DE2758499C2 - Verfahren zum Verbessern der Wasserbenetzbarkeit von Homopolymeren und Copolymeren von Olefinen sowie Verwendung der Verfahrenserzeugnisse - Google Patents
Verfahren zum Verbessern der Wasserbenetzbarkeit von Homopolymeren und Copolymeren von Olefinen sowie Verwendung der VerfahrenserzeugnisseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Wasserbenetzbarkeit von Homopolymeren und Copolymeren
von Olefinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie die Verwendung der Verfahrenserzeugnisse
nach Patentanspruch 6.
In bestimmten Anwendungsfällen werden Polyolefin aufweisende Mischungen durch Verfahren hergestellt,
bei denen wäßrige Suspensionen der Polyolefine behandelt werden. So werden bei der Herstellung von teilweise
synthetischen Papiersorten Polyolefine in Form von Fibrillen dem Zellstoffbrei nach dem herkömmlichen
Papierherstellungsverfahren zugesetzt, wobei dieses bekanntlich das Mischen und die Behandlung der verschiedenen
Bestandteile des Papierbreies in wäßriger Suspension erfordert
Da Polyolefine als reine Kohlenwasserstoffe wasserabstoßend sind, ist es schwierig, sie in wäßrige Lösung
zu bringen, so daß es meist notwendig ist, sie zu modifizieren, um sie bis zu einem gewissen Grad benetzbar zu
machen, um ihre Dispersion im Wasser zu begünstigen, bevor sie in Anwendungsfällen eingesetzt werden können,
die Behandlung in wäßriger Suspension erfordern.
Da sie infolge ihres reinen Kohlenwasserstoffcharakters wasserabstoßend sind, ist es schwierig, die Polyolefine
in eine wäßrige Lösung zu bringen, so daß es meistens erforderlich ist, sie zu modifizieren, um ihnen eine
gewisse Benetzbarkeit zu verleihen, um die Dispersion im Wasser zu begünstigen, bevor sie in Anwendungsfällen
verwendet werden, welche Behandlungen in wäßriger Suspension notwendig machen.
Einer der Wege, die zum Verbessern der Benetzbarkeit der Polyolefine beschritten wurde, besteht in der Behandlung der erwähnten Polyolefine durch einen Polyvinylalkohol in wäßriger Lösung. Es wurde bereits vorgeschlagen, eine wäßrige Dispersion von Polyolefinfasern aus einem Gemisch von Polyolefinfasern und einem flüssigen Kohlenwasserstoff, beispielsweise Hexan oder Cyclohexan, in der Weise herzustellen, daß das erwähnte Gemisch mit dem Wasser in Gegenwart von Polyvinylalkohol kontaktiert wird und die auf diese Weise erhaltene Suspension erhitzt wird, um den flüssigen Kohlenwasserstoff der Fasern zu verdampfen und eliminieren.
Einer der Wege, die zum Verbessern der Benetzbarkeit der Polyolefine beschritten wurde, besteht in der Behandlung der erwähnten Polyolefine durch einen Polyvinylalkohol in wäßriger Lösung. Es wurde bereits vorgeschlagen, eine wäßrige Dispersion von Polyolefinfasern aus einem Gemisch von Polyolefinfasern und einem flüssigen Kohlenwasserstoff, beispielsweise Hexan oder Cyclohexan, in der Weise herzustellen, daß das erwähnte Gemisch mit dem Wasser in Gegenwart von Polyvinylalkohol kontaktiert wird und die auf diese Weise erhaltene Suspension erhitzt wird, um den flüssigen Kohlenwasserstoff der Fasern zu verdampfen und eliminieren.
Obwohl die nach diesem Verfahren behandelten Polyolefinfasern statistisch eine höhere Benetzbarkeit als
die nicht behandelten fasern zeigen, geschieht die Verteilung des Polyvinylalkohols auf den Fasern nicht sehr
homogen und läßt sich in der erhaltenen wäßrigen Suspension das Vorhandensein eines mehr oder weniger
großen Anteils von Fasern beobachten, die sich schlecht dispergieren und infolge einer ungenügenden Benetzbarkeit
zu Bündeln agglomerieren.
