KR100364162B1 - 압출장치와방법및압출된열가소성중합체 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 폴리비닐 알코올은 스크류- 및-배럴 압출기에서 이후의 처리를 위해 섬유 또는 펠릿으로, 또는 수용성 필름(9)로 직접 처리되며, 스크류에 도포된 비-점착성 피복제에 의해 달성된 느린 온도 상승 및 온화한 혼합 반죽 작용을 갖는다.

Description

압출장치와 방법 및 압출된 열가소성 중합체
단일 및 다중(예를 들어, 쌍축) 스크류 공급 장치는 공지이며, 이 장치에 의해 유기 중합체의 조성물은 압출 또는 성형용 다이(die) 또는 모울드 어셈블리에 운반될 수 있다. 스크류(들)는 배럴 내에 장착되고, 회전하여 스크류 플라이트(flight)파 배럴을 따라 조성물을 운반하도록 한다. 또한, 이러한 스크류 샤프트의 골지름(root diameter)이 스크류의 길이에 따라 변화되어, 조성물이 배럴을 따라 이동하는 동안에, 압출 또는 성형용 소재의 제조 에 필수적인 가변의 압축 및 가열되도록 할 수 있다.
일부 유기 중합체는, 특히 이들이 과도하게 절단되거나 분쇄되는 경우에 이러한 압축으로부터의 손상에 대해 다른 유기 중합체보다 더욱 민감하다. 예를 들어, 특정 등급의 폴리비닐 알코올은 분해되어 투명한 가요성 필름이 되어야 하는 제품을 혼탁하고 경질의 제품으로 되게 할 수 있다, 이러한 분해는 교차-결합에 의한 것이다. 따라서, 상기 소재를 분쇄시키기 않고, 필수적으로 그러한 가열 및 작업 구역을 통과시키는 것이 바람직할 것이다.
다층의 동시-압출된 필름은 예를 들어, 국제출원 PCT/WO93/22125에 기술된 바와 같이, 대체로 서로 상이하나 세밀하게는 상호 협조적인 특성을 가지는, 평행의 새롭게 압출된 필름을 결합시키기 위한 수단을 구비한 다수개의 상기 장치를 평행하게 제공함으로써 제조될 수 있다.
프랑스 특허출원 제1284924호에는 다이, 및 다이를 통해 플라스틱 또는 고무소재를 공급하기 위한 배럴 공급 압출기를 포함하는 압출 장치가 기술되어 있다. 상기 스크류는 PTFE 이지만, 배럴은 압출되는 물질에 대해 PTFE보다 높은 마찰계수를 갖는다. 상기 장치는 PTFE-피복된 노즐을 구비한다.
미국특허 제356465l호에는 엘라스토머 압축기의 혼합 부재가 비점착성 플루오로탄소 수지 표면을 가질 수 있음이 기술되어 있다.
고점도를 갖는 저밀도 선형 폴리올레핀 물질의 압출에 대하여, 유럽특허공개 제0078515호에는 실린더형 내부를 한정하고, 스크류 나사의 골 표면이 낮은 마찰계수의 표면 코팅을 갖는 나선형 스크류 플라이트를 구비한 압출기 스크류를 포함하는 압출기 하우징을 가지는 회전식 압출기가 기술되어 있다.
유럽특허출원공개 제0080664호에는 압출기 스크류가 공급 구역, 혼합 구역, 균질화 구역, 수송 구역등을 제공하는 압출기의 배럴을 따라 부된 배기부 통로가 기술되어 있다.
본 발명은 압출 및 성형 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 중합체 제품 및 소재 예를 들어, 중합체 시트, 필름 및 기타 형태의 압출 또는 성형에 사용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 그 자체가 특징의 신규한 특성을 갖는 중합체로 확대된다.
도 1은 비점착성 피복제(미도시됨)로 피복된 단일 스크류 공급기를 도시한 것으로, 도 1a는 스크류의 각 플라이트에 대한 숫자 적용 방법을 나타내며, 도 1b는 각 플라이트에 대한 나사 깊이 및 골지름, 및 실시예 온도를 도시한 표이다.
도 2 은 폴리비닐 알코올에 대해 적합한 압출 라인을 도시한 도면이다.
도 3근 어댑터 및 스파이더 다이를 포함하는 다이 어셈블리를 구비한 압출기의 단부를 도시한 도면이다.
본 발명에 따르면, 다이, 및 상기 다이를 통해 유기 중합체 조성물(예: 임의의 슬립핑제(slip agent) 및 임의의 가소제와 함께 폴리비닐 알코올(PVOH) 또는 폴리알킬렌)을 공급하기 위한 배럴 스크류 공급기를 포함하는 압출장치는, (단일 또는 다중)스크류가 조성물에 대해 배럴보다 작은 접착력을 나타내고, 상기 다이가 마찰-감소 표면을 가지며, 폴리비닐 알코올에 대한 스크류의 동적 마찰 계수가 다이의 동적 마찰 계수보다 작은 것을 특징으로 한다. 상기 스크류는 적어도 표면의 일부 및 바람직하게는 실질적으로 전부에 200kPa 미만, 바람직하게는 100kPa 이하, 보다 바람직하게는 50kPa 이하의 캐스팅된 폴리비닐 알코올에 대한 실온 접착 강도를 가질 수 있다. 이러한 접착 감소 표면은 스크류로 제조되는 소재의 특성일 수 있고, 피복 예를 들어, 플루오로탄소일 수 있으며, 바람직하게는 적어도 240℃까지 사용될 수 있다. 상기 피복은, 바람직하게는, 특이적 미끄럼성 피복제라기 보다는 비점착성 피복제일 수 있다. 또한, 배럴이 바람직하게는 비점착성이고 동시에 미끄럼성인 피복제로 피복되는 경우에, 상기 배럴은 여전히 PVOH에 대해 스크류가 갖는 마찰 계수보다 더 높은 마찰 계수를 가져야 하지만, 그 반대의 경우도 생각할 수 있다(배럴이 스크류보다 더 미끄럽다). 본 명세서에서, PVOH가 참조 물질 또는 특정 공급물로서 언급되는 경우에, PVOH는 100000 내지 120000(갯수-평균) 및 200000 내지 300000(중량-평균)의 분자량인 것으로 간주된다.
