DE2343543C2

DE2343543C2 - Verfahren zur Herstellung von polymeren Fasern

Info

Publication number: DE2343543C2
Application number: DE2343543A
Authority: DE
Inventors: John Henry Vancouver Wash. Kozlowski; Paul C. Litzinger; Frank J. Camas Wash. Steffes
Original assignee: Crown Zellerbach International Inc
Current assignee: Crown Zellerbach International Inc
Priority date: 1972-08-30
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1983-11-03
Also published as: ZA735927B; JPS5019645B2; DK146600B; CA1032328A; IE38817L; DK146600C; JPS4992318A; AR200022A1; BE804182A; CH573986A5; NO140770B; DE2343543A1; DD107087A5; SE392133B; GB1446034A; FR2198005A1; NO140770C; IN140806B; IE38817B1; FR2198005B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von polymeren Fasern mit einer Qualität, welche diese Fasern zur Herstellung von Papier oder ähnlichen Fließbahnen geeignet macht.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung derartiger Fasern bekannt, die in der Weise arbeiten, daß eine Mischung aus einem synthetischen faserbildenden Polymeren in einer verdampfenden Flüssigkeit blitzartig versprüht wird. Beim blitzartigen Versprühen der Mischung wird diese durch eine Düse unter einem erhöhten Druck in eine Zone mit geringerem Druck expandiert, wobei die Temperatur der Flüssigkeit vor der Expansion derartig ist. daß die Flüssigkeit siedet, d.h. daß wenigstens ein Teil der Flüssigkeit unter dem verminderten Druck verdampft. Verfahren, bei deren Durchführung eine Lösung des Polymeren in einem Lösungsmittel unter Ausbildung von Fasen? blitzartig versprüht wird, werden in der US-PS 3081519. in der GB-PS !262531 und in der DE-OS 1958609 beschrieben. Verfahren, bei de^ren Ausführung eine Dispersion aus einem geschmolzeneti Polymeren in Wasser blitzartig versprüht werden, sind Gegenstand der US-PS 3402231 sowie der FR-PS 1350931.

Um eine Faser mit einer Qualität zu erhalten, die besser ist als die Fasern, die nach den bekannten Verfahren hergestellt werden können, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches darin besteht, eine Emulsion, die das Polymere, ein Lösungsmittel für das Polymere und Wasser enthält, blitzartig zu versprühen. In diesem Zusammenhang sei auf die GB-PS 1323174. die DE-OS 2144409. die DE-PS 2249604 sowie die japanische Patentveröffentlichung JA 7232133, veröffentlicht in CPJ-Basic Abstracts Journal 1972, hingewiesen. Bei der Durchführung dieser bekannten Emulsionsverdampfverfahren enthält die blitzartig versprühte Flüssigkeit Wasser als kontinuierliche Phase, in welcher Tröpfchen des

Lösungsmittels dispergiert sind, das eine disperse Phase bildet. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von polymeren Fasem, bei welchem Fasern erhalten werden, die sich in hervorragender Weise zur Herstellung von Papier mit sehr guten Eigenschaften eignen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem Patentanspruch gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diejenigen Fasern, die durch blitzartiges Versprühen einer Emulsion aus Polymerem, Lösungsmittel und Wasser erhalten werden, besser sind, wenn das Lösungsmittel die kontinuierliche Phase und Wasser die disperse Phase ist, als Fasern, die aus einem System gewonnen werden, in welchem Wasser die kontinuierliche Phase und das Lösungsmittel die disperse Phase darstellt.

Eine umgekehrte Emulsion (Wasser-in-öl), in der Wasser die disperse Phase ist. ist im allgemeinen schwieriger herzustellen als die Emulsionen, welche normalerweise in der Emukionstechnologie verwendet werden, bei denen es sich era Öl-in-Wasser-Emulsionen handelt. Es wurde gefunden, daß es möglich ist, Wasser-in-öi-Emulsionen herzustellen und blitzartig zu versprühen, die ein Polymeres enthalten, wobei das Versprühen einer derartigen umgekehrten Emulsion zu sehr guten Fasern führt.

Es ist überraschend, daß beim Versprühen einer Wasser-in-öl-Emulsion, die ein Polymeres enthält, das erhaltene Produkt aus relativ diskreten Fasern und nicht aus kontinuierlichen Strängen besteht. Die bekannten Verfahren neigen dazu, daß kontinuierliche Stränge gebildet werden, die siuii als faserartiges Produkt, das zur Herstellung von Vliesbahneu eingc-.tzt werden soll, nicht eignen.

Das erfindungsgemäße Verfahren beti ht darin, zuerst eine Mischung zu bilden, die 1. ein Polymeres und 2. eine organische Flüssigkeit, welche das Polymere zu lösen oder zu quellen vermag, und 3. Wasser enthält, zu bilden, und die Mischung bei einer Temperatur zu versprühen, die wenigstens so hoch ist. daß das Polymere durch die Flüssigkeit angequollen wird, wobei das Versprühen aus einer Zone erhöhten Druckes in eine Zone niedrigeren Druckes erfolgt. Dabei verdampft die organische Flüssigkeit und das Polymere fällt in Form von Fasern aus, die relativ leicht zerfasert und zu Papierbahnen nach üblichen Methoden verarbeitet werden können. Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Tatsache, daß das Wasser mit dem Polymeren und der organischen Flüssigkeit in einer solchen Weise vermischt wird, daß das Wasser in Form von Tröpfchen in einer kontinuierlichen Phase dispergiert wird, die aus dem Polymeren und der organischen Flüssigkeit besteht.

Vorzugsweise wird das Polymere in der Flüssigkeit gelöst, so daß die Mischung, die bei der ersten Verfahrensstufe gebildet wird, und die in der zweiten Stufe des Verfahrens versprüht wird, aus einer Emulsion besteht, in welcher das Wasser die disperse Phase und die Lösung die kontinuierliche Phase darstellt.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Polymeren um ein thermoplastisches Polymeres. Insbesondere läßt sich die Erfindung zur Herstellung von Fasern aus einem Polyolefin anwenden.

