RU2002862C1 - Способ получени полиолефиновых плексофиламентных пленочно-фибрилл рных пр дей и раствор дл их формовани - Google Patents

Description

образных, пленочно-фибрилл рных элементов произвольной длины и средней толщиной не менее 4 мкм, обычно расположенных вдоль продольной оси пр ди. Пленочно- фибрилл рные элементы соединены произвольно и раздел ютс  через неравные промежутки в различных местах по длине, ширине и толщине пр ди, образу  трехмерную сетку.

В услови х процесса данного изобретени , описанного выше, пр дь, полученна  испарительным пр дением, на выходе из фильеры  вл етс  сухой или практически сухой. То есть, свежепр денна  пр дь практически не содержит хлористого метиг лена, особенно, по сравнению с известным способом, в котором пр дь, пр денна  из смеси с 3,7% диоксида углерода, 13% полиэтилена и хлористого метилена.  вл етс  влажной на ощупь из-за содержани  в ней хлористого метилена после пр дени .

Существует несколько существенных преимуществ получени  сухой или практически сухой пр ди на выходе из фильеры. Движени ми практически сухих пр дей, например , при формовании листового материала , можно легко управл ть с помощью естественных аэродинамических потоков,  о сравнению с движени ми влажных пр дей . Улетучивание остатков растворител  легче осуществл ть на практически сухих пр д х. Влажные пр ди имеют тенденцию к залипанию и обматыванию вокруг валков, используемых дл  сборки пр дей в листовые конструкции; факт, который должен быть полностью исключен из промышленного процесса. А последнее, температуру пр дени  можно снизить, так как требуетс  испарить меньшее количество хлористого метилена. Более низкие температуры пр дени , по сравнению с известными температурами , желательны также и с точки зрени  снижени  разложени  растворител , хлористого метилена.

Смешение и испарительное пр дение осуществл ют при давлении, превышающем аутогенное давление смеси. Давление в процессе приготовлени  пр дильной смеси обычно составл ет не менее 5,6 -10 Па и не превышает 17,5 10 Па, хот  можно примен ть и такое высокое давление, как 5,6 107 Па. Давление испарительного пр дени  составл ет обычно не менее 4,2 Ю6 Па, хот  часто используют несколько большие давлени  пр дени .

Пр дильна  смесь предпочтительно содержит волокнообразующий полиолефин, хлористый метилен и диоксид углерода. Однако в состав пр дильной смеси могут быть

введены традиционные добавки, используе мые дл  испарительного пр дени , с помощью известных методов. Эти добавки могут выполн ть функции стабилизаторов

ультрафиолетового света, антиоксидантов, наполнителей,красителей и т.п.

Сущность данного изобретени  проиллюстрирована во всех представленных ниже примерах с помощью периодического

процесса, иногда на оборудовании относительно небольшого размера. Такие периодические процессы можно осуществл ть в крупнотонажном варианте и превратить их в непрерывные процессы испарительного

пр дени , который можно осуществл ть, например, на известном типе оборудовани .

Полимером, использованным при осуществлении примеров,  вл етс  полиэтилен .

Плексофиламентные волокна в примерах 1, 2, 3 и 4 были получены на оборудовании , которое состоит из автоклава емкостью 18,9 л, снабженного приводной, спиральной . лопастной мешалкой, устройствами дл  измерени  температуры и давлени , нагревательным устройством и входными отверсти ми дл  подачи необходимых ингредиентов в автоклав. Выходна  лини 

автоклава соединена посредством быстродействующего клапана с пр дильным узлом , описанного Маршалом в патенте США Мз 4352650, включающим отверстие дл  спуска давлени  диаметром 1,8,1,7 или 1,В7мм,

которое ведет в рабочую камеру длиной 14 см, за которой расположено пр дильное отверстие диаметром 1,62, 1,47 или 1,17мм и выходным диаметром 11,4 мм.

При осуществлении примеров 1, 2 и 3

автоклав загружали линейным полиэтиленом высокой плотности с индексом расплава 0.76 и хлористым метиленом. Автоклав закрыли, вакуумировали и начали медленное перемешивание. Ввели в автоклав диоксид углерода и начали обогрев. Когда температура содержимого автоклава достигла 40°С, внутреннее давление увеличили до 10,5 10 Па путем добавлени  диоксида углерода. Добавление диоксида

углерода вызывает значительные флуктуации давлени  и температуры, поэтому после каждого введени  диоксида углерода давление стабилизировали в течение 15 мин. Давление падает, как только диоксид

углерода раствор етс  в смеси хлористого метилена и полиэтилена. Затем в автоклаве повторно создаетс  давление до 12,6 -106 Па с помощью диоксида углерода до достижени  насыщенного СОСТОЯНИР. Об этом

свидетельствует посто нна  величина давлени  в автоклаве, составл юща  12,6 10 Па. Затем температуру автоклава поддерживают при 150°С. Общее врем  обогрева и смешени , счита  от времени достижени  температуры в автоклаве 140°С. составл ет примерно 1 ч. Затем скорость вращени  лопастной мешалки снижают примерно до 1 /3 от первоначальной скорости и при необходимости давление в автоклаве быстро довод т до 12,6 10 Па с помощью азота, после чего быстро открывают выпускной клапан, чтобы пр дильна  смесь текла в пр дильный узел, который также нагрет до 150°С. Результаты представлены в табл. 1.

