Способ получения волокнистой массы
Иллюстрации
Реферат
А Н И Е (ii)47l7
Сова Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ! 61) Зависимый от патента— (51) М. Кл. Я Я „Цйб
С 08j !/06 (22) Заявлено 07.09.71 (21) 1697774/23-5 (32) Приоритет 08.09.70 (31) 78156/70 (33) Япония
Опубликовано 25.05.75. Бюллетень М 19
Государственный комитет
Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 539.217 (088.8) Дата опубликования описания 22.10.75 (72) Авторы иэоб р ете ня,я
Иностранцы
Сиро Юки и Тадаюки Фукада (Япония) 1 ( (71) Заявитель
Иностранная фирма
«Кабусики Кайся Одзи Юка Госейси Кемкюдзо» (Япония) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
Изобретение отнооится,к бум,ажной промышленности, в частности, к,производству синтетической бумажной массы.
Из!вестен способ полу чен1ия,волокнистой массы для бумаги путем пропуска пюлиме рного раствора .из зоны, высокого давления в .зону низкого давления, .пр|и этом быспро испаряется растворитель и осаждается полимер в виде хлопьевидного волокнистого осадка.
Полученную аолакнистую массу использу- 1о ют для .п роизводства бумаги, фильтровальных материалов и т. д.
Однако полученные материалы характеризуются |низкой прочностью.
С целью получения высо кокачественной волокнистой массы, 1предлагается получать волокнистую матиссу:из водной дисперсии, содержащей положительный растворитель, не смешивающийся с водой, при соотношении последнего и полимера соответственно 10—
80: 5 — 40.
Полимерная дисперсия содержит, .вес. ч.:
Полимер 5 — 40
Положительный растворитель 10 — 80 25
Вода 10 — 80
Эмульгатор 0,1 — 5
Необходимо чтобы отношение количества воложителиного,растворителя к полимеру было ) 1, предпочтительно 1,5 — 1,6.
ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ
В качестве полимеров иапользуют полиолсфины,:полнвпнилхлоридные смолы, ароматиче-! ские поливинпловые смолы (полистирол),:полна крило вые,,полна мидные, полипмпдные и полиэфирные,смолы в виде гомо-,нли сополимеров.
Положительные растворптелп — такие растворители, которые растворяют или вызывают .набухание полимера в области высокого да вления. Растворители не должны смецгиваться с водой, Из них используют алифат ические, а тпцпкличеекие, ароматические и галоидсодержащие утлеводороды. Для приготовления .дисперсии употребляют известныс поверхностно-активные вещества, например ав иозсные. В .дисперсию можно добавлять ссрбирующее воду вещество в количестве до 80 вес. ч. В качестве соединения, сорбирующего воду, применяют неорганические илп органические водорастворимые или водонерастворимые вещества.
Примерами таких неорганических веществ я!вляются нитраты, сульфаты, фосфаты,,карбонаты, соли органических кислот, гпдроокисп, галогениды щелочных металлов, щелочноземельные металлы, алюминий, аммиак и его комплексные и двойные соли, а именно NaNO3, Na CO, NaCl, NaH PO4, МО$0з, СН СООМа, NaOH и (NH4) Al ($04) .
471738
Прн.!!е:>:!itы также такие органп-еские вещества, как ка!рбокспметплцелл!Олоза, агар и !!!оливинилоBûå "Bèðты.
Примераии водонераспво!р!!мых материалов являются карбонат кальция, глины, ocнов ной .ка р бои ат м а гии я и др.
В o o;IacI JI высоко!го давления iIipг! Выгал кива нни gFIc iiepcIIFI полимера тем!!Сратура должна быть не менее 130 С, преимуп!ественно 150 — 200 С,,ABIBление 40 кг/см и,выше.
Полученную .волокнистую ма ссу можно ра фпнировать .известными приемами (в роллах) в зависимости от назначения.
B при!!ерах,ьсе части весовые.
П р.п м е р 1. В 25 ч. !воды растворяют ч. неионогенного эмульгатора IH вводят 59 ч. и пе!нтана для получения эмульсии. В эту эмульсию диспергируют до однородного состояния 15 г порошка линейного полиэтилена.
Полученную сх!есь;помеща!От в герметичный cocó7, в который вводят азот:под давлсг!Ием 30 кг/с.я2,,после чего смесь .пр!! .!Омешиванмп нагревают сдо 150 С. Через 1 нас давление .в сосуде:поднимают до 46 кг/см, под.Нимая температуру. Сосуд присоединяют через вь!г!уекной клапан к соплам с щелью шириной
0.5 лм и длиной 10 мм.
jaIB.7eFI,FIe В ГС!!7МЕТ!ИЧЕСНОМ СОСуДе с помощью сжатого азота увеличивают до 70 кг/слР.
Затем, резко открывая выпускной клапан, образовавшуюся смесь выдавливают через сопла в атмосферу.
