FI57452C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SYNTHETIC FIBER FOER PAPPER - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SYNTHETIC FIBER FOER PAPPER Download PDF

Info

Publication number
FI57452C
FI57452C FI753215A FI753215A FI57452C FI 57452 C FI57452 C FI 57452C FI 753215 A FI753215 A FI 753215A FI 753215 A FI753215 A FI 753215A FI 57452 C FI57452 C FI 57452C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
nozzle
extruded
polymer
expanding part
expanding
Prior art date
Application number
FI753215A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI753215A (en
FI57452B (en
Inventor
Giovanni Di Drusco
Deoscaride Zaffagnini
Original Assignee
Montedison Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Montedison Spa filed Critical Montedison Spa
Publication of FI753215A publication Critical patent/FI753215A/fi
Publication of FI57452B publication Critical patent/FI57452B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57452C publication Critical patent/FI57452C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/11Flash-spinning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Ρ55τΓ1 ΓβΙ m)KUULUTUSJULKAISU ς74ΓΛΡ55τΓ1 ΓβΙ (m) ADVERTISEMENT ς74ΓΛ

JgSA lBJ ("} UTLÄGGNINCSSKRIFT 54 ^ v ^ (51) K».ik?/jnta3 D 01 D 5/11 SUO M I—FI N LAN D (21) Ptttnttihtkcrmis — Ptt«ntin*eknlng 753215 (22) Htkemlipiivl — AraSknlngadig 1^+ · 11 · 7 5 (23) Alkupilvt—Glltigh«tadag 1^.11.75 (41) Tullut JulklMkil — Bllvlt offmcllg 20.05.76JgSA lBJ ("} UTLÄGGININCSSKRIFT 54 ^ v ^ (51) K» .ik? / Jnta3 D 01 D 5/11 SUO MI — FI N LAN D (21) Ptttnttihtkcrmis - Ptt «ntin * eknlng 753215 (22) Htkemlipiivl - AraSknlngad 1 ^ + · 11 · 7 5 (23) Alkupilvt — Glltigh «tadag 1 ^ .11.75 (41) Tullut JulklMkil - Bllvlt offmcllg 20.05.76

Patentti· ja rekisterihallitus (44) N«ht*»«k.lpwoo J. kuuLjullulam pvm. - , QNational Board of Patents and Registration (44) N «ht *» «k.lpwoo J. kuLjullulam pvm. -, Q

Patent- och regicterttyreiaan Anastan utlagd och utUkriftan pubiicand 30.04.80Patent- och regicterttyreiaan Anastan utlagd och utUkriftan pubiicand 30.04.80

(32)(33)(31) pyrd««y «tuoltaut—Baglrd priorlm 19.11.7U(32) (33) (31) pyrd «« y «tuoltaut — Baglrd priorlm 19.11.7U

Italia-Italien(IT) 2959^ A/7UItaly-Italy (IT) 2959 ^ A / 7U

(71) Montedison S.p.A., 31, Foro Buonaparte, Milano, Italia-Italien(lT) (72) Giovanni Di Drusco, Milano, Deoscaride Zaffagnini, S. Biagio (Ferrara),(71) Montedison S.p.A., 31, Foro Buonaparte, Milan, Italy-Italy (lT) (72) Giovanni Di Drusco, Milan, Deoscaride Zaffagnini, S. Biagio (Ferrara),

Itali a-Italien(IT) (7U) Oy Kolster Ab (5k) Menetelmä synteettisten kuitujen valmistamiseksi paperia varten -Förfarande för framställning av syntetiska fibrer för papper Tämän keksinnön kohteena on menetelmä paperin valmistamiseen soveltuvien synteettisten fibrillien tai mikrokuitujen valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan kuituja muodostavien termoplastisten polymeerien liuoksia, emulsioita tai dispersioita suulakepuristetaan suuttimen läpi sellaisissa olosuhteissa, että tapahtuu nesteväliaineen äkillinen höyrystyminen suulakepuristusvyöhykkeessä, ja suulake-puristettu polymeeri hajotetaan, suuttimesta poistumisen jälkeen, kaasu- tai höyry-virralla, joka kulkee supistuva-laajeneva-tyyppisen, esim. De Laval-tyyppisen suut-timen läpi ja kohtaa suulakepuristetun polymeerin suurella nopeudella ja kulmassa suulakepuristussuunnan suhteen.The present invention relates to a process for the production of synthetic fibrils or microfibers suitable for the production of paper, which process comprises the production of synthetic fibers for the production of paper. solutions, emulsions, or dispersions of thermoplastic polymers are extruded through a nozzle under conditions such that sudden evaporation of the liquid medium occurs in the extrusion zone, and the extruded polymer is decomposed, after exiting the nozzle, by a gas-vapor-vapor stream. -type nozzle and encounters the extruded polymer at high speed and at an angle to the extrusion direction.

Mikrokuituja valmistettaessa n.s. haihdutuskehruumenetelmällä puristetaan termoplastisten polymeerien liuoksia, emulsioita tai suspensioita yhdessä tai useammassa nestemäisessä väliaineessa suuttimen lävitse sellaisissa paine- ja lämpötila-olosuhteissa, että tapahtuu nesteen silmänräpäyksellinen tai lähes silmänräpäyksellinen haihtuminen suulakkeen ulkopuolella, jolloin polymeeri saostuu lukuisina fib-rilleinä, jotka ovat kiinnittyneet toisiinsa siten, että muodostuu enenmän tai vähemmän jatkuva kolmiulotteinen verkosto, jonka pinta-ala (ominaispinta-ala) on suurempi kuin 1 m2/g.In the manufacture of microfibers, the so-called the evaporation spinning method compresses solutions, emulsions, or suspensions of thermoplastic polymers in one or more liquid media through a nozzle under conditions of pressure and temperature such that the liquid flashes close to the nozzle to the outside of the die, a more or less continuous three-dimensional network with a surface area (specific surface area) greater than 1 m2 / g is formed.