Eine Variante dieser Behandlung, bei welcher ein Polyvinylalkohol in Verbindung mit einem oberflächenaktiven
Mittel verwendet wird, bringt nur eine geringe Verbesserung der Wasserbenetzbarkeit der Fasern gegenüber
der Behandlung mit Hilfe von Polyvinylalkohol allein.
Es wurde ferner vorgeschlagen, die Wirksamkeit der Behandlung der Fasern mit Polyvinylalkohol dadurch zu
verbessern, daß der Polyvinylalkohol durch das Reaktionsprodukt eines solchen Alkohols mit einem aliphatischen
Aldehyd von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Propionaldehyd oder Butyraldehyd, ersetzt wird.
Die Verwendung eines in der beschriebenen Weise durch ein Aldehyd modifizierten Polyvinylalkohols
macht jedoch die Durchführung des Verfahrens komplizierter und daher umständlicher, was einen nicht vernachlässigbaren
Nachteil für industriell durchgeführte Verfahren darstellt.
Es wurde nun festgestellt, daß die Wasserbenetzbarkeit von Homo- oder Copolymeren von Olefinen, insbesondere wenn es sich um Fasern, Fibrillen oder Pulver handelt, dadurch stark verbesert werden kann, daß sie mit einer wäßrigen Lösung eines Polyvinylalkohols in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids behandelt werden, wobei das Gewicht des eingesetzten Alkalimetallhydroxids mindestens dem 0,5fachen Gewicht des Polyvinylalkohols entspricht. Eine solche Behandlung ist auf wirtschaftlichem Gebiet vorteilhaft, da sie leicht durch-
Es wurde nun festgestellt, daß die Wasserbenetzbarkeit von Homo- oder Copolymeren von Olefinen, insbesondere wenn es sich um Fasern, Fibrillen oder Pulver handelt, dadurch stark verbesert werden kann, daß sie mit einer wäßrigen Lösung eines Polyvinylalkohols in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids behandelt werden, wobei das Gewicht des eingesetzten Alkalimetallhydroxids mindestens dem 0,5fachen Gewicht des Polyvinylalkohols entspricht. Eine solche Behandlung ist auf wirtschaftlichem Gebiet vorteilhaft, da sie leicht durch-
geführt werden kann und keine kostspieligen Produkte
verwendet werden müssen und außerdem ermöglicht, Olefin-Homo- und Copolymere, vor allem Fasern, Fibrillen
oder Pulver, zu erhalten, die eine ausgezeichnete Wasserbenetzbarkeit besitzen und in wäßrigen Medien
sehr homogene Dispersionen bilden.
Bei der Herstellung von Fibrillen nach dem »Flash-Spinning«-Verfahren,
bei welchem eine Lösung von Polyolefin in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmitel unter
erhöhtem Druck (von etwa 20 bis 100 Bar) einer Spinndüse zugeführt wird, dann durch eine geeignete Öffnung
auf den atmosphärischen Druck entspannt wird, ist es ebenfalls bekannt, der Polyolefinlösung in dem Kohlenwasserstofflösungsmittel
eine geringe Menge eines Polyvinylalkohole in Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel
und eine Menge Soda zuzusetzen, die geringer als 1 Gew.-% des verwendeten Polyvinylalkohole ist Jedoch
sind die Fibrillen, die man nach dem Durchtritt der Polyolefinlösung durch die Öffnung erhält, sehr unregelmäßig
und sehr wenig wasserbenetzbar. Aus diesem Grund war es völlig unerwartet, daß die Wasserbenetzbarkeit
von Polyolefinen verbessert werden kann, die insbesondere in Form von Fasern, Fibrillen oder Pulvern
vorliegen, wenn die erwähnten Fibrillen unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbessern der Wasserbenetzbarkeit von Homo- und Copolymeren
von Olefinen mit C2 bis C8, insbesondere in Form von
Fasern, Fibrillen oder Pulvern, bei welchem die erwähnten Homo- oder Copolymere mit einem Polyvinylalkohol
in wäßriger Phase kontaktiert werden, unterscheidet sich von bekannten Verfahren dadurch, daß das Kontaktieren
in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids
durchgeführt wird, dessen Gewicht mindestens gleich der Hälfte des Gewichtes des eingesetzten Polyvinylalkohol
beträgt.
