DE3128873A1 - Vorrichtung zur herstellung von bindefasern aus polymersatdispersionen - Google Patents
Vorrichtung zur herstellung von bindefasern aus polymersatdispersionenInfo
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Description
BASF Aktiengesellschaft 2/ 0.2.0050/035293
Vorrichtung zur Herstellung von Bindefasern aus Polymerisatdispersionen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
von Bindefasern, insbesondere für die Herstellung von Paservliesen nach dem Naßverfahren mit Mitteln zu Zusammenbringen
von Polymerisatdispersionen, die anionische oder.nichtionische Dispergiermittel enthalten, und von
kationische Fällmittel enthaltenden wäßrigen Lösungen, die eine Faserbildung gefällter Polymerteilchen bewirken.
Zur Herstellung von Bindefasern ist eine Reihe von Verfahren bekannt. Nach der US-PS 2 988 782 und zahlreichen
Folgepublikationen, von denen vor allem die DE-AS 23 26 143 hervorgehoben werden soll, werden Polymerisate
in einem Lösungsmittel gelöst, und die erhaltenen Lösungen in einem das Polymerisat nicht lösendem
Lösungsmittel unter Einwirkung von Scherkräften gefällt, wobei die gefällten Polymerisatteilchen zerfasert werden.
Hierbei entstehen, insbesondere wenn man besondere spezielle Bedingungen, wie sie die DE-AS 23 26 143 lehrt,
einhält, sehr kurze dünne Fäserchen, die üblicherweise auch "Fibrillen" genannt werden. Mit solchen Fibrillen
kann man direkt z.B. synthetische Spezialpapiere herstellen. Zur Verfestigung von Faservliesen, wozu man
Bindefasern benötigt, sind derartige Fibrillen jedoch nicht in allen Fällen geeignet, da sie zu kurze und zu
stark verästelte Strukturen aufweisen. Hierfür benötigt man längere und dünnere Fasern.
Aus der DE-AS 21 59 871 ist bekannt, daß man bestimmte
anionische Polymerisatdispersionen zu längeren Bindefasern verarbeiten kann, wenn man die Dispersionen in
dünnem Strahl zu einer wäßrigen kationischen Polymerisatlösung gibt, wodurch eine faserförmige Ausfällung der
BASF Aktiengesellschaft "/^- O.Z.0050/035293
Polymerisatteilchen bewirkt wird, Gemäß dieser Publikation müssen als anionisch dispergierte Polymerisate solche verwendet
werden, deren Glasübergangstemperaturen zwischen +25°C und -52°C liegen. Diese Bedingungen führen aber zu
recht kurzen Pasern oder besser Fibrillen, deren Länge im Beispiel 1 der letztgenannten Publikation mit maximal
500 ,um angegeben ist.
Bisher wurden Bindefasern oder Pibrillen aus Polymerdispersionen
oder -lösungen für die Verfestigung von Paservliesen
immer durch Ausfällen der Dispersion oder Lösung mit einem Fällbad unter hohen Scherbeanspruchungen hergestellt. So
wurde gemäß dem Patent US 2 999 788 die Fällung in einem Kessel unter starkem Rühren oder durch Einspritzen bei hoher
relativer Geschwindigkeit des Fällbads vorgeschlagen. Die DOS 16 60 628 beschreibt die Fällung nach Austritt der
Dispersion aus Kapillaren durch ein an diesen Kapillaren unmittelbar vorbeifließendes, turbulentes Fällbad. In der
Patentschrift CH-487 672 wird ein Fällaggregat beschrieben, das mit Rotoren und Scherblättern eine starke Scherung erzeugt.
Nach der DOS 21 59 87I spritzt man die Polymerdispersion
unter Druck in dünnem Strahl durch enge Düsen in das mäßig gerührte Fällbad ein, wobei das Polymere eine
bestimmte Glastemperatur (Tg) haben muß. Nach der DOS 23 26 143 werden Pibrillen durch Fällung in einem Scherfeld
erhalten, das durch Düsen erzeugt wird, und bei dem die einzelnen Strahlen mindestens 5 m/s Geschwindigkeit hatten.
Schließlich wird auch in der DOS 25 l6 561 die Fällung in
einem Scherfeld mit einer mittleren Energiedichte von mindestens 5 W.sec/cm beschrieben.