폴리비닐 알코올에 대해 측정된 스크류 표면의 실온에서의 동적 마찰 계수는 0.2 미만, 바람직하게는 0.15 미만, 더욱 바람직하게는 0,12 미만, 매우 바람직하게는 0.11 미만일 수 있으며, 0.06 만큼 낮을 수 있다(이와 비교하여, 피복되지 않은 강철 스크류는 0.34의 마찰 계수 및 540 N/inch2, 즉 865kPa의 결합 강도를 갖는다).
폴리비닐 알코올에 대해 측정된 다이의 실온에서의 동적 마찰 계수는 다이에서의 배압(back pressure)을 최소화하기 위해서 0.2 미만, 바람직하게는 0.15 미만 예를 들이, 0.13 미만일 수 있다. 다이는 바람직하게는 비점착성이며, 윤활성이다. 다이 표면상에 캐스팅된 PVOH의 접착 강도는 바람직하게는 150kPa 미만, 더욱 바람직하게는 80kPa 미만, 바람직하게는 50kPa 미만이다. 상기 다이는 생성물이 인출되어 관형 필름을 형성하거나, 6mm 직경의 섬유가 3mm로 압출되어 재가공을 위해 펠릿으로 절단되는 맨드렐(mandrel)을 구비한 스파이더 다이일 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급된 바와 같은 장치에서 압출가능한 유기 중합체 조성물을 가공하는 방법을 포함한다. 상기 조성물은 폴리비닐 알코올을 함유할 수 있다. 바람직하게는 조성물을 배럴과 다이를 통과시키는 데에 있어서 수행되는 작업은 (양자 어느 것이든) 피복되지 않은 강철 배럴 또는 다이를 통해 동일한 조성물을 통과시키는데 수행되는 작업의 1/4, 또는 더욱 바람직하게는 1/8을 어느 경우에도 초과하지 않는다.
상기 피복제는 배럴을 통하여 소재를 운반하는데 있어 기계적 에너지의 소모를 감소시기며, 특히 전단응력(shear) 손상에서 소모되는 기계적 에너지를 감소시킨다. 이는 쥴 온도(Julean temperature) 상승을 감소시켜, 중합체 조성물의 결정화를 유발시키지 않을 정도의 충분히 낮은 온도를 유지시키기 위한 부가의 팬냉각(또는 슬립핑제)필요성을 감소시키는 것을 의미한다.
상기 피복제는 플루오로탄소 소재와 같은 탄소-함유 비점착성 피복제를 함유하는 것이 적합할 수 있다. 상기 피복은 종래의 방법으로 스크류에 피복되는 것이 적합하다. 각각의 경우에 프라이머가 예를 들어, 피복제의 접착 및 내구성의 목적, 및 탄성과 같은 특성을 부여하기 위해 피복에 앞서 도포될 수 있다.
조성물이 접촉하게 되는 스크류의 모든 표면은 실질적으로 접착-감소 피복제로 피복되는 것이 바람직하다. 상기 방법에서, 폴리비닐 알코올(PVOH)과 같은 전단응력-민감 중합체는 지금까지 보다 매우 온화한 방법으로 가공되었고, 스크류가 배럴 내에서 회전하고 반죽 같은 조성물이 지체(drag) 및 소용돌이 없이 배럴을 통과할 때, 스크류의 플라이트에서 중합체를 "롤링(rolling)"과 유사한 것으로 여겨지는 작용에 의해, 설명된 바와 같이 이러한 중합체가 접하기 쉬운 과도한 전단응력에 의해 야기되는 제어되지 않는 분해의 위험성을 회피할 수 있다.
하나의 특정 형태에서, 압출기의 배럴 벽이 추가적으로 또는 선택적으로 그 표면의 적어도 일부에 접착-감소 피복제, 적절하게는 상기한 피복제와 유사한 형태이고, 바람직하게는 약간 탄성이며, 적어도 300℃까지 유용한 피복제로 피복될 수 있다. 바람직하게는, 배럴 벽이 피복되지 않거나 피복되는 경우에 PVOH에 대해 스크류의 동적 마찰계수를 초과하는 동적 마찰 계수를 갖는다.
바람직하게는, 하나 이상의 압출 스크류가 배럴 내에 회전하도록 내장되고, 배럴을 조절된 온도로 또는 배럴의 길이를 따라 일련의 온도로 유지시키기 위한 온도 조절 수단이 구비되는 것이 바람직하며, 상기 배열은 배럴 내의 조성물에 의해획득되는 대부분의 열에너지가 온도 조절 수단에 의한 외부 가열에 의한 것이 되도록 형성된다.
상기는 본 발명에 따른 장치의 신규한 작동 모드에 의해 가능하다. 종래에는 스크류가 회전하는 동안, 중합체가 배럴 및 스크류 양자 모두와 결합하는 경향이 있으며, 이러한 결합에 대해 스크류를 회전시키는데 수행되는 일이 중합체를 전단변형(shearing) 및 리핑(ripping)시키고, 중합체를 가온하는데 모두 소비된다. 본 장치에서의 중합체는 (피복된)스크류와 결합되지 않으므로, 그 처리는 중합체를 리핑시키는데 최소의 에너지를 소산하는 롤링 또는 혼합반죽(kheading) 작용의 형태를 취하며; 이이 필요한 연화 온도는 종래에 내부적으로 발생되는 열과 비교하여, 중합체를 통해 더욱 조절가능하고, 예측가능하며, 균일하게 분산되는 것으로써 바람직한 외부 공급 열에 의해 유지될 수 있다. 상기 정의를 다른 표현으로 설명하면, 비율(ratio)(내부적으로 발생된 열)/(외부적으로 공급된 열)이 1 미만, 바람직하게는 0.1 미만이다. 상기 비는 가능한 낮아야 한다. 종래 기술의 일부 실시예에서, 외부적으로 공급되는 열을 "콜(call)" 하기 위해 구비된 온도 조절기가 실제적으로 그러한 작용을 하지 않았다. 즉, 상기 비가 무한하고, 종래기술에서는 때때로 내부적으로 발생된 과잉의 열을 제거하기 위해 냉각 팬이 제공되어야 했다.
