeten, besonderen Polymeren und dem verwendeten, besonderen Medium ab. Es liegt jedoch Innerhalb des normalen Fachwissens, die notwendigen Bedingungen für z. B. die Rührergeschwindlgkclt und den Auftreffwinkel, welche für die Herstellung eines unter anderem zur Herstellung von Papier und paplcrähnllchen Strukturell brauchbaren Fasern erforderlich sind, festzulegen.The special means by which the starting polymer fibers are formed. However, it is not critical. It is important, however, in practically all previously known methods that solid, polyolefinic fibers are used Molecular weights above 200,000 and usually above 500,000 can be made in a hydrocarbon carrier. The transformation These fibers into a useful form can be achieved by making a slurry of the fibers is subjected to high shear stress. the the minimum shear stress required to fabricate such structures depends on one a small part of the particular polymer used and the particular medium used. However, it is within the normal skill of the art to determine the necessary conditions for e.g. B. the Rührergeschwindlgkclt and the angle of incidence, which for the Manufacture of a structurally useful, inter alia, for the manufacture of paper and paplcrällchen Fibers are required to lay down.

Zahlreiche Mahlmedien zum Dispergieren der Fasern sind auf dem Fachgebiet ebenfalls bekannt. Eine solche Arbeitsweise verwendet lediglich den flüssigen Kohlenwasserstoff, In welchem die Fasern ursprünglich gebildet wurden. Es Ist jedoch üblicher, solche Fasern zuerst In ein zweites Medium für die Flbrlllenproduktlon zu überführen. Demgemäß wird das ursprüngliche Kohlenwasserstoff-Dispergiermittel für gewöhnlich durch ein hiermit mischbares, organisches Lösungsmittel ersetzt, so daß sowohl die Überführung der Fasern als auch die gleichzeitige Reinigung der Fasern von einem solchen Kohlenwasserstoff, der Im allgemeinen nicht erwünschte Eigenschaften zeigt, erleichtert wird.Various milling media for dispersing the fibers are also known in the art. Such The mode of operation uses only the liquid hydrocarbon in which the fibers were originally formed. However, it is more common to get such fibers first Into a second medium for the bottle production convict. Accordingly, the original hydrocarbon dispersant is usually made by a this replaces miscible, organic solvent, so that both the transfer of the fibers as well the simultaneous cleaning of the fibers from such a hydrocarbon, which generally exhibits undesirable properties, is facilitated.

Nach der Herstellung eines brauchbaren Faserstoffes - entweder In dem ursprünglichen KohlenwasserstofC-l.ösungsmlltcl oder In einem der üblichen Firsalzmcdicn hierfür - Ist es vorteilhaft, Ihn zu einer Im wesentlichen wäßrigen Aufschlämmung umzuwandeln. Daher kannAfter the production of a usable fiber material - either in the original hydrocarbon solution or in one of the usual firesalts for this - it is beneficial to him to an essentially to convert aqueous slurry. Hence can

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das Mahlmedium, welches das gemahlene Polymere dlsperglert, mit Wasser ersetzt werden, um die Herstellung von Papier und papierähnlichen Folien !n der gleichen Weise und auf der konventionellen Ausrüstung, wie sie zur Herstellung von Papier aus wäßrigen Holz- ϊ zellstoffaufschlämmungen angewandt wird, zu erleichtern.the grinding medium, which emulsifies the ground polymer, can be replaced with water in order to enable the production of paper and paper-like foils in the same way and on the conventional equipment, as it is used for the production of paper from aqueous wood pulp slurries to facilitate.

Aufgabe der Erfindung 1st es, synthetische Fasern herzustellen, welche feste Polyolefinflbrlde enthalten, weiche besonders brauchbar bei der Herstellung von ι» synthetischen Produkten sind.The object of the invention is to produce synthetic fibers which contain solid polyolefin fibers, which are particularly useful in the manufacture of synthetic products.

Überraschenderwelse wurde nun gefunden, daß bestimmte polyoleflnlsche Fibride, welche sich durch eine Kombination von sowohl Folienmorphologie als auch Fasermorphologie auszeichnen, existieren, und ü daß sie zur Herstellung von Papier und papierähnlichen Folien von unerwartet hoher Qualität verwendet werden können.Surprisingly catfish has now been found that certain polyolefinic fibrids, which are characterized by a combination of both foil morphology and also distinguish fiber morphology, exist, and that they are used for the production of paper and paper-like Slides of unexpectedly high quality can be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fibride aus dem flüssigen Herstel- lungsmedlum entfernt werden, diese Fibride In einem ein grenzflächenaktives, wasserlösliches Mittel mit hydrophilen Eigenschaften enthaltendem Schutzmedium dlsperglert werden und diese Fibride unter Bedingungen einer hohen Scherbeanspruchung Im dlspergler- .'·> ten Zustand In dem Schutzmedium unter Beibehaltung der Folien- und Fasermorphologie der Fibride behandelt werden.The method according to the invention is characterized in that the fibrids from the liquid production Lungsmedlum are removed, these fibrids in a surface-active, water-soluble agent with protective medium containing hydrophilic properties and these fibrids under conditions of high shear stress th state Treated in the protective medium while maintaining the film and fiber morphology of the fibrids will.

