ES2210576T3 - Pulpa de poliamida para-completamente aromatica, su proceso de preparacion asi como su equipo de preparacion. - Google Patents
Pulpa de poliamida para-completamente aromatica, su proceso de preparacion asi como su equipo de preparacion.Info
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Abstract
ESTA INVENCION SE RELACIONA CON UNA PULPA DE POLIAMIDA TOTALMENTE AROMATICA, SU PROCESO Y EQUIPO DE PREPARACION, MAS CONCRETAMENTE CONSISTE EN UN ENSAMBLAJE DE MICROFIBRILLAS INFERIORES A 1 MI M EN SU DIAMETRO MEDIO Y DE UNA SECCION TRANSVERSAL EN FORMA OVALADA APLASTADA EN DONDE LA DISTANCIA MAYOR ES DE AL MENOS 1,2 VECES LA MAS CORTA. TAMBIEN, ESTA INVENCION SE RELACIONA CON UN PROCESO CONTINUO Y UN EQUIPO PARA PREPARAR LA PULPA DE POLIAMIDA AROMATICA ORIENTANDO Y MADURANDO U ORIENTADO, MADURANDO Y CORTADO EL PREPOLIMERO (NO ORIENTADO) EN DONDE LA DIAMINA AROMATICA SE HA HECHO REACCIONAR CON UN MOL EQUIVALENTE DE CLORURO DE DIACIDO EN UN DISOLVENTE DE POLIMERIZACION.
Description
Pulpa de poliamida
para-completamente aromática, su proceso de
preparación así como su equipo de preparación.
La presente invención se refiere a una pulpa de
poliamida para-completamente aromática, su proceso
de preparación y su equipo de preparación, más particularmente, la
pulpa de compone de microfibrillas que tienen menos de 1 \mum en
su diámetro medio, y la pulpa tiene un área en sección transversal
de forma oval aplastada, en la que la distancia más larga que cruza
el punto central de peso en la sección transversal de la pulpa es
por lo menos 1,2 veces la de la distancia más corta.
Igualmente, la presente invención se refiere a
un proceso y equipo para preparar la pulpa antes citada, más
particularmente, la orientación y maduración continuas u orientación
de la maduración y corte del prepolímero (no orientado) que se
obtiene a partir de una diamida aromática reaccionada con un mol
equivalente de cloruro de diácido aromático en un disolvente de
polimerización.
La pulpa de poliamida aromática es creada para
sustituir del asbesto principalmente, siendo su uso la sustitución
al asbesto en el reforzamiento de las resinas, partes de
automóviles, juntas, empaquetaduras para bombas, frenos de discos o
de tambor, bloques de freno para locomotoras, frenos industriales,
revestimiento de embragues, forro para frenos, material de fricción
y material de construcción tal como el reforzamiento del
cemento.
Aunque cada una de las propiedades requeridas en
estos campos adoptados pueden diferir en su uso y técnicas de
aplicación, resulta muy importante la cantidad de fibrilla que
contiene como pulpa así como la distribución por largos de la misma.
En caso de su uso como material de fricción, se requiere básicamente
que tenga excelente resistencia al calor con el fin de soportar el
calor generado desde una fricción instantánea. Cuando se usa como
empaquetadura o junta, se considera importante la estabilidad
restauradora después de la compresión. Esta estabilidad restauradora
se basa totalmente en la elasticidad de la pulpa.
A continuación se examina con detalle el proceso
de preparación convencional de pulpa de poliamida aromática y los
diversos problemas concomitantes.
En la patente U.S. nº 3869430 se ha preparado un
polímero aromático por polimerización de diamina aromática y
cloruro de diácido aromático en disolvente mezclado, y disolviendo
polímero aromático en ácido sulfúrico fuerte para obtener un dopante
líquido de hilatura, extrusionándolo a través de una tobera de hilar
y coagulando para preparar filamento. Normalmente, el proceso de
preparación de pulpa de poliamida aromática consiste en cortar el
filamento hilado, y refinarlo en condición húmeda para preparar
fibrilla desarrollada a partir de pulpa de poliamida aromática. En
otras palabras, se desarrolla fibrilla dañando la superficie del
filamento durante el proceso de refinación. En cuanto a la pulpa de
poliamida aromática preparada por este método, ha existido un
problema de limitación en el área en sección transversal de la
pulpa. Es sabido por todos que el filamento hilado es normalmente
de 12 micrómetros. La sección transversal de la pulpa obtenida por
corte y refinación del mencionado filamento sería de forma casi
redonda. Igualmente, el área en sección transversal podría no ser
superior a la del filamento original. En caso de que la sección
transversal de la pulpa sea de forma redonda, tiene menor área de
contacto con la resina que la de forma oval aplastada, y su
utilidad con la resina será inferior debido al bajo coeficiente de
fricción basado en la parte mellada.
Como se describe en la patente U.S. nº 4511623,
se añade piridina al disolvente de polimerización mezclado que
polimeriza la diamina aromática con cloruro de diácido aromático, y
se madura el polímero dejándolo 5 horas tal cual a temperatura
normal. Se prepara la pulpa de poliamida triturando el polímero
madurado. Si bien este método posibilita la producción de pulpa de
poliamida aromática sin proceso de hilatura difícil y complicado,
en este método hay que usar piridina nociva. Al mismo tiempo, el
proceso tiene el problema de la gelación del polímero durante breve
tiempo.
La pulpa que se ha preparado en este método se
compone de fibrilla de forma oval aplastada con un diámetro medio de
2 \mum. La sección transversal de la pulpa es de forma oval
aplastada análoga a redonda, y ambos extremos de la pulpa son de
estructura en forma de aguja. La mencionada "forma oval aplastada
análoga a redonda" quiere decir que la distancia más larga de
sección transversal es menor que 1,2 veces la distancia más corta
de sección transversal. Más determinadamente, la sección transversal
de cada una de la fibrillas que forman la pulpa es de forma oval
aplastada, siendo la distancia más larga de superficie de fibrilla
al menos 1,2 veces la distancia más corta de superficie de fibrilla.
Sin embargo, la sección transversal de la pulpa, la agregación de
fibrillas, es forma oval aplastada, análoga a redonda.
Como resultado de este hecho, se mejoraría la
utilidad con la resina debido a la gran faceta de contacto con la
resina y al bajo coeficiente de fricción de las partes melladas, en
vez de la forma perfectamente redonda de la pulpa. Pero los efectos
antes mencionados se deteriorarían más que la forma oval
perfectamente aplastada de la pulpa. En consecuencia, se
deterioraría la transmisión de calor, la proliferación de calor, la
resistencia al impacto y la dispersión, etc. en el uso final.
En la patente US 5028372, se prepara el
prepolímero por reacción de diamina aromática con cloruro de diácido
aromático en disolvente mezclado, y orientando el prepolímero en una
hilera multiagujeros. Se corta el prepolímero al cabo de
2-8 minutos de maduración a 25-60ºC,
y luego se madura el gel hasta que endurece. Después de más de 90
minutos de maduración, se estalla el gel endurecido, ejecutando la
maduración en aire normal o aire con nitrógeno.
Este método de preparación fue también un ensayo
para eliminar el proceso de hilatura por disolución del polímero en
ácido sulfúrico. Sin embargo, en este método se ha presentado una
duda de continuidad manufacturera, y la propiedad de la pulpa
preparada en este método es notablemente más baja que la propiedad
de la pulpa en la que se usó piridina en la patente US nº 4511623.
Se ha realizado un informe según el cual la pulpa que tenía esta
baja propiedad podría ser usada en el campo adoptado que se aplica a
la pulpa obtenida a partir de filamento.
WO 95/27750 se refiere a una pulpa de poliamida
aromática y a su proceso de preparación, en el que se hace
reaccionar a la diamina aromática con cloruro de diácido aromático
en amidas y/o disolvente de polimerización basado en urea que
contiene sales inorgánicas y/o un poco de compuesto de ácido de
Lewis.