상기 온도는 전체적으로 소위 "분해 온도"(일반적인 PVOH에 대해 약 180℃)를 초과해야 하며, 최고 온도는 "결정 용융점"(일반적으로 230℃)을, 즉, 바람직하게는 절대 온도 등급으로 3% 이하, 더욱 바람직하게는 1%를 초과해야 하나, 가교 결합 및 화학적 분해 온도 미만에서 잔류하는 것이 바람직하다. PVOH는 하기식으로표현된다:
Figure pct00001
본 발명은 PVOH 예를 들어, 고온수 용해성(완전히 가수분해된) PVOH를 압출 또는 성형에 적용할 수 있으며, 단일-필름 압출을 위한 "스파이더" 다이, "위도우 피긴(widows peak)" 다이 및 캐스팅 압출 다이 예를 들어, 이미 언급된 출원 제 WO93/22125호, 사출 성형, 블로우 성형, 진공 성형 및 팽윤(예를 들어, 발포)성형에서 기술된 형태의 동시압출 다이와 같은 광범위한 다이 및 모울드(경우에 따라, 동일한 효과를 달성시키기 위해 본래 비점착성 미끄럼성 재료일 수 있거나 피복될수 있다)에서, 상기 중합체의 가공성을 개선시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법을 수행하기 전에 상기 조성물은 13 내지 27 중량%의 가소제, 바람직하게는 3 내지 7%의 물, 및 10 내지 20%의 글리세롤을 함유하고, 상기 방법에서 조성물이, (i) 225℃에서 성형시킨 다음, 수중에서 실온으로 48 시간 동안 저장시킨 경우에, 상기 방법의 수행 전의 조성물의 팽윤도가 상기 방법의 수행한 후의 조성물의 팽윤도의 110%를 초과하지 않는 성질, 및/또는 (ii) 상기 (i)에서 팽윤시키고 건조시킨 후의 조성물 내의 수용성 소재의 비율이, 상기 방법을 수행하는 동안에 절반 미만으로 감소되는 성질, 및/또는 (iii) 상기 조성물의 질량 유량이 상기 방법에 의해 5%이상 개선되는 성질, 및/또는 (iv) 상기 조성물의 Mn 분자량의 증가가 상기 방법에 의해 10% 이하로 증가되는 성질을 포함한다. 공급스크류의 배럴 내의 중합체 조성물의 체류시간은 종래의 일반적 목적의 스크류, 또는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌의 압출시에 사용되는 스크류를 통해 공급되는 기타 플라스틱 물질과 비교하는 경우에 상대적으로 예를 들어, 1 분 이상 길다.
공급 구역 다음에, 배럴은 일련의 온도 구역에서 길이를 따라 다른 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 배럴 길이의 절반 이상을 포함할 수 있는 최초의 3 또는 4개의 구역에서, 온도는 한 구역에서 다음 구역으로 서서히 증가된다. 다음. 압축 구역이 적절하게 제공되어, 스크류 샤프트의 골지름이 증가되고, 및/또는 스크류의 피치는 감소되어, 하나 이상(적합하게는 약 3 또는 4개)의 스크류의 플라이트에 연장된다. 배럴 내의 최대온도는 압축 구역에서 또는 그 부근에서 도달되는 것이 적합하고, 온도-증가 구역 이탈시에 비해 1 내지 3% 더 높을 수 있다(절대 온도 등급). 조성물의 부피는 예를 들어, 압축 구역에서 1/3로 감소되는 것이 적합하다; 즉, 연속적인 공급원료 흐름 중 1㎖ 성분이 압축 구역에 도달되면 단지 2/3㎖만을 차지하게 된다. 이러한 부피 감소는 가공의 가혹성(harshness)을 측정하는 것이며, 따라서 50%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
상기 압축 구역 다음에, 탈휘발 구역이 제공되는 것이 바람직하며, 여기서 상기 조성물이 실질적으로 하나 이상(적합하게는 약 2 또는 3개)의 스크류의 플라이트상으로 팽창되고, 온도는 압축 구역과 거의 동일하게(바람직하게는 3% 이내, 예를 들어, 1% 이내) 유지된다. 따라서, 상기 소재는 자연스럽게 팽창되며, 이를 위해 충분한 예비 체적이 제공된다. 기체는 탈휘발 구역으로부터 임의로 진공 추출기에 의해 배기되는 것이 적합하다.
따라서, 탈휘발 구역은 그 내부의 재료가 압축하에 있지 않을 정도로 충분히 넓은 것이 바람직하며 따라서, 스크류의 나사 깊이 및/또는 피치는 공급 구역에서 보다 탈휘발 구역에서 더욱 크다.
탈휘발 구역의 하부에 펌프 구역이, 하나 이상(적합하게는 약 5 또는 6)의 스크류의 플라이트에 걸쳐 구비되는 것이 적합할 수 있으며, 이로써 조성물이 압축없이, 그리고 압축 구역으로부터 3% 이상의 온도 변화 없이 배럴로부터 다이 유입구로 운반된다. 스크류는 배럴의 단부를 지나 돌출하여(예를 들어 1/4 내지 1 피치) 소재를 외부로 밀어내는 것이 바람직하며, "노우즈(nose)"가 스틱킹(sticking), "소용돌이(spiraling)" 또는 휘핑 코닝(whipping coring) 효과를 회피하도록 구비되는 것이 바람직하다.
스크류 속도는 지나치게 빠르지 않아야 하며, 그렇지 않으면 조성물의 전단변형 및 초과작업을 초래할 수 있다. 단일-스크류 압출기에 대해, 약 50 r.p.m.이하, 예를 들어 약 15 내지 20 r.p.m.의 스크류 속도를 사용하는 것이 적합하다. 그러나, 조성물은 스크류의 시작부에서 가용 부피의 절반 이하를 차지하도록 충분히 낮은 속도로 배럴 스크류 공급 장치의 상류 말단부에 공급시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 효과적으로 자가-제거하는(self-purging) 시스템이 되도록 하는 것으로 밝혀졌다. 이는 스크류 또는 배럴의 정지시에 열가소성 하제(purgative) 또는 연마제를 도입할 필요성이 없기 때문에, 피복제의 손상에 대한 위험성을 제거하고, 세척 횟수를 감소시킨다.