Unter einer Kombination von sowohl Folien- als auch Fasermorphologie Ist zu verstehen, daß die erhaltenen M Fibride eine solche physikalische Orientierung besitzen, daß sie aus dUkreteri Abschnitten von ultradQnncn, transparenten Folien und aus ^'.brlllen oder kurzen Fasern zusammengesetzt sind. Diese zweiteilige Morphologie Ist das Ergebnis de; Anwendung einer b hohen Scherspannung auf die ursprünglichen, festen Polyoleflnfasern In Anwesenheit eines organischen Mahldispergiermittels. Solche Fibride sind - wie durch Prüfung unter einem Mikroskop festgestellt werden kann - aus eng gerollten, polymeren Folien zusammen- -tu gesetzt, welche als Folge des Mahlens teilweise entwlkkelt oder wieder aufgerollt sind.A combination of both film and fiber morphology is understood to mean that the M Fibrids have such a physical orientation that they consist of ducreous sections of ultradinncn, transparent foils and made of ^ '. roar or short Fibers are composed. This two-part morphology is the result of; Application of a b high shear stress on the original, solid polyolefin fibers In the presence of an organic Grinding dispersant. Such fibrids are - as through Examination under a microscope can be determined - from tightly rolled, polymeric films together - -tu set, which as a result of grinding are partially developed or rolled up again.

Die Fähigkeit zum Gießen und Trocknen von Flbnden mit bimorphologischen Eigenschaften direkt In eine synthetische, papierähnliche Folie Ist sehr vorteilhaft. 4> Es wurde gefunden, daß ein paplerähnliches Produkt, welches solche Fibride enthält, einen wesentlichen Vorteil gegenüber synthetischen Papieren, die aus Teilchen mit lediglich einem flbrlllenartlgen Charakter zusammengesetzt sind, besitzen. Dies gilt auch dann, m; wenn sowohl Fibride als auch Flbrlllen die paplerähnllche Folie bilden. Wenn der Folienanteil ebenfalls In den ein synthetisches Papier bildenden Teilchen vorliegt, bietet Ihre Eigenschaft, planar zu sein, eine beträchtliche Verbesserung gegenüber Produkten, welche aus praktisch eindimensionalen Faser- oder Flbrlllenbestandteilen hergestellt wurden. Augenscheinlich war jedoch die erfindungsgemäße Flbrldkomblnatlon von Folien- und Fasermorphologie zuvor nicht auf ein Papier oder eine papierähnliche Struktur übertrag- M) bar, so daß die Vorteile der erfindungsgemäßen Produkte durch den Stand der Technik nicht erhalten werden konnten.The ability to pour and dry floors with bimorphological properties directly into one synthetic, paper-like film is very beneficial. 4> It has been found that a papler-like product, which contains such fibrids, a significant advantage over synthetic papers, which are made of particles with only a fillet-like character are composed, own. This also applies if m; when both fibrids and cases form the papler-like film. If the foil content is also In the particles forming a synthetic paper present, their property of being planar offers a considerable improvement over products made from practically one-dimensional fiber or Filling ingredients were produced. Apparently, however, the combination of film and fiber morphology according to the invention was not present beforehand a paper or a paper-like structure transferable, so that the advantages of the invention Products could not be obtained through the state of the art.

Es können verschiedene Substanzen, welche mehrere Hydroxylgruppen enthalten, als grenzflächenaktives Mittel verwendet werden. Zahlreiche dieser Substanzen sind normalerweise flüssig und daher direkt als schützende und erhaltende Medien anwendbar. FesteVarious substances which contain several hydroxyl groups can be used as surface-active substances Funds are used. Many of these substances are normally liquid and therefore directly applicable as protective and sustaining media. Festivals Substanzen mit mehreren Hydroxylgruppen können verwendet werden, nachdem sie zuerst solubllisiert worden sind, z. B. in Wasser oder Alkohol. Es wurde gefunden, daß eine maximale Beibehaltung der gewünschten, bimorphologischen Eigenschaften bei Verwendung von Diolen, z. B. Glykol oder Derivaten hiervon, von Triolen, z. B. Glyzerin usw., und von Lösungen von kationischen Stärken, nlcht-modiflzlerter Stärke, anlonlschen Stärken, PoIyvinylalkoLoi oder Mischungen hiervon erhalten wird. Diese erhaltenden Medien oder Schutzmedien sind besonders vorteilhaft, da sie vollständig mit der Qualität der eventuellen, papierähnlichen Strukturen, welche letztlich hergestellt werden, verträglich sind oder diese sogar noch verbessern.Substances with multiple hydroxyl groups can be used after they are first solubilized have been, e.g. B. in water or alcohol. It has been found that a maximum retention of desired, bimorphological properties when using diols, e.g. B. glycol or derivatives of these, from triplets, e.g. B. glycerine, etc., and of solutions of cationic starches, not modified Starch, anlonlschen starches, polyvinyl alcohol or Mixtures thereof is obtained. These preserving media or protective media are particularly beneficial, as they are completely related to the quality of the eventual, paper-like structures, which are ultimately produced, are compatible or even improve them.