2 574522 57452

Haihdutuskehruumenetelmiä, joissa käytetään homogeenisia polymeeriliuoksia tai polymeereistä, liuottimista ja ei-liuottimista (kuten vedestä) muodostuvia emulsioita tai sulatetun polymeerin dispersioita liuottimissa ja/tai ei-liuottimis-sa, on esitetty esimerkiksi brittiläisissä patenteissa 891 9^3 ja 1 262 531, USA-patenteissa 3 U02 231, 3 08l 519, 3 227 78U, 3 277 791*, 3 770 856, 3 7^0 383 ja 3 808 091, belgialaisessa patentissa 789 808, ranskalaisessa patentissa 2 176 858 ja saksalaisessa hakemusjulkaisussa 2 3^3 5^3.Evaporative spinning methods using homogeneous polymer solutions or emulsions of polymers, solvents and non-solvents (such as water) or dispersions of molten polymer in solvents and / or non-solvents are described, for example, in British Patents 891,931 and 1,262,531. in patents 3 U02 231, 3 081 519, 3 227 78U, 3 277 791 *, 3 770 856, 3 7 ^ 0 383 and 3 808 091, in the Belgian patent 789 808, in the French patent 2 176 858 and in the German application 2 3 ^ 3 5 ^ 3.

Uudemman menetelmän mukaan, joka on esitetty hakijan suomalaisessa patenttihakemuksessa 521/73, joka on jätetty 21.2.1973 saadaan yksittäisiä, edellä esitetyn tyyppisiä fibrillejä suoraan kohdistamalla polyolefiinin liuokseen, joka on suulake-puristettu "haihdutus”-olosuhteissa, katkova vaikutus suurinopeuksisen kaasusuihkun avulla, jonka suunta muodostaa kulman liuoksen suunnan suhteen.According to a more recent method, disclosed in the applicant's Finnish patent application 521/73, filed February 21, 1973, individual fibrils of the above type are obtained by direct application of a polyolefin solution extruded under "evaporation" conditions by a high-velocity gas jet which the direction forms an angle with respect to the direction of the solution.

Analoginen menetelmä, mutta jossa käytetään kaksifaasisia nesteseoksia valmistettuina sulatetusta polymeeristä ja liuottimesta, on esitetty brittiläisissä patenteissa 1 355 912 ja 1 355 913.An analogous method, but using biphasic liquid mixtures made from a molten polymer and a solvent, is disclosed in British Patents 1,355,912 and 1,355,913.

Lopuksi saksalaisessa hakemusjulkaisussa 2 339 OUU on esitetty menetelmä fibrillien valmistamiseksi, mikä menetelmä käsittää polyolefiiniliuoksen suulake-puristamisen korkeassa lämpötilassa ja kohdistamalla suulakepuristettuun liuokseen kaasusuihku pienemmässä kuin 30° kulmassa määrätyillä nopeussuhteilla.Finally, German application 2,339 OUU discloses a process for the preparation of fibrils, which process comprises extruding a polyolefin solution at a high temperature and applying a gas jet to the extruded solution at an angle of less than 30 ° at specified speed ratios.

Näiden menetelmien mukaan suurinopeuksinen kaasu- tai höyrysuihku vaikuttaa vinosti suulakepuristettuun polymeerikoostumukseen ja nämä menetelmät on havaittu olevan kaikista sopivimmat käytettävissä olevista menetelmistä valmistettaessa synteettisiä mikrokuituja, joita on tarkoitus käyttää paperimassojen valmistukseen sekä niiden tarvitseman yksinkertaisen laitteiston että mahdollisuuden vuoksi käyttää näitä menetelmiä kaikkiin termoplastisiin polymeereihin.According to these methods, a high velocity gas or steam jet has an oblique effect on the extruded polymer composition and these methods have been found to be the most suitable of all available methods for making synthetic microfibers for pulp production due to their simple equipment and ability to use all thermoplastic polymers.

Mahdollisuus näiden menetelmien käyttämiseen kaupallisessa mittakaavassa kuitumaisten tuotteiden aikaansaamiseksi, jotka ovat morfologisesti sopivia ja taloudellisesti kilpailukykyisiä selluloosan kanssa, liittyy oleellisesti kaasusuihkun asianmukaiseen käyttöön polymeeriliuosten, -emulsioiden tai -dispersioiden suhteen. Tätä tarkoitusta varten on jo esitetty useita käyttömenetelmiä. Eräs niistä on esitetty edellä mainitussa suomalaisessa patenttianomuksessa 521/73 ja käsittää se suihkuvirtauksen käyttämisen sama-akselisesti polymeeriliuoksen suulakepuristus-suuttimen kanssa.The ability to use these methods on a commercial scale to provide fibrous products that are morphologically acceptable and economically competitive with cellulose is essentially related to the proper use of a gas jet for polymer solutions, emulsions, or dispersions. Several methods of use have already been proposed for this purpose. One of them is disclosed in the above-mentioned Finnish patent application 521/73 and comprises the use of a jet stream coaxially with an extrusion nozzle of a polymer solution.