La presente invención se refiere a una nueva
pulpa de poliamida aromática diferente de la pulpa de poliamida
aromática existente, que se compone de microfibrilla con un diámetro
medio de menos de 1 \mum, de sección transversal de forma oval
aplastada, con propiedades ópticas tales como índice de refracción y
color, así como su proceso de preparación y su equipo de
preparación.
La pulpa de poliamida aromática de acuerdo con la
reivindicación 1 de la presente invención se compone de
microfibrilla con un diámetro medio inferior a 1 \mum, tiene un
área en sección transversal de forma oval aplastada, y la distancia
más larga de sección transversal es por lo menos 1,2 veces la
distancia más corta de sección transversal.
Igualmente, la faceta lateral de la pulpa de
poliamida aromática de la presente invención es de estructura plana
en ambos extremos como en la figura 4, y varias fibrillas están
ramificadas del tallo de pulpa.
Por otro lado, la franja de interferencia de
índice de refracción en dirección paralela (n_{II}) en relación
con el eje de la pulpa de poliamida aromática en la presente
invención y la del índice de refracción en dirección vertical
(n{\bot}) son asimétricas y el pico es irregular como se ha
especificado en la reivindicación 4.
En cuanto a la longitud de la pulpa de poliamida
aromática de la presente invención, es más larga que la distancia
mayor de sección transversal, la pulpa de poliamida aromática no
sólo tiene básicamente excelentes propiedades de resistencia al
calor y de restauración contra la compresión cuando se usa como
sustitutivo del asbesto, sino que tiene además las ventajas del bajo
coeficiente de fricción y razón de abrasión al mismo tiempo.
Igualmente, la presente invención se refiere a un
proceso de acuerdo con la reivindicación 15, y equipo de acuerdo con
la reivindicación 11 de orientación y maduración continuas u
orientación, maduración y corte de prepolímero (polímero no
orientado) en el que se ha hecho reaccionar a la diamina aromática
con un mol equivalente de cloruro de diácido aromático en disolvente
de polimerización.
La presente invención proporciona un proceso como
se ha definido en la reivindicación 15, para preparar pulpa de
poliamida aromática, caracterizado por comprender los siguientes
pasos:
- (A)
- Mezclar y orientar mediante suministro de prepolímero de poliamida aromática en el contenedor de orientación 10 donde está instalado un rodete de orientación 9 girado por el motor de orientación 7, y colocado en la zona de mezclado y orientación inicial (I),
- (B)
- Orientar continuamente moviendo secuencialmente el contenedor de orientación 10 que se localiza en la zona de mezclado y orientación inicial (I) a la zona de orientación por el cilindro 8 que mueve el contenedor de orientación,
- (C)
- Maduración a través del moviendo secuencial del contenedor de orientación 10 que ha sido orientado en la zona de orientación a la zona de maduración por el cilindro 8 que mueve el contenedor de orientación,
- (D)
- Separar el polímero madurado del contenedor de orientación 10 en la zona de maduración final, retornando después el contenedor de orientación separado 10 a la zona de mezclado y orientación inicial (I),
- (E)
- Corte continuo o discontinuo del polímero de orientación 15 proveniente del proceso anterior.
La presente invención proporciona un equipo como
se ha definido en la reivindicación 11 para preparar pulpa de
poliamida aromática caracterizado por comprender los siguientes
medios:
- (A)
- Medios mezcladores compuestos de rodete de orientación 9, motor de orientación 7 que gira el rodete de orientación 9 a gran velocidad, y bastidor fijo del rodete de orientación 14.
- (B)
- Medios de movimiento continuo, compuestos de varios contenedores de orientación 10 que son movibles a la zona de orientación y zona de maduración que contiene el prepolímero, desplazando el cilindro 8 que mueve el contenedor de orientación, desplazando el contenedor de orientación a la derecha, a la izquierda, hacia arriba, hacia abajo, y placa de guiado 16 de contenedor del orientación.
- (C)
- Medios de circulación del disolvente de calentamiento y enfriamiento compuestos de (i) una válvula suministradora de disolvente de enfriamiento 17 que proporciona disolvente de enfriamiento a una envuelta de la placa de guiado 16 del contenedor de orientación colocada en la zona de orientación, (ii) una válvula de escape 17' de disolvente de enfriamiento que eyectar disolvente de enfriamiento prevista en la envuelta, (iii) válvula 18 suministradora de disolvente de calentamiento que proporciona disolvente de calentamiento a una placa 16 de guiado del contenedor de orientación colocada en la zona de maduración y envuelta de maduración/y poste de fuerte remoción 13, y (iv) una válvula 18' de escape de disolvente de calentamiento para eyectar disolvente de calentamiento, prevista en la envuelta.
- (D)
- Medios de corte selectivo que están instalados bajo la zona de maduración para cortar el polímero de orientación 15.
La figuras 1 y 2 son fotografías en sección
transversal de pulpa de poliamida para-completamente
aromática de la presente invención;
la figura 3 es una representación en sección
transversal de la pulpa de poliamida
para-completamente aromática. En la figura 3 se ha
representado por 1 la microfibrilla que constituye el área en
sección transversal, está representada por 2 la distancia más larga
de sección transversal y 3 es la distancia más corta de sección
transversal.
La figura 4 es una representación de estructura
lateral de pulpa de poliamida para-completamente
aromática. En la figura 4 se ha representado por 1 la fibrilla que
constituye la pulpa, 4 es el tallo de la pulpa y 5 es la fibrilla
ramificada del tallo de pulpa.
La figura 5 es la franja de interferencia del
índice de refracción en dirección vertical (n_{\bot}) con respecto
al eje de la pulpa de poliamida aromática de la presente
invención.
La figura 6 es la franja de interferencia del
índice de refracción en dirección paralela (n_{II}) con respecto
al eje de la pulpa de poliamida aromática de la presente
invención.
La figura 7 es la franja de interferencia del
índice de refracción en dirección vertical (n_{\bot}) con respecto
al eje de la pulpa de poliamida aromática convencional (producto de
du Pont Co.). En las figuras 5 a 7 se ha representado por A el área
en sección transversal de la pulpa, h es la separación de franja,
F_{II} y F_{\bot} son el área de desplazamiento de la franja,
respectivamente.
La figura 8 es una fotografía de microscopio de
barrido electrónico de pulpa de poliamida
para-completamente aromática de la presente
invención.
La figura 9 es una fotografía de microscopio
óptico de pulpa de poliamida para-completamente
aromática de la presente invención.
La figura 10 es una fotografía de microscopio
óptico de pulpa de poliamida aromática convencional (producto de du
Pont Co.)
La figura 11 es un dibujo general de equipo de
orientación, maduración y corte que se utiliza en la preparación de
pulpa de poliamida para-completamente aromática de
la presente invención. En la figura 11, 6:prepolímero, 7:motor de
orientación, 8:cilindro para mover el contenedor de orientación,
9:rodete de orientación, 10: contenedor de orientación, 11:cilindro
de cuchilla recta, 12:cuchilla cuadrada, 13:poste(removedor)
de maduración y alta agitación, 14:bastidor fijo del rodete de
orientación, 15:polímero de orientación, 16:placa de guiado del
contenedor de orientación, 17:válvula suministradora de disolvente
de enfriamiento, 17':válvula de escape del disolvente de
enfriamiento, 18:válvula suministradora del disolvente de
calentamiento, 18':válvula de escape del disolvente de
calentamiento, 19:polímero de orientación amputado, 20:mandíbula de
prevención de estallido del polímero, 21:parte de cintura de la
curva, 22:cuchilla recta, I-III:zona de orientación,
IV-VI:zona de maduración.