Aus derzeit noch nicht erklärbaren Gründen besitzen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fasern überlegene Eigenschaften im Vergleich zu Fasern, die durch Versprühen einer vergleichbaren Mischung erhalten worden sind, in welcher die Polymerlösung die dispergierte Phase in Wasser ist.

Nachfolgend wird näher vergleichend auf die Eigen · schäften eingegangen, es ist jedoch festzustellen, daß im Vergleich zu Fasern, die in der Weise hergestellt worden sind, daß eine vergleichbare Mischung versprüht wird, in welcher Wasser die kontinuierliche Phase darstellt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fasern eine größere Oberfläche, einen höheren Entwässerungsfaktor sowie eine höhere Festigkeit besitzen, wobei Papierbögen erhalten werden, die sich ebenfalls

ίο durch verbesserte Eigenschaften auszeichnen. Diese verbesserten Fasereigenschaften sind nicht nur überraschend, sondern auch sehr bemerkenswert, da derartige Fasereigenschaften wesentlich für eine zufriedenstellende Papiererzeugungspulpe sind. Eine größere Oberfläche verleiht der Faser einen größeren Weißgrad und einen höheren Glanz sowie bessere Adsorptionseigenschaften. Verbesserte Festigkeitseigenschaften, beispielsweise eine verbesserte Bruchfestigkeit, Reißfestigkeit, Rupffestigkeit etc. tragen ebenfalls dazu bei, daß diese Fase·, η in noch stärkere Konkurrenz zu natürlichen Zellulosepulpen treten können.

Ferner können nach dem erfindungsgcniäßcr. Verfahren Fasern erhalten werden, die einen relativ geringen Gehalt an Polymerklumpen und Faserbündeln aufweisen.

Ein niedriger Gehalt an Polymerklumpen und Faserbündeln ist wesentlich im Zusammenhang mit einer Verwendung der Fasern zur Herstellung von einigen Papiersorten, beispielsweise Drückpapieren, da Walzendrucke bei dem Papiererzeugungsverfahren bewirken können, daß diese Klumpen und Bündel transparente Flecken in dem Papier ergeben.

Das Polymere, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird, ist vorzugsweise ein thermoplastisches faserbildendes Polymeres (unter dem Begriff »faserbildend« ist ein Polymeres zu verstehen, das unter Einhaltung üblicher Spinnmethoden Fasern zu bilden vermag). Es ist vorzuziehen, kristalline oder teilweise kristalline Polyolefine zu verwenden, beispielsweisi Niederdruck (Ziegler-Natta)-Polyäthjien. isotaktisches oder teilweise isotaktisches Polypiopylei. s^wie Äthylen; Propylen-Copolymere. Polybutene und Polymethylpentene sind weitere Beispiele für Polyolefine, die zur Durchführung der Erfindung eingesetzt werden können. Kristalline oder teilweise kristalline Polyamide und PoIyester können ebenfalls verwendet werden. Nichtkristalline Polymere, wie beispielsweise Polycarbonate. Polysulfone. Polyvinylchlorid. Polymethylmethacrylat. Polyacrylnitril und Polystyrol können zum Einsatz gelangen. Mischungen aus den vorstehend angegebenen Substanzen oder mit anderen Polymeren können ebenfalls verwendet werden. Die bevorzugten Polyolefine sind solche, die eine Instrinsic-Viskosität von ungefähr 7 cm' g besitzen. Dabei entspricht Polyäthylen einem Viskosilätsmittel des Molekulargewichts von ungefähr 30000 bis 40000.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Polymeren können in Form eines getrockneten Pulvers oder in Form von Pellets eingesetzt werden, sie werden jedoch vorzugsweise in Form eines feuchten Kuchens, einer Aufschlämmung oder Losung des Polyolefins in dem Reaktionslösungsmittel verwendet, d.h, in einer Form, wie sie nach der Polymerisation anfallt.

Im allgemeinen kann jeder substituierte oder nichtsubstituierte aliphatische, aromatische oder cyclische Kohlenwasserstoff, der ein Lösungsmittel für das Polymere bei erhöhten Temperaturen und Drucken ist und unter den Arbeitsbedingungen relativ inert ist, als organische Flüssigkeit zur Durchführung des crfindungs-

gemäßen Verfahrens verwendet werden, wobei dieser Kohlenwasserstoff vorzugsweise einen Siedepunkt bei Atmosphärendruck aufweist, der geringer ist als der Erweichungspunkt des Polymeren, und der mit Wasser nicht mischbar ist oder eine Polymerlösung bildet, die mit Wasser nicht mischbar ist. Das Lösungsmittel kann flüssig oder gasförmig bei Zimmertemperatur sowie Atmosphärendruck sein. Vorzugsweise ist es bei Standardtemperatur-Druckbedingungen flüssig, da sonst das System nach der Versprühzone unter Druck gesetzt werden muß. Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Benzol, Toluol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan sowie deren Isomere und Homologe, alicyclische Kohlenwasserstoffe. beispielsweise Cyclohexan, chlorierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Äthylchlorid und Methylchlorid, höhere Alkohole, Ester, Äther, Ketone. Nitrile. Amide, fluorierte Verbindungen, beispielsweise Fluorkohlenwasserstoffe. Nitromethan sowie Mischungen aus diesen Lösungsmitteln sowie aus diesen Lösungsmitteln mit anderen Lösungsmitteln.