Die Olefinabkömmlinge, deren Wasserbenetzbarkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert werden
können, sind insbesondere Homo- oder Copolymere von Olefinen von C2 bis Cg, vorzugsweise von C2 bis
Ce, sowie Copolymere solcher Olefine mit geringen Mengen — beispielsweise 0,5 bis 30 Mol-% Vinylmonomeren,
wie vor allem Vinylacetat, Styrol, Alkylacrylate oder Alkylmethacrylate (insbesondere Methyl- oder
Äthylacrylat und -methaeylat), oder Maleinsäureanhydrid. Hierzu können (ohne Beschränkung hierauf) insbesondere
erwähnt werden, daß Polyäthylen, das Polypropylen, die Polybutene, die Polypentene, die Copolymere
von Äthylen und Propylen, Äthylen- und Buten-Copolymere, das Poly (4-methylpentan-l), die Copolymere
von Äthylen und Vinylacetat, die Copolymere von Äthylen und Maleinsäureanhydrid und die Copolymere
von Äthylen und Äthyl- oder Methylacrylat oder -methacrylat. Diese Olefin-Polymeren liegen vorzugsweise
in Form von Fasern, Fibrillen oder Pulvern vor, wenn sie der Polyvinylalkohol-Behandlung in Gegenwart des Alkalimetallhydroxids
unterworfen werden. Diese Behandlung eignet sich insbesondere zur Verbesserung der Wasserbenetzbarkeit von Fibrillen aus Olefin-Polymeren,
die durch irgendeine Aufspaltungstechnik erhalten werden, beispielsweise »Flash-Spinning«, Extrudieren
und Aufspalten von Filmen. Das erwähnte Verfahrer,
ist auch für die Verbesserung der Wasserbenetzbarkeit von Olefin Homo- und Copolymeren in Pulverform
in vorteilhafter Weise anwendbar, die durch verschiedene an sich bekannte Verfahren hergestellt worden sind.
Das gemeinsam mit dem Polyvinylalkohol eingesetzte Alkalimetallhydroxid ist ein Metallhydroxid der Gruppe
IA des periodischen Systems der Elemente, wie es im CHEMICAL ENGINEERS HANDDOOK von HERRY,
4. Auflage, veröffentlicht ist, wobei das Hydroxid insbesondere Natrium- oder Kaliumhydroxid ist.
Das Gewicht des eingesetzten Alkalimetallhydroxids beträgt mindestens die Hälfte des Gewichts des eingesetzten
Polyvinylalkohol und beträgt aus wirtschaftlichen Gründen nicht mehr als die lOfache Gewichtsmenge
des Polyvinylalkohols. Bevorzugt wird eine Gewichtsmenge Alkalimetallhydroxid verwendet, die zwischen
dem 0,8fachen und dem 5fachen der Gewichtsmenge des Polyvinylalkohols liegt.
Der beim erfindunsgemäßen Verfahren eingesetzte Polyvinylalkohol kann ein beliebiger der im Handel erhältlichen
Polyvinylalkohol sein, die gewöhnlich durch Hydrolyse von Vinylpolyacetat hergestellt werden und
im Handel mit verschiedenen Hydrolysegraden erhältlich sind. Polyvinylalkohole, deren Verwendung besonders
vorteilhaft ist, sind diejenigen, die eine Viskosität, gemessen bei 20 Grad C in wäßriger Lösung zu 4%,
zwischen 1 und 70 Centipoise besitzen.
Ferner können als Beispiele (ohne Beschränkung auf diese) für Polyvinylalkohole, die für das erfindungsgemäße
Verfahren geeignet sind, die im Handel erhältlichen Polyvinylalkohole, die auf S. 216 des Berichtes No.
57 A P.E.P. STANFORD RESEARCH INSTITUTE, aufgeführt sind, erwähnt werden, mit einer Viskosität
zwischen 3 und 65 Centipoise (gemessen in wäßriger Lösung zu 4% bei 20 Grad C), Hydrolysezahlen von 79
bis 99,8% (Mol-%) und Polymerisationsgraden (Zahl der Ableitungen von Monomeren) zwischen 350 und
2500.