조성물이 압출되는 다이 어셈블리는 적어도 일부의 내부 표면에 대해 마찰-감소 표면을 갖는다. 압출가능한 조성물이 접촉되는 다이 어셈블리의 실질적인 모든 표면은 마찰-감소 표면인 것이 바람직하다. 이는 적합한 피복제에 의해 매우 용이하게 달성된다. 상기 다이 어셈블리(출발시에 어댑터를 포함하는)는, 바람직하게는 출구를 제외하고 40° (예를 들어, 25° )(원추형 반각) 초과의 각으로 좁아지거나 넓혀지지 않는 것이 바람직하다, 즉, 종래 기술의 "페퍼 포트(pepper pot)"가 생략되며, 페퍼 포트에 의해 가해지는 여분의 작업이 불필요하고 사실상 유해한 것으로 밝혀졌다. 상기에서 제시된 바와 같이 배럴의 단부를 지나서 스크류가 돌출하는 경우, 스크류는 상기 경우에 다이 어셈블리 특히, 존재한다면 어댑터내로 돌출될 것이다.
본 발명은 PVOH와 같은 민감한 중합체를, 고품질의 시트, 필름 및 기타 형태로 연속적므로 가공하는 것으로 밝혀졌다. 특히 언급될 수 있는 상기 형태중 하나는 구멍(직경 6mm)을 통해 지속적으로 압출되고, 인출되고(직경 3mm로 연신), 냉각되며, 공지의 방법으로 절단용 블레이드에 의해 펠릿화될 수 있다. 중합체 펠릿은 저장 및 수송에 안정적인 것으로 밝혀졌으며, 실질적으로 감소된 기체 내포물을 갖는 것으로 나타난다. 상기 섬유/펠릿 소재는 하나 이상의 하기 성질을 가지므로써 특이한 특성을 갖는다:
(i) 상기 폴리비닐 알코올이 착색제, 실리카, 글리세롤 및/또는 물 이외에 다른 침가제를 전혀 함유하지 않는 성질;
(ii) 225℃에서 성형하고 증류수에서 실온으로 48 시간 동안 저장한 후에, 팽윤도가 40%(바람직하게는 42%)를 초과하는 성질;
(iii) 상기 (ii)에서와 같은 팽윤 및 건조 후에, 상기 폴리비닐 알코올이 5.8 질랑% 내지 6.6 질량%(바람직하게는 6.0% 내지 6.4%)의 수용성 소재를 함유하는 성질;
(iv) 225℃에서, 10kg의 공칭 하중하에서, 직경 4.2mm인 다이를 통과하는 경우에, 폴리비닐 알코올의 질량 유량이 20g/분 이상인 성질.
다음, 상기 펠릿은 바람직하게는 본 발명에 따른 접착-감소 피복제로 스크류의 표면의 일부 또는 전부가 피복되는 표준 열가소성 스크류 장치, 또는 훨씬 더 바람직하게는 표준 비-피복 장치(여기서, 표준은 바람직하게는 스파이더 다이가 사용되는 경우, 상기 다이가 (조성물이 스파이더 뒤에서 스스로 효과적으로 서로 밀착하도록) 조성물 두께의 10배 이상 예를 들어, 50배 이상이 되도록 스파이더 뒤에서 하향으로 연속하는 점을 제외하고는 표준이다)를 사용하여 나중에 다시 압출되거나 성형될 수 있다. 펠릿(및 전구체 섬유)은 표준 비피복 스크류로 압출되는 경우에, 농화되지 않고 틱소트로픽(thixotropic)되지 않는데 특징이 있다.
또한, 본 발명은 섬유 또는 절단된 섬유(즉, 압출된)(이 섬유는13C n.m.r.에 의해서 탄소-탄소 이중 결합을 검출할 수 없다)의 형태의 폴리비닐 알코올과 같은 상기 언급된 바와 같이 가공된 유기 중합체를 제공한다. 이러한 이중 결합은 중합체 골격의 열적 탈수반응에 기인하며, 가교 결합에 대한 전구물질이다. 따라서, 이미 압출된 생성물에서 상기 결합의 부재는 가교 결합이 없다는 것을 의미할 뿐만 아니라 특이적으로 온화한 가공 내력을 나타낸다. 따라서, 상기 생성물은 예외적으로 이후 가공에 적합하다. 또한, 하나 이상의 하기 실질을 갖는다.
(i) 상기 폴리비닐 알코올이 착색제, 실리카, 글리세롤 및/또는 물외에 다른 첨가제를 함유하지 않는 성질;
(ii) 225℃에서 성형하고 증류수에서 실온으로 48 시간 동안 저장한 후에, 팽윤도가 40%(바람직하게는 42%)를 초과하는 성질;
(iii) 상기 (ii)에서와 같은 팽윤 및 건조 후에, 상기 폴리비닐 알코올이 5.8 질량% 내지 6.6 질량%(바람직하게는 6.0% 내지 6.4%)의 수용성 소재를 함유하는 성질;
(iv) 235℃에서, 10kg의 공칭 하중하에서, 직경이 4.2mm인 다이를 통과한 폴리비닐 알코올의 질량 유량이 20g/분 이상인 성질.
사용된 PVOH 조성물은 WO 93/22125에 기술된 것일 수 있다.
본 발명은 이제 도면을 참조로 하여 실시예에 의해 기술될 것이다.