Andere Medien sind ebenfalls zur Beibehaltung des bimorphologischen Charakters der Fibride brauchbar. Diese umfassen Materlallen, die im allgemeinen als grenzflächenaktive Mittel bekannt sind, z. B. Alkylarylbenzolsulfonate. Alkohole, Sulfonate und Sulfate von Alkylarylpolyäther, Polyvinylalkohol und Harzschllchten.Other media can also be used to maintain the bimorphological character of the fibrids. These include materials commonly known as surfactants, e.g. B. Alkylarylbenzenesulfonates. Alcohols, sulfonates and sulfates of Alkylaryl polyethers, polyvinyl alcohol and resinous substances.

Die grenzflächenaktiven Mittel können In wäßrigen oder alkoholischen Lösungen In Mengen von etwa 0,002 bis 99 Gew.-*, und besonders bevorzugt von 0,05 bis etwa 15Gew.-%, für eine schützende und erhaltende Behandlung der Flhr'-de eingesetzt werden.The surfactants can be in aqueous or alcoholic solutions in amounts of about 0.002 to 99 wt .-%, and particularly preferably from 0.05 to about 15 wt .-%, for a protective and sustaining Treatment of the Flhr'-de to be used.

Die Behandlung der Fibride wird am bequemsten durch Übertragung der Fibride von dem Mahldlsperglermlttel In ein erhaltendes Medium durchgeführt. Dies kann mit Einrichtungen geschehen, weiche auf dem Fachgebiet für ähnliche Überführungen von festem Polyolefin von einem Medium In ein anderes üblich sind. Beispielsweise kann die erste Aufschlämmung abtropfen gelassen werden, z. B. filtriert werden, so daß das Mahldispcrgiermlitel mit mechanischen Mitteln entfernt wird, und zwar gewöhnlich soweit wie möglich, falls Verluste und eine Kontamination vermieden werden sollen. Der erhaltene Stof/ kann dann unter Bedingungen einer hohen Scherbeanspruchung In dem schützenden und erhaltenden Medium rückdlsperglert werden.Treatment of the fibrids is most conveniently carried out by transferring the fibrids from the Mahldlsperglermelttel into a preserving medium. This can be done with facilities known in the art for similar solid transfers Polyolefin from one medium to another are common. For example, the first slurry be allowed to drain, e.g. B. be filtered so that the Mahldispcrgiermlitel by mechanical means is removed, usually as much as possible, if loss and contamination is avoided should be. The resulting fabric / can then under conditions of high shear stress In the protective and preserving medium are backdlsperglert.

Bei solchen Arbeltswelsen ist es ein Vorteil, daß die Dispersion des Flbrldstoffes im zweiten Medium ebenfalls durch Verdünnen einen großen Anteil des Mahldlsperglermedlums, welches Innerhalb des Stoffes verbleibt, entfernt. Daher wird neben der Durchführung der Übertragung der Flbrlden von einem Medium In ein anderes durch dleäe Arbeltswelse eine wesentliche Reinigung herbeigeführt, wodurch nlchterwünschie. verunreinigende Stoffe, wie die Mahlmedien oder andere zuvor angewandte Medien, aus den Flbrlden entfernt werden können. Wichtiger Ist jedoch, daß die Bedingungen der hohen Scherbeanspruchung dazu dienen. Im wesentlichen die zweiteilige Follen-Faser-Morphologle für eine ausreichend lange Zeltspanne aufrecht zu halten, so daß das schützende Medium gleichförmig über den Oberflächen des Films und der Faser aufgetragen werden kann und dadurch zum Schützen und Erhalten der Doppelmorphologle dient.With such workwels it is an advantage that the Dispersion of the filling substance in the second medium also by diluting a large proportion of the Mahldlspergler medium, which is inside the substance remains, removed. Therefore, in addition to carrying out the transfer of the charges from a medium In a Another essential one through the Arbeltswelse Purification brought about, making undesirable. contaminants such as the grinding media or other previously applied media that can be removed from the covers. What is more important, however, is that the Conditions of high shear stress are used. Essentially the two-part filament-fiber morphology for a sufficiently long tent span upright so that the protective medium is uniform over the surfaces of the film and the Fiber can be applied and thereby serves to protect and maintain the double morphology.

Die Flbrlden können, nachdem sie einmal mit den grenzflächenaktiven Mitteln behandelt worden sind, zu paplcrähnllchen Substratprodukten nach an sich auf dem Fachgebiet bekannten Mitteln verarbeitet werden. Selbst eine Aufschlämmung von Fibrlden in dem Schutzmcdlum selbst kann auf diese Art und Welse verarbeitet werden. Es Ist jedoch vorteilhaft, die mit der vollständigen Entfernung von freiem Schutzstoff undThe fillings can, after once using the surfactants have been treated, to paper-like substrate products according to per se agents known in the art can be processed. Even a slurry of fibers in that Schutzmcdlum itself can be processed in this way and catfish. However, it is beneficial to work with the complete removal of free protective substance and

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ihnilchen Medien aus einem Substratprodukt verbundenen Schwierigkelten zu vermeiden. Weiterhin Ist es vorteilhaft, die üblichsten Verarbellungsarbeltswelsen inzuwenden. Demgemäß werden die Flbrlden für gewöhnlich In praktisch reines Wasser überführt, um die Aufschlämmungen von natürlichem Stoff gemäß Stand der Technik nachzuahmen.To avoid the difficulties associated with milk media from a substrate product. Furthermore it is advantageous to use the most common corruption worlds. Accordingly, the covers for usually converted into practically pure water according to the slurries of natural matter Mimic the state of the art.

