Способ получения тонковолокнистой массы

Способ получения тонковолокнистой массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ пп 47l735

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. D Olf 7/00 (22) Заявлено 31.05.72 (21) 1790917/23-5 (32) Приоритет 01.06.71 (31) 38109/71 (33) Япония

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень Ме 19

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 677.494(088.8) Дата опубликования описания 02.09.75 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Тадаюки Фукада и Исао Фудзита (Япония) Иностранная фирма

«Кабусики Кайся Одзи Юка Госейси Кенкюдзе» (Япония) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ

Известно получение тонковолокнистой массы путем экструзии из расплава термопластичного полимера, содержащего соли щелочных и щелочноземельных металлов и газообразующее вещество — низкокипящий растворитель, раздувающий полимерную массу при поступлении ее из области высокого давления в область низкого давления.

С целью получения .волокон повышенной жесткости, пригодных для изготовления синтетической бумаги, в качестве газообразующего вещества предлагается использовать воду, тонко диспергируемую в расплаве полимера в зоне высокого давления экструдера, а на выходе расплава из экструдера через мундштук под высоким давлением вводить дополнительные количества воды. Вода, диспергируемая в полимере, может содержать поверхностно-активные вещества.

При осуществлении предлагаемого способа полимерный материал сначала плавят при высоких температурах и давлении и перемешивают с водой так, чтобы вода равномерно рассеивалась в расплавленном полимере (обычный способ такого диспергирования воды). Когда расплавленный полимер продавливают в зону низкого давления, вода резко расширяется, вызывая вспенивание и охлаждение полимера. Если добавлять дополнительно воду в полимер непосредственно перед экструзией полимера в зону низкого давления, то благодаря впрыскиванию воды в направлении экструзии кроме вспенивания и охлаждения вода вызовет растягивание волокон. Таким образом, благодаря быстрому охлаждению, вызываемому внезапным расширением и испарением воды, происходят растяжение и ориентация волокон. В результате получают массу с высокой жесткостью волокон.

Для обеспечения лучшего диспергирования .воды в расплавленном полимере и лучшей смачиваемости расплавленного полимера добавочной водой используют поверхностно-активное вещество и водо-сорбционный агент—

15 соли щелочных и щелочноземельных металлов.

Применение таки.. добавок ведет к сообщению тонковолокнистой массе гидрофильности.

Путем размачивания, разделения или измельчения полученной тонковолокнистой мас20 сы, осуществляемых в таких машинах, так битер (ролл) или рафинер, можно получить волокнистьш материал, пригодный для изготовления синтетических бумаг. Синтетическая бу мага, полученная из таких тонких волокон.

25 обладает высокой жесткостью и более прочна

Н0 сравнению с целлюлозными бумагами.

Пример 1. К порошку изотактического полипропилена, имеющего индекс плавления

20, добавляют 80%-ный водный раствор олеиновокислого натрия в количестве 2% от коли471735

Составитель P. Бычков

Редактор О, Кузнецова Техред 3. Тараненко Корректор И. Позняковская

Заказ 2096/12 Изд. ¹ 751 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 чества полимера и 10% карбоната кальция.

Полученную массу перемешивают в смесителе до получения однородной смеси.

Эту смесь непрерывно расплавляют при

210 С в экструдере изогнутого типа, имеющего диаметр 50 мм и отношение длины к диаметру 29, и экструдируют под давлением

80 кг/см со скоростью 20 кг/час.

Далее готовят отдельно .воду, содержащую

2% олеиновокислого натрия, которую пропускают с помощью дозирующего насоса высокого давления через теплообменник. Таким образом получают воду под высоким давлением, имеющую температуру 210 С, причем указанное давление составляет 50 кг/см и поддерживается постоянным посредством соответствующего регулирующего давление клапана. Нагретую, идущую под давлением воду, вводят через изогнутое отверстие экструдера и перемешивают с полимером при внутреннем давлении экструдера 80 кг/см . Полученный полимер с диспергированной в нем водой с помощью шестеренчатого насоса подают к экструзионному мундштуку.

В отдельном резервуаре приготовляют воду, содержащую 2% анионного поверхностноактивного агента, которую посредством другого дозирующего насоса высокого давления подак.т в теплообменник. Давление .воды поддерживают с помощью регулирующего клапана около 80 кг/см, а в теплоооменнике ее нагревают до 210 С. Воду с такими параметрами вводят через промежуточную часть мундштука и вместе с указанным полимером экструдированным шестеренчатым насосом продавливают в зону атмосферного давления через мундштук с диаметром 2 мм и отношением длины к диаметру 30.

Температуру системы на всех участках поддерживают постоянной и равной 210 С. Далее изменяя количество воды, .вводимой в экструдер, и скорость экструзии шестеренчатого насоса, а также количество воды, вводимой в мундштук, регулируют давление, под которым осуществляют экструзию через мундштук. Так при введении воды в экструдер со скоростью 10 л/час и в область мундштука со скоростью 100 л/час экструзию осуществляют под давлением 100 кг/см . В результате получают массу, состоящую из высокофибриллированных тонких .волокон.

Пример 2. 44 ч. изотактического полипропилена с индексом плавления 20, 24 ч. IIoлиэтилена высокой плотности с индексом плавления 20, 10 ч. карбоната кальция, 20 ч. гидроокиси алюминия и 2 ч. поливинилового

35 спирта перемешивают в смесителе до получения однородной смеси. Эту смесь непрерывно расплавляют при 250 С в экструдере с диаметром 90 мм, отношение длины к диаметру

29, и экструдируют при давлении 400 кг/см со скоростью 100 кг/час.

В верхнюю часть экструдера при температуре 250 С и давлении 200 кгс/см вводят отдельно приготовленную .воду со скоростью

120 л/час с помощью дозирующего насоса высокого давления. Эту воду и расплавленный полимер перемешивают червяком экструдера.

Вследствие перемешивания и диспергирования воды в расплавленном полимере давление в экструдере падает от 200 до 150 кг/сма. Полимер с диспергированной в нем .водой подают к мундштуку, связанному непосредственно с нижней частью экструдера, через который его экструдируют. В соответствующее место мундштука вводят под давлением

200 кг/см при температуре 250 С со скоростью 130 л/час добавочную воду, которую вместе с полимером, в котором ранее была диспергирована вода, экструдируют через отверстие мундшутка, имеющее диаметр 2 мм (отношение длины к диаметру 50), в зону атмосферного давления.

В результате получают массу, состоящую из высокофибриллированных тонких волокон.

Эту тонковолокнистую массу обрабатывают в двадцатичетырехдюймовом однодисковом рафинере с зазором 7,2 мк, в результате чего получают массу тонких волокон плоской формы со средним диаметром 15 мк и длиной 2—

3 мм. Изготовленные тонкие волокна очень гидрофильны и быстро диспергируются в воде без добавок какого-либо диспергирующего агента.

П р ед м ет изобретения

1. Способ получения тонковолокнистой массы путем экструзии из расплава термопластичных полимеров, содержащих соли щелочных или щелочноземельных металлов и газообразующее вещество, отличающийся тем, ITQ, с целью получения волокон с повышенной жесткостью, пригодных для изготовления синтетической бумаги, в качестве газообразующего вещества используют воду, которую вводят в расплав в зоне высокого давления экструдера, а на выходе расплава из экструдера через мундштук под высоким давле»Ice»I вводят дополнительные количества воды.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в расплав вводят .водный раствор поверхностно-активного вещества.