기술된 장치에서, 두 개의 등급중 어느 하나의 폴리비닐 알코올이 압출될 수 있다. 함께 2층 필름을 형성하게 되는 경우, 두 등급 모두는 유용한 패키징 및 생물 분해 특성을 갖는 물질을 제공한다. 상기 등급은 다음과 같다:
(a) 냉수 용해성
Figure pct00002
및
(b) 고온수 용해성
Figure pct00003
"Mowiol"은 훼스트(Hoechst)사의 상표명이며, 폴리비닐 알코올이다. 지수 "26", "28"은 점도(20℃에서 4% 수용액의 mPa.s)이고, "88", "98' 및 "99"는 각 등급의 가수분해도 즉, PVOH가 개념상 또는 실제로 기초한 전구물질 (-CH2-CHX)n- 중 가수분해된 X 기의 %를 나타낸다. 가수분해 정도는 냉수-수용성 생성물에 대해 85 를 초과하고, 고온수 수용성 생성물에 대해 97을 초과하는 것이 바람직하다.
상기 성분은 주어진 순서로, 용융점 이상, 단, (a) 73℃ 또는 (b) 110℃를 초과하지 않도록 주의하여 혼합해야 한다.
압출가능한 PVOH를 제조하기 위한 일부 종래 기술의 제형과는 다르게, 이들 모든 성분은 비독성이고, 환경에 무해하다.
크럼(과립) 형태인 상기 생성물을 약 30℃로 냉각시키고, 1mm 체(seive)를 통해 통과시키고, 즉시 또는 48 시간내에 사용한다(그렇지 않은 경우, 진공 밀봉용기로 패킹한다).
생성물은 쌍축-스크류 계량 공급기를 거쳐 스크류가 도 1에 도시된 것과 동일한 배럴-및-스크류 압출기에 공급된다. 길이가 24 피치(각 피치 반복 거리 P = 32mm 이고, 외부 직경 = 32mm 이다)의 단일-출발 스크류는 고정 랜드 L = 6mm의 나사를 갖지만 나사 깊이(TD) 및 골지름(RD)은 다양할 수 있으며, 15 또는 20 r.p.m으로 회전한다. 유입구의 1에서 출구의 24까지 피치에 숫자 표기하고, TD와 RD 및 공정 온도를 도 1b에 표로 나타냈다.
대략 피치 1 내지 11의 초기 혼합은 혼합반죽하는 반죽물과 유사한 크럼에 대해 작용하며, 비단열적으로 즉, 온도를 유지하기 위해 외부 열이 공급되면서 수행되고, 스크류에 의해 공급된 기계적 작업은 도 1b에서 기재된 바람직한 온도에 달하는데 필요로 하는 것 보다 훨씬 적다. "쿠킹(cooking)"이 길어질수록 최종 생성물은 양호하게 되며, 따라서, 도 1b에는 보다 오랜 온도 유지를 위한 여분 구역
Figure pct00004
의 증가가 있다. 구역
Figure pct00005
이 존재하는 경우에, 구역
Figure pct00006
은 예를 들어, 11과 12 사이에 6개 여분의 새로운 피치 11A, 11B ... 11F를 취할 것이다. 조성물은 전진하는 스크류 운송에 반대 방향으로 자가 혼합 반죽하는 경향이 있기 때문에 배럴내의 조성물의 체류시간은 2 내지 3분 정도이다. 체류 시간(느린 가열, 온화한 작업)이긴 것이 유리한 것으로 여겨진다.
도 2는 가공된 PVOH가 어댑터 구역(5)과 다이 구역(6, 7 및 8)(네 구역 모두 230℃)을 포함하는 다이 어셈블리를 통과하여 이동하고, 필요에 따라 상기 온도(도 1에 도시된 온도를 포함)를 유지하는데 필요한 각각의 히터 및 냉각기를 구비한 일반적인 폴리비닐 알코올 압출 라인을 도시한다. 상기 다이는 상업용 패스트-푸드 롤빵의 베이킹에 적합한 등급의 마찰-감소, 즉, "미끄럼성" 플루오로탄소로 피복된다. (이러한 적용을 위해, 230℃에서 견딜 수 있지만, 롤빵 반죽물이 무시할 정도의 마멸 효과를 가짐에 따라 크지 않은 내마모성의 낮은 마찰력이 요구된다.) 실패한 피복제란 230℃를 견딜 수 없는 피복제이다. 상기 피복제는 PVOH에 대해 0.12의 동적 마찰폐수 및 캐스팅된 PVOH에 대해 측정할 수 없을 정도로 작은 실온박리(pull-off) 접착 결합 강도(제곱 인치당 50N 미만, 대략적으로 50kpa 미만으로, 이는 너무 낮아서 박리(peel) 테스트를 수행시키는 의미가 없다)를 가지고, PVOH는 230℃ 작업 온도에서 어떠한 경우에도 연화되기 때문에, 기계적 내마모성은 상기 피복에 있어서 중요한 특성은 아니다.
상기 스크류를 전매 플루오로탄소를 기재로 하는 수성 수지 분산 매질로 약 100㎛의 습식 두께가 되도록 피복시키고, 5분 동안 90℃에서 건조시킨 후, 5분 동안 400℃에서 경화시켜, 20 내지 200㎛, 예를 들어 20 내지 25㎛의 내마모성(=상업용 패스트-푸근 치킨-베이킹 표준), 접착-감소 비점착성(캐스팅된 PVOH에 대한 실온에서의 접착 강도는 50kPa 미만으로 측정할 수 없을 정도로 작다) 부드러운 사틴 왁스-느낌의 플루오로탄소 중합체(이의 PVOH에 대한 실온에서 측정된 μ (동적)은0.10 이고, 이는 250℃까지는 유용하다)를 제조한다. 또 다른 피복제가 가능하나, 프라이머 및 피복제는 240℃이하에서 연화되지 않아야 한다. 상기 목적을 위한 전매 프라이머는 흔히 액체 형태로 일반적으로 통용되고 있으며, 가장 적합한 프라이머 및 피복제는 시행착오에 의해 선택된다. 추가의 대안적인 것으로는 원래 이러한 표면 특성을 갖는 고체 물질이다.