Die Menge Polyvinylalkohol, die mit dem Olefin-Polymeren kontaktiert wird, wiegt vorteilhaft zwischen 0,1
und 10 Gew.-% und bevorzugt zwischen 0,3 und 3 Gew.-% des behandelten Olefin-Polymeren.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Temperatur liegt zwischen 5 Grad
und 90 Grad C und vorzugsweise zwischen 10 und 55 Grad C.
In der wäßrigen Phase, welche das zu behandelnde Olefin-Polymere, den Polyvinylalkohol und das Alkalimetallhydroxid
enthält, beträgt das Gewicht des Polyolefins vorteilhaft zwischen 0,5 und 50 Gew.-%, vorzugsweise
zwischen 1 und 20 Gew.-% des Wassers.
Das Kontaktieren des Olefinhomo- oder Copolymeren, insbesondere in Form von Fasern, Fibrillen oder
Pulvern, mit dem Polyvinylalkohol und dem Alkalimetallhydroxid in wäßriger Lösung kann diskontinuierlich
oder kontinuierlich erfolgen. Beim diskontinuierlichen Verfahren kann beispielsweise in beliebiger Reihenfolge
Wasser, das zu behandelnde Polyolefin, der Polyvinylalkohol und das Alkalimetallhydroxid in den Reaktor
eingebracht werden und das Ganze bei der gewählten Tempeatur, beispielsweise bei Umgebungstemperatur,
über einen Zeitraum gerührt werden, der ausreicht, um das erwünschte Ergebnis zu erhalten. Es kann vorgesehen
werden, den Polyvinylalkohol und das Alkalimetallhydroxid in fester Form oder auch in Form verschiedener
wäßriger Lösungen oder einer einzigen wäßrigen Lösung in den Reaktor einzugeben. Bei einer kontinuierlichen
Arbeitsweise kann in den Einlaß einer Behandlungszone, die auf der gewünschten Temperatur gehalten
und einer gewissen Rührbewegung oder Verwirbelung unterzogen wird, kontinuierlich das zu behandelnde
Olefin-Polymere, Wasser und mit diesem gemeinsam oder getrennt von diesem, der Polyvinylalkohol und das
Alkalimetallhydroxid in fester Form oder in wäßriger Lösung eingegeben werden und am Auslaß der Behandlungszone
die das behandelte Polyolefin enthaltende wäßrige Phase kontinuierlich abgezogen werden, wobei
die Verweildauer der verschiedenen Bestandteile in der Behandlungszone die gewünschte Verbesserung der Benetzbarkeit
des behandelten Olefin-Polymere erhalten wird. Am Ende der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen
Behandlung wird das Polyolefin der wäßrigen Phase durch Filtrieren abgetrennt, mit Wasser gewäsehen
und dann getrocknet Die widergewonnenen Mutterlaugen können vorteilhaft wiederverwsndet werden,
nachdem ggf. eine erneute Einstellung auf die geeigneten Werte der Mengen des Polyvinylalkohol und des
Alkalimetallhydroxids, das sie enthalten, vorgenommen ist.
Wie erwähnt, besteht für die Olefin-Homo- und/oder
Copolymere mit verbesserter Wasserbenetzbarkeit, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden,
eine bevorzugte Verwendung für Anwendungen, bei denen Polyolefine erforderlich sind, die Behandlungen
in wäßriger Suspension unterworfen werden.
Daher kann bei den Verfahren zur Herstellung teil- oder vollsynthetischer Folien oder Vliese, die vor allem
als ein Ersatz für Papier oder Stoffe verwendbar sind, bei welchen ein Vlies aus Fasern oder Fibrillen aus einer
wäßrigen Suspension von Fasern oder Fibrillen gebildet wird, das Vlies sodann zur Bildung der Folie oder des
Voile getrocknet wird, ein Teil oder die Gesamtheit dieser Fasern oder Fibrillen aus Fasern oder Fibrillen mit
verbeserter Waserbenetzbarkeit bestehen, die durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Behandlung erhalten
werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, die jedoch nicht beschränkend auszulegen
sind:
Es wurde eine Reihe von Versuchen zur Verbesserung der Wasserbenetzbarkeit von Fibrillen aus Olefin-Polymeren
durchgeführt, die durch »Flash-Spinning« einer Polyäthylenlösung in Hexan erhalten wurden und
eine mittlere Länge von etwa 1 mm besaßen.