Die erfindungsgemäße Polymer/Lösungsmittel/Wasser-Mischungkannjenachder Wasserkonzentration nach einer von verschiedenen Methoden gebildet werden. Eine Methode kann von einer Lösung des Polymeren in einem Lösungsmittel ausgehen, wie diese bei einem Lösungspolymerisationsverfahren anfallt, und zwar entweder mit der gleichen Konzentration des Polymeren im Lösungsmittel, in verdünnter oder konzentrierter Form, worauf das Wasser der Lösung zugesetzt wird oder umgekehrt verfahren wird. Im allgemeinen wird bei der Durchführung einer derartigen Methode heißes Wasser verwendet, um eine Ausfällung des Polymeren zu verhindern. Wahlweise kann man von einer Aufschlämmung von Polymerteilchen im Lösungsmittel ausgehen, wie sie bei der Durchführung einer Aufschlämmungspolymerisationsmethode erzeugt wird, wobei die entsprechende Wassermenge der Aufschlämmung zugesetzt wird oder umgekehrt verfahren wird. Eine weitere Alternative besteht darin, von einem trockenen Polymerpulver oder Granulaten oder einem feuchten Kuchen auszugehen, wie er bei der Stufe der Lösungsmittelentfernung in einer Polymeranlage erhalten wird, wobei die entsprechenden Mengen an Lösungsmittel und Wasser dem trockenen Polymeren in jeder beliebigen Reihenfolge zugemischt werden können.

Wie nachfolgend ei läutert werden wird. Ut es vorteilhaft, wenn das Lösungsmittel vor der Zugabe des Wassers vorliegt, da die Zugabe von Wasser zu dem Lösungsmittel und nicht die umgekehrte Maßnahme gewährleistet, daß das Lösungsmittel oder die Polyrneriösung die kontinuierliche Phase der zu bildenden Mischung bildet. Diese letztere Maßnahme ist dann von Bedeutung. wenn man eine solche Menge Wasser verwendet, die sich der Grenze einer auftretenden Umkehrung nähen, d.h. in der Nähe des Punktes, bei welchem die Wassermenge diejenige Menge ist. welche die kontinuierliche Phase bildet. Liegt die Wassermenge erheblich unterhalb der Grenzlinie an einer auftretenden Umkehrung, insbesondere unterhalb 30 Volumenprozent, bezogen auf die Mischung, dann kann jede geeignete Mischmethode oder Reihenfolge der Zugabe der Materialien angewendet bzw. eingehalten werden.

Die Polymerkonzentration relativ zu dem Lösungsmittel ist nicht kritisch. Das Lösungsmittel liegt in einer Menge vor. die gröiJer ist als 100 Gew.-% des Polymeren und reicht dazu aus, eine Viskosität bei der eingehaltenen Auflösungstemperatur einzustellen, daß eine einfache Handhabung möglich ist, d. h. eine Viskosität von weniger als 50 Pa s. Im allgemeinen schwankt die Polymerkonzentration von 2 bis 30 Gew.-% des Lösungsmittels plus Polymeres und liegt vorzugsweise zwischen 5 und 15 %.

Eine der Funktionen des Wassers besteht darin, die Temperatur der faserartigen Masse in der Zone, die »ich unmittelbar an die Düse anschließt, zu vermindern. Die Zugabe von Wasser erhöht den gesamten Dampfdruck des Systems, so daß sein Siedepunkt vermindert wird.

Aus praktischen Erwägungen sollte jedoch Wasser in einer Menge von wenigstens 1 % und vorzugsweise oberhalb 10%, bezogen auf das Volumen der Mischung aus Lösungsmittel und Wasser, verwendet werden. Durch Herabsetzen des Siedepunktes der Mischung wird die Temperatur der faserartigen Masse, die beim Versprühen gebildet wird, vermindert. Auf diese Weise werden die Eigenschaften auf die erhaltenen Phasen im Hinblick auf eine Verwendung zur Papiererzeugung verbessert.

Eine andere Funktion des W :ssers besteht darin, ais Träger für ein hydrophiles Wasrerdispergierungsmitte! für die zu bildenden Fasern zu wirken. Es wurde gefunden, daß es sehr vorteilhaft ist, ein Wasserdispergk-rungsmittel während des Versprühens und der Ausfällung des fa^rartigen Polymeren zu verwenden. Wenn auch das Vorliegen des Wasserdispergierungsmittels einen günstigen Einfluß auf die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fasern ausübt, so handelt es sich bei den besten Mitteln um solche, die für eine Wasserin-Öl-Emulsion als ungeeignet angesehen werden. Nichtsdestoweniger werden jedoch hydrophile Wasserdispergiermittel in der Mischung vor dem Versprühen bevorzugt. Eine äquivalente Menge des gleichen Mittels, das zu einem späteren Zeitpunkt zu den bereits gebildeten Fasern zugesetzt wind, ergibt nicht das gleiche Ausmaß der Zerfaseibarkeit der Fasern. Daher sollte das Wasser in einer solchen Menge vorliegen, die dazu ausreicht, diejenige Menge des hydrophilen Mittel· zu tragen, welche dazu verwendet wird, um dem faserartigen Polymeren das gewünschte Ausmaß an Wasserdispergierbarkeit. vorzugsweise als Lösung davon, zu verleihen. Weiteres Wasser oberhalb einer derartigen minimalen Menge, das dazu erforderlich ist, das Mittel zu tragen, kann verwendet werden, um der wäßrigen Lösung oder dem Dispergiermittel eine geeignete VisKOsität zu verleihen, d.h.. die wäßrige Lösung des Wasserdispergiermittels sollte nicht so viskos sein, daß Probleme hinsichtlich Handhabung oder Einmengung in die Polymerlösung als dispergierte Phase auftreten. Das Wasser kann ferner dazu beitragen, die Viskosität der Mischung auf einen Grad zu reduzieren, der unterhalb dem Grad der Polymerlösung allein liegt, so daß höhere Polymerkonzentra-"•«.nen möglich sind. Im allgemeinen sollte die Viskosität der wäßrigen Lösung und oder der Mischung ungefähr 50 Pa s bei de; eingehaltenen Tempera.nr liegen.