Die Überführung der bimorphologischen Fibride aus dem erhaltenden Medium bzw. Schutzmedium in ein Im wesentlichen wäßriges Medium kann ebenfalls In der zuvor beschriebenen Welse oder nach einer beliebigen anderen, an sich bekannten Arbeltsweise für eine solche Überführung, wie sie gemäß Stand der Technik angewandt wird, durchgeführt weiden. Darüber hinaus erleichtert die Anwendung eines erhaltenden Mediums oder Schutzmediums In starkem Maße diese Überführung, da die Fibride ausreichend grenzflächenaktives MIttel zurückhalten, um sie vollständig benetzbar zu machen. Das erhaltende Medium oder Schutzmedium wird wahrscheinlich nach einem Adsorplionsmechanismus zurückgehalten, und iösi überraschenderweise die Schwierigkeiten des Standes der Technik hlialchtllch e'ner abschließenden Dispersion des bimorphologischen Produktes In Wasser.The transfer of the bimorphological fibrids from the receiving medium or protective medium into a Substantially aqueous medium can also be in the previously described catfish or any other other, per se known manner of working for such a transfer, as it is according to the prior art is applied, carried out grazing. It also facilitates the use of a sustaining medium or protective medium to a large extent this transfer, since the fibrids are sufficiently surface-active Hold back means to make them fully wettable. The receiving medium or protective medium is likely to be based on an adsorption mechanism held back, and surprisingly the difficulties of the prior art hlialchtllch e'ner final dispersion of the bimorphological product in water.

Nachdem einmal die gewünschte Lösung der Fibride In einer Im wesentlichen wäßrigen Aufschlämmung erfolgreich hergestellt worden ist, kann diese Aufschlämmung direkt zur Herstellung von synthetischem Papier und paplerähnllchen Folien verwendet werden. Das Herstellen solcher Folien kann entsprechend den auf diesem Fachgebiet üblichen Arbeltswelsen durchgeführt werden. So kann z.B. eine wäßrige Aufschlämmung mit einer Feststoffkonzentration von 0,05 bis 1,5%, und vorzugsweise von 0,3% auf ein Sieb auflaufen gelassen werden oder auf einer beliebigen standardmäßigen Papiermaschine verarbeitet werden und hierauf unter Bildung eines flexiblen, synthetischen, papierähnlichen Substrates getrocknet werden. Obwohl diese aufgeschlämmten Feststoffe nur aus den erfindungsgemäß gewonnenen Flbrlden bestehen können, 1st dies nicht unbedingt erforderlich. Von etwa 0,05 bis 0,2% und vorzugsweise 0,1% Fibride, bezogen auf das Gewicht der Aufschlämmung, reichen aus.Once the desired solution of the fibrids in a substantially aqueous slurry has been successfully produced, this slurry can be used directly for the production of synthetic Paper and paper-like foils can be used. The production of such films can accordingly the usual work in this field. For example, an aqueous Slurry with a solids concentration of 0.05 to 1.5%, and preferably 0.3% on a sieve be run up or processed on any standard paper machine and then dried to form a flexible, synthetic, paper-like substrate. Although these suspended solids consist only of the fillings obtained according to the invention this is not absolutely necessary. From about 0.05 to 0.2%, and preferably 0.1%, fibrids based based on the weight of the slurry are sufficient.

Die Verwendung einer wäßrigen Aufschlämmung, welche bimorphologische Folien- und Faserfibflde enthält, bietet den unerwarteten Vorteil, daß das synthetische Papier oder die paplerähnllchen Folien oder Bahnen ohne Modifizierung der Aufschlämmung oder von Zusätzen zu der Aufschlämmung und ohne Verlust der erwünschten Festigkeitseigenschaften des getrockneten Produktes hergestellt werden können. Daher weisen die erfindungsgemäß gewonnenen Fibride einen unerwarteten, selbstblndenden Effekt auf, der die Notwendigkeit für eine wesentliche, chemische Modifikation eines synthetischen Polyoleflnstoffes gemäß Stand der Technik vermeldet.The use of an aqueous slurry containing bimorphological film and fiber fibers contains, offers the unexpected advantage that the synthetic paper or papler-like films or webs with and without modification of the slurry or additives to the slurry Loss of the desired strength properties of the dried product can be produced. Therefore, the fibrids obtained according to the invention have an unexpected, self-blinding effect that the Significant chemical modification required of a synthetic polyolefin according to State of the art reported.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei alle Angaben In Prozenten sich auf Gewicht beziehen, falls nichts anderes angegeben ist. ^M The invention is explained in more detail by means of the following examples, all data in percentages being based on weight, unless stated otherwise. ^M.