Toinen ratkaisu on esitetty edellä mainitussa brittiläisessä patentissa 1 355 913, jolloin käytetään kaksifaasista polymeeri/liuotinseosta. Menetelmä käsittää virtauksen johtamisen putkeen, jossa peräkkäin on supistuva osa, kuristusosa ja mahdollisesti laajeneva osa, jolloin kaasusuihkun ja kaksifaasisen seoksen kohtaamisen annetaan tapahtua joko putken supistuvassa osassa tai putken kuristus-osassa johtamalla kaksifaasinen seos jompaankumpaan osaan.Another solution is disclosed in the aforementioned British Patent 1,355,913, which uses a two-phase polymer / solvent mixture. The method comprises directing a flow into a tube having a shrinking portion, a throttling portion and optionally an expanding portion, wherein the encounter of the gas jet and the biphasic mixture is allowed to occur in either the shrinking portion of the tube or the throttling portion of the tube.

Molemmissa tapauksissa esitetyt ratkaisut ovat taloudellisesti epätyydyttäviä kuitumaisen tuotteen pienen saannon vuoksi käytettyyn kaasumäärään verrattuna.In both cases, the solutions presented are economically unsatisfactory due to the small amount of gas used due to the low yield of fibrous product.

3 574523 57452

Esitettyjen menetelmien epätaloudellisuus pyrkii kasvamaan käytettäessä suuri-nopeuksisia kaasuvirtauksia (varsinkin jos tällainen kaasuvirtaus muodostuu höyrystä), joita kuitenkin on edullista käyttää.The uneconomical nature of the presented methods tends to increase with the use of high-velocity gas streams (especially if such a gas stream is formed of steam), which, however, are preferred to use.

Hakija on nyt havainnut, että on mahdollista parantaa edellämainituissa menetelmissä kuitumaisen tuotteen saantoa ja saada samanaikaisesti edulliset ominaisuudet ..omaavi a fibrillejä erikoisesti niiden homogeenisuuden suhteen käytettäessä kaasusuihkua määrätyissä olosuhteissa.The applicant has now found that it is possible in the above-mentioned methods to improve the yield of the fibrous product and at the same time to obtain advantageous properties.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että polymeeriliuokset, -emulsiot tai -dispersiot suulakepuristetaan suuttimen laajenevaan osaan.The process according to the invention is characterized in that the polymer solutions, emulsions or dispersions are extruded into the expanding part of the nozzle.

Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on ominaista, että polymee-riliuos, -emulsio tai -dispersio suulakepuristetaan laajenevan osan siihen vyöhykkeeseen, jossa väliaine saavuttaa sillä suuttimen laajenevan osan ylävirran puolella olevien termodynaamisten olosuhteiden mukaisen suurimman nopeutensa.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the polymer solution, emulsion or dispersion is extruded into the zone of the expanding part where the medium reaches its maximum velocity according to the thermodynamic conditions upstream of the expanding part of the nozzle.

On myös edullista, että polymeeriliuos, -emulsio tai -dispersio suulakepuristetaan suuttimen laajenevan osan päätekohdassa tai sen välittömässä läheisyydessä.It is also preferred that the polymer solution, emulsion or dispersion be extruded at or in the immediate vicinity of the end of the expanding portion of the nozzle.

Sanonnalla "supistuva-laajeneva-tyyppinen suutin" tarkoitetaan jokaista suu-tinta tai putkea, johon kuuluu peräkkäin supistuva osa, kuristusosa ja laajeneva osa. Tällaisen suuttimen kuristusosaa kutsutaan myös "kriittiseksi kohdaksi", jos kokoonpuristuvaa väliainetta laajennetaan, paineen ollessa kuristusosassa suurempi kuin laajenevassa osassa vallitseva paine.By the term "shrinkable-expandable-type nozzle" is meant any nozzle or tube comprising a successively shrinkable portion, a throttling portion and an expanding portion. The throttling part of such a nozzle is also called a "critical point" if the compressible medium is expanded, the pressure in the throttling part being higher than the pressure prevailing in the expanding part.

Esimerkki supistuva-laajeneva-tyyppisestä suuttimesta, jollaista yleensä käytetään edellä mainittujen olosuhteiden muodostamiseksi kaasumaiseen väliaineeseen ja jota voidaan myös käyttää tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä, on nimellä "De Laval" tunnettu suutin.An example of a nozzle of the shrinkable-expandable type, which is generally used to create the above conditions in a gaseous medium and which can also be used in the process of this invention, is a nozzle known as "De Laval".

Olosuhteita, jotka muodostavat perustan esillä olevalle keksinnölle, voidaan käyttää homogeenisten polymeeristen liuosten samoin kuin dispersioiden, suspensioiden ja emulsioiden sekä yleensä polymeerin heterogeenisten seosten käsittelyyn nestemäisissä liuottimissa ja/tai ei-liuottimissa.The conditions which form the basis of the present invention can be used for the treatment of homogeneous polymeric solutions as well as dispersions, suspensions and emulsions and, in general, heterogeneous mixtures of polymers in liquid solvents and / or non-solvents.

Polymeerikoostumusta voidaan suulakepuristaa suuttimen laajenevan osan jokai-seen kohtaan, jossa kaasumainen väliaine laajenee, mutta homogeenisten ja sopivat mitat omaavien fibrillien saamiseksi on kuitenkin edullista suulakepuristaa se likimain tämän laajenevan osan päätekohtaan.The polymer composition can be extruded at any point in the expanding portion of the nozzle where the gaseous medium expands, but in order to obtain homogeneous fibrils of suitable dimensions, it is preferred to extrude it to approximately the end of this expanding portion.