본원에서 접착 강도는 BS EN 26932:1993을 기준으로 하는 박리(pull-off) 시험에 의해 측정된다. PVOH에 대한 접착 강도를 시험하는 2개의 25mm 폭의 샘플 스트립을 PVOH를 사용하여 결합시켜 십자형을 형성시킨다. 시험 표면은 결합을 형성하기 전에 톨루엔으로 탈유지화시킨다. 스트립은 시험면을 위쪽을 향하게 하여 295 ± 15℃로 조절된 고열판(hotplate) 상에 5분 동안 위치시킨다. 폴리비닐 알콜 분말을 결합된 표면상에 분무시킨다. 추가로 3분 동안 가열을 계속한다. 이음부가 형성되며, 견본을 고열판으로부터 제거한다. 제거한 후 즉시, 충분한 압력을 이음부에 가하여 연화된 폴리비닐 알코올을 이음부로부터 스며나오게 한다. 어셈블리를 실온으로 냉각시킨다. 결합 강도를 하기 조건하에서 Lloyd LR 30K 장력계를 사용하여 측정한다:
Figure pct00007
모든 샘플은 PVOH-기재 경계면에서 접착력을 갖지 않는다; 즉, 어느 것도 결합력을 가지지 않는다. "5OkPa 하"와 관련되어 있는 샘플은 최소한의 취급에 결합되지 않을 정도로 매우 약하게 결합된다.
가공 용기 1 및 2에서, 상기한 바와 같이 제조한 크럼을 계랸된 공급기(3)에 공급하고, 상기 공급기로부터 크럼을 20 r.p.m.으로 회전하는 단일 또는 쌍축 스크류에 공급하는 호퍼(hopper)(4)에 77g/분의 속도로 공급한다. 스크류의 구역 1,
Figure pct00008
, 2, 3, D 및 4가 도시되며, 최종 여분의 절반의 피치가, 가공된 재료의 깔끔한 제거를 위해 스크류상에 제공되어, 상기 소재가 전체를 통과하는 데에는 2 내지 3분이 소요된다.
다음, 상기 소재를 저항이 적은 피복된 어댑터(5)에 통과시킨 후, 약 100 미크론의 두께를 갖는 내부적으로 팽창된 튜브("부푼(blown) 필름")를 제조하기 위해 3개의 부분 피복된 다이(6, 7, 8)를 통과시키며, 이들 모두는 230℃로 유지시킨다.
스크류를 16 r.p.m.으로 회전시키고, 온도를 변화시키므로써 유사한 결과가 얻어질 수 있다: 구역 1 = 190℃; 구역 2 = 225℃; 구역 3 = 235℃; 구역 4 = 225℃; 구역 5, 6 및 7 = 230℃; 구역 8 = 225℃. 시행착오로 상이한 등급의 PVOH에 대하여 상기 온도를 최적화할 수 있다.
부푼 필름(9)을 적당한 장력을 유지시키도록 설정된 닙(nip) 롤러(10)에 의해 연신하여 종래와 같이 권취하였다.
도 1에 도시된 단일 스크류에 대한 대안으로서, 쌍축-스크류 압출기가 사용될 수 있으며, 도 2는 쌍축-스크류 압출기를 구비한 본 발명에 마른 압출 라인을도시한다. 두 개의 스크류는 도 1의 것과 동일하게 피복되고, 동일한 일정 피치(43.7mm)를 갖는다. 공급 단부로부터의 집계:
Figure pct00009
각 구역은 도 1b에서와 동일한 온도로 유지된다.
도 3은 관형 필름을 제조하기 위해 어댑터 및 스파이더 다이를 포함하는 다이 어셈블리를 구비한 압출기의 단부를 도시한다. 도 1a의 스크류의 단부가 생략된 배럴로부터 돌출한 임의의 여분dml 절반 피치와 함께 도시된다.
가공된 조성물은 비점착성 플루오로탄소로 피복된 압출기(30)을 통과하며, 원통형상으로부터 20° (원추형 반각) 이상 수렴하지도 않고, 발산하지도 않는다. 압출기(30)는 마찬가지로 내부적으로 피복된 어댑터(5)로 도달하여, 유사한 온화한 수렴 및 발산을 갖는 다이 저부 구역(6)에 도달한다. 이는 강력한 반복 압축 및 감압을 주장하는 종래 기술의 설명과 대조적으로, 조성물을 최소의 기계적 작업으로 수행시킴을 보장한다.
다이 저부 구역(6)은 공기 압력 덕트(18)가 드릴링된 맨드렐(17)을 포함하는 다이 중간 구역(7)에 위치한다. 이 구역을 통과한 후, 압출기(30), 어댑터(5) 및다이 구역(6)으로부터 출현한 조성물은, 조성물의 두께가 모든 맨드렐 둘레에서 일정하도록 보장하는 중앙(centering) 조절기가 구비된 다이 상부 구역(7)으로 이동한다. 구역(8)에서 출현하자 마자, 조성물은 약 100 미크론의 벽두께를 갖는 관형필름으로서 외부 공기 냉각에 의해 냉각될 때까지 팽창된 튜브로서 덕트(18)로부터의 공기 압력에 의해 유지된다. 구역들의 온도는 도 1b에 주어진 바와 같다.
상기 조성물로부터 제조된 필름 대신에 6mm 직경의 섬유가, 상기 압출기(30)로부터 압출될 수 있다; 이러한 섬유는 3mm 직경으로 연신될 수 있고, 추가의 가공을 위해 펠릿으로 절단될 수 있다.13C 핵자기 공명 분광법에 의하면, 펠릿에 탄소-탄소 이중 결합의 검출이 없다. 펠릿의 추가 가공은 도 3의 장치에서 수행될 수 있으나, 이 경우에 내부의 비점착성 플루오로탄소 스크류 피복제가 없다. 즉, 다이가 기술된 바와 같은 미끄럼성 피복제를 구비해야 한다는 것을 제외하고, 펠릿을 필름으로 재가공하기 위한 완전한 표준 필름-제조 플랜트를 이용한다.
3mm 펠릿 직경은 그의 낮은 열전도도에도 불구하고 폴리비닐 알코올을 상당히 신속하게 용융시킨다는 것이 밝혀졌다. 그러나, 3mm 섬유로 직접 제조하는 것은 통과되어야 하는 폴리비닐 알코올의 특성에 영향을 미치지 않는 우수한 압출 다이를 필요로 하여, 이러한 이유로 바람직하게는, 먼저 6mm 직경 섬유로 압출시킨 후 이를 삭감(drawing-down)하여 3mm 직경의 펠릿을 배출시킨다. 그러나, 폴리비닐 알코올에 의해 이미 도달된 최대온도(이 경우에 230/235℃, 바람직하게는 240℃이하)는 펠릿을 예를 들어, 필름으로 재가공(예를 들어, 사출 성형 또는 압출)하는 경우에 초과되지 않아야 하며, 이러한 온도 조절은 방출되는 기체가 더 이상 없음을 보장한다.
