Способ получения волокнистой массы Советский патент 1976 года по МПК D21B1/36 C08J3/10 

ные или двойные соли, например NaNOs, CHsCOONa, MgSO4, NajCOs, NaHgPO, NaOH, NaCl, {NH4) Al (804)2.

В качестве органических растворимых в воде соединений применяют карбоксиметилцеллюлозу, крахмал, аравийскую камедь, агарагар, полиакриламид, полиакриловую кислоту или ее натриевую соль, полиэтиленимин, окись полиэтилена, поливинилпирролидон и поливиниловые спирты.

В качестве неорганических и органических веществ, которые не растворяются в воде или растворяют воду в «зоне высокого давления, адсорбируют или абсорбируют воду, применяют такие наполнители, как карбонат кальция, нерастворимые в воде твердые вегцества, например такие силикаты, как глины (каолин), белый уголь (аморфная двуокись кремния), тальковая слюда и т. д.

Для стабильного диспергирования расплавленного линейного полимера в воде в виде жидких капель, а также для ускорения инфильтрации воды в измельченное водосорбирующее вещество к водной дисперсной системе добавляют растворитель, предпочтительнее положительный.

Под применяемым в данном случае термином «положительный растворитель следует понимать растворитель, в котором расплавленный полимер хотя бы частично растворим в условиях «зоны высокого давления и совсем не обязательно растворим в условиях «зоны низкого давления или в нормальных условиях. В качестве положительных растворителей используют все растворители, способствующие инфильтрации воды (и эмульгатора) в капли расплавленного полимера, например алифатические, алициклические, ароматические, галоидзамещенные углеводороды и т. п. Применяют самостоятельно или в смеси, например и-пентан, н-гексан, н-гептан, циклопеитан, циклогексан, дихлорметан, бензол, толуол, ксилолы, декалин, тетрадин, нафталин.

Характерными примерами подходящих эмульгаторов являются неионогенные анионные, катионные, амфотерные поверхностноактивные вещества, применяемые самостоятельно или в смесях.

При практическом применении предлагаемого способа используют специальиую водную дисперсную систему полимера, в которой капли расплавленного полимера содержат водосорбирующее вещество, в которое возможно включение воды.

Вода существует в виде диспергированной фазы в сплошной фазе расплавленного полимера или в состоянии, при котором она сообщается с внешней стороной полимерных капель ввиду затвердевания этой диспергированной фазы.

Пример 1. 50 вес. ч. линейного полиэтилена с индексом расплава 5 и плотностью 0,965 г/см в виде порошка и 50 вес. ч. сульфата магния, высушенного в течение-4 ч при 160-170°С, перемещивают в валковом смесителе при температуре поверхности валков 175°С. Полученную таким образом смесь гранулируют и гранулы измельчают в порошок в мельнице.

Отдельно берут 1 вес. ч. неионогенного эмульгатора, растворяют его в 83 вес. ч. воды и в полученный раствор добавляют 1 вес. ч. н-пентана для приготовления однородной эмульсии. В эту эмульсию добавляют 15 вес. ч. описанного выще порошка, равномерно диспергируют его и получают водную смесь.

Водную смесь подают в герметически закрытый сосуд, внутреннее давление в котором доводят до 40 кг/см с помощью нагнетания азота. Затем при помешивании температуру смеси доводят до 180°С. Спустя 50 мин давление в сосуде поднимается вследствие нагрева до 53 кг/см. Внутреннюю часть герметически закрытого сосуда соединяют через шиберный затвор со щелевым соплом щириной 0,5 мм и длиной 10 мм.

Спустя 50 мин давление системы снова повыщают с помощью азота до 70 кг/см, после чего резко открывают щиберный затвор для выдавливания смеси в атмосферу. В результате получают массу тонкого волокна с высокоориентированной структурой.

Пример 2. 15 вес. ч. линейного полиэтилена с индексом расплава 5 и плотностью 0,965 г/см растворяют при температуре 120- 140°С в 70 вес. ч. ксилола. В полученный раствор при одновременном и тщательном его помешивании добавляют 15 вес. ч. хлористого натрия просушенного в течение 4 ч при 160- .

После тщательного перемешивания полученную смесь постепенно выливают в метиловый спирт для осаждения смеси полиэтилена с хлористым натрием. Этот осадок размешивают в смесителе до получения порошка, который 2 - 3 раза промывают метиловым спиртом для удаления ксилола и просушивают при 60°С в течение 24 ч для полного удаления растворителей.