Eine weitere Funktion des Wassers besteht darin. Energie (Enthalpie) zur Verfugung zu stellen, um zu einem Verdampfen des Lösungsmittels während des Versprühens beizutragen, jedoch sollte die Menge des Wassers nicht SQ groß sein, daß unnötig Wärmemengen zur Erreichung der gewünschten Versprühupgstemperatur verbraucht werden.

Die Wassermenge, die dazu erforderlich ist. um die vorstehend angegebenen Funktionen zu erfüllen, liegt immer unterhalb der Menge, bei deren Einsatz eine Umwandlung erfolgt, d. h.. bei welcher Wasser die kontinuierliche Phase der Mischung werden muß. Eine Bedingung, die

notwendig ist, um zu gewährleisten, daß die organische Flüssigkeit oder Lösung die kontinuierliche Phase ist, besteht darin, daß die Wassermenge der Mischung ziemlich niedrig ist. Liegt die Wassermenge bei mehr als ungefähr 70%, dann ist es sehr schwierig, eine Wasserin-ÖI-Emulsion zu bilden. Auch bei etwas geringeren Wassermengen, beispielsweise bei einem Überschuß von 60% Wasser, neigt jede übliche Mischmethode dazu, eine Öl-in-Wasser-Emulsion zu erzeugen. Mit abnehmender Wassermenge wird es einfacher, eine Wasser-in-öl-Emulsion zu bilden. Zur Herstellung von Mischungen, in denen das Wasser dazu neigt, als kontinuierliche Phase stabiler zu sein, ist es zweckmäßig, spezielle Mischmethoden anzuwenden, damit Wasser die weniger stabile diskontinuierliche Phase wird. Entsprechende Methoden sind in der Emulsionstechnik bekannt und werden beispielsweise in Band 8 von Kirk-Othmer's »Encyclopaedia of Chemical Technology«, 2. Auflage beschrieben.

Eine bevorzugte Methode, die angewendet wird, eine Wasser-in-ÖI-Emulsion herzustellen, in welcher die Wassermenge dazu ausreicht, daß entweder das Wasser oder die organische Flüssigkeit die kontinuierliche Phase sein kann, besteht darin, das Wasser der Flüssigkeit langsam zuzusetzen, und zwar derart ig langsam, daß sogar an der Zugabestelle kein lokaler Überschuß an Wasser gegenüber der organischen Flüssigkeit und der bereits gebildeten Emulsion vorliegt. Dabei wird die Mischung gerührt, damit das Wasser in Tröpfchen bei seiner Zugabe aufgebrochen wird. Man kann die Wasserzugabe in der Weise dosieren, daß die elektrische Leitfähigkeit der organischen Flüssigkeit gemessen wird, worauf die Leitfähigkeit überwacht wird, um die Zugabegeschwindigkeit unter Rühren derartig einzustellen, daß die Leitfähigkeit weniger als das Zweifache der anfänglichen Leitfähigkeit beträgt.

Es ist zweckmäßig, solche Mischmethoden anzuwenden, bei deren Durchführung das Wasser 3ö Volumenprozent oder mehr der Mischung ausmacht. Beträgt die eingesetzte Wassermenge 30 Volumenprozent oder mehr, dann ist es zweckmäßig, zuerst eine Lösung aus dem Polymeren und dem Lösungsmittel zu bilden und dann das Wasser dieser Lösung unter kräftigem Rühren zuzusetzen. In diesem Zusammenhang soll unter dem Begriff »Poiymerlösung« die angequollene oder gelöste Mischung verstanden werden, die bei dem Vermischen des Lösungsmittels mit dem Polymeren, gewöhnlich bei erhöhter Temperatur, anfällt. Es ist ferner zweckmäßig, die ganze Masse der Mischung kontinuierlich sowohl während als auch nach der Zugabe des Wassers zu rühren. Das Mischgefäß oder die Mischvorrichtung können in der Weise ausgelegt sein, daß ein gleichmäßiges und kräftiges Rühren möglich ist, wobei eine entsprechende Gefäßausgestaltung, Leitbleche und entsprechende Rührmethoden erwähnt seien. Auf diese Weise können Stellen mit geringer Rührwirkung, die eine Phasenumkehrung bewirken können, vermieden werden.

Vorzugsweise wird dieses Mischen dann durchgeführt, wenn sowohl das Wasser als auch die Poiymerlösung relativ heiß sind. In zweckmäßiger Weise sollte die Polymerlösung bei einer Temperatur oberhalb der Lösetemperatur liegen. Das zuzusetzende Wasser sollte eine Temperatur besitzen, die so hoch ist, daß die Mischung während oder nach der Wasserzugabe oberhalb der Lösetemperatur bleibt. Diese Methode trägt dazu bei, eine Phasenumkehrung während der Wasserzugabe zu verhindern.

Läßt man die Wasser- und die Polymerlösungsphasen sich während oder nach der Zugabe des Wassers trennen, dann kann eine Phasenumkehrung erfolgen. Es ist daher zweckmäßig, das Wasser mit einer solchen Geschwindigkeit zuzusetzen, durch welche eine Phasentrennung vermieden wird, wobei während und nach der Zugabe des Wassers für den gleichen Zweck kräftig gerührt wird. Wie zuvor erwähnt, wird das Wasser vorzugsweise allmählich nut einer solchen Geschwindigkeit zugesetzt, daß es schnell gleichmäßig mit der Polymerlösung vermischt wird. Das Wasser sollte daher nicht schneller zugesetzt werden als es in Form von Tröpfchen in der kontinuierlichen Polymer Lösungsmittel-Phase dispergiert wird.