In allen diesen Fällen werden bei der Koagulation im Scherfeld
nur sehr kleine oder kurze Pibrillen oder Bindefasern
erhalten, selbst nach der DOS 21 59 871 werden die Bindefasern höchstens 0,5 nun lang.
BASF Aktiengesellschaft - JT - O. Z. 0050/035293
"Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand in der Auffindung
einer Vorrichtung, die es gestattet, in einfacher Weise Polymerisatdispersionen von verschiedener chemischer
Herkunft sowohl zu Pibrillen als auch zu dünnen, mindestens 1 Millimeter langen Pasern, die sich als Bindefasern für die
Verfestigung von Faservliesen eigenen, zu verarbeiten. Kleinere Bindefasern können nämlich beim Entwässern ins
Filtrat gehen, sich im Wasserkreislauf ablagern und zu Störungen führen. Zudem gehen sie so als Bindemittel für das
Vlies verloren.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art gelöst, bei der erfindungsgemäß
a) eine Düse für das Einbringen der Polymerisatdispersion
in einen Einzugstrichter sowie eine Dosiervorrichtung für das Fällmittel derart angeordnet sind, daß im
Zusammenwirken mit einem Rührer in dem Einzugstrichter eine Trombe erzeugt wird,
b) zwischen dem Rührer und dem Einzugstrichter eine Wirbelkammer angeordnet ist, die über einen Walzenspalt in
einem Homogenisierungsraum mündet.
Bevorzugt ist dem Homogenisierungsraum ein Abflußraum nachgeschaltet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß man im laminar strömenden Fällungsbad
mit geringen Scherfedern Bindefasern oder Fibrillen mit einer Länge von 1 bis 6 mm und mehr herstellen kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
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BASF Aktiengesellschaft -Λ- O.Z.0050/035293
^Durch einen Rührer 7 und das durch eine Dosiervor- Ί
richtung 10 einströmende Fällungsmittel wird im Einzugstrichter H eine Trombe 3 und im Homogenisierungsraum 8 ein
rotierendes Fällbad erzeugt. In Drehrichtung der Trombe 3 wird aus einem Behälter mit nachgeschalteter Düse 1 die
Polymerisatdispersion in dünnem Strahl eingebracht. Der entstehende
Dispersionsfaden 2 wandert in der Trombe 3 spiralenförmig nach unten. Dabei wird durch Koagulation der fadenförmigen
Dispersion die Oberfläche des Fadens zumindest teilweise fixiert. In einer Wirbelkammer 5 und im Walzenspalt
6 wird der koagulierte Dispersionsfaden zu Bindefasern bzw. Fibrillen verwirbelt. Im Homogenisierungsraum 8, im
rotierenden überlaufenden Fällbad, werden die entstandenen
Fasern bzw. Fibrillen durch endgültiges Koagulieren fixiert und in einen Abflußraum 9 transportiert. Je nach Umdrehungszahl
und Form des Rührers 7, dem Druck in der Düse 1 und der Breite des Walzenspaltes 6, entstehen Fasern mit unterschiedlichen
Längen, ggf. Fibrillen, mit mehr oder weniger starken Verästelungen an der Oberfläche und den Enden.
Zeichn.
Leerseite
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Bindefasern, insbesondere für die Herstellung von Paservliesen nach dem
Naßverfahren, mit Mitteln zum Zusammenbringen von Polymerisatdispersionen, die anionische oder nichtionische Dispergiermittel enthalten und von kationische
Fällmittel gelöst enthaltenden wäßrigen Lösungen, die eine Paserbildung gefällter Polymerteilchen bewirken,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) Eine Düse (1) für das Einbringen der Polymerisatdispersion in einen Einzugstrichter (4) sowie
eine Dosiervorrichtung (10) für das Fällmittel,
welche derart angeordnet sind, daß im Zusammenwirken mit einem Rührer "(T) in dem Einzugstrichter
(4) eine Trombe (3) erzeugt wird,
b) eine zwischen dem Rührer (T) und dem Einzugstrichter (4) angeordnete Wirbelkammer (5), die
über einen Walzenspalt (β) in einen Homogenisierungsraum (8) mündet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Homogeniesierungsraum (8) ein Abflußraum (9)
nachgeschaltet ist.
428/81 Spr/Ke 20.07.81
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