Jo edellä mainituista syistä on vastaavasti edullista, että kaasusuihkun nopeus on tässä päätekohdassa tai sen läheisyydessä suurin mahdollinen nopeus, mikä on saavutettavissa kaasusuihkun lämpötilan ja paineen perusteella suuttimen kuristusosassa. Tämä voidaan saavuttaa mitoittamalla suutin sopivasti käytetyn väliaineen alkuperäisen termodynaamisen olotilan ja virtausolosuhteiden funktiona.For the reasons already mentioned above, it is correspondingly advantageous for the gas jet velocity to be at or near this end point the highest possible velocity, which can be achieved on the basis of the gas jet temperature and pressure in the nozzle orifice. This can be achieved by dimensioning the nozzle appropriately as a function of the initial thermodynamic state and flow conditions of the medium used.

Kysymyksessä olevat ratkaisut voidaan saada yksinkertaisten termodynaamisten laskelmien tai suorien kokeiden avulla.The solutions in question can be obtained by simple thermodynamic calculations or direct experiments.

Toimittaessa edellä esitettyjen ehtojen mukaan on mahdollista, muitten seik- ^ 57452 kojen lisäksi, käyttää erittäin suurinopeuksista kaasusuihkua alkaen äänennopeu-desta suuttimen kriittisessä kohdassa moninkertaisiin arvoihin suuttimen päätekoh-dassa.When operating under the above conditions, it is possible, among other things, to use a very high velocity gas jet from the speed of sound at the critical point of the nozzle to multiple values at the end of the nozzle.

Jokaiselle polymeeriselle liuos-, emulsio- tai dispersiotyypille on olemassa kaasusuihkun optimaalinen nopeus käytetystä polymeeristä ja liuotin- tai nestekan-tajasta riippuen samoinkuin tällaisen liuoksen, emulsion tai dispersion termodynaamisista ominaisuuksista riippuen.For each type of polymeric solution, emulsion or dispersion, there is an optimal gas jet rate depending on the polymer used and the solvent or liquid carrier as well as the thermodynamic properties of such a solution, emulsion or dispersion.

Yleensä on edullista, että polymeeriliuos tai -dispersio suulakepuristetaan lukuisten suuttimien läpi, jotka on sovitettu suuttimen laajenevan osan ympäri, jonka läpi väliaine virtaa.In general, it is preferred that the polymer solution or dispersion be extruded through a plurality of nozzles arranged around the expanding portion of the nozzle through which the medium flows.

Kaasumaisena väliaineena on mahdollista käyttää kaikkia kaasumaisia aineita tai kaasumaisessa tilassa olevia aineita, joita on esitetty vastaaviin tarkoituksiin italialaisessa patentissa 9^7 919, mukaanluettuna liuottimet ja nestemäiset väliaineet, jotka sisältävät suulakepuristettavan polymeerikoostumuksen, kaasumaisessa muodossa, edellyttäen että ne ovat sellaisessa tilassa, että - kohdatessaan suulakepuristettavan materiaalin - niiden lämpötila on pienempi kuin polymeerissä olevan polymeeri/jäännösliuotin-systeemin liukenemis- ja/tai pehmenemislämpötila.As the gaseous medium, it is possible to use all gaseous substances or substances in the gaseous state disclosed for similar purposes in Italian patent 9 ^ 7 919, including solvents and liquid media containing the extrudable polymer composition, in gaseous form, provided that they are in such a state that - the material to be extruded - their temperature is lower than the dissolution and / or softening temperature of the polymer / residual solvent system in the polymer.

Edullisesti käytetään höyryä, varsinkin sen ollessa kuivaa.Steam is preferably used, especially when dry.

Esimerkki edullisesti käytettävästä liuottimesta kaasumaisena väliaineena on n-heksaani ylikuumennetun höyryn muodossa.An example of a preferred solvent to be used as the gaseous medium is n-hexane in the form of superheated steam.

Käyttöolosuhteet, jotka muodostavat tämän keksinnön perustan, ovat sovellettavissa jokaisen kuitumaisen termoplastisen polymeerin, kuten olefiinien, akrylonit-riilin, akrylaattien, vinyylikloridin, vinyyliasetaatin ja styreenin hcmopolymeerien, näistä monomeereista keskenään muodostettujen kopolymeerien sekä tällaisten homoja kopolymeerien seosten, liuosten, dispersioiden jne. käsittelyyn.The conditions of use which form the basis of this invention are applicable to the treatment of any fibrous thermoplastic polymer, such as olefins, acrylonitrile, acrylates, vinyl chloride, vinyl acetate and styrene cm-copolymers, copolymers of these monomers, copolymers of such monomers, and such homopolymers.

Piirustuksessa on esitetty laite tämän keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi.The drawing shows an apparatus for applying the method of the present invention.

Tässä laitteessa on suutin 1, jonka lävitse kaasusuihku virtaa nuolen esittämässä suunnassa 6 ja jossa on supistuva osa 2, kuristusosa 3 ja laajeneva osa U, sekä suuttimet 5, jotka syöttävät polymeeriliuosta, -emulsioita tai -dispersiota nuolen 7 suunnassa mainittuun laajenevaan osaan. Kaikkien näiden suuttimien 5 läpimitat voivat olla tasaisia tai niiden läpimitta voi olla suurempi laajenevan osan it läheisyydessä polymeeriliuoksen tai -dispersion osittaisen laajenemisen sallimiseksi ennen sen joutumista kosketukseen kaasusuihkun kanssa.In this device, the nozzle 1, through which the gas jet flows in the direction indicated by the arrow 6 and having a convergent part 2, 3, and expanding the constricted part of the U, and the nozzles 5 to feed the polymer solution, emulsion, or dispersion of the arrow 7 direction to said expanding parts. The diameters of all these nozzles 5 may be uniform or their diameter may be larger in the vicinity of the expanding part it to allow a partial expansion of the polymer solution or dispersion before it comes into contact with the gas jet.