example 1

15 g mit Kohlenwasserstoff beladene Polyäthylenfasern (1,5 g trockene Fasern) wurden zuerst auf Langen von 6,35 bis 12,7 mm auf ?,lncm Schneidbrett geschnitten und dann In einen Waring-Mlscher mit 600 ml 91%lgem lsoDroDvlalkohol eingeführt. Es ergab sich eine stark gequollene. Im allgemeinen langfasrlge Aufschlämmung. Die Aufschlämmung wurde dann unter einer hohen Scherbelastung für 4 Minuten In einem Waring-Mlscher gemahlen, um kürzere und stärker gequollene Stoffteilchen zu erhalten. Bei der Betrachtung unter einem Mikroskop wurde gefunden, daß die Teilchen Fibride waren, welche große Bereiche von sehr dünnen, beinahe unsichtbaren Folien, die an unterschiedliche Größen von Fibrlllen gebunden waren, aufwiesen. Es war sichtbar, daß die Teilchen tatsächlich Folien waren, welche nur teilweise aufgerollt oder aufgewickelt waren, so daß eine Doppelmorphologle aus Folien-Fasern erhalten wurde.15 g of polyethylene fibers loaded with hydrocarbons (1.5 g of dry fibers) were first cut to lengths of 6.35 to 12.7 mm on?, Lncm cutting board cut and then into a Waring mill with 600 ml 91% lgem IsoDroDvl alcohol introduced. There was a strong result swollen. Generally long fiber slurry. The slurry was then placed under high shear for 4 minutes in a Waring mixer ground to get shorter and more swollen particles of fabric. When looking under a microscope it was found that the particles were fibrids, which comprised large areas of very thin, almost invisible foils, which were bound to different sizes of fibrils. It it was visible that the particles were actually foils, which were only partially rolled up or wound up, so that a double morphology was obtained from film fibers.

Der größte Teil des Alkohols wurde dann aus der gemahlenen Aufschlämmung durch Vakuumfiltration entfernt. Der Stoff wurde zu 600 ml destilliertem Wasser gegeben, welches 5 Gew.-%, bezogen auf die Fasern, an aufgelöstem Polyvinylalkohol enthielt, und die entstandene Aufschlämmung wurde dann In dem Waring-Mlscher vor einer zweiten Vakuumfiltration gerührt. Dec aus dieser Filtration erhabene Stoff wurde dann In 600 ml destilliertem Wasser dispergiert und 1 Minute In dem Wartng-Mischer gerührt, um restlichen Polyvinylalkohol zu entfernen. Bemerkenswert war, daß die Fibride eine vollständige Benetzbarkeit In dem Wasser zeigten.Most of the alcohol was then removed from the milled slurry by vacuum filtration removed. The fabric was added to 600 ml of distilled water, which was 5% by weight, based on the Fibers, contained in dissolved polyvinyl alcohol, and the resulting slurry was then In the Waring-Mlscher stirred before a second vacuum filtration. Dec from this filtration became sublime fabric then dispersed in 600 ml of distilled water and stirred in the maintenance mixer for 1 minute to remove remaining Remove polyvinyl alcohol. It was noteworthy that the fibrids had complete wettability showed the water.

Diese wäßrige Aufschlämmung der Polyäthylenfibride wurde erneut Im Vakuum filtriert, und dann in disperglertem Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung mit 0,1% Polymerisat dlsperglert. Diese Aufschlämmung wurde zu einem Papierblatt auf einer Nobel und Wood-Blattmaschine In der gleichen Welse, wie sie normalerweise bei Holzzellstoff verwendet wird, umgewandelt. Das entstandene, naße. Blatt wurde dann gepreßt und getrocknet, wobei ein Blatt mit einem niedrigen Gewicht (34,5 g/m²) aus synthetischem Papier mit ausgezeichneter Festigkeit und Opazität erhalten wurde. Das synthetische Papier zeigte bei der mikroskopischen Prüfung die bimorphologischen Fibride, wobei die Follenantelle hiervon die normalerweise in denv Papier vorhandene Porosität In Form von Löchern vollständig · verschlossen. Die physikalischen Eigenschaften dieses Papiers waren wie folgt:This aqueous suspension of the polyethylene fibrids was filtered again in vacuo and then water-aerated in dispersed water to form a suspension with 0.1% polymer. This slurry was converted to a paper sheet on a Nobel and Wood sheet machine in the same catfish normally used with wood pulp. The resulting, wet. Sheet was then pressed and dried to obtain a low weight sheet (34.5 g / m ² ) of synthetic paper excellent in strength and opacity. When examined under the microscope, the synthetic paper showed the bimorphological fibrids, the follicles of which completely closed the porosity normally present in the paper in the form of holes. The physical properties of this paper were as follows:

Zugfestigkeit 1,27 kg/15 mm BreiteTensile strength 1.27 kg / 15 mm width

Dehnung (%) 13,6Elongation (%) 13.6

TEA (Zugenergieabsorption) 13 359 *) 8,91 kg-m/m² Flächengewicht 34,5 g/m² TEA (tensile energy absorption) 13 359 *) 8.91 kg-m / m ² weight per unit area 34.5 g / m ²

♦) Die TEA-Werte wurden mit einem Thwlng-Albert Electronic Tensile Testor, Modell QC-Gerät gemessen, wobei ein Streifen mit einer Länge von 101,6 mm und einer Breite von 15 mm verwendet wurde, und die Dehnungsgeschwlndlt'.;e'.l 25,4 mm/mln bei 20 kg Belastung der Zelle betrug.♦) The TEA values were determined with a Thwlng-Albert Electronic Tensile Testor, model QC device measured a strip with a length of 101.6 mm and a width of 15 mm was used, and the elongation velocity '.; e'.l Was 25.4 mm / mln when the cell was loaded with 20 kg.