La figura 12 es un dibujo en planta de la
cuchilla recta mostrada en la figura 11.
La figura 13 es un dibujo de fondo de la
cuchilla cuadrada (nº 12, representada en la figura 11) vista desde
la línea A-A de la figura 11.
La presente invención se refiere a una nueva
pulpa de poliamida para-completamente aromática, su
proceso de preparación y su equipo de preparación que se diferencia
de la pulpa de poliamida aromática convencional en su color y
propiedades ópticas tales como el índice de refracción,
caracterizada porque es un conjunto de microfibrilla que tiene menos
de 1 \mum en su diámetro medio y presenta una sección transversal
de forma oval aplastada.
La presente invención proporciona un proceso de
orientación y de maduración descrito con todo detalle en lo que
sigue:
- (A)
- Mezclar y orientar mediante suministro de prepolímero de poliamida aromática en el contenedor de orientación 10, donde está instalado un rodete de orientación 9 girado por el motor de orientación 7, y colocado en la zona de mezclado y orientación inicial (I),
- (B)
- Orientar continuamente, moviendo secuencialmente el contenedor de orientación 10 que se localiza en la zona de mezclado y orientación inicial (I) a la zona de orientación por el cilindro 8 que mueve el contenedor de orientación,
- (C)
- Maduración a través del movimiento secuencial del contenedor de orientación 10 que ha sido orientado en la zona de orientación a la zona de maduración por el cilindro 8 que mueve el contenedor de orientación,
- (D)
- Separar el polímero madurado del contenedor de orientación 10 en la zona de maduración final, retornando después el contenedor de orientación separado 10 a la zona de mezclado y orientación inicial (I),
- (E)
- Corte continuo o discontinuo del polímero de orientación 15 proveniente del proceso anterior.
El equipo de orientación, maduración, o el equipo
de orientación, maduración y corte de la pulpa de poliamida
para-completamente aromática de la presente
invención es un conjunto de los siguientes medios:
- (A)
- Medios mezcladores compuestos de rodete de orientación 9, motor de orientación 7 que gira el rodete de orientación 9 a gran velocidad, y bastidor fijo del rodete de orientación 14.
- (B)
- Medios de movimiento continuo, compuestos de varios contenedores de orientación 10 que son movibles a la zona de orientación y zona de maduración que contiene el prepolímero, desplazando el cilindro 8 que mueve el contenedor de orientación, el contenedor de orientación a la derecha, a la izquierda, hacia arriba, hacia abajo, y placa de guiado 16 del contenedor de orientación.
- (C)
- Medios de circulación del disolvente de calentamiento y enfriamiento compuestos de (i) una válvula suministradora de disolvente de enfriamiento 17 que proporciona disolvente de enfriamiento a una envuelta de la placa de guiado 16 del contenedor de orientación colocada en la zona de orientación, (ii) una válvula de escape 17' de disolvente de enfriamiento que eyectar disolvente de enfriamiento prevista en la envuelta, (iii) válvula 18 suministradora de disolvente de calentamiento que proporciona disolvente de calentamiento a una placa 16 de guiado del contenedor de orientación colocada en la zona de maduración y envuelta de maduración/y poste de fuerte remoción 13, y (iv) una válvula 18' de escape de disolvente de calentamiento para eyectar disolvente de calentamiento, prevista en la envuelta.
- (D)
- Medios de corte selectivo que están instalados bajo la zona de maduración para cortar el polímero de orientación 15.
Hay dos clases de medios de corte del proceso
precedente, a saber:
- -
- Cilindro de cuchilla recta 11 y cuchilla recta 22 que corta el polímero orientado 15 verticalmente contra su dirección de avance, y
- -
- Cuchilla cuadrada 12 instalada en la parte inferior del cilindro de cuchilla recta 11 que corta horizontalmente el polímero orientado 15 contra la dirección de avance.
Más particularmente, el sistema de
orientación-maduración en continuo de la presente
invención consiste sensiblemente en el mismo cuerpo, mientras que el
sistema de separación y de corte consistiría en el mismo cuerpo con
el sistema de orientación-maduración antes citado, o
no sería selectivo.
Sería favorable que la zona de orientación y la
zona de maduración consistiesen en 2-10 pasos.
Cuanto más pasos tengan la zona de orientación y la zona de
maduración, mejor será la propiedad del producto. Para la operación
e instalación eficientes serían recomendables menos de 10 pasos. Sin
embargo, la presente invención no restringe específicamente los
pasos de la zona de orientación ni de la zona de maduración.
El rodete de orientación 9 para orientación y
maduración produce fuerza de cizallamiento girando a
300-1500 rpm preferiblemente en la zona de
orientación. Con el propósito de controlar el tiempo de gelación del
polímero en la zona de orientación, se fijaría un sistema
controlador de la temperatura exterior del contenedor de
orientación. En otras palabras, se aplica la placa de guiado del
contenedor de orientación 16 como envuelta en la zona de
orientación, se suministra disolvente de enfriamiento a la envuelta
antes citada a través de la válvula suministradora de disolvente de
enfriamiento 17 y se escapa el disolvente de enfriamiento de la
envuelta anterior a través de la válvula de escape 17'.
Se instala el poste madurador y de alta remoción
13 [llamado en adelante "removedor"] en la zona de maduración.
Si el rodete de orientación 9 gira desde la parte superior a la
parte inferior en estilo unificado, el polímero orientado podría
dañarse sufriendo transformación del interior del polímero en la
zona de maduración. Con el fin de prevenir este daño, se diseñó el
rodete de orientación 9 para que no se pusiese en contacto con el
polímero en la zona de maduración como en la figura 11. En otras
palabras, la maduración y el removedor 13 podrían calentar el rodete
de orientación 9 con arrollamiento al mismo tiempo. Se instaló la
maduración y el removedor 13 en una porción fija. Se instaló la
mandíbula de prevención de estallado del polímero 20 con el fin de
proteger la afluencia de polímero entre el rodete de orientación 9 y
la maduración y el removedor 13. Cuando se desplaza el polímero de
orientación 15 desde la zona de orientación a la zona de
maduración.
Con el fin de mejorar la propiedad de la pulpa y
alisar la separación del polímero basado en suficiente maduración,
se aplica maduración y el removedor 13, placa de guiado 16 del
contenedor de orientación como envuelta, se suministra disolvente de
calentamiento tal como vapor o aceite a través de la válvula 18
suministradora de disolvente de calentamiento y luego se promueve la
maduración. Para el movimiento suave del contenedor de orientación
en la zona de orientación y zona de maduración, se instala la placa
16 de guiado del contenedor de orientación.
En caso de que la zona de orientación, zona de
maduración, y zona de corte estén instaladas en un cuerpo, sería
posible el corte continuo del polímero orientado con el sistema de
corte ensamblado con cuchilla recta 22 y cuchilla cuadrada 12 en el
cilindro de cuchilla recta 11 en la zona de maduración final VI.
El proceso de ciclos de circulación de la
presente invención es explicado con más detalle por la figura
11.
Proporcionando prepolímero 6, polímero no
orientado, continuamente al contenedor de orientación 10 en forma de
cilindro que se encuentra en la zona de mezclado y orientación
inicial, se mezcla y orienta el prepolímero proporcionado con el
rodete de orientación 9 girado por el motor de orientación 7. Una
vez que se ha sido proporcionado el prepolímero en cierto grado de
altura interior del contenedor de orientación 10 parecido a un
cilindro, el cilindro 8, que mueve el contenedor de orientación,
mueve el contenedor de orientación 10 que se encuentra en la zona de
mezclado y orientación inicial (I) a la zona de orientación (II). Al
mismo tiempo, el sistema de contenedor de orientación mueve el
contenedor de orientación 10 que se encuentra en la zona de
maduración (VI) a la zona de mezclado y orientación inicial (I) con
el fin de poder proporcionar nuevo prepolímero (VI). El contenedor
de orientación, una vez terminada la orientación en la zona de
orientación (II) se moverá secuencialmente a la zona de orientación
final (III), zona de maduración (IV)-(VI) por el cilindro 8 que
mueve el contenedor de orientación, y luego se lleva a cabo
simultáneamente la orientación y maduración. Repitiendo estos pasos
continuamente, se tiene el ciclo de circulación de mezclado y zona
de orientación inicial (I)\rightarrowzona de orientación
(II)\rightarrowzona de orientación final
(III)\rightarrowzona de maduración
(IV)\rightarrowzona de maduración
(V)\rightarrowzona de maduración (VI).