Diese Versuchsreihe umfaßt einen Versuch A, der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
durchgeführt wurde, und vier Vergleichsversuche B1 C, D und E1 die nach dem Stand der Technik durchgeführt
wurden.
50
Versuch A
In ein Rührgefäß mit einem Volumen von 500 ml wurden
100 ml und 50 mg Polyvinylalkohol von einer 90%igen molaren Hydrolysierung und einer Viskosität
von zwischen 5 und 6 Centipoise eingegeben. Der Inhalt des Gefäßes bzw. des Reaktors wurde auf 50 Grad C.
gebracht, bis eine homogene Phase erhalten wurde, woraufhin 120 mg Natriumhydroxid der erwähnten
Phase zugesetzt wurden. Anschließend wurden 300 ml Wasser zugegeben, wodurch eine wäßrige Lösung erhalten
wurde, deren Temperatur auf etwa 25 Grad C. abgefallen war.
Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wurden durch Rühren 5 g Polyäthylenfibrillen in der erwähnten
Lösung dispergiert und das Ganze etwa eine Minute in Kontakt gehalten. Die Fibrillen wurden sodann durch
Filtern abgetrennt, anschließend mehrere Male mit Wasser gewaschen und durch Hindurchführen zwischen
zwei Gummizylindern getrocknet
Versuch B
Es wurde unter ähnlichen Bedingungen wie bei Versuch A gearbeitet, jedoch ohne Verwendung von Natriumhydroxid.
Versuch C
Es wurde unter ähnlichen Bedingungen wie bei Versuch A gearbeitet, jedoch wurde Natriumhydroxid
durch 50 mg eines oberflächenaktiven Mittels, nämlich Natriumdodecylbenzolsulfonat, ersetzt.
Versuch D
Es wurde eine Lösung von 84 g Polyäthylen in 1000 ml reinem Hexen hergestellt, anschließend 10 g des
im Versuch A verwendeten Polyvinylalkohols, 25 ml Natriumkarbonat, 500 in! Wasser und 10 g Natriumdodecylbenzolsulfonat
dieser Lösung zugesetzt. Das derart erhaltene Gemisch wurde unter einem Druck von
40 Bar auf 140 Grad C. erhitzt und durch eine öffnung
mit einem Durchmesser von etwa 1 mm auf Atmosphärendruck entspannt Das an der Austrittsöffnung erhaltene
Produkt bestand aus Polyäthylen-Fibrillen mit einer verhältnismäßig groben fibrillären Struktur.
Versuch E
Es wurde unter ähnlichen Bedingungen wie bei Versuch A gearbeitet, jedoch unter Verwendung einer Natriumhydroxidmenge,
die 1 Gew.-% der eingesetzten Polyvinylalkoholmenge entsprach.
Von den nach Abschluß jedes Versuches erhaltenen Fibrillen wurde die Benetzbarkeit der Fibrillen und ihre
Eignung, in Mischung mit Zellulosefasern, folienähnlich Papier zu bilden, bewertet.
Zur Bewertung der Benetzbarkeit wurde die kritische Oberflächenspannung der erhaltenen Fibrillen jedes
Versuches bestimmt, bezogen auf die kritische Oberflächenspannung des Wassers (73 Dyn/cm); wobei die Beurteilung
der Benetzbarkeit der Fibrillen mittel bis ziemlich gut, gut oder sehr gut war, je nachdem die
kritische Oberflächenspannung zwischen 50 und 65 Dyn/cm (ziemlich gute Benetzbarkeit) 65 und 63
Dyn/cm (gute Benetzbarkeit) und mehr als 73 Dyn/cm (sehr gute Benetzbarkeit) betrug.
Die Bestimmung der kritischen Oberflächenspannung des modifizierten Olefin-Polymeren geschah unter Anwendung
des nachfolgend definierten Verfahrens, das von der in der Norm ASTM-D 2578-67 vorgeschlagenen
Methode abgeleitet worden war.