폴리비닐 알코올(첨가제로서 글리세롤, 물 및 실리카만을 함유하는)을 특별한 표면 처리 없이, 종래의 강철 다이 및 스크류를 사용하여 압출시키고자 하는 경우에, 생성물은 경직된 고무 느낌을 가지면서 가교 결합된다. 상기한 바와 같이 처리된 표면을 사용하여 압출하는 경우, 생성물은 폴리에틸렌과 다름 없는 것으로 여겨진다. 또한, 가교 결합에 민감한 중합체를 가공하는 것이 가능하다. 상기 장치의 다양한 작업 표면의 접착 및 마찰 특성을 중간값으로 조절함으로써, 중간 특성을 갖는 생성물을 필요에 따라 수득할 수 있다.

Claims (24)

  1. 마찰 감소 표면을 가지는 다이 및 이 다이를 통해 유기 중합체 조성물을 운반하기 위한 배럴 스크류 공급기를 포함하고, 스크류의 조성물에 대한 접착력이 배럴의 조성물에 대한 접착력 보다 더 작은 압출장치에 있어서,
    폴리비닐 알코올에 대한 스크류의 동적 마찰 계수가 폴리비닐 알코올에 대한 다이의 동적 마찰 계수보다 더 작음을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 스크류가 표면의 일부 또는 전부에서, 스크류 위에 캐스팅된 폴리비닐 알코올에 대해 200kPa 미만의 실온 접착 강도를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 스크류 표면이 플루오로탄소 소재임을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 스크류 표면이 240℃까지 유용함을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 장치가 배럴을 따라 부분 배기구 통로를 추가로 포함하고, 스크류가 스크류에 의해 운반된 소재가 최초로 스크류에 공급될 때보다 배기구를 통과할 때 더 큰 부피를 점유할 수 있도록 하는 형태이며, 스크류가 개체 압축(intervening compression)을 제공할 수 있는 형태임을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 다이가 비점착성이고 윤활성임을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 폴리비닐 알코올에 대한 다이의 동적 마찰 계수가 실온에서 0.2 미만임을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 장치를 조절된 온도로 유지시키거나 장치의 길이를 따라 일련의 조절된 온도로 유지시키는 온도 조절 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1항 또는 제2항에 따른 압출 장치의 작동하는 배럴 스크류공급기의 상류 말단부에 조성물을 도입시키는 단계, 및 조성물을 다이에 통과시키는 단계를 포함하는, 압출가능한 유기 중합체 조성물의 가공 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 열에너지가 조성물을 방법의 수행중에 가온 상태로 유지시키기 위해 장치에 인가됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 열에너지가 내부적으로 발생된 열/외부적으로 인가된 열의 비가 1 미만으로 인가됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 유기 중합체 조성물이 가교 결합에 민감함을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서, 유기 중합체 조성물이 폴리비닐 알코올을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 온도가 분해 온도 및 미소결정(crystallite) 용융점 보다더 높으나, 가교결합 및 화학적 분해 온도보다 더 낮음을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 방법을 수행하기 전에 조성물이 13 내지 27 중량%의 가소제 및 3 내지 7%의 물을 포함하고, 조성물이 225℃에서 성형된 다음, 수중에서 실온으로 48 시간 동안 저장된 경우에, 방법 수행 전의 조성물의 팽윤도가 방법 수행 후의 조성물의 팽윤도의 110%를 초과하지 않음을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 9항에 있어서, 장치의 배럴 내에서의 중합체 조성물의 체류시간이 1 분 이상임을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 9항에 있어서, 다이를 통해 조성물을 압출시켜 섬유 또는 필름을 형성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 9항에 있어서, 조성물이 스크류의 시작부에서 가용 부피의 절반 이하를 점유하도록 충분히 낮은 속도로 배럴 스크류 공급 장치의 상류 말단부에 공급됨을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 9항에 따른 방법에 의해 가공된 유기 중합체.
  20. 제 19항에 있어서, 유기 중합체가 섬유 또는 절단된 섬유 또는 필름의 형태인 폴리비닐 알코올이고, 탄소-탄소 이중 결합이13C n.m.r.에 의해 검출되지 않음을 특징으로 하는 유기 중합체.
  21. 제 20항에 있어서, 폴리비닐 알코올의 절단된 섬유의 온도가 240℃ 이하임을 특징으로 하는 유기중합체.
  22. 제 20항에 있어서, 폴리비닐 알코올의 절단된 섬유의 온도가 섬유 형성을 위한 가공중에 조성물에 의해 수득된 최대 온도 이하임을 특징으로 하는 유기 중합체.