При осуществлении примера 4 в автоклав загружали линейный полиэтилен высокой плотности того же типа, что использован ранее. Автоклав закрывают, вакуумируют и вводит хлористый метилен. Затем под давлением ввод т требуемое количество диоксида углерода с помощью насоса . Перемешивание начинают с умеренных скоростей вращени  мешалки, а затем начинают обогрев. Смесь поддерживают при общей температуре 170°С в течение 1 ч с момента достижени  150°С. Скорость мешалки снижают примерно до 1 /3 от ее первоначальной скорости и давление в автоклаве быстро довод т до 12.6 10 Па с помощью подачи азота или продуваний . И окончательно быстро открывают отверстие выходного клапана, обеспечива  поступление пр дильной смеси в пр дильный узел.

При осуществлении примеров 5 и 6 и контрольных опытов А и В автоклав сначала загружали предварительно взвешенным количеством таблеток линейного полиэтилена высокой плотности с индексом расплава 0,76. Автоклав закрывают и откачивают воздух до конечного давлени  меньше 7 10 Па (обычно 3,5 10 Па). В реактор загружают хлористый метилен при комнатной температуре и начинают медленное перемешивание дл  суспендировани  таблеток полиэтилена . Затем в автоклав подают при комнатной температуре полную загрузку диоксида углерода и начинают обогрев содержимого

автоклава. Как правило, нагревают примерно до 150°С в течение примерно 45 мин, а затем поддерживают при этой температуре при перемешивании еще в течение 30 мин.

В течение этого периода полиэтилен плавитс  и раствор етс  в смеси хлористого метилена и диоксида углерода. Образующийс  в результате раствор полимера нагревают затем до конечной заданной

температуры и вновь поддерживают приблизительно в течение 30 мин при перемешивании дл  обеспечени  гомогенности.

Общую загрузку полиэтилена, хлористого метилена и диоксида углерода выбирают таким образом, чтобы гидравлически генерировалось давление от 12,6 106Падо 13,3 10 Па с полимерным раствором при нагревании содержимого реактора до конечной заданной температуры. При таком

гидравлически полном условии и диапазоне давлений полиэтилен, хлористый метилен и диоксид углерода образуют один гомогенный раствор, в котором все компоненты тщательно перемешаны. В этом растворе

нет никакого газа или пузырьков пара.

Сразу же после образовани  раствора и достижени  заданной температуры и давлени  перемешивание прекращают и в головную часть реактора ввод т азот при том же

давлении, что и раствор в реакторе. Затем сразу же начинают подачу раствора через фильеру. В отсутствие перемешивани  и за короткое врем  контакта между азотом и раствором полимерный раствор поглощает

мало азота или совсем его не поглощает. Поэтому азот действует как газовый поршень дл  поддержани  давлени  над раствором в процессе пр дени . В зависимости от размера фильеры весь раствор из реактора проходит за 1,5-3 мин. Полученные результаты суммированы в табл.2.

Свойства представлены в табл. 3.

(56) Патент США

№ 3081519. кл. 57-140. 1957.

Патент США № 3227794.кл. 264-205. опубл. 1960.

2002862

10 Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

PS - 0,0684 ат.

Claims (4)

1.Способ получени  полиолефиновых плексофиламентных пленочно-фибрилл р- ных пр дей приготовлением смеси из во- локнообразующего полиолефина, диоксида углерода и хлористого метилена нагреванием и последующим ее мгновенным формованием из зоны с давлением, превышающим аутогенное, в зону с более низкими давлением и температурой, отличающийс  тем, что используют смесь, содержащую , мас.%:

Волокнообразующий полиолефин18-32

Диоксид углерода10-17,5

Хлористый метилен58 - 67

а нагревание осуществл ют до 150 - 210 С.

2,Способ по п. 1 отличающийс  тем, что в качестве волокнообразующего поли олефина используют полиэтилен или полипропилен .

Продолжение табл. 3

3. Раствор дл  получени  полиолефиновых плексофиламентных пленочно-фиб- рилл рных пр дей, состо щий из волокнообразующего полиолефина, диоксида углерода и хлористого метилена, отличающийс  тем, что раствор содержит указанные компоненты при следующем со- отношении. мас,%:

Полиолефин18-32

Диоксид углерода10 -17.5

Хлористый метилен58 - 67

0

4. Раствор по п.З, отличающийс  тем, что в качестве волокнообразующего полиолефина он содержит полиэтилен или полипропилен .

15

Приоритет по признакам:

30.08.88- охватывает признаки, касающиес  только полиэтилена, наход щегос  в растворе в количестве 18 - 25 мас.%;

24.07.89- все остальные признаки.