Cuando se ha completado la maduración del
polímero en la zona de maduración (VI), el polímero orientado 15 se
separará con el contenedor de orientación 10. El polímero de
orientación separado 15 es sometido a la siguiente serie de pasos de
corte, como sigue:
- a)
- cortado verticalmente contra la dirección de avance del polímero por la cuchilla recta 22 fijada en el cilindro 11 de cuchilla recta de la parte inferior de la zona de maduración, y
- b)
- cortado horizontalmente contra la dirección de avance del polímero por la cuchilla cuadrada 12 fijada en la parte más baja que la cuchilla recta 22.
La forma y propiedad de la pulpa de poliamida
aromática de la presente invención es descrita más específicamente
en lo que sigue:
La forma en sección transversal de tallo, que
forma la pulpa de poliamida aromática de la presente invención,
tiene más bien una forma oval aplastada que una forma redonda. Por
consiguiente, en esta sección transversal de la pulpa, la distancia
más larga cruza el punto central, y la distancia más corta también.
Se podría analizar fácilmente la medición de la distancia más larga
y la distancia más corta utilizando el ANALIZADOR DE IMAGENES
después de inspeccionar la sección transversal.
Analizando el informe de la sección transversal
de la pulpa obtenida en la presente invención por el ANALIZADOR DE
IMAGENES, la distancia más larga es normalmente 1,2 veces al menos
la distancia más corta, podría ser incluso superior a 30 veces si la
sección transversal es sensiblemente plana.
La ausencia de proceso de hilatura, y la falta de
orientación durante la polimerización hacen que la sección
transversal de la pulpa tengan una forma oval aplastada en vez de
forma redonda. Se determina también que las microfibrillas, al
ensamblar la pulpa, no se separarían de una en una si se aplastase o
refinase la pulpa a granel. Si se examina con precisión la sección
transversal de la pulpa, la misma no tiene una sección transversal
de protuberancia, sino que es un haz de microfibrillas que tienen un
diámetro medio inferior a 1 \mum. La razón por la que las
microfibrillas no se separan individualmente durante la trituración
y refinación es -CO y -NH de las cadenas polímeras componentes de
las microfibrillas, teniendo el hidrógeno ligado mutuamente. Si no
basta con el ligado de hidrógeno de las microfibrillas, estas
últimas pueden separarse individualmente debido a la fuerte fuerza
exterior durante el proceso de trituración y de refinación. Muchos
enlaces de hidrógeno entre microfibrillas quiere decir que las
moléculas de las cadenas están bien orientadas mutuamente en
paralelo. Cuando hay muchos enlaces de hidrógeno en cadenas bien
orientadas como en este caso, las microfibrillas son resistentes y
no se separan incluso aunque las mismas sufran una fuerte fuerza
exterior durante el proceso de trituración y refinación.
Con el fin de separar cada microfibrilla
individual, hay que aplicar fuerzas importantes sobre la faceta
límite para romper estos fuertes enlaces de hidrógeno entre cada una
de las microfibrillas. Sin embargo, en la práctica no es posible
aplicar fuerzas tan grandes sobre la faceta límite de las minúsculas
microfibrillas. Si se separa forzosamente las microfibrillas, el
corte de las microfibrillas en su dirección longitudinal se produce
antes de que las microfibrillas se separen. En consecuencia, en este
caso se acorta la longitud de la fibrilla, y es difícil de esperar
una poderosa combinación cuando se usa la pulpa como material de
fricción o como material de refuerzo. Aunque el avance de la
fibrilla desempeña un papel importante en el uso de la pulpa,
resulta más favorable la formación de muchas fibrillas en el tallo
que tiene la misma longitud. Es decir, podría llevarse a cabo una
potente combinación entrelazando el tallo y las fibrillas
minúsculas.
Por consiguiente, la longitud de la pulpa es
favorable si es igual o mayor que la distancia más larga de la
sección transversal. Comúnmente, la longitud de la pulpa equivale a
10 veces la distancia más larga de la sección transversal. Se llama
DESPERDICIO si la longitud de la pulpa es menor que 10 veces la
distancia más larga. Si se inspecciona la pulpa total a granel, esta
clase de desperdicio está siempre incluida. En la industria no
resulta económica la eliminación completa de todo el DESPERDICIO.
Por consiguiente, un pequeña cantidad de DESPERDICIO no afecta mucho
al uso de la pulpa de poliamida aromática.
La sección transversal de la microfibrilla
componente de la pulpa difiere poco con la sección transversal del
tallo que compone la pulpa. La sección transversal de la
microfibrilla es más parecida a la forma redonda que la sección
transversal de la pulpa. Nuevamente, la razón de la distancia más
larga a la distancia más corta de la sección transversal es de casi
1,2, y no se conseguiría si la razón es superior a 4,0.
El diámetro medio de la microfibrilla que compone
la pulpa de la presente invención es menor que 1 \mum. Por
consiguiente, es difícil observar la sección transversal de la pulpa
de la presente invención cúbicamente por la fotografía del
microscopio óptico o microscopio de barrido electrónico. Por tanto,
el inventor de la presente invención realizó un experimento para
observar la sección transversal de la pulpa, como sigue:
- a)
- Disponer la pulpa en una cierta dirección posible, sumergirla en resina epoxi y después curarla.
- b)
- Cortar esta pulpa fina y observar la sección transversal por microscopio óptico o microscopio de barrido electrónico.
- Observar perfectamente la fotografía obtenida en estos pasos por el ANALIZADOR DE IMÁGENES.
Se llega a la confirmación de que la sección
transversal de la pulpa consiste en microfibrillas en las que su
diámetro medio es menor que 1\mum y tiene forma oval aplastada en
vez de forma redonda. Se estima que este hecho, que será descrito
más adelante, es el resultado de la poderosa combinación del
hidrógeno de las microfibrillas y la fuerte fuerza exterior tal como
el proceso de refinación. A diferencia de la pulpa de poliamida
aromática corriente comercializada de du Pont Co. (nombre de
producto:KEVLAR) o AKZO COMPANY (nombre de producto:TWARON), la
pulpa de poliamida aromática de la presente invención, que presenta
una sección transversal de forma oval aplastada, tiene forma
aplanada en su lateral. Se encontraría también un nuevo aspecto
mediante el uso de pulpa de forma aplanada.
Igualmente, la faceta lateral de la pulpa de
poliamida aromática de la presente invención es una estructura plana
en ambos extremos, y varias fibrillas están ramificadas del tallo de
pulpa. Las fibrillas ramificadas consisten en microfibrillas. Por
consiguiente, la pulpa de poliamida aromática de la presente
invención es ventajosa por la transmisión del calor o proliferación
del calor cuando se usa para reforzar forros de freno en vez de la
estructura convencional en forma de agujas, con tales efectos
adicionales de absorción, mitigación y dispersión frente al
impacto.