Eräs yllättävä ilmiö käytettäessä hyväksi kaasusuihkua tämän keksinnön mukaisesti on se, että ei tarvita polymeeriliuoksen tai -dispersion etukäteen suoritettua laajentamista sopivien kuitutuotteiden saamiseksi.One surprising phenomenon when utilizing a gas jet according to the present invention is that no prior expansion of the polymer solution or dispersion is required to obtain suitable fibrous products.

Piirustuksen mukaisessa laitteessa suuttimet 5 muodostavat noin 90° kulman suuttimen 1 pituusakselin suhteen. Suuttimet 5 voidaan kuitenkin asentaa myös tästä poikkeavaan kulmaan mainitun akselin suhteen, kulman ollessa edullisesti välillä 5 57452 5-90°.In the device according to the drawing, the nozzles 5 form an angle of about 90 ° with respect to the longitudinal axis of the nozzle 1. However, the nozzles 5 can also be mounted at a different angle with respect to said axis, the angle being preferably between 5 57452 and 5-90 °.

Seuraavien esimerkkien tarkoitus on selventää esillä olevaa keksintöä rajoittamatta kuitenkaan sitä.The following examples are intended to illustrate the present invention without limiting it.

Esimerkki 1 Tämä esimerkki käsittelee polyeteenikuitujen valmistamista käyttäen polymeerin liuosta n-heksaanissa ja kaasuvirtauksena kuivaa kyllästettyä höyryä piirustuksessa esitetyn laitteen avulla.Example 1 This example deals with the preparation of polyethylene fibers using a solution of the polymer in n-hexane and a gas stream of dry saturated steam using the apparatus shown in the drawing.

Tähän käytettiin liuosta, joka sisälsi 100 grammaa suuritiheyksistä polytee-niä (M.I. = l+,5) yhdessä litrassa liuosta, l80°C:n lämpötilassa ja paine-eron ulkoilmaan ollessa 1^ ilmakehää.For this, a solution containing 100 grams of high density polythene (M.I. = 1 +, 5) in one liter of solution was used, at a temperature of 180 ° C and a pressure difference to the outside air of 1 atmosphere.

Suuttimen supistuvan osan sisääntulokohdassa käytetyn höyryn paine oli 18 kp/cm^ja lämpötila 205°C. Höyryn virtausnopeus oli 300 kg/h.The vapor pressure used at the inlet of the constricted portion of the nozzle was 18 kp / cm 2 and the temperature was 205 ° C. The steam flow rate was 300 kg / h.

Suuttimessa oli pyöreä kuristusosa (kriittinen kohta), jonka läpimitta oli 6,5 mm ja suuttimen läpimitta laajenevan osan suurimmassa kohdassa (päätekohdassa) oli 15,1+2 mm.The nozzle had a circular orifice (critical point) with a diameter of 6.5 mm and the diameter of the nozzle at the largest point (end point) of the expanding part was 15.1 + 2 mm.

Kuristusosan ja päätekohdan välinen etäisyys oli 31,8 mm.The distance between the throttling part and the end point was 31.8 mm.

Näissä olosuhteissa oli höyrynpaine likimain laajenevan osan päätekohdassa hieman, so. joitakin mm Hg suurempi kuin normaali-ilmakehän paine ja höyryllä oli maksiminopeus 900 m/sek, mikä vastasi olosuhteita kriittisen kohdan ylävirran puolella.Under these conditions, the vapor pressure at the end of the approximately expanding portion was slightly, i. some mm Hg higher than normal atmospheric pressure and the steam had a maximum velocity of 900 m / sec, which corresponded to the conditions upstream of the critical point.

Höyryn paisunta vastasi enthalpia-laskua 115 kcal/kg.The vapor expansion corresponded to an enthalpy decrease of 115 kcal / kg.

Polymeeriliuosta syötettiin kokonaisvirtausnopeudella 960 kg/h kahdeksan lieriömäisen suuttimen lävitse, jotka oli sijoitettu symmetrisesti supistuva-laaje-neva-iyyppisen suuttimen päätekohdan ympärille. Jokaisen suuttimen läpimitta oli 2 nm.The polymer solution was fed at a total flow rate of 960 kg / h through eight cylindrical nozzles placed symmetrically around the end of a shrink-expand-nozzle. The diameter of each nozzle was 2 nm.

^ Yhden tunnin käytön jälkeen saatiin 120 kg fibrillejä, joiden pituus oli 3-h mm ja näennäinen läpimitta 1+0 mikrometriä sekä pinta-ala 7 m /g.After one hour of use, 120 kg of fibrils with a length of 3-h mm and an apparent diameter of 1 + 0 micrometers and an area of 7 m / g were obtained.

Höyryn kulutus oli 2,5 kg kilogrammaa kohti fibrillejä.Steam consumption was 2.5 kg per kilogram of fibrils.

Esimerkki 2 Käytettiin esimerkin 1 mukaista polyteenin liuosta n-heksaanissa samassa lämpötilassa ja paineessa sekä samoja tunnittaisia syöttöjä käyttäen.Example 2 A solution of the polyethylene of Example 1 in n-hexane at the same temperature and pressure and using the same hourly feeds was used.

Kaasuvirtauksena käytettiin 200°C lämpötilaan kuumennettua höyryä, jonka paine oli 2,7 kp/cm ja virtausnopeus 300 kg/h.The gas flow used was steam heated to 200 ° C with a pressure of 2.7 kp / cm and a flow rate of 300 kg / h.