Example 2

Die Arbeltswelse von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß anstelle der wäßrigen Polyvinylalkoholschutzlösung eine wäßrige Lösung verwendet wurde, die 8,0% kationische Stärke und 2,0% Polyvinylalkohol enthielt.The work of Example 1 was made with the modification repeats that instead of the aqueous polyvinyl alcohol protection solution an aqueous solution containing 8.0% cationic starch and 2.0% polyvinyl alcohol was used contained.

Wiederum wurde gefunden, daß 6as erhaltene, synthetische Papier bei der mikroskopischen Prüfung bimorphologische Fibride zeigte, wobei die Follenabschnltle hiervon vollständig die normalerweise im Papier auftretende Porosität In Lochform verschlossen. Darüber hinaus war das etwas melierte Aussehen der Paplcrproduklc, welche unter Verwendung lediglichAgain it was found that 6as obtained synthetic paper upon microscopic examination showed bimorphological fibrids, with the follen sections from this the porosity normally occurring in the paper is completely closed in the form of a hole. In addition, the somewhat mottled appearance of the paper products which were only used

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einer wäßrigen Polyvlnylulkohollösung als Schul/.sloff hergestellt worden waren, augenscheinlich durch den hler verwendeten Mltbcstandtell In Form von kanonischer Starke nicht mehr vorhanden.an aqueous polyvinyl alcohol solution as a Schul / .sloff apparently no longer existent in the form of canonical strength, by the means previously used.

Die physikalischen Eigenschaften dieses Paplcres waren wie folgt:The physical properties of this paper cream were as follows:

Fiachcngewlcht 36,9 g/m³ Flat weight 36.9 g / m ³ Zugfestigkeit 2,27 kg/15 mm BreiteTensile strength 2.27 kg / 15 mm width

Dehnung (%) 48,1% TEA 86 405 *) 57,60 kg-m/m¹ Elongation (%) 48.1% TEA 86 405 *) 57.60 kg-m / m ¹

*) TEA siehe Beispiel 1*) TEA see example 1

Beispiel 3Example 3

12,5 g mit Kohlenwasserstoff beladene Polyäthylenfasern mit 18% Polymerfeststoffen wurden auf Längen von 6,35 bis 12,7 mm geschnitten. In 600 ml Isopropylalkohol dlsperglert und In einem Warlng-Mlscher für ju 2 Minuten gemahlen. Die erhaltene Aufschlämmung wurde dann Im Vakuum filtriert, erneut In einer zweiten Teilmenge von 600 ml Isopropylalkohol rückdlsperglert und dann für weitere 2 Minuten erneui gemahlen.12.5 grams of hydrocarbon loaded polyethylene fibers with 18% polymer solids were cut to lengths of 6.35 to 12.7 mm. In 600 ml of isopropyl alcohol and ground in a dlsperglert Warlng-ju Mlscher for 2 minutes. The resulting slurry was then filtered in vacuo, re-waterlogged again in a second portion of 600 ml of isopropyl alcohol and then ground again for a further 2 minutes.

10 ml dieser Aufschlämmung wurden als Probe 1 entnommen, mit weiteren 40 g Isopropylalkohol verdünnt und zwei Tropfen hiervon wurden auf einen Objektträger gegeben. Die Prüfung unter einem Mikroskop zeigte eine Anzahl von feinen Flbrlden, welche sich durch eine Kombination von sowohl Folien- als jo auch Fasernmorphologie auszeichneten. Diese Flbrlden besaßen das Aussehen von großen Bändern, welche partiell aufgewickelt waren, so daß sie ebenfalls einen Faserantell lieferten.Ten milliliters of this slurry was taken as Sample 1, with an additional 40 grams of isopropyl alcohol diluted and two drops of this were placed on a microscope slide. Examination under a microscope showed a number of fine areas, which through a combination of both foil and jo fiber morphology also distinguished. These flaps had the appearance of large ribbons, which were partially wound so that they too had one Fiber Antell delivered.

Die restlichen 590 ml der Aufschlämmung wurden In zwei gleiche Volumina aufgeteilt, wovon jeder getrennt im Vakuum filtriert wurde. Der aus dem ersten Volumen herrührende Stoff wurde in 600 ml destilliertem Wasser In einem Warlng-Mlscher gemahlen, wobei darauf hingewiesen sei, daß die Fasern In dieser Stufe oberhalb der Oberfläche des Wassers schwammen und nicht benetzt waren, und anschließend vakuumflltrlert. Eine kleine Menge des Stoffes wurde mit einem Ruhrstab in 20 ml Isopropylalkohol unter Schütteln dlsperglert, und eine zweite Objektträgerprobe hieraus angc- fertigt. Die mikroskopische Prüfung dieser Probe zeigte einen Im wesentlichen vollständigen Verlust des band- oder folienähnlichen Charakters der ursprünglichen Fibride. Augenscheinlich wurden die Fibride In eine dicht aufgewickelte Form rOckgewandelt.The remaining 590 ml of the slurry was In divided into two equal volumes, each of which was filtered separately in vacuo. The material from the first volume was distilled in 600 ml Water Milled In A Warlng Mill, Note That The Fibers Are At This Stage floated above the surface of the water and were not wetted, and then vacuum filtered. A small amount of the substance was dispersed with a stirring rod in 20 ml of isopropyl alcohol while shaking, and a second specimen slide was prepared from it. manufactures. Microscopic examination of this sample showed an essentially complete loss of the ligament or film-like character of the original fibrids. Apparently the fibrids were in a tightly wound shape converted back.