Bei diesem Verfahren zur Bestimmung der kritischen Oberflächenspannung wird das modifizierte Olefin-Polymere
(Fibrillen, Pulver, Folie) auf einen Objektträger gebracht und auf dieses Olefin-Polymere an mehreren
Stellen ein Tropfen einer Flüssigkeit bekannter kritischer Oberflächenspannung mittels einer Pipette oder
einer Mikrospitze aufgesetzt. Es wird von mehreren Lösungen bekannter kritischer Oberflächenspannung ausgegangen;
wenn der Tropfen sich auf den modifizierten Olefin-Polymeren in drei Sekunden dispergiert, besitzt
das modifizierte Olefin-Polymere die gleiche kritische Oberflächenspannung wie die verwendete Flüssigkeit.
Wenn sich der Tropfen in weniger als drei Sekunden
dispergiert. ist die kritische Oberflächenspannung des modifizierten Polyolefins höher als diejenige der Flüssigkeit.
Zur Beurteilung der Fähigkeit der Polyäthylen-Fibrillen aus den Versuchen A bis E zur Bildung von
Folien wurde eine wäßrige Dispersion aus 75 Teilen Zellulosefasern aus Harzen, raffiniert bei 30 Grad
SCHOPPER und 25 Teilen Polyäthylenfasern hergestellt, aus dieser Dispersion ein Faservlies gebildet und
dieses Faservlies getrocknet, um eine als »Formette« bezeichnete Folie zu erhalten. Das Aussehen der Oberfläche
der erhaltenen Formette diente als Anzeige des Dispersionsgrades der erfindungsgemäß behandelten
Polyäthylenfasern im Gemisch, das diese mit den Zellulosefasern bildeten, und damit ihrer Eignung, sich mit
den Zeiluiosefasern zur Papierherstellung zu vereinigen.
Die bei den verschiedenen Versuchen erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt:
| Versuch | >73 | Aussehen der Formetten |
| A | Sehr homogene Dispersion der | |
| Fibrillen | ||
| keine Aufrauhung (peluchage) der | ||
| 52 | Formette | |
| B | 54 | Starke Aufrauhung |
| C | Starke Aufrauhung — | |
| Schaumbildung bei der | ||
| 51 | Herstellung der Dispersion | |
| D | 52 | Sehr auffällige Aufrauhung |
| E | Starke Aufrauhung | |
*) yc = kritische Oberflächenspannung in Dyn/cm.
Aus den in der vorstehenden Tabelle enthaltenen Ergebnissen geht hervor, daß durch die Behandlung der
Fibrillen durch einen Polyvinylalkohol unter den Bedingungen, die dem bisherigen Stand der Technik entsprechen,
nämlich allein mit einem Polyvinylalkohol (Versuch B) oder in Verbindung mit einem oberflächenaktiven
Mittel (Versuch C) oder auch mittels eines Polyvinylalkohol in Gegenwart von 1 Gew.-°/o oder weniger
Natriumhydroxid (Versuche D und E), lediglich Benetzbarkeiten erhalten werden, die in dem Bereich von mittel
bis ziemlich gut liegen, und außerdem in den aus den modifizierten Fibrillen hergestellten Formetten die Dispersion
der Polyäthylenfibrillen nicht sehr homogen ist, da die Polyäthylenfasern an der Oberfläche bleiben und
nine mohr r\Aor ti/£>ni(T*»r ouciTörträ CTtA AiifrQilhlinor ν An Ir-
sachen.
Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen (Versuch A), d. h., wenn die Fibrillen durch einen Polyvinylalkohol
in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids mit einem Gewichtsverhältnis des Hydroxids zum Polyvinylalkohol
von zumindest gleich 0,5 (im Fall des Versuchs A ist das erwähnte Verhältnis gleich 2,4) behandelt werden,
erhält man modifizierte Polyäthylenfibrillen, die eine sehr gute Benetzbarkeit (/c>73 Dyn/cm) aufweisen.
Außerdem sind in der Folie (Formette), die aus dem Gemisch von Polyäthylenfibrillen und Cellulosefasern
hergestellt wurde, die Polyäthylenfibrillen in sehr homogener Weise dispergiert und läßt sich keine Aufrauhung
(Peluchage) feststellen.