Käytettiin piirustuksessa esitettyä suutinta, jonka kriittisen osan läpimitta oli 7,3 mm ja suurin poikkileikkausläpimitta suuttimen laajenevassa osassa oli 8,7 mm, jossa kohdassa höyry oli ylikuumennetussa tilassa hieman normaalipainetta ylittävässä paineessa ja höyryn maksiminopeus oli 607 m/sek. Kapeinman ja leveimmän osiin välinen etäisyys oli 22,1+ mm. Polymeeriliuoksen suulakepuristamiseen käytettyjen suuttimien läpimitta oli 2 mm.A nozzle as shown in the drawing was used with a critical part diameter of 7.3 mm and a maximum cross-sectional diameter in the expanding part of the nozzle of 8.7 mm, where the steam was in the superheated state at a pressure slightly above normal pressure and the maximum steam velocity was 607 m / sec. The distance between the narrowest and widest parts was 22.1+ mm. The diameter of the nozzles used to extrude the polymer solution was 2 mm.

Yhden tunnin käytön jälkeen saatiin 120 kg fibrillejä, joiden pituus oli 6 57452 2 1+-5 mm, näennäinen läpimitta 1+0 mikrometriä ja pinta-ala 8 m /g. Höyryn kulutus oli 2,5 kg yhtä kilogrammaa kohti fibrillejä.After one hour of use, 120 kg of fibrils with a length of 6 57452 2 1 + -5 mm, an apparent diameter of 1 + 0 micrometers and an area of 8 m / g were obtained. Steam consumption was 2.5 kg per kilogram of fibrils.

Esimerkki 3 Tämä esimerkki koskee fibrillien valmistamista emulsiosta, joka oli muodostettu polypropyleenin liuoksesta n-pentaanissa ja vedestä. Käytetyn polypropyleenin M.I.-luku oli 10. Polypropyleenin pitoisuus emulsiossa oli 50 grammaa litraa kohti emulsiota.Example 3 This example relates to the preparation of fibrils from an emulsion formed from a solution of polypropylene in n-pentane and water. The polypropylene used had an M.I. of 10. The polypropylene content of the emulsion was 50 grams per liter of emulsion.

N-pentaanin ja veden painosuhde emulsiossa oli 1. Käytettiin piirustuksessa esitettyä laitetta, jossa kaasuvirtaukseen tarkoitetun suuttimen kriittisen kohdan läpimitta oli 11,5 mm, maksimiläpimitta suuttimen laajenevaan osaan päätekohdassa oli 11,7 mu ja kriittisen ja maksimiläpimittaisen kohdan välinen etäisyys oli noin 21 nm.The weight ratio of N-pentane to water in the emulsion was 1. An apparatus as shown in the drawing was used in which the critical point of the gas flow nozzle was 11.5 mm, the maximum diameter of the expanding part of the nozzle at the end point was 11.7 mu and the distance between the critical and maximum diameter was about 21 nm.

Emulsiota suulakepuristettiin 155°C lämpötilassa ja paineen ollessa 21,U kp/cn? kahdeksan lieriömäisen suuttimen lävitse, jotka oli asennettu symmetrisesti supis-tuva-laajeneva-tyyppisen suuttimen päätekohdan (maksimikohdan) ympäri, jolloin jokaisen suuttimen läpimitta oli 2 mm.The emulsion was extruded at a temperature of 155 ° C and a pressure of 21, U kp / cn? through eight cylindrical nozzles mounted symmetrically around the end point (maximum point) of the shrink-expandable-type nozzle, each nozzle having a diameter of 2 mm.

Emulsiota syötettiin näiden kahdeksan suuttimen lävitse kokonaisvirtausnopeu-den ollessa 2200 kg/h» Höyryn virtausnopeus oli 300 kg/h. Höyrynä käytettiin kuivaa kyllästettyä höyryä, jonka paine suuttimen supistuvan osan sisääntulokohdassa oli 2 o 6 kp/cm ja lämpötila 200 C.The emulsion was fed through these eight nozzles at a total flow rate of 2200 kg / h »The steam flow rate was 300 kg / h. The steam used was dry saturated steam with a pressure at the inlet of the shrinking part of the nozzle of 2 o 6 kp / cm and a temperature of 200 C.

Näissä olosuhteissa höyryn paine suuttimen laajenevan osan päätekohdassa oli hieman, so. joitakin mn Hg suurempi kuin normaali ilmakehän paine ja höyryllä oli maksiminopeus 715 m/sek mikä vastasi olosuhteita kriittisen kohdan ylävirran puolella.Under these conditions, the vapor pressure at the end of the expanding portion of the nozzle was slightly, i. some mn Hg higher than normal atmospheric pressure and the steam had a maximum velocity of 715 m / sec which corresponded to the conditions upstream of the critical point.

Yhden tunnin käytön jälkeen saatiin 150 kg fibrillejä, joiden pituus oli 1,5-2,5 nm, keskimääräinen (näennäinen) läpimitta 20 mikrometriä ja aninaispinta-2 ala U,1 m /g. Höyryn kulutus oli 2 kg/kg kohti kuituja.After one hour of use, 150 kg of fibrils with a length of 1.5-2.5 nm, an average (apparent) diameter of 20 micrometers and an anine surface area of 2, 1 m / g were obtained. The steam consumption was 2 kg / kg per fiber.