Enthält die Mischung 30% oder weniger Wasser, dann wird vorzugsweise eine Wasser-in-öl-Emulsion gebildet. Es ist dann nicht notwendig, das Wasser den organischen Flüssigkeiten zuzusetzen. Bei neidrigen Wasserkonzentrationen kann man sogar die zwei Flüssigkeiten vermischen und sie dann rühren oder die Lösung (oder eine Aufschlämmung der Polymerieilchen in einer organischen Flüssigkeit) dem Wasser zusetzen.

Bei der Durchführung der nachfolgend beschriebenen Beispiele 1 bis 6. bei denen die Wasserkonzeniration nur 16% beträgt, wurden keine besonderen Mischmethoden eingehalten. Bei der Durchführung von Versuch 1 gemäß Beispiel 7, wo die Wasserkonzentraiion 40% beträgt, wurde das Wasser allmählich der Lösung zugesetzt. Wasserkonzentrationen in der Größenordnung von 40 6is 50% werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, wobei jedoch Sorge dafür getragen werden muß. daß das Wasser die diskontinuierliche Phase ist.

Bei der Durchführung eines kontinuierlichen Versprühens, bei welchem ein Teil der auf diese Weise gebildeten Mischung durch eine Düse gesprüht wird, können weitere Mengen an Polymerlösungen und Wasser kontinuierlich unter Rühren der zurückbleibenden Mischung in den vorstehend angegebenen entsprechenden Mengenverhältnissen zugesetzt werden, um das Wasser als diskontinuierliche Phase der Mischung aufrechtzuerhalten.

Eines der Merkmale der Erfindung besteht darin, daß es nicht notwendig ist. eine stabile Emulsion zu bilden, so daß die Notwendigkeit entfällt. Emulgiermittel zu verwenden. Die Erfindung sieht jedoch die Verwendung von Mitteln in der Mischung vor, mit deren Hilfe die Wasserdispergierbarkeit des beim Sprühen gebildeten faserartigen Polymeren verbessert wird. Diese Mittel sind vorzugsweise wasserlösliche oder teilweise wasserlösliche hochmolekulare Materialien. Es kann sich jedoch auch um Materialien handeln, die in dem LösungsmitH-löslich oder teilweise löslich sind. Einige dieser Mittel können technisch als Emulgiermittel eingestuft werden, sie werden jedoch nur in einer Menge eingesetzt, die dazu ausreicht, das erforderliche Ausmaß an Dispergierbarkeit zu verleihen und nicht in Mengen, die im allgemeinen zur Bildung einer stabilen Emulsion erforderlich sind. Da die Wasserdispersionsmittel etwas hydrophil sein müssen, entsprechen sie nicht dem Typ, der normalerweise zur Bildung einer Wasser-in-öl-artigen Emulsion verwendet wird, d.h., man würde normalerweise ein hydrophobes (lipophiles) Emulgiermittel mit einem relativ niedrigen HLB-Wert (Wert des hydrophil-lipophilen Ausgleichs) zur Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion verwenden. Die Menge des eingesetzten Wasserdispergiemngsmittels kann zwischen 0,1 und i5 Gew.-% des Polymeren und vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-% schwanken. Das bevorzugte Wasserdispergjerungsmittel

ist ein Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von mehr als ungefähr 77% und vorzugsweise von mehr als 85% sowie einer Viskosität (in einer 4%igen wäßrigen Lösung bei 20⁰C) von mehr als 2 mPa s. Der Polyvinylalkohol wird vorzugsweise mit dem Wasser zu dem Zeitpunkt zugesetzt, an welchem die Mischung gebildet wird. Beispiele für andere Wasserdispergierungsmittel, Ίίβ verwendet werden können, sind kationischer Guargum, kationische Stärke, Kartoffelstärke, Methylzellulose sowie ein Styrol/Maleinsäure Copolymeres.

Die Bestandteile der Mischung können in jedes geeignete Gefäß eingebracht werden, welches auf eine erhöhte Temperatur erhitzt und unter Druck gesetzt werden kann. Im allgemeinen wird ein Autoklav verwendet. Es ist jedoch wichtig, daß das verwendete Gefäß mit einer Misch- oder Rühreinrichtung ausgestattet wird, welche die Mischung in einem konstanten Rührzustand zu halten vermag, da sonst keine stabile Emulsion gebildet wird und die Mischung beim Stehen sich schnell in zwei voneinander verschiedene und getrennte Phasen auftrennt.

Die Bestandteile werden dann auf eine geeignete Temperatur erhitzt und zur Bildung einer Mischung gerührt, in welcher Wasser als diskontinuierliche oder dispergierte Phase innerhalb einer kontinuierlichen Phase der Polymerlösung vorliegt. Die eingehaltene Temperatur liegt vorzugsweise oberhalb der Lösetemperatur des Polymeren in dem eingesetzten Lösungsmittel. Die Lösetemperatur ist die Temperatur, bei welcher das Polymere eine vollständig flüssige Phase mit dem Lösungsmittel bildet. Liegt ein Überschuß an Lösungsmittel vor. dann ist die Lösetemperatur die Temperatur, bei welcher sich das Polymere in dem Lösungsmittel auflöst, d.h. sie ist die gleiche wie die Auflösetemperatur. Liegt jedoch nur wenig Lösungsmittel vor. dann ist die Lösetemperatur der Schmelzpunkt des Polymeren, herabgesetzt durch das Vorliegen des Lösungsmittels, das sich in dem geschmolzenen Polymeren auflöst. Daher umfaßt die Lösetemperatur die beiden geschilderten Situationen sowie den dazwischen liegenden Bereich.