In ein Rührgefäß bzw. in einem Rührreaktor mit einem Fassungsvermögen von 500 ml wurden 100 ml
Wasser und 40 mg eines Polyvinylalkohol mit einem Wert für die molare Hydrolyse von 98% und einer Viskosität
von 4 Zentipois eingegeben. Der Inhalt des Reaktors wurde während einer Dauer auf 8O0C gebracht,
die ausreicht, um eine homogene Phase zu erhalten, worauf dieser Phase 80 mg Natriumhydroxid zugesetzt
wurden. Sodann wurden 300 ml Wasser zugesetzt, wobei sich die Temperatur der hierdurch erhaltenen Lösung
auf etwa 40° C stabilisierte.
Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wurden in der erwähnten Lösung 5 g Polyäthylenfasern von geringer Dichte mit einem mittleren Durchmesser entsprechen 8 Denier und einer Länge von etwa 6 mm dispergiert und das Ganze während 1,5 Minuten in Kontakt gehalten. Die so behandelten Fasern wurden sodann durch Filtern getrennt, mehrere Male mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wurden in der erwähnten Lösung 5 g Polyäthylenfasern von geringer Dichte mit einem mittleren Durchmesser entsprechen 8 Denier und einer Länge von etwa 6 mm dispergiert und das Ganze während 1,5 Minuten in Kontakt gehalten. Die so behandelten Fasern wurden sodann durch Filtern getrennt, mehrere Male mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die erhaltenen Fasern zeigten eine sehr gute Benetzbarkeit (yc>
73 Dyn/cm) und eine gute Eignung zur Bildung von Schleierstoffen aus nicht zusammen mit ZeIIulosefasern
hergestellten Geweben (sehr homogene Dispersion von Polyäthylenfasern) von geringer Dichte in
den Formetten und ohne Aufrauhung (Peluchage)).
Es wurde unter Bedingungen ähnlich denjenigen gearbeitet, die beim Beispiel 2 vorlagen, jedoch waren die
Polyäthylenfasern von geringer Dichte durch Polypropylenfasern mit einem mittleren Durchmesser entsprechend
2,8 Denier und einer Länge von etwa 6 mm ersetzt, wobei ein Polyvinylalkohol mit einem Wert für die
molare Hydrolyse von 87—89 und einer Viskosität von 19 bis 23 Zentipoise verwendet wurde und die Natriumhydroxidmenge
auf 120 mg festgelegt war.
Die nach der Behandlung erhaltenen Fasern zeigten eine ziemlich gute Benetzbarkeit (/c=58 Dyn/cm) sowie
eine zufriedenstellende Fähigkeit zur Bildung von Voiles ähnlich den vorerwähnten nicht zusammen verwebten
Geweben (zufriedenstellende Dispersion der modifizierten Polypropylenfasern in den Formetten).
Es wurde unter Bedingungen gearbeitet, die ähnlich denjenigen waren, die beim Versuch A des Beispiels 1
angewendet wurde, wobei jedoch die Polyäthylenfibrillen von cerin^er Dichte durch ein Pulver aus dem gleichen
Polyäthylen von geringer Dichte mit einer mittleren Korngröße von 250 Micron ersetzt wurde.
Das erhaltene modifizierte Pulver zeigte eine gute Benetzbarkeit (yc= 72 Dyn/cm).
Das erhaltene modifizierte Pulver zeigte eine gute Benetzbarkeit (yc= 72 Dyn/cm).
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Behandlung auf ein Polyolefin in Pulverform ermöglicht daher ebenfalls,
ein modifiziertes Pulver mit einer verbesserten Benetzbarkeit zu erhalten.
Es wurde unter ähnlichen Bedingungen wie beim Versuch A des Beispiels 1 gearbeitet, jedoch wurden die
Polyäthylenfibrillen von geringer Dichte durch Fibrillen des gleichen Polyäthylens von geringer Dichte enthaltend
40 Gew.-% (Versuch I) oder 80 Gew.-°/o (Versuch
11) Calciumcarbonat (Dolomit) ersetzt.