Esimerkki 1+ Tämä esimerkki koskee fibrillien valmistusta kaksifaasi-polymeerikoostumuk-sesta, jolloin toinen faasi muodostuu sulatetusta polyteenistä (M.I. = 5) ja sisältää nestemäistä n-heksaania ja toinen faasi muodostuu nestemäisestä n-heksäänistä, joka sisältää polyteeniä liuenneena, ensimnäisen faasin ollessa tasaisesti disper-goituneena jälkimmäiseen faasiin. Tällainen kaksifaasikoostumus saatiin kuumenta-maila polyteenin liuosta n-heksaanissa 200°C lämpötilassa ja 17 k/cm paineessa. Näissä lämpötila- ja paineolosuhteissa kaksifaasikoostumusta suulakepuristettiin esimerkissä 1 esitetyn laitteen kahdeksan suuttimen lävitse kokonaisvirtausnopeuden ollessa 1200 kg/h. Kaasuvirtana käytettiin höyryä, jonka lämpötila oli 205°C ja paine 18 kp/cm suuttimen supistuvan osan sisääntulokohdassa, virtausnopeudella 300 kg/h.Example 1+ This example relates to the preparation of fibrils from a two-phase polymer composition, wherein the second phase consists of molten polyethylene (MI = 5) and contains liquid n-hexane and the second phase consists of liquid n-hexane containing polyethylene in solution, the first phase being uniformly dispersed. -wound to the latter phase. Such a two-phase composition was obtained by heating a solution of polyethylene in n-hexane at a temperature of 200 ° C and a pressure of 17 k / cm. Under these temperature and pressure conditions, the biphasic composition was extruded through the eight nozzles of the apparatus shown in Example 1 at a total flow rate of 1200 kg / h. The gas flow used was steam at a temperature of 205 ° C and a pressure of 18 kp / cm at the inlet of the shrinking part of the nozzle, at a flow rate of 300 kg / h.

7 57452 Höyryn paine suuttimen laajenevan osan päätekohdassa, jossa tapahtui iskeytyminen suulakepuristettuun polymeerikoostumukseen, oli hieman suurempi kuin normaali ilmakehän paine ja kaasuvirralla oli maksiminopeus noin 900 m/sek.7 57452 The vapor pressure at the end of the expanding portion of the nozzle where the impact on the extruded polymer composition occurred was slightly higher than the normal atmospheric pressure and the gas flow had a maximum velocity of about 900 m / sec.

Yhden tunnin käytön aikana saatiin 150 kg fibrillejä, joiden pituus oli 2-2,5 nm, näennäinen läpimitta noin 25 mikrometriä ja ominaispinta-ala 8 m /g. Höyryn kulutus oli 2 kg kilogrammaa kohti fibrillejä.During one hour of use, 150 kg of fibrils with a length of 2-2.5 nm, an apparent diameter of about 25 micrometers and a specific surface area of 8 m / g were obtained. Steam consumption was 2 kg per kilogram of fibrils.

Claims (3)

8 57452 Patenttivaatimukset;8 57452 Claims; 1. Menetelmä paperin valmistamiseen soveltuvien synteettisten fibrillien tai mikrokuitujen valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan kuituja muodostavien termoplastisten polymeerien liuoksia, emulsioita tai dispersioita suulakepuriste-taan suuttimen (5) läpi sellaisissa olosuhteissa, että tapahtuu nesteväliaineen äkillinen höyrystyminen suulakepuristusvyöhykkeessä, ja suulakepuristettu polymeeri hajotetaan, suuttimesta poistumisen jälkeen, kaasu- tai höyryvirralla, joka kulkee supistuva-laajeneva-tyyppisen, esim. De Laval-tyyppisen suuttimen (l) läpi ja kohtaa suulakepuristetun polymeerin suurella nopeudella ja kulmassa suulake-puristussuunnan suhteen, tunnettu siitä, että polymeeriliuokset, -emulsiot tai -dispersiot suulakepuristetaan suuttimen (l) laajenevaan osaan (U).A process for the production of synthetic fibrils or microfibers suitable for the production of paper, which comprises extruding solutions, emulsions or dispersions of fiber-forming thermoplastic polymers through a nozzle (5) under conditions such that extrusion is extruded after extrusion, , with a gas or vapor stream passing through a nozzle (1) of the shrinkable-expanding type, e.g. De Laval type, and encountering the extruded polymer at high speed and at an angle to the extrusion direction, characterized in that the polymer solutions, emulsions or dispersions are extruded into the expanding part (U) of the nozzle (l). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeeriliuos, -emulsio tai -dispersio suulakepuristetaan laajenevan osan (U) siihen vyöhykkeeseen, jossa väliaine saavuttaa sillä suuttimen laajenevan osan ylävirran puolella olevien termodynaamisten olosuhteiden mukaisen suurimman nopeutensa.Method according to Claim 1, characterized in that the polymer solution, emulsion or dispersion is extruded into the zone of the expanding part (U) in which the medium reaches its maximum velocity under the thermodynamic conditions upstream of the expanding part of the nozzle. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeeriliuos, -emulsio tai -dispersio suulakepuristetaan suuttimen laajenevan osan päätekohdassa tai sen välittömässä läheisyydessä (M. k. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeeriliuos tai -dispersio suulakepuristetaan lukuisten suuttimien (5) läpi, jotka on sovitettu suuttimen (l) laajenevan osan (i+) ympäri, jonka läpi väliaine virtaa.Process according to Claim 1, characterized in that the polymer solution, emulsion or dispersion is extruded at or in the immediate vicinity of the end point of the expanding part of the nozzle (M. k. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that through nozzles (5) arranged around the expanding part (i +) of the nozzle (1) through which the medium flows.
FI753215A 1974-11-19 1975-11-14 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SYNTHETIC FIBER FOER PAPPER FI57452C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT29594/74A IT1030809B (en) 1974-11-19 1974-11-19 IMPROVEMENTS IN THE PREPARATION OF SYNTHETIC FIBERS FOR PAPER
IT2959474 1974-11-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI753215A FI753215A (en) 1976-05-20
FI57452B FI57452B (en) 1980-04-30
FI57452C true FI57452C (en) 1980-08-11