Die Lösetemperatur irgendeines Polymeren in einem Lösungsmittel wird in der Weise bestimmt, daß geringe Konzentrationen des Polymeren (beispielsweise 0.1 und l,0Gew.-%) in dem Lösungsmittel in eine Viole eingefüllt wird. Die Temperatur des Ölbades wird langsam erhöht (beispielsweise mit 10°C/h), bis die letzten Polymerspuren verschwinden. Diese Temperatur ist die Lösetemperatur. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, bei einer Temperatur unterhalb der Lösetemperatur zu arbeiten. In diesen Fällen sollte das Polymere wenigstens in gequollenem Zustand vorliegen.

Die eingehaltene Maximaltemperatur sollte unterhalb der kritischen Temperatur des Lösungsmittels und/oder der Zersetzungstemperatur des Polymeren liegen. Es ist jedoch vorzuziehen, etwas tiefere Temperaturen einzuhalten. Im Falle von Polyäthylen und Polypropylen ist es vorzuziehen, zwischen 120°C und 180⁰C und insbesondere zwischen 130⁰C und 160⁰C zu arbeiten.

Der in dem Gefäß, welches die erhitzte Mischung enthält, eingestellte Druck ist vorzugsweise Eigendruck. Drücke, die wesentlich höher sind als Eigendrücke, sind nicht erforderlich. Für eine gegebene Düsenausgestaltung können höhere Drucke eine schlechte Faserbildung zur Folpe haben. Es kann zweckmäßig sein, ein Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff, während des Versprühens zu verwenden, um die Geschwindigkeit der Mischung durch die Düse auf einem ziemlich konstanten Wert zu halten. Das Versprühen erfolgt vorzugsweise durch eine Düse, die länglich ausgestaltet ist und nicht durch eine scharfkantige öffnung, die definitionsgemäß keine Längsdimension aufweist, da gefunden wurde, daß es sehr zweckmäßig ist, der Mischung eine Scherwirkung zu verleihen (insbesondere der Polymerkomponente der Mischung), und zwar unmittelbar vor dem Versprühen. Eine derartige Scherwirkung begünstigt die Faserbildung und verbessert die Fasereigenschaften in bezug auf die Papierherstellung. Die Düse kann einen kreisförmigen oder nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann es sich um einen Ring handeln.

Das Versprühen wird in der Weise durchgeführt, daß die Mischung aus Polymerem, Lösungsmittel und Wasser durch die Düse in eine Zone mit tieferem Druck geschickt wird. Vorzugsweise liegt der Druck der Zone mit tieferem Druck bei Atmosphärendruck oder darunter, da mit zunehmendem Druck die Temperatur des faserartigen Produktes bei seiner Bildung zunimmt. Der Druck der Emulsion sollte vor dem Versprühen in eine Zone tieferen Druckes unterhalb 3,5 bar und vorzugsweise unterhalb 1,0 bar liegen.

Das Versprühen wird adiabatisch durchgeführt.

Während des Versprühens wird das Polymere in Form von faserartigen »Nudeln« ausgefällt. Bei diesen Nudeln handelt es sich um lose Faseraggregationen, die manchmal kontinuierlich sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Niederdruckwasserdampf (weniger als 1.4 kg/cm²) den faserartigen Nudeln in der Nachsprühzone zugeleitet, um das restliche Lösungsmittel von den faserartigen Nudeln abzustrippen. Dies läßt sich in einem Tank oder vorzugsweise in einer Leitung durchführen, die sich unmittelbar an die Düse anschließt.

Die faserartigen Nudeln werden in einem geeigneten Aufnahmegefäß gesammelt, wobei vorzugsweise eines dieser Gefäße ein Abtrennen des verdampften Lösungsmittels gestattet.

Bei einer Durchführung in technischem Maßstäbe werden die faserartigen Nudeln mit Wasser auf eine geeignete Konsistenz von weniger als 5% und vorzugsweise weniger als 2 Gew.-% verdünnt und dann in lorm einer wäßrigen Aufschlämmung durch einen Scheibenrefiner geschickt, um die Fasern in eine Form zu überführen, die zur Papierherstellung optimal ist. Das Zerfasern der faserartigen Nudeln hat die Abtrennung von diskreten Fasern zur Folge und kann auch dazu verwendet werden, die Länge der Fasern zu steuern. Mehrfache Durchgänge durch den Refiner sind im allgemeinen zweckmäßig. Eine Behandlung der faserartigen Nudeln in einem Scheibenrefiner ist jedoch nicht erforderlich.

Die Fasern können nach der Zerfaserung auf eine geeignete Konsistenz verdünnt werden und zu synthetischen Papierbahnen verarbeitet werden, und zwar entweder allein oder in Mischung mit üblichen Zellulosepapierherstellungsfasern. Wahlweise können die Fasern entwässert, zu Ballen verpreßt, gelagert und zu dem Endverbraucher geschickt werden.

Wenn auch vorstehend ein chargenweise durchführbares Verfahren beschrieben worden ist. bei dessen Ausführung die Mischung aus Polymerem, Lösungsmittel und Wasser in einem geeigneten Gefäß hergestellt wird, so ist es auch möglich, die Mischung kontinuierlich in der Weise herzustellen, daß die Polymerlösung mit überhitztem Wasser kontinuierlich in einer in Reihe geschalteten Vorrichmng unmittelbar vor dem Versprühen durch die Düse vermischt wird.

Eine Bestimmung, ob das Wasser als diskontinuierliche

Phase oder als kontinuierliche Phase vorliegt, läßt sich wie folgt durchführen. Die Mischung wird unter den normalerweise eingehaltenen Bedingungen bezüglich Temperatur, Druck und Ausmaß des Rührens gebildet. Elektroden, die aus zwei leitenden Metallen bestehen, die über eine Entfernung von ungefähr 12 mm oder mehr getrennt sind, werden in die flüssige Mischung eingetaucht. Die Elektroden werden mit den Polen einer Batterie verbunden. Die erzeugten Signale werden von einem Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet, das in Reihe mit den Elektroden geschaltet ist. Das erzeugte Signal ist dem Leitwert der Mischung direkt proportional. Eine Spurenmenge eines ionisierbaren Materials, wie beispielsweise Natriumchlorid, kann in dem Wasser vorhanden sein, um dessen Leitvermögen zu erhöhen. Ist Wasser die '! diskontinuierliche Phase, dann wird ein sehr niedriger Ss Leitwert oder ein Null-Leitwert festgestellt, d.h. ungeii fähr das gleiche Leitvermögen wie die Polymer/Lösungs- ϊ mittel-Phase der Mischung.