15 вес. ч. полученной таким образом смеси добавляют в эмульсионную жидкость, состоящую из 81 вес. ч. воды, 3 вес. ч. н-пентана и 1 вес. ч. неионогенного эмульгатора, хорошо перемешивают и полученную смесь обрабатывают по методике примера 1. В результате проведенных операций получают волокно с трехмерной сетчатой структурой высокой степени ориентации.

Пример 3. 50 вес. ч. линейного полиэтилена с индексом расплава 5 и плотностью 0,965 г/см и 50 вес. ч. глины, высушенной в течение 4 ч при 160-170°С, перемешивают в валковом смесителе и полученную смесь размалывают в порошок.

15 вес. ч. полученной смеси добавляют в эмульсионную жидкость, состоящую из 81 вес. ч. воды, 3 вес. ч. н-пентана и 1 вес. ч. неионогенного эмульгатора, для получения водной смеси, которую обрабатывают по методике примера 1. В результате проведенных операций получают тонковолокнистую структуру. Пример 4. 50 вес. ч. порошка изотактического полипропилена с индексом расплава 9 и 50 вес. ч. сульфата магния, высушенного в течение 4 ч при температуре 160-170°С, перемешивают в валковом смесителе, температура поверхности валков которого 210°С. Полученную таким образом смесь гранулируют и размалывают в порошок. Отдельно готовят однородную эмульсионную смесь путем растворения 1 вес. ч. неионогенного эмульгатора в 83 вес. ч. воды с последуюш,им добавлением 1 вес. ч. гептана в полученный раствор. В полученную эмульсию добавляют 15 вес. ч. описанного выше порошка и полученную водную смесь выдерживают в течение 50 мин в автоклаве при температуре 180°С и давлении 50 кг/см, после чего выдавливают в атмосферу. В результате получают тонкую волокнистую, жесткую массу. П р и м е р 5. 70 вес. ч. нейлона-6 и 30 вес. ч. сульфата натрия, высушенного в течение 4 ч при 160 - 170°С, гранулируют при максимальной температуре 270°С с помощью экструдера (45 мм) и полученные гранулы размалывают в порошок. Отдельно готовят однородную эмульсионную жидкость путем растворения 1 вес. ч. анионного поверхностно-активного вешества в 83,5 вес. ч. воды с последующим добавлением в полученный раствор 0,5 вес. ч. крезола. В полученной эмульсии равномерно диспергируют 15 вес. ч. описанного выше порошка для получения его водной смеси. Эту смесь помещают в герметически закрытый сосуд, внутреннее давление в котором с помощью язота доведено до 40 кг/см, и при помешивании те.мпературу водной смеси повышают до 240°С. Спустя 60 мин давление в сосуде повышается до 65 кг/см. В это время отгрузочный клапан сосуда быстро открывают для выдавливания водной эмульсионной жидкости полимера в атмосферу. В результате получают тонкие волокна, обладающие высокоориентированной и фибриллированной структурой с достаточной жесткостью. Пример 6. 15 вес. ч. смеси полиэтилена и сульфата магния, приготовленной по примеру 1, добавляют в раствор, приготовленный растворением I вес. ч. анионного поверхностноактивного эмульгатора в 84 вес. ч. воды, для образования водной смеси, в которой равномерно диспергируют перемешанную смесь. Полученную водную смесь помещают в герметически закрытый сосуд и давление в сосуде путем нагнетания азота поднимают до 45 кг/см. Температуру водной смеси при помещивании повышают до 180°С. Через 120 мин давление в сосуде поднимается до 55 кг/см. 1В этот момент резко открывают выпускной клапан сосуда для выдавливания водной эмульсионной жидкости полимера в атмосферу. В результате получают тонкие волокна с фибриллированной структурой. Формула изобретения Способ получения волокнистой массы путем подачи водной дисперсии, состоящей из полимера, положительного органического растворителя, не смешивающегося с водой, сорбирующего воду вещества и эмульгатора, из зоны высокого давления в зону низкого давления, отличающийся тем, что, с целью получения волокнистой массы с высокоориентированными частицами, используют дисперсию с соотнощением положительного растворителя и полимера 1-99: 100 вес. % соответственно.