Die nach der Behandlung bei jedem der Versuche I und II erhaltenen Fibrillen zeigten eine sehr gute Benetzbarkeit
in Wasser (/c=>73 Dyn/cm). Außerdem waren die aus diesen behandelten Polyäthylenfibrillen
hergestellten Formetten sehr homogen (gute Dispersion der modifizierten Polyäthylenfibrillen in den Formetten)
und es war keine Aufrauhung (Peluchage) zu beobachten.
10
Es wurde unter ähnlichen Bedingungen wie beim Versuch A des Beispiels 1 gearbeitet, jedoch das Natriumhydroxid
durch 70 mg Kaliumhydroxid ersetzt. >5
Die nach der Behandlung erhaltenen Fibrillen zeigten eine gute Benetzbarkeit (yc= 71 Dyn/cm) sowie eine
gute Eignung zur Herstellung von papierähnlichen Folien in Verbindung mit Zellulosefasern (homogene Dispersion
der Polyäthylenfibrillen in den Formetten ohne jede Aufrauhung).
Wie zu Beispiel 5 erläutert, können die Olefin-Homo-
und Copolymere, vor allem in Form von Fasern, Fibrillen oder Pulvern, die man der erfindungsgemäßen Behandlung
unterzieht, verschiedene Zusätze enthalten, insbesondere Füllmaterialien, wie beispielsweise Kaliumcarbonat,
Kalk, T1O2, soweit diese Zusätze nicht mit den Bestandteilen des wäßrigen Behandlungsmediums
(Wasser, Polyvinylalkohol, Alkalimetallhydroxid) der diese Zusätze enthaltenden Olefin-Homo- und Copolymere
in Reaktion treten.
35
40
45
50
55
60
65
Claims (6)
1. Verfahren zum Verbessern der Wasserbenetzbarkeit von Homopol;,· meren oder Copolymeren
von Olefinen von C2 bis Ce, vorzugsweise von C2 bis
C6, sowie Copolymeren solcher Olefine mit einer geringen molaren Menge von Vinylacetat, Styrol,
Maleinsäureanhydrid und Alkylacrylat oder -methacrylat, insbesondere in Form von Fasern, Fibrillen
oder Pulvern, bei welchem diese Homo- oder Copolymeren mit einem Polyvinylalkohol in wäßriger
Phase kontaktiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktieren in Gegenwart
eines Alkalimetallhydroxids von einer Gewichtsmenge geschieht, die zwischen dem 0,5- und lOfachen
und insbesondere dem 0,8- bis 5fachen der Gewichtsmenge des verwendeten Polyvinylalkohols
liegt, wobei die mit dem Olefinpolymeren kontaktierte
Menge Polyvinylalkohol zwischen 0,1 und 10% und vorzugsweise zwischen 0,3 und 3 Gew.-°/o
des erwähnten Polyolefins beträgt und in der das Polyolefin, den Polyvinylalkohol und das Alkalimetallhydroxid
enthaltenden wäßrigen Phase das Gewicht des Polyolefins zwischen 0,5 und 50% und insbesondere
zwischen 1 und 20% des Gewichts des Wasses liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallhydroxid ein Hydroxid
eines Metalls der Gruppe IA des periodischen Systems der Elemente ist, insbesondere Natrium- oder
Kaliumhydroxid.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendeten Polyvinylalkohol
eine Viskosität, gemessen bei 200C in wäßriger Lösung, zu 4%, von 1 bis 70 Centipoise hat.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Polyvinylalkohol eine Hydrolysezahl von mindestens 79% und einen Poiymerisationsgrad
zwischen 350 und 2500 hat.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Temperatur der Kontaktierung des Polyolefins mit dem Polyvinylalkohol in Gegenwart des Alkalimetallhydroxids
zwischen 5 und 90° und vorzugsweise zwischen 10 und 55° C liegt.
6. Verwendung der Verfahrenserzeugnisse der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von voll- oder
teüsynthetischen Folien oder Vliesen, bei welchen ein Faservlies in bekannter Weise aus einer wäßrigen
Suspension von Fasern oder Fibrillen gebildet wird und dieses Faservlies dann getrocknet wird.
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