" Zur Herstellung der gewünschten Mischung, in der : Wasser als diskontinuierliche Phase vorliegt, muß die l'. Rührgeschwindigkeit der Mischung in zweckmäßiger \, Weise hoch genug sein, um die Leitfähigkeit der Mischung Jj auf dem Niveau der Leitfähigkeit der Polymerlösung zu £ halten. In ähnlicher Weise sollte bei der Herstellung

'·} von solchen Mischungen, in denen die Wasserkonzen-J tration zweckmäßig so hoch ist, daß ein System begün-

u stigt wird, in dem Wasser als kontinuierliche Phase vor-

liegt, das Wasser der Polymerlösung mit solcher Ge- k schwindigkeit zugesetzt werden, daß die Leitfähigkeit

J; der Mischung auf dem Niveau der Leitfähigkeit der

Polymerlösungsphase gehalten wird. Andere geeignete

fc, Methoden zur Ermittlung, ob eine öl-in-Wasser- oder

I" Wasser-in-öl-artige Emulsion erhalten worden ist, wer-

'{J den auf den Seiten 146 und 147 in Band 8 der Kirk-

Jj Othmar Encyclopedia of Chemical Technology, 2. über-

\ arbeitete Auflage. 1965. beschrieben.

i;: Beispiel 1

f Das zur Durchführung dieses Beispiels verwendete

■fi Auflösungsgefäß ist ein mit Glas ausgekleideter und mit j' Leitblechen versehener 3O4ö-iiter-Tank mit einem zentral angeordneten 5,5 K.W Rührer mit zwei mit vier jjs Schaufeln versehenen turbinenartigen daran befestigten Ι Rührelementen. Die untere Turbine befindet sich in einer Höhe von 686 mm (Spitze zu Spitze) und die obere Tur- f. bine in einer Höhe von 483 mm (Spitze zu Spitze). Der Rührer wird während des Versuches dauernd laufen gelassen. 228 I Wasser, das 1 Gew.-% Polyvinylalkohol mit so einer Viskosität von 40 bis 60 Pas und einem Hydrolysegrad von 87,7 — 89 % enthält, bezogen auf das Gewicht des zu verwendenden Polyäthylens, werden in den Tank gegeben, worauf sich die Zugabe von 45,4 kg hochdichten Polyäthylens mit einer Intrinsikviskosität von 1,4 dl/g und einem Schmelzindex von 5,5 anschließt. Das Gefäß wird abgedichtet, worauf 11401 η-Hexan zugesetzt werden. Das Wasser: Hexan-Volumenverhältnis in der Mischung beträgt 1:5 und die Polyäthylenkonzentration 40 g pro Liter Hexan. Der Gefäßinhalt wird so dann auf 130 bis 135°C erhitzt und unter einem Druck von 8,4 bar gesetzt. Ein Ventil im Bodenteil des Gefäßes wird dann geöffnet, worauf die Mischung durch eine 127 mm lange 76-mm-Leitung einem Valtek-Winkel-Steuerungsventil zugeführt wird, das eine öffnung mit einem Durchmesser von 9,5 mm und einer Länge von 7 mm aufweist. Ein nippeiförmiger Stöpsel in der Ventilöffnung bildet einen Ringraum mit der Wand der Öffnung. Das Ventil wird etwa in Ein-Viertel-Cffenstellung betrieben. Die Mischung fließt durch den Ringraum. welcher die Sprühdüse bildet, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 180 g Polyäthylen pro Minute. Die Mischung wird in eine Leitung mit einem Durchmesser von 50 mm gesprüht. In einem Abstand von ungefähr 152 mm nach der Düse wird Niederdruckwasserdampf mit einem Druck von 0,7 bar in die 25-mm-Leitung eingeführt, um das Lösungsmittel abzustrippen, das zuvor nicht von den faserartigen Nudeln abgestreift worden ist. In einem Abstand von ungefähr 5.4 m von der Düse öffnet sich die 25-mm-Leitung in einen Dampfabtrennkessel, aus welchem die Dämpfe an dem Oberteil abgezogen werden. Heißes Verdünnungswasser mit einer Temperatur von 85 C wird an dem Oberteil des Dampfabtrennkessels in einer Menge von ungefähr 19 Liter pro Minute eingeführt. Das Wasser sowie die faserartigen Nudeln fallen auf den Boden des Dampfabtrenngefäßes und werden bei einer Temperatur von 80 bis 90 C sowie

X einer Konsisten? von ungefähr 1 % einem Jones-Doppelscheiben-Refiner (305 mm Scheiben) zugeführt, der mit bürstenartigen Platten ausgestattet ist. Die Scheiben werden bei 2117 Upm bei einem Spiel von 0.1 mm + 0.1 mm betrieben. Die Fasern werden insgesamt viermal durch den Refiner geschickt, wobei die zweiten bis 4. Durchgänge bei einer Materialtemperatur von 40 bis 50 C erfolgen. Weiterer Polyvinylalkohol wird in einer Menge von 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyäthylens dem Materialtank zugeführt, worauf das Material ein fünftes Mal durch den Refiner geschickt wird. Dabei werden die Platten auf 25+0.1 mm eingestellt. Die Polyäthylenfasern weisen die folgende Faserverteilung auf, wenn sie nach dem TAPPI Standardtest T 233 su 64 getestet werden.