В результате получают врехмерную .сетIaryIo структуру с высокой степенью ориентации. Скорость !выдавливания в этом случае рав няется 9000 л! мин. Полученную сетчату!о ст руктур у,р а!Сщепл я !От в течение 15 мин в
ыешаль!том ролле,,в результате чего получают тонкие,плоск!!е !волокна в фибр!!л.!я!рном состоянии, средняя ширина 5 — 10 л!к, длина
3 — 5 мм.
Пример 2. Е 45 ч,,воды приба вляют 1 ч. но!!оногенного эмульгатора. К полученному раствору при перемешивании !приливают 44 ч. ксилола и готовят однородную эмульсгпо.
В эту эмульсию вводят 10 ч. порошка линейного полиэтилена и дпопергл!ру!От до однород ного состояния. Полученную смесь помещают в герметический сосуд, о:игса нный в примере 1, давление в котором с !помощь о сжатого азота подняма!От до 25 кг/см . Смесь при помешивании нагревают до 180 С..Давление,в сосуде увеличиза!От Jo
45 кг, слР с помощью сжатого азота. После этого откры!Вают:выпуокной .клапан, выталкивают смесь в атмосферу .и,получают трехмериую сетчатую структуру, в!ключающую мелкие пузырьки газа. Структуру немедленно пог!руж!а ют в !воду, содер ж а щую э м ул ьг а то р, и п еремешивают для удаления остаточного ксилола. По!еле этого с пруктуру !дважд!! !громы!вают водой, затем !расщеплягот;в мешальном атолле,и получают !плоские тонкие волокна в
1О
65 фибриллярíом состоянии, средFIÿÿ
10 — 15 мк, длпн7 3 — 5 .!!ли
Пример 3 15 ч. линейного полиэтилена прибавля!От,к эмульсии, содержащей 42 ч. воды, 42 ч. и-:пентана и 1 ч.,неионного эмуль гатора. Полученную смесь напреьают до 155 C
В СООТВЕТСТВИ И С ПРОЦЕССОРАХ!, ПРИ!ВЕДЕ Н Н Ы М В примере 1, и получают трехмерную сетчату!о структуру с:высокой степенью ориента!ции, Структу!ру .размалывают .на однодисковом рафпнере н,лолуча!ат тонкие волокна !в фпбриллярном состоянии, средняя ширина 5
10 мк, дл.ина 2 — 3 мли
П р и м е;р 4, В 47 ч. Воды ра "творя!от
0,5 ч. анионного поверхностно-а ктивного .вещества и полученный раствор нагревают до
90 С. Отдельно 5 ч. линейного полиэтилена растворяют при 100"С в - .i i. тетралина и этот раствс!р по ка"!лям !!р:i IBB !!or к упомянутому, нагретому до 90 С паствору, переме.пивают со оксрост!.!о 10000 оо/льин II, Ioëó Iaioò водну ю
B i1 У Л b C J I I O !Г! О Л И Ы Е Р а, с1,,1;идно =ть на г1!ева и г .i i .еремешпв а юг в
To IQiIJiQ 40 !!ин,при 180=C и .!од !давлснпез!
40 кг слР в сосуде, о:шсапном IB примере 1, выдавлива!От в атмосферу .-;ерез coIIIëà длиной
10 лл и шириной 1 л!м Ii получают трехмерную структуру. Эту структу ру немедленно расще пл я !От .В течение 1 5 лин IB г! р!Н с утстви и Во ды, содержащей эмульгатор, и затем дважды ромывают водой для удаления тетралииа.
В результате получают плоские тонкие волокна в фпбриллярном состоянии, средняя пгирпна 10 — 15 мк, длина 2 — 3 лгл.
П р и ме р 5. В жидкой эмульсии, содер жащей 42 ч.:воды, 42 ч. и-:пентана и 1 ч. анионного !поверхностно-,актл!вного вещества,,равномерно дисперги!руют 15 ч. !порошкообразного изота ктпческого !!Олипропиле!!а. Получен!Ну!о смсс! нагрева!от в течение 40 лин .!ри 180 Ñ при по !ешиванпя в герметическом со уде под дъзленпех! 25 кг с,!Р. После этого,давление в сосуде увели-:иваloT до 40 кг/слР.
Дальше с помощью сжатого азота давленг!е доводят !о 50 кг/см и смесь:выдавливают в атмосферу через щелавые сопла, о..!исанные в !примере 1. При эгом !получают .непрерывную трехмерную сетчатую структуру с высокой сте. !енью ориентации. Эту массу расщепляют в течение 15 мин,в мешальном !ролле и получают плоские волокна, средняя ши-! р!и!а 10 — 15 мк, лина 3 — 5 лм.
П р и м е.р 6. 1 ч. а,нион!Наго,. Оверхностно-а,кт!пвного вещества ралворяют в 9 ч. воды.
Затем !при !г!Омешиьании для получения однородной эмульсии .прибавляют 20 ч. Толуола, далее доба!вляют 10 ч. порошкооб!разного;юливинилхлорида .и !получают сиднородну!о дпспергированную смесь.