  23. 제 15항에 있어서, 방법을 수행하기 전에 조성물이 10 내지 20%의 글리세롤을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 17항에 있어서, 섬유를 펠릿으로 절단하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100574183B1 (ko) 1998-09-25 2006-04-27 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 취입 성형 다이 및 취입 필름의 제조방법
GB0002339D0 (en) 2000-02-02 2000-03-22 Crompton J R Plc Beverage infusion packages and materials therefor
FR2831478B1 (fr) * 2001-10-25 2007-01-26 Multibase Procede de production d'une composition thermoplastique a base d'alcool polyvinylique exempte d'infondus et de degradation
DE10241466B4 (de) * 2001-12-14 2006-05-24 Henkel Kgaa Inline Blenden und Formgeben wasserlöslicher Polymere
AU2003270602A1 (en) * 2002-09-13 2004-04-30 Glaxo Group Limited Coated blending system
US7052260B1 (en) * 2003-06-18 2006-05-30 Extrutech International, Inc. Polymer processing system including decompression chamber and method for using same
US7318720B2 (en) * 2003-08-07 2008-01-15 Arunas Antanas Pabedinskas Die assembly and production process for profile extrusion
GB2409204A (en) * 2003-12-19 2005-06-22 Reckitt Benckiser Nv Plasticized thermoplastic polymer
JP4760268B2 (ja) * 2005-09-28 2011-08-31 東レ株式会社 樹脂材料の溶融押出方法
CN101955054A (zh) * 2009-07-16 2011-01-26 江苏中兴化工设备有限公司 一种耐高温溢流螺旋排灰机
US8709315B2 (en) * 2009-08-18 2014-04-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for making thermoplastic polymer pellets
JP5087654B2 (ja) * 2010-04-28 2012-12-05 東芝機械株式会社 成形機の自動昇温制御方法
CN102971126B (zh) 2010-07-02 2016-03-23 宝洁公司 由非织造纤维网制备膜的方法
CN103025929B (zh) 2010-07-02 2015-11-25 宝洁公司 包含活性剂的长丝、非织造纤维网和制备它们的方法
JP5759544B2 (ja) 2010-07-02 2015-08-05 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー 活性剤を送達する方法
JP5788503B2 (ja) 2010-07-02 2015-09-30 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー ウェブ材料及びその製造方法
US8556621B2 (en) * 2011-02-09 2013-10-15 Pepsico, Inc. Extrusion blow molding apparatus for preparing polyester articles
US20130078328A1 (en) * 2011-09-27 2013-03-28 Kennametal, Inc. Coated Pelletizing Dies
CN102634060A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 中胶橡胶资源再生有限公司 自洁式可控温度场废橡胶网构重建装置
FI129682B (en) * 2016-08-26 2022-06-30 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Single screw extruder and method
CN107683831B (zh) * 2017-09-21 2020-09-18 安徽宏飞钓具有限公司 一种仿真鱼饵制造机
CN111542590A (zh) 2018-01-26 2020-08-14 宝洁公司 包含香料的水溶性单位剂量制品
WO2019147533A1 (en) 2018-01-26 2019-08-01 The Procter & Gamble Company Water-soluble unit dose articles comprising enzyme
US11142730B2 (en) 2018-01-26 2021-10-12 The Procter & Gamble Company Water-soluble articles and related processes
US11053466B2 (en) 2018-01-26 2021-07-06 The Procter & Gamble Company Water-soluble unit dose articles comprising perfume
WO2019168829A1 (en) 2018-02-27 2019-09-06 The Procter & Gamble Company A consumer product comprising a flat package containing unit dose articles
US10982176B2 (en) 2018-07-27 2021-04-20 The Procter & Gamble Company Process of laundering fabrics using a water-soluble unit dose article
CN113748195B (zh) 2019-01-28 2024-01-19 宝洁公司 可回收利用的、可再生的或可生物降解的包装
EP3712237A1 (en) 2019-03-19 2020-09-23 The Procter & Gamble Company Fibrous water-soluble unit dose articles comprising water-soluble fibrous structures
CA3134222C (en) 2019-06-28 2024-01-16 The Procter & Gamble Company Dissolvable solid fibrous articles containing anionic surfactants
MX2023001042A (es) 2020-07-31 2023-02-16 Procter & Gamble Bolsa fibrosa soluble en agua que contiene granulos para el cuidado del cabello.
CN116750415B (zh) * 2023-08-24 2023-11-17 旭化研(通化)新材料有限公司 一种用于连续生产oca胶的装置及方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB770705A (en) * 1954-04-02 1957-03-20 Us Rubber Co Improvements in extruders for plastic material
FR1284924A (fr) * 1961-03-24 1962-02-16 Trelleborgs Gummifabriks Ab Perfectionnements apportés aux extrudeuses pour matières plastiques ou caoutchouteuses
CH468795A (fr) * 1967-04-14 1969-02-28 Nestle Sa Procédé de fabrication d'extraits de matières végétales
US3564651A (en) * 1968-04-29 1971-02-23 Du Pont Non-stick fluorocarbon resin-surfaced mixing element
US3607812A (en) * 1968-12-17 1971-09-21 Denki Kagaku Kogyo Kk Method of manufacturing polyvinyl alcohol films and product
US3645659A (en) * 1969-03-13 1972-02-29 Gloucester Eng Co Inc Extruding plastic
FR2145456A1 (en) * 1971-07-15 1973-02-23 Package Machinery Co Internally heated extruder screw - prevents adhesion of material to screw
FR2224284A1 (ko) * 1973-04-07 1974-10-31 Berstorff Gmbh Masch Hermann
US4309115A (en) * 1980-05-14 1982-01-05 Imrich Klein Method and apparatus for improved solids conveying in plasticating extruders
AU8973882A (en) * 1981-10-29 1983-05-05 Union Carbide Corporation Polyethylene extrusion
JPS5894432A (ja) * 1981-11-28 1983-06-04 バスフ　アクチエンゲゼルシヤフト ビニルアルコ−ル重合体から平面状成形体を製造する方法
US4713290A (en) * 1982-09-30 1987-12-15 Allied Corporation High strength and modulus polyvinyl alcohol fibers and method of their preparation
US4478971A (en) * 1983-07-08 1984-10-23 Shakespeare Company High temperature extruded polyvinyl alcohol monofilament and process for the preparation thereof
JPS63165509A (ja) * 1986-12-27 1988-07-08 Unitika Ltd 高結晶融解エネルギ−ポリビニルアルコ−ル繊維及びその製造法
JP2588579B2 (ja) * 1988-04-21 1997-03-05 株式会社クラレ 耐熱水性にすぐれたポリビニルアルコール系繊維およびその製造法
EP0532037A1 (en) * 1991-09-13 1993-03-17 Mizu Systems, Incorporated Tubing and hollow fibers comprising non-crosslinked polyvinyl alcohol hydrogels and method for preparing same
GB2282100A (en) * 1992-04-23 1995-03-29 British Tech Group Int Polymeric articles and materials
GB9307417D0 (en) * 1993-04-08 1993-06-02 Castings Technology Int Mixing

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Publication number Publication date
SK282981B6 (sk) 2003-01-09
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