La pulpa de poliamida aromática preparada por la
presente invención tiene una forma especial en sección transversal
como ya se ha dicho. Observada con más precisión la sección
transversal de dicha pulpa, la distancia más larga que cruza el
centro de peso de la sección transversal es habitualmente 3\sim500
\mum. Siempre que la observación incluya microfibrilla, la
distancia más larga tiene una gama de 0,12\sim500 \mum. Por el
contrario, la distancia más corta que cruza el centro de peso de la
sección transversal es habitualmente 2\sim50 \mum. Igualmente, a
condición de que la observación incluya microfibrillas, la distancia
más corta tiene una gama de 0,1\sim50 \mum.
Con el fin de inspeccionar la longitud de la
pulpa se ha realizado varios experimentos. En efecto, como la forma
de la pulpa es rizada naturalmente, en la actualidad resulta muy
difícil medir la longitud exacta. La técnica alternativa usada
corrientemente consiste en seleccionar la pulpa por tamaños
utilizando diferentes tamaños de MALLA y calcular la longitud media
de fibrilla inversamente.
De acuerdo con J.E. TASMAN. TAPPI VOL 55, Nº
1136-138 1972, se ha confeccionado un informe para
calcular la longitud de fibrilla seleccionada por cada MALLA.
De acuerdo con el resultado del gráfico de distribución de
longitud medida para la pulpa por el método BAUER McNETT, la
pulpa de poliamida aromática preparada por la técnica de preparación
convencional incluye aproximadamente un 10% de fibrillas menores que
la MALLA 250. Esta clase de partículas muy pequeñas se formaría
si se aplicase un exceso de fuerza exterior para fibrilar la
pulpa.
pulpa.
Pero en el método de preparación de la pulpa
según la presente invención, en el que se realiza simultáneamente la
polimerización y orientación de poliamida aromática, minúsculas
fibrillas inferiores a la MALLA 200 estaban contenidas en un
porcentaje inferior al 10% en la mayoría de los casos ya que la
pulpa recibe la fuerza exterior durante el proceso de refinación que
desarrolla la fibrilla. Valorando datos medidos de la mencionada
REFERENCIA, la MALLA 250 es pertinente para fibrillas de una
longitud de 0,2 mm. En efecto, pudieron observarse minúsculas
fibrillas de menos de 0,2 mm. Sin embargo, estas minúsculas
fibrillas podrían despreciarse ya que la cantidad es muy
pequeña.
Podría medirse estadísticamente la longitud de
fibrilla media de la pulpa aplicando un programa de distribución de
longitud mediante el uso del ANALIZADOR DE IMAGENES después de la
observación de la muestra dispersada por el microscopio óptico.
Consideremos ahora que la longitud es larga. En
el proceso para preparar la presente invención, en el que la
polimerización y orientación de la pulpa de poliamida aromática se
realizan simultáneamente, resulta imposible preparar FILAMENTO SIN
FIN obtenido por hilatura. En otras palabras, es imposible preparar
pulpa muy larga. La pulpa larga preparada por la presente invención
podría ser medida a simple vista. Pero este método de medida manual
podría tener un margen de error del 10% aproximadamente. Se
confirma que la pulpa más larga podría ser de aproximadamente 50 mm.
En la mayoría de los casos, la pulpa más larga es más corta que 30
mm. La longitud de la pulpa preparada por la presente invención
podría estar comprendida entre 0,2 y 50 mm, y podría oscilar entre
0,2 y 30 mm en la mayoría de los casos.
Si se prepara una pulpa por el método
convencional de producción de filamentos hilando el polímero
polimerizado después de la disolución en ácido sulfúrico, la
cantidad residual de disolvente sería muy pequeña pero quedaría
comparativamente una cantidad residual de sal de sulfato
amónico.
Pero si se prepara una pulpa por el método de la
presente invención, en el que la polimerización y orientación de la
pulpa de poliamida aromática se realizan simultáneamente, no quedará
sal de sulfato amónico residual ya que el proceso no usa ácido
sulfúrico. Sin embargo, los residuos de disolvente y sal inorgánica
que se usaron para la polimerización podrían ser comparativamente
importantes. El disolvente normalmente usado para la polimerización
es una solución mezclada de disolvente basado en amida y sal
inorgánica.
Como el disolvente y la sal inorgánica no son
totalmente puros, la pulpa no sería perfectamente pura. Este residuo
de disolvente y sal inorgánica podría controlarse durante el
proceso. Tal propósito de eliminar el disolvente a menos del 0,2%
mediante un perfecto lavado, no sería beneficioso desde el punto de
vista industrial. Esto ocasiona incremento del coste de
producción.
En lo que respecta al coste, como está presente
mucho disolvente y sal inorgánica residual debidos al lavado
imperfecto, puede ocasionar algunos problemas con vistas al uso de
la pulpa.
El método de medición del disolvente residual es
como sigue. Se extrae disolvente residual de la pulpa aplicando una
solución de extracción, tal como agua, y se mide la cantidad
correcta usando cromatografía de gas.
No resulta beneficioso desde el punto de vista
industrial que el residuo de solución de amida sea menor que el 0,2%
durante el proceso de lavado. Aunque es posible dejar más residuo
del 0,2% correspondiente a la demanda del comprador, no es deseable
dejar más de esta cantidad de solución de amida debido al 6% de
razón de humedad. Podría reducirse el residuo de sal inorgánica que
se usa para la polimerización, en proporción al grado de
extracción de solución de amida. Constituye también uno de los
problemas el grado al que habría que desarrollar la fibrilla de
pulpa.
Con el propósito de preparar pulpa por la
presente invención, habría que llevar a cabo trituración (también
llamada "desescamado") y proceso de refinación, pudiendo
controlar en este proceso el desarrollo de la fibrilla. Con el fin
de verificar el desarrollo de la fibrilla, lo mejor sería usar un
microscopio óptico o microscopio de barrido electrónico.
Sin embargo, en este método óptico no es posible
percibir industrialmente la sutil diferencia del desarrollo de la
fibrilla. Así, la industria manufacturera de pulpa o papel utiliza
normalmente la prueba CANADIAN STANDARD FREENESS (llamada en lo que
sigue "CSF") para medir el desarrollo de la fibrilla.
La medición CSF se realiza con el método TAPPI
STANDARD T227 om-85. Se pone 3g de pulpa en 1000 ml
de agua 20ºC y se disocia por 75.000 rotaciones en el disociador.
Se vierte el contenido disociado antes citado en el Comprobador
Freeness de Draine Chamber, y se mide la cantidad de drenaje del
Orificio Lateral de la parte inferior en la Cámara.
Es sabido que los productos de pulpa de poliamida
aromática corrientes, comerciales de du Pont CO. (nombre de
producto: KEVLAR) y Akzo Co. (nombre de producto: TWARON) tienen un
valor CSF comprendido entre 250 y 450.
Un bajo valor CSF quiere decir que la fibrilla no
está bien desarrollada, pero en ese caso, no es buena en el proceso
de drenaje de agua. Con el fin de producir papel u hoja de excelente
resistencia al calor usando pulpa de poliamida aromática es
indispensable el proceso de producción de hojas. Y el grado en que
drena el agua está directamente relacionado con la facilidad del
proceso. Diciéndolo repetidamente, una pulpa que tiene un valor CSF
demasiado bajo puede causar incremento en el coste de producción
porque el agua no drena bien.
La pulpa de poliamida aromática debe corresponder
también a la demanda del usuario como la pulpa general de madera. Si
se prepara una pulpa mediante el proceso de la presente invención en
la que la polimerización y orientación se realizan simultáneamente,
controlando la propiedad de la pulpa final en el proceso de
refinación, podrían prepararse varias pulpas que tengan varios
valores CSF.
La propiedad de la pulpa de poliamida aromática
es determinada no solamente por el valor CSF sino por la
distribución de longitudes, el área de superficie específica, la
elasticidad, densidad, y otras propiedades de calor. La necesaria
propiedad a escoger dependerá del campo al que se aplique la
pulpa.