35

Tabelle 1 A

40 Maschenweile

Gewichtsprozent

auf 0.8 mm
auf 0.5 mm
auf 0,23 mm
auf 0,1 mm
auf 0,05 mm
durch 0,05 mm

10.3

33,8

23.8

17.4

5.0

9.7

Die Fasern weisen einen Entwässerungsfaktor von 0.24 Sek./g auf.

Ein Teil der erhaltenen Fasern wird nach dem TAPPI Standardtest T-205 m-58 unter modifiziertem Naßverpressen (28 bar sowie unter Einhaltung einer Wärmebindungsstufe 121⁰C bei minimalem Druck) zu einem Probeblatt verarbeitet. Ein anderer Teil der Fasern wird mit einer gebleichten Alder-Kraft-Pulpe (50/50) mit einem kanadischen Standard Freiheitsgrad von 410 ecm vermischt, worauf nach der gleichen Methode Handblätter hergestellt werden. Die erhaltenen Handblätter werden getestet, wobei folgende Ergebnisse ermittelt werden:

Tabelle 1B

Eigenschaft

100%

50% Mischung

Flächengewicht g/m²	61,2	61,2
Dichte, g/ccm	0,36	0,48
Opazität, %	83,4	78,9
Glanz, % (Elrepho Nr. 8)	88,9	84,4
Bruchlänge, m	139	2416

Eigenschaft	100%	50% Mischung
Zugensrgieabsorption
(= Zähigkeit), kg-cm/cm²	0.06	34,3
Innere Bindung, Scott-
Einheiten	14	90
Reißfestigkeit, g/Blatt	6	28

Ein weiterer Teil der Polyäthylenfasern wird mit einer gebleichten Adler-Kraft-Pulpe mit einem kanadischen Standardfreiheitsgrad von 410 ecm zur Herstellung eines Eintrages vermischt, der 40 Gew.-% Polyäthylenfasern und 60 Gew.-% Kraftfasern enthält. Die erhaltene Mischung wird mittels eines Jordans zerfasert. Auf diese Weise wirvi ein Eintrag mit einem kanadischen Standardmahlgrad von 250 ecm erhalten, der auf einer Papiermaschine zu einem Papier verarbeitet wird. Die Papiermaschine wird in der Weise betrieben, daß bei iwei Stufen eine Wärmebindung (107 und 135°Cauf dem Bogen) erfolgt. Die erhaltenen Papierbahnen besitzen folgend; Eigenschaften:

Tabelle 1 C	MD	Wärmebindungs	1492	135^;C
	XD	temperatur	63.3
Eigenschaft	MD	107 C	0.11
	XD	66,6	0.573
Flächengewicht, g/m²	MD	0.132	24
Dicke, mm	XD	0,504	27
Dichte, g/cem		23	3.11
Reißfestigkeit, g/Blatl	MD	26	1.70
	XD	2,93	1.7
Zugfestigkeit, kg/15 mm	MD	1.49	3.8
	XD	1.6
Dehnung. %	MD	3.5	0.020
	XD		0.032
Zugenergieabsorption		0.019	7
(= Zähigkeit), kg-cm/cm²		0,025	3
	WS	3	0.96
Faltung (MIT)	FS	2	0.45
		1.17
Steifigkeit, g/cm (Taber)		0.46	285
			327
Innere Scott-Bindung	WS	152	293
kg-cm/cm² χ 10" ³	FS	328	278
Glätte. ccm/Min.		352
(Sheffield)		249	32
Porosität, ccm/Min.			2.1
(Sheffield)		45	1,6
Ölabsorption, %		0	80.9
Zuckerfarbstoff, Sekunden	0	69,1
	85,4	253
Glanz, % (Elrepho Nr. 8)	80,4	3271
Opazität, %	408	1786
Streukoeffizient	MD 2931
Bruchlänge. m	XD

methode T-220 bestimmt. Im Falle der Blätter, die auf einer Papiermaschine hergestellt worden sind, wurde das Flächengewicht nach der TAPPl-StandardmethodeT-410, die Dicke nach der TAPPI-Standardmethode T-411. die Reißfestigkeit nach der TAPPI-Standardmethode T-410, die Faltung nach der TAPPI-Standardmethode T-511 sowie die Dichte nach der TAPPI-Standardmethode T-426 bestimmt. Die Zugfestigkeit, die Dehnung, die Zugenergieabsorption sowie die Bruchlänge sowohl der Handblätter als auch der auf der Maschine hergestellt Blätter wurden nach der TAPPI-Standardmethode T-494 ermittelt). Die Steifigkeit beider Blätter wurde nach der TAPPI-Standardmethode T-489-70 bestimmt. Der Elrepho Nr. 8 Glanz beider Blätter wurde nach der TAPPl-

!5 Standardmethode T-525 ermittelt. Die Glätte wurde irr Falle von beiden Blättern nach der TAPPI-Routinevergleichsmethode Nr. 285 ermittelt. Die ölabsorption wurde für beide Folien nach der TAPPI-Routinevcrgleichsmethode 26 (9166) ermittelt. Die Opazität sowie der Streukoeffizient wurden für b^'dp Folien ;mh;»n<i der TAPPI-Standardmethode T-425 bestimmt.

Andere Tests gehen aus der Maschine hervor, die zur Durchführung der Tests verwendet wird, wobei alle Tests in der Papierindustrie bekannt sind. Der Ent-Wässerungsfaktor, der in einer engen Beziehung zu der hydrodynamischen Oberfläche der Fasern steht und eine noch engere Beziehung zu den Entwässerungseigenschaften der Fasern, die zur Papierherstellung verwendet werden, aufweist als zur Gasabsorptionsoberfläche, wurde im wesentlichen nach TAPPI-Testmethode T 221 OS-63 bestimmt, wobei die Berechnungsmethode einer