Family

ID=11228063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI753215A FI57452C (en) 1974-11-19 1975-11-14 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SYNTHETIC FIBER FOER PAPPER

Country Status (21)

Country Link
JP (1) JPS6020483B2 (en)
AR (1) AR212326A1 (en)
AT (1) AT342180B (en)
AU (1) AU502010B2 (en)
BE (1) BE835675A (en)
BR (1) BR7507649A (en)
CA (1) CA1062418A (en)
DE (1) DE2551532A1 (en)
DK (1) DK139535B (en)
ES (1) ES442742A1 (en)
FI (1) FI57452C (en)
FR (1) FR2292060A1 (en)
GB (1) GB1471097A (en)
IL (1) IL48492A (en)
IN (1) IN143677B (en)
IT (1) IT1030809B (en)
NL (1) NL185858C (en)
NO (1) NO139490C (en)
SE (1) SE412609B (en)
SU (1) SU1628860A3 (en)
ZA (1) ZA757242B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1087746B (en) * 1977-10-12 1985-06-04 Montedison Spa DEVICE FOR THE PREPARATION OF FIBROUS MATERIAL SUITABLE FOR THE MANUFACTURE OF SYNTHETIC PAPER
DE3308626C2 (en) * 1983-03-11 1986-02-20 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Process for the production of fibrids from thermoplastics
DE4040242A1 (en) * 1990-12-15 1992-06-17 Peter Roger Dipl Ing Nyssen METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING FINE FIBERS FROM THERMOPLASTIC POLYMERS
EP1176255A1 (en) 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
WO2024031105A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08 Matregenix, Inc. Electrospinning systems for mass production of nanofibers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE787033A (en) * 1971-08-06 1973-02-01 Solvay

Also Published As

Publication number Publication date
BE835675A (en) 1976-05-18
FI753215A (en) 1976-05-20
FI57452B (en) 1980-04-30
ES442742A1 (en) 1977-04-16
ATA874075A (en) 1977-07-15
SE7512868L (en) 1976-05-20
IT1030809B (en) 1979-04-10
SU1628860A3 (en) 1991-02-15
JPS5175110A (en) 1976-06-29
FR2292060B1 (en) 1977-12-16
ZA757242B (en) 1976-10-27
DE2551532C2 (en) 1987-08-06
IL48492A0 (en) 1976-01-30
AT342180B (en) 1978-03-28
BR7507649A (en) 1976-08-10
NL185858B (en) 1990-03-01
IN143677B (en) 1978-01-14
CA1062418A (en) 1979-09-18
NO139490C (en) 1979-03-21
SE412609B (en) 1980-03-10
FR2292060A1 (en) 1976-06-18
NO753815L (en) 1976-05-20
IL48492A (en) 1977-12-30
NL185858C (en) 1990-08-01
DK139535B (en) 1979-03-05
AU8671875A (en) 1977-05-26
DK515675A (en) 1976-05-20
JPS6020483B2 (en) 1985-05-22
AR212326A1 (en) 1978-06-30
GB1471097A (en) 1977-04-21
DE2551532A1 (en) 1976-05-20
AU502010B2 (en) 1979-07-12
NO139490B (en) 1978-12-11
DK139535C (en) 1979-08-20
NL7513347A (en) 1976-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4211737A (en) Process for producing synthetic fibers for use in paper-making
US2988469A (en) Method for the production of reticulated webs
SU618056A3 (en) Nonwoven fibre filter
GB922698A (en) Novel fibrous products
US3959421A (en) Method for rapid quenching of melt blown fibers
DE2053918B2 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF CURLED FEDES FROM SYNTHETIC HIGH POLYMER
JPS6056825B2 (en) Manufacturing method of nonwoven fabric
US20090039565A1 (en) Process for producing fibers and their uses
FI57452C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SYNTHETIC FIBER FOER PAPPER
CA1038571A (en) Attenuating melt-extruded filaments with converging non-symmetrical gas streams
US4210615A (en) Manufacture of thermoplastics fibrids
CA1155264A (en) System and method for dispersing filaments
JPS59168117A (en) Polyacrylonitrile filament and fiber and continuous production thereof
US4174416A (en) Tubular plastics material net having corrugations
US6177035B1 (en) Method for producing cellulose shaped bodies
US3736211A (en) Two-planar deflector for dispersing and depositing nonwoven filamentary structures
DE2148978A1 (en) Method and device for bringing fluids into contact and for the exchange of substances and heat between them
US3308503A (en) Mixing device for spinnerettes
US3531347A (en) Method and apparatus for bonding battings of cross-lapped webs of continuous filaments
US3798100A (en) Apparatus for making spunbonded fabrics
US3061401A (en) Process for producing synthetic bast of linear polymeric thermoplastic material
US3562771A (en) Process for preparation of continuous filament nonwoven webs
CA1114120A (en) Device or apparatus for preparing fibrous materials suitable for the manufacture of synthetic paper
JP4594929B2 (en) Method for forming uniformly distributed material
JPH059803A (en) Method for forming yarn, hollow yarn, flat foil and hose-like foil and apparatus for them

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: MONTEDISON S.P.A