Por ejemplo, en el campo adoptado tal como el de
las pastillas o bloques para frenos, no sólo es importante el valor
CSF sino otros conceptos tales como propiedades de calor,
elasticidad y área de superficie específica. Los usuarios no tienen
más opción que escoger un producto con bajo valor CSF porque
actualmente es limitado el producto de pulpa de poliamida aromática
que se ha comercializado tal como KEVLAR (nombre de producto) du
Pont Co. y TWARON (nombre de producto) de Akzo Co.
Incluso aunque la pulpa de poliamida aromática
empleada en la presente invención tenga un nivel de valor CSF 700,
resiste más de 500ºC de forma similar al producto existente, y es
posible producir frenos.
Como resultado de completos experimentos de
observación durante el proceso de refinación para reducir el valor
CSF, se confirma que es posible bajar a 100 el valor CSF. Pero el
valor CSF de la pulpa de poliamida aromática preparada por la
presente invención es de 200-800. Es más económica
cuando el valor CSF es de 200-800.
A continuación se facilita el resultado del
índice de refracción y del índice de
multi-refracción medidos por Aus Jena
Interparko.
Es posible calcular el índice de refracción medio
y la birrefringencia de la pulpa por cálculo del índice de
refracción en dirección paralela (n_{II}) con respecto al eje de
la pulpa de poliamida aromática y el índice de refracción en
dirección vertical (n_{\bot}). El índice de refracción representa
la propiedad óptica de la pulpa y la birrefringencia (\Delta_{n})
representa el grado de orientación molecular (incluye
cristalización, no-cristalización).
El índice de refracción en dirección paralela
(n_{II}), el índice de refracción en dirección vertical
(n_{\bot}) con respecto al eje de la pulpa y la birrefringencia
(\Delta_{n}) se calculan por las siguientes fórmulas:
n_{II} = \lambda F_{II} /hMA
+
n
n_{\bot} = \lambda F_{\bot}
/ hMA +
n
\Delta n = \lambda (F_{II}-
F_{\bot})/
hMA
En esta fórmulas, \lambda es la onda del rayo,
F_{II} y F_{\bot} son las áreas de movimiento de la franja de
interferencia de los índices de refracción paralelo y vertical con
respecto al eje de la pulpa, h es la separación de franja, A es el
área en sección transversal de la pulpa, M es el aumento, n es el
índice de refracción del aceite de inmersión.
En primer lugar, se mide las franjas de
interferencia de los índices de refracción paralelo y vertical con
respecto al eje de la pulpa por el método de aceite de inmersión
utilizando Interparko, se calcula el área de movimiento de la
franja de interferencia y el área en sección transversal de la pulpa
con el Analizador de Imágenes. Se midieron 10 muestras de pulpa de
la presente invención seleccionada por distribución del área en
sección transversal, por el método de medida antes mencionado,
relativo a la franja de interferencia del índice de refracción,
índice de refracción y birrefringencia. La franja de interferencia
del índice de refracción vertical con respecto al eje de la pulpa es
como en la figura 5. Y la franja de interferencia del índice de
refracción paralelo con respecto al eje de la pulpa es como en la
figura 6. La fuente de rayos usada en esta medición es rayos de
color blanco con su onda de 550 nm.
La distribución del índice de refracción vertical
(n_{\bot}) es 1,58\sim1,64 y la distribución del índice de
refracción paralelo (n_{II}) es 2,11\sim2,23 y el índice de
refracción medio es 1,80. La distribución de birrefringencia es
0,47\sim0,65.
El valor de birrefringencia de la pulpa
representa indirectamente el grado de orientación de la molécula en
fibrillas. Siempre que la molécula esté bien orientada, se
incrementará la propiedad dinámica tal como la tenacidad.
Con el fin de medir la estabilidad de la pulpa
frente al rayo, se ha realizado la medición en rayos UV y rayos
visibles. Es decir, se comprobó cómo eran afectadas por el rayo las
moléculas de fibrilla.
Se realiza la medición del índice de reflexión
bajo una gama de ondas de 100\sim700 aplicando el Espectrómetro
UV-Visible modelo Shimadzu UV-260.
Se corta la muestra de pulpa como un hoja que tiene una superficie
plana, y luego se mide con el dispositivo de reflexión. Se mide la
razón de reflexión comparando la Referencia y muestras. La
referencia es reflejar el 100%.
Razón de reflexión de rayos =
(Indice de reflexión muestra/Indice de reflexión referencia) x
100
La razón de reflexión de rayos por gama de rayos
visibles son como siguen.
No hay razón de reflexión de la gama de rayos UV,
sino diferente razón de reflexión por gama de ondas de rayos
visibles.
En general, las moléculas de fibrilla son
descompuestas infinitesimalmente por los rayos UV, y ello puede
afectar a la propiedad dinámica. Con el resultado de medición antes
citado, no hay casi razón de reflexión sino que se absorbe el 100%.
Como la descomposición por la gama de rayos UV es infinitesimal,
puede ser aplicable para materiales de protección de rayos UV para
usar durante largo tiempo.
Igualmente, no resultaría un problema de la
exposición a la gama de rayos visibles ya que la razón de reflexión
es el 81% cuando la onda es 700 nm.
Se midió como sigue el color de la pulpa de
poliamida aromática, preparada por la presente invención, por el
modelo de equipo "DATA COLOR INTERNATIONAL SF 600". El modelo
de equipo "DATA COLOR INTERNATIONAL SF 600" es un
Espectrofotómetro de dos canales diseñado para medir la
reflexibilidad y permeabilidad por intervalo de 10nm dentro de la
gama de rayos visibles (400 - 700 nm). Es posible medir muestras por
tamaño (grande: calibre 30 nm, pequeño: 12 nm, ultrapequeño:calibre
6,5 nm). Se inspecciona la Referencia y muestras con fuentes de
rayos D65/10, y se percibe el rayo reflejado por la Referencia y
muestras con dos electrodos de rayos reflejados en el Analizador, y
luego se mide estos rayos reflejados por el programa de ordenador.
Los datos medidos serán analizados usando el Sistema de Color
Internacional.
Los valores resultantes de la medición son
L:80,0\sim82,1, a: 2,0\sim2,8, b:23,0\sim23,4 (L significa
Claridad, a significa +rojo, -azul, y b significa +amarillo,
-azul).
Midiendo la densidad de la pulpa se podría medir
indirectamente el grado de cristalización en la fibrilla. Se midió
la densidad de la pulpa de poliamida aromática, preparada por la
presente invención, usando el método del tubo estilo U (solución
pesada aplicada: CCl_{4}, solución ligera:
N-heptano, Flotador Estándar), y el valor de
densidad resultante es 1,40\sim1,43 (g/cm^{3}). Tiene una
densidad inferior a 1,44 que es la normalmente conocida. Esto parece
actuar bien para hacer el producto ligero.
Se mide el grado de cristalización de la pulpa de
poliamida aromática preparada por la presente invención, que tenía
un contenido del 5% de humedad, usando Difractómetro de
rayos-X (WAXD); el valor del grado de cristalización
es 45%\sim60%.
Se seca la pulpa, y se remoja nuevamente en
agua. Luego se mide el grado de cristalización de la pulpa de
poliamida aromática preparada por la presente invención, en la
que estaba contenido un 50% de humedad usando el método antes
citado. El valor del grado de cristalización es tan bajo como
30%\sim40%.
En términos generales, no fue fácil considerar
que el grado de cristalización de la pulpa de poliamida aromática
fluctúa en dependencia de la humedad contenida. No se conoce todavía
la razón de este hecho, pero absorbe humedad nuevamente, y luego
desciende el grado de cristalización.
Igualmente, el tamaño del cristal podría ser
medido por el mismo analizador antes citado, siendo el tamaño de
cristal del plano (110) 40\sim60 \ring{A}.