Das zweite Volumen von In Isopropylalkohol gemahlenem Stoff wurde In 600 ml einer Lösung von kanonischer Stärke (10* bezogen auf die Fasern) disperglert und in einem Waring-Mlscher für 1 Minute gemahlen. Die überschüssige, kationische Starke wurde durch Vakuumfiltration entfernt, und der entstandene Stoff wurde mit 600 mi Teilmengen von Wasser in dem Waring-Mischer gemahlen. Ein kleiner Teil des gewaschenen Stoffes wurde dann entnommen und In 20 ml Wasser aufgeschlämmt, um ein drittes Objektträgerpräparat herzustellen. Die mikroskopische Prüfung zeigte, daß der bimorphologische Charakter der Fibride nur geringfügig abgenommen hatte. Daher zeigten diese Fasern weiterhin wesentliche Anteile von sowohl Flbrtllen- als auch Foliencharakter. .The second volume of pulp milled in isopropyl alcohol was dispersed in 600 ml of canonical strength solution (10% based on fibers) and ground in a Waring mill for 1 minute. The excess, cationic strength was through Vacuum filtration removed, and the resulting fabric was mixed with 600 ml aliquots of water in the Ground Waring Mixer. A small portion of the washed fabric was then removed and placed in 20 ml Slurried water to make a third slide preparation. Microscopic examination showed that the bimorphological character of the fibrids had only slightly decreased. Hence these showed Fibers continue to have substantial proportions of both bottle and film character. .

Der zurückgebliebene, mit kationischer Stärke behandelte Stoff wurde in 600 ml Wasser aufgeschlämmt und im Vakuum zur Entfernung der kationischen StärkeThe remaining cationic starch treated fabric was slurried in 600 ml of water and in a vacuum to remove the cationic starch

4040

5050 filtriert. Der gewaschene Stoff wurde dann zu Papier In der gleichen Welse, wie sie In Beispiel 1 angewandt wurde, verarbeitet. Das erhaltene, synthetische Papier zeigte ausgezeichnete Naßfestlgkell und eine geringe Porosität. Seine physikalischen Eigenschaften waren wie folgt:filtered. The washed fabric was then turned into paper In of the same catfish as used in Example 1 has been processed. The obtained synthetic paper showed excellent wet strength and low strength Porosity. Its physical properties were like follows:

Zugfestigkeit 1,31 kg/15 mm Breite Dehnung (%) 19,0 TEA 22 242 *) 14,83 kg-m/m^J Flächengcwlchl 33.5 g/m² Tensile strength 1.31 kg / 15 mm width Elongation (%) 19.0 TEA 22 242 *) 14.83 kg-m / m ^J Surface area 33.5 g / m ²

*) TEA siehe Beispiel I*) TEA see example I.

Eine zusätzliche und sehr vorteilhafte Eigenschaft des aus den erfindungsgemäß gewonnenen Flbrlden hergestellten Papiers Ist darin zu sehen, daß es sich hler um wiederverwendbares, bzw. einem Recycling zugängliches Papier handelt, und daß es gemäß dem Stand der Technik zu Stücken von konventionellen Abmessungen zerkleinert oder zerrissen werden kann. In Wasser rückdlsperglert oder aufgeschlämmi und per se oder In Mischung mit anderen synthetischen Stoffen oder HoIzzcllstoff zur Herstellung von Puplerblättern mit vorteilhaften Eigenschaften verwendet werden kann.An additional and very beneficial property of the From the paper produced according to the invention, it can be seen that it is less reusable or recyclable paper is, and that it is in accordance with the state of the Technology can be shredded or torn into pieces of conventional dimensions. Backdlsperglert or suspended in water and per se or in Mixture with other synthetic materials or wood material for the production of pupler leaves with advantageous properties can be used.

Example 4

15 g von mit Kohlenwasserstoff beladenen Polyäthylen-Polypropylen-Fasern (1,5g trockene Fasern) wurden zuerst auf Längen von 6,35 bis 12,7 mm auf einem Schneidbrett geschnitten und dann in einem Warlng-Mlscher mit 600 ml 91%lgem Isopropylalkohol eingeführt. Es ergab sich eine Aufschlämmung aus stark gequollenen. Im allgemeinen langen Fasern. Die Aufschlämmung wurde dann unter hoher Scherbeanspruchung 4 Minuten in einem Warlng-Mlscher gemahlen, um kürzere und stärker gequollene Stoffteilchen zu erhalten. Bei der Betrachtung unter einem Mikroskop zeigte sich, daß die Teilchen aus Flbrlden bestanden, welche große Bereiche von sehr dünnen, praktisch unsichtbaren Folien, die an unterschiedliche Größen von Flbrlllen gebunden waren, enthielten. Es war augenscheinlich, daß die Teilchen tatsächlich Folien waren, welche nur teilweise aufgerollt oder aufgewickelt waren, so daß eine Doppelmorphologie Folie-Faser erhalten wurde.15 g of hydrocarbon loaded polyethylene-polypropylene fibers (1.5 g dry fibers) were first cut to lengths of 6.35 to 12.7 mm on a cutting board and then introduced into a Warlng mill with 600 ml of 91% lgem isopropyl alcohol. A slurry of stark resulted swollen. Generally long fibers. the Slurry was then milled under high shear for 4 minutes in a Warlng mixer to produce shorter and more swollen particles of fabric obtain. When viewed under a microscope, it was found that the particles consisted of which are large areas of very thin, practically invisible films that adhere to different sizes bound by cases. It was apparent that the particles were actually foils which were only partially rolled up or wound up, so that a double morphology of film-fiber was obtained.