Эту смесь помещают в герметичный! сосуд, описанный в примере I,,è при помешива!Нии оставляют |на 40 мин л!ри 140 С I7og давлением 25 кг/слР, !которое возрастает до 37 кг/слР
Затем с помощью cz
Предмет п3обретения
Составитель В. Острогский
Редактор О. Кузнецова Текред М. Семенов Коррсктоп И, Снмкнна
Заказ 931, 1355 Изд. № 847 Тираж 47!
I I<
Ц11И1!ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушскан наб,, д. 4/5
Тип. Харьк. фнл. пред, «Патент» личивают до 40 кг/см . После этого реакционную смесь выдавливают через, сопла (рз1мер 1) в атмосферу:и получают трехмерную сетчатую спрукту1ру, сходную с полученной пз полиэтилена, высокой плот11остп.
П р и м е.р 7. 1 ч. янионного ",1огверхностно активного вещества растворяют в 59 ч. воды.
При 1помешивании для сполучения эмульсии прибавляют 30 ч. и-пентана. В .эту эмульсию в водят .и,равномерно диопе1ргируют 30 ч. по1рош>кообразното линейного полиэтилена. Полученную смесь помещают Is гврметичный сосуд (пример 1) и при спомешивании нагревают,до 180 С:под давлением 30 кгс/сл12. Через
1 час давление!s реакционной системе;поднимают до 50 кг/си .
Далее с помощью сжатого азота давление увеличивают до 55 кг/с,112 и 1реакционную смесь выдавливают через сопла (пример 4) в атмосферу для фибриллированпя.
П р it м е р 8. 70 ч. линейного полиэтилена и 30 ч. изотактического полип1ропилена перемешHIBBIQT в течение 10 11ин в смесителе 111ри
190 С и затем:размалывают в мельнице в .порошок со средним диаметром частиц 500 мк.
15 ч. этого порошка приба вляют к эмульсии, пред1варительно полученной 1пз 42 ч.,воды. 42 ч. н.-гептана и 1 ч. анионного поверхностно-а ктпв.ного:вещества.
Образовавшуюся жидкую смесь иагревяют и перемешива1от,в течение 1 час гери температуре 180 С под давлением 50 кг/см - в "оответспвпп с методикой, п риведенной в примере 1, после чего .вьтда вливают в атмосферу .
В результате получают Tрехмерную сетчатую структуру с высокой степенью фибриллирова1ния, схожую с продуктом из,пр11мера 1.
П 1р и м е р 9. Получают однородну1о дис.персию из 15 ч. порошкоооразного этпленпр"г1пленового сополс1мера, ппиоавленного к .эмульсии, состоящей пз 34 . золы, 50 ч. н-гсксяиа;1 ч. новсрхностно-активного 1вещеспва.
Эту жлдку1о сме=ь вь1дявлпвя1от в атмосферу
=.;==обом, QIIH!cB!Híûì в римере 1, и получают т1рехмер ную сетчату1о структуру.
Пример 10. К 50 ч. линейного полиэтилена прибавляют 20 1. 11олистпрола, 10 ч. сульфата мягн:»t, 10 -i. кя1рбонятя кальция и 10 ч. глины. Полученную смесь измельчают в мельнице в течение 10 л1ин прп 160 С и затем грянулируют. Образовавшиеся грянулbi рязмаlыва1от и:получают .порошок "n c.,1едн1тм диаметром частиц около 200 мк.
36 ч, этого порошка диспергпруют,до однородного состояния в предварительно полученной эмулысии, состоящей из 40 ч. и-пентана, 29 ч. воды,и 1 ч.,неионного анионного по1везхностно-активного ве1цествз. Полученную смесь помещают 1в герметичный сосуд, давление в котором доводят до 30 кг/сл1з с помощью сжатого,азота, и смесь Ilptt помеш1гвании нагревают до 180 С. Через час дявлсоО ние в сосуде увелпчива1от с помощью сжатого азота до 15 кг/сз1з 1и,смесь выдавливают в атмосферу через сги1 IS с щелямп шириной
0,5 л1.11 и длиной 10 .и.11. Получают пучок тонких волокон, аналогичных обрязова1вшимся в примере 1.
Этп .волокна рязмялыв111от с помощью одно 1псксвого рафцнера. В итоге получают:Iëî с к11е т о н 1 и е;В 0 л э к н я,в ф и б p I l i л я р н о м с ос то Янии, средняя ширина 5 — 10 Ttt, длина 3—
5 л1.н.
Способ получения волокнистой массы .пу35 тем:подачи полимерной композиции из зоны высокого давления в зону .низкого давления, отлика otttttttcя тем, что, !с целью полу гения высокс1кя 1ествен ной волокн и=той массы, используют комс1озпцп1о в виде вод11о11 д,1с:1с1р4О спи, содержащей положительный ра:твоp .Iòf ëh, пе смеш:1вающпйся с водой, прп соотношеIfèè последнего и полимера соответственно
10 — 80: 5 — 40.