Podría medirse igualmente la orientación de
cristal de la pulpa. El grado de orientación del plano (110)
fluctuar entre 28\sim35º. Este ángulo de orientación fue medido en
la muestra de polímero cortada, parecida a una hoja, preparada y
secada después de la polimerización y la orientación se realizaron
simultáneamente, usando el Difractómetro de rayos-X
(WAXD). La DIANA usada para análisis es 1 mm de ancho y alto.
Prácticamente observada este área de tamaño por el microscopio
óptico, la disposición de la fibrilla no fue suficientemente buena.
Por consiguiente, el ángulo de orientación de nivel de molécula
actual, es de esperar que el ángulo sea más bajo que el indicado más
arriba. Sin embargo, en la actualidad no es posible observar la gama
de valor exacta.
Se midió el área de superficie específica de la
pulpa de poliamida aromática preparada por la presente invención
usando Micromeritics (Flowsorb IT 2300). Este área de superficie
específica se aplica para medir un área de superficie no uniforme de
un material comparado con su peso.
En primer lugar, se elimina toda la humedad en el
tubo de vidrio estilo U pasando nitrógeno a través del mismo, y se
mide el peso exacto del tubo de vidrio.
Se llena el tubo de vidrio con la muestra, y se
calcula el peso de la muestra midiendo el peso total.
Inyectando nitrógeno desde un extremo lateral del
tubo de vidrio U en el que se ha cargado la muestra durante un
cierto tiempo, y evacuando el nitrógeno a través del otro extremo
lateral, el gas de nitrógeno quedaría adherido a la muestra.
Calculando la cantidad de nitrógeno de la muestra que ha absorbido
ya gas de nitrógeno a través de los pasos antes citados, pudo
medirse el área de superficie específica de la muestra.
Área \ de \ superficie \
especifica \ (m^{2}/g) \ = \ área \ de \ superficie \ (m^{2}) \ /
peso \ muestra \
(g)
El resultado medido en el método antes citado fue
3\sim14 m^{2}/g.
La pulpa de poliamida aromática que tiene estas
propiedades compuestas pudo ser aplicada como sustitutivo del
asbesto en campos tales como material de fricción para frenos y
juntas.
También sería posible preparar una pulpa más
gruesa que la gama de la presente invención, de algún modo con la
presente invención en el que la polimerización y orientación se
ejecutan simultáneamente. En este caso, la pulpa sería eficiente
como sustitutivo del asbesto aplicado en campos tales como el
reforzamiento del cemento o material adiabático, aunque el
desarrollo de fibrillas no fuese el esperado.
Después de controlar a 80ºC la temperatura de un
reactor en el que se añadieron 1000 kg de
N-metil-2-pirrolidona,
se le añadieron 80kg de CaCl_{2}, se removieron y se disolvieron
completamente.
Al disolvente de polimerización antes citado se
le añadieron 48,67 kg de P-fenilen diamina fundida,
se removieron y se disolvieron para preparar la solución de diamina
aromática.
Se añadió la solución de amina antes citada a la
cadencia de 1128,67 g/min usando una bomba cuantitativa a un
mezclador controlado a la temperatura de 5ºC usando un controlador
de temperatura, y se le añadió cloruro de tereftaloilo fundido
simultáneamente a la cadencia de 27,41 g/min y se mezclaron y
reaccionaron para preparar la primera solución mezclada.
Después de controlar la temperatura de la primera
solución mezclada a 5ºC, se añadió a una amasadora, una mezcladora
continua, a la cadencia de 1156,06 g/min, y luego se añadió
simultáneamente más tereftaloilo fundido a la cadencia de 63,95
g/min para reaccionar en la amasadora.
Se preparó polímero no orientado (prepolímero)
por mezclado inicial y polimerización en la amasadora, una
mezcladora continua. Se añadió continuamente prepolímero 6, polímero
no orientado de la etapa anterior, al contenedor de orientación 10
que se encuentra en la zona de mezclado y orientación inicial, y se
le hace reaccionar simultáneamente, se mezcla polímero de entrada
orientado mediante el rodete de orientación rotativo 9 a la
velocidad de 420 rpm.
Cuando se añadió una cierta cantidad de polímero
en el contenedor de orientación 10 colocado en la zona de mezclado y
orientación inicial (I), se orientó el contenedor de orientación 10
que mueve el polímero a la zona de orientación (II) y zona de
orientación (III) moviendo el cilindro de orientación 8. En esta
etapa, el tiempo de polimerización y de orientación debería ser 190
segundos, y se demoró la gelación del polímero suministrando agua
dentro de la envuelta de la placa de guiado 16 del contenedor de
orientación en la zona de orientación (I)-(III).
Cuando se completó la orientación en la zona de
orientación (III), se maduró el polímero moviendo el contenedor de
orientación 10 ordenadamente a la zona de maduración (IV), (V), y
(VI) por el cilindro 8 de movimiento de orientación. En esta etapa,
se ha instalado el poste de maduración y guiado elevado 13, en la
zona de maduración (IV)-(VI), y se suministra vapor dentro de las
envueltas de guiado del contenedor de orientación 16, removedor 13
al mismo tiempo para una maduración eficaz.
Cuando se completó la maduración en la zona de
maduración (VI), se separó el polímero 15 con el contenedor de
orientación 10, y se restituyó el contenedor de orientación 10 a la
zona de mezclado y orientación inicial (I) por el cilindro de
movimiento del contenedor de orientación 8.
Se corta el polímero separado 15 a 3 cm de largo
con la cuchilla recta 22 y cuchilla cuadrada 12 instaladas en la
parte inferior de la zona de maduración (VI).
Se remoja durante 2 horas el citado polímero
cortado en agua a 50ºC de temperatura, y se extrae disolvente
residual del polímero poniéndolo en agua después de machacarlo con
el martillo.
A continuación, se tritura con el MOLINO DE
DISCOS (fabricado en Alemania EIRICH SF-6).
Con posterioridad se lava varias veces para
extraer del polímero la
N-metil-2-pirrolidona
residual.
Entonces, con el fin de obtener la pulpa final,
se refina la papilla de dicha pulpa preparada controlando su
densidad al 1% usando el refinador ANDRITZ SPROUT BAUER. En esta
etapa, el intervalo del refinador es 7 MILÉSIMAS DE PULGADA, y se le
hace pasar 20 veces.
Después de eso se elimina el agua de la papilla y
se deja secar. Posteriormente se extiende la citada fibrilla usando
el MOLINO DE DISCOS con el propósito de producir pulpa de poliamida
para-completamente aromática que está compuesta de
microfibrillas que tienen menos de 1 \mum de diámetro medio y una
sección transversal de forma oval aplastada.
Las propiedades de dicha pulpa producida son las
siguientes:
Densidad 1,4322
Tamaño de cristal 51 \ring{A}
Distancia más larga de sección transversal:
12\sim66 \mum
Distancia más corta de sección transversal:
2\sim21 \mum
Distancia más larga/distancia más corta de
sección transversal = 1,2\sim30
Medición de distribución de longitud (sobre malla
30): 18%
Residuo (bajo malla 200): 10%
Longitud media: 1200 \mum
Ejemplos
2-7
Un proceso para prepara pulpa de poliamida
aromática es igual que el del ejemplo 1. Se diferencia en la
provisión de la cantidad de fuerza de cizallamiento (RPM del
rodete), y el tiempo total de polimerización con orientación durante
el proceso de polimerización y orientación después de la amasadora,
una mezcladora continua.
Y luego se prepara la pulpa de poliamida
aromática, compuesta de microfibrillas que tienen menos de 1 \mum
de diámetro medio y sección transversal de forma oval aplastada.