Der größte Teil des Alkohols wurde dann aus der gemahlenen Aufschlämmung durch Vakuumfiltration entfernt. Der Stoff wurde dann zu 600 ml destilliertem Wasser, welches 0,2 Gew.-* Alkylarylbenzolsu.ibnat enthielt, gegeben. Die entstandene Aufschlämmung wurde in dem Mischer in Bewegung gehalten, bis sie gründlich gemischt war, und dann wurden Objektträgerpräparate aus Proben der Aufschlämmung hergestellt, wobei diese Präparate deutlich zeigten, daß die erwünschte Folien-Faser-Morphologle beibehalten worden war. Es war deutlich sichtbar, daß der Stoff dicht an dem Glasobjektträger haftete.Most of the alcohol was then removed from the milled slurry by vacuum filtration removed. The fabric was then added to 600 ml of distilled water containing 0.2% by weight of alkylarylbenzenes contained, given. The resulting slurry was kept agitated in the mixer until it was thoroughly mixed and then slide preparations were made from samples of the slurry, these preparations clearly showing that the Maintain desired film-fiber morphology had been. It was clearly visible that the fabric was tightly adhered to the glass slide.

Claims

25 35 Claims:

1. Verfahren zur Gewinnung von zellstoffähnlichcn, hydrophil ausgerüsteten Fasern aus einer s Dispersion von Polyoleflnfibrkten, die sowohl Folienals auch Fasernmoφhologie In einem flüssigen Medium umfaßt, gemäß dem die Fibride durch Behandeln von Polyoleflnfasern unter hoher Scherbeanspruchung in einem flüssigen Herstellungsmedium κι behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fibride aus dem flüssigen Herstellungsmedium entfernt werden, diese Fibride In einem ein grenzflächenaktives, wasserlösliches Mittel mit hydrophilen Eigenschaften enthaltendem Schutzme- i< dlum dlspergiert werden und diese Fibride unter Bedingungen einer hohen Scherbeanspruchung Im dispergieren Zustand in dem Schutzmedium unter Beibehaltung der Folien- und Fasermorphoiogle der Fibride behandeil werden. 3»1. Process for the production of cellulose-like, hydrophilic fibers from a s Dispersion of Polyoleflnfibrkten, the film as well as fiber morphology in a liquid Medium comprises, according to which the fibrids by treating polyolefine fibers under high shear stress in a liquid production medium κι are treated, characterized in that the fibrids are removed from the liquid production medium, these fibrids in one surfactant, water-soluble agent with hydrophilic properties containing protective agent dlum dlspergiert and these fibrids under conditions of high shear stress Im disperse state in the protective medium while maintaining the film and fiber morphology of the Fibrids are treated. 3 »

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schutzmedium verwendet wird, welche eine Substanz In Form von Alkylarylsulfonaten, aliphatischen oder allcycllschen Diolen, aliphatischen oder allcycllschen Trlolen, Kohlehydratsaccha- :> rlden oder -polysacchariden oder Polyvinylalkohol enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that a protective medium is used, which a substance in the form of alkylarylsulfonates, aliphatic or allcyclic diols, aliphatic or allcyclic trols, carbohydrates saccha-:> contains rinds or polysaccharides or polyvinyl alcohol.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das flüssige Herstellungsmedium, in welchem die PoIyoleflnfibrlde gebildet werden, dasselbe flüssige .«> Medium Ist, welches zur Herstellung der Polyoleflnfasern verwendet wurde, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Fibride aus dem flüssigen Herstcllungsmedium entfernt werden, die Fibride In einem ersten, flüssigen, organischen Medium, welches mit 3> dem flüssigen Herstellungsmedium und wenigstens teilweise mit dem Schutzmedium mischbar Ist, disperglen werden, und daß dann die Fibride in das Schulzmedium überführt werden.3. The method of claim 1, wherein the liquid manufacturing medium in which the polyolefin fibers are formed is the same liquid The medium used to manufacture the polyolefin fibers is characterized by: that first the fibrids are removed from the liquid production medium, the fibrids in one first, liquid, organic medium, which with 3> Is miscible with the liquid production medium and at least partially with the protective medium, are dispersed, and that the fibrids are then transferred into the Schulzmedium.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 4<i zeichnet, daß die Fibride aus dem Schutzmedium entfernt werden und In ein im wesentlichen wäßriges Medium unter Beibehaltung der Kombination von Folien- und Fasermorphologie überführt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that 4 <i records that the fibrids are removed from the protective medium and into an essentially aqueous one Medium can be transferred while maintaining the combination of film and fiber morphology.