Las propiedades de las pulpas preparadas de este
modo son las siguientes:
Ejemplos
8-13
Un proceso para preparar pulpa de poliamida
aromática es básicamente igual que el del ejemplo 1. Ajustada 15
milésima de pulgada de intervalo del refinador durante la
refinación, se diferencian la densidad de la papilla y los tiempos
de refinación.
Y luego se prepara la pulpa de poliamida
aromática, compuesta de microfibrillas que tienen menos de 1 \mum
en su diámetro medio y sección transversal de forma oval
aplastada.
Las propiedades de las pulpas preparadas de este
modo son las siguientes:
Entre la pulpa de los ejemplos antes mencionados,
se adopta la pulpa del ejemplo 12 para producir modelo de freno
según pasos siguientes.
Se prepara una composición que consiste en 5% de
pulpa, 52% de dolomita, 12% de sulfato de bario, y 21% de
cadolrita.
Después de eso, se moldea la composición durante
30 minutos a una temperatura de 180º con el fin de producir el
modelo de freno.
En la tabla siguiente se compara los resultados
en razón de deterioro y coeficiente de fricción de los frenos que
han sido producidos utilizando pulpa de poliamida aromática de la
presente invención y pulpa de poliamida aromática existente de du
Pont Co (KEVLAR).
Dado que la pulpa de poliamida aromática de la
presente invención consiste en microfibrillas que tienen menos de 1
\mum de diámetro medio y una sección transversal de forma oval
aplastada, presenta una excelente utilidad con resina cuando se usa
como refuerzo para la resina. Como resultado de este hecho,
desciende la razón de abrasión del freno.
Como la citada pulpa tiene varios valores CSF,
podría aplicarse selectivamente con la pulpa pertinente.
Como la propiedad óptica es adicionalmente
excelente, disminuye notablemente la descomposición causada por
rayos UV en comparación con la pulpa existente.
Igualmente, el equipo de orientación, maduración
y corte de la presente invención ocupa poco espacio de instalación,
simplifica el proceso, y eleva la productividad.
Claims (15)
1. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática, compuesta de
microfibrillas, cuyas fibrillas tienen un diámetro medio de menos de
1 \mum,
en la que la pulpa tiene un área de sección
transversal de forma oval aplastada, y
en la que la distancia más larga que cruza el
punto central de peso de la sección transversal de la pulpa es por
lo menos 1,2 veces la de la distancia más corta.
2. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la distancia más larga de la sección
transversal es de 0,12 a 500 \mum.
3. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la distancia más corta de la sección
transversal es de 0,1 a 50 \mum.
4. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la franja de interferencia de índice de
refracción en dirección paralela (n_{II}) en relación con el eje
de la pulpa, determinada de acuerdo con la fórmula
n_{II} = \lambda F_{II} /hMA
+
n
es de 2,11 a
2,23,
y la franja de interferencia del índice de
refracción en dirección vertical (n_{\bot}) con respecto al eje de
la pulpa, determinada de acuerdo con la fórmula
n_{\bot} = \lambda F_{\bot}
/ hMA +
n
es 1,58 a
1,64
en la que \lambda es la onda del rayo, F_{II}
y F_{\bot} son las áreas de movimiento de franja de interferencia
de los índices de refracción paralelo y vertical con respecto al eje
de la pulpa, determinados por el método de aceite de inmersión, h es
la separación de franja, A es el área en sección transversal de la
pulpa, M es el aumento y n es el índice de refracción del aceite de
inmersión.
5. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 4, en la que la razón de
reflexión de la pulpa con respecto a los rayos UV es 0%.
6. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 4, en la que la razón de
reflexión de la pulpa con respecto a los rayos visibles es del 10 al
85%.
7. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 4, en la que el color de la
pulpa medido por un colorímetro es L:80,0 a 82,1, a:2,0 a 2,8,
b:23,0 a 23,4.
8. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 4, en la que la cantidad
residual de disolvente de polimerización es del 0,2 al 6%.
9. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la longitud de la pulpa es de 0,2 a 50
mm.
10. Pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 1 o la reivindicación 4, en la que la Canadian
Standard Freeness (CSF) es de 200 a 800, y el área de superficie
específica es de 3 a 14 m^{2}/g.
11. Aparato para preparar pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende:
- (A)
- un medio mezclador compuesto de un rodete de orientación (9) conectado a un motor de orientación (7) para girar dicho rodete de orientación (9) a gran velocidad, y un bastidor fijo para un rodete de orientación (14);
- (B)
- un medio de movimiento continuo compuesto de contenedores de orientación (10) que se mueven en una zona de orientación y zona de maduración que contiene un prepolímero, un cilindro (8) que mueve el contenedor de orientación, para desplazar los contenedores de orientación a la derecha, a la izquierda, hacia arriba o hacia abajo, y una placa de guiado 16 del contenedor de orientación.
- (C)
- un medio de circulación del disolvente de calentamiento y enfriamiento compuesto de
- (i)
- una válvula suministradora de disolvente de enfriamiento (17) que proporciona disolvente de enfriamiento a una envuelta de la placa de guiado (16) del contenedor de orientación colocada en la zona de orientación,
- (ii)
- una válvula de escape (17') de disolvente de enfriamiento que disolvente de enfriamiento prevista en la envuelta,
- (iii)
- una válvula (18) suministradora de disolvente de calentamiento que proporciona disolvente de calentamiento a la placa (16) de guiado del contenedor de orientación colocada en la zona de maduración y una envuelta de maduración/y poste de fuerte remoción (13), y
- (iv)
- una válvula (18') de escape de disolvente de calentamiento para eyectar disolvente de calentamiento, prevista en la envuelta.
- (D)
- Un medio de corte selectivo que está instalado bajo la zona de maduración para cortar el polímero de orientación (15).
12. Aparato para preparar pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo la
reivindicación 11, en el que dicho medio de corte selectivo se
compone de:
- un cilindro de cuchilla recta (11),
- una cuchilla recta (22) que corta el polímero orientado (15) verticalmente contra la dirección de avance del polímero orientado (15), y
- una cuchilla cuadrada (12) instalada en la parte inferior del cilindro de cuchilla recta (11) que corta el polímero orientado (15) horizontalmente contra la dirección de avance del polímero orientado (15).
13. Aparato para preparar pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que el poste de maduración y gran remoción
(13) separado con el rodete de orientación (9) está instalado en el
contenedor de orientación que se posiciona en la zona de
maduración.
14. Aparato para preparar pulpa de poliamida
para-completamente aromática de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que el disolvente de calentamiento es vapor
o aceite.
15. Proceso para preparar pulpa de poliamida
para-completamente aromática según ha quedado
definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende
los pasos de:
- (A)
- suministrar un prepolímero de poliamida aromática, obtenido a partir de una diamina aromática reaccionada con un cloruro de diácido aromático en un disolvente de polimerización, a un contenedor de orientación (10) que tiene un rodete de orientación (9) que es girado por el motor de orientación (7), estando localizado dicho contenedor de orientación (10) en una zona de mezclado y orientación inicial (I);
- (B)
- orientar continuamente el prepolímero moviendo secuencialmente el contenedor de orientación (10), que se localiza en la zona de mezclado y orientación inicial (I), a una zona de orientación usando el cilindro (8) que mueve el contenedor de orientación;
- (C)
- madurar el polímero por movimiento secuencial del contenedor de orientación (10) que ha sido orientado en la zona de orientación a una zona de maduración usando el cilindro (8) que mueve el contenedor de orientación,
- (D)
- separar el polímero madurado del contenedor de orientación (10) en la zona de maduración final, retornando después el contenedor de orientación separado (10) a la zona de mezclado y orientación inicial (I),
- (E)
- cortar continua o discontinuamente el polímero de orientación (15) del proceso anterior.
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| KR102072865B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2020-03-02 | 도레이첨단소재 주식회사 | 스테이터 노즐형 메타아라미드 피브릴 제조장치 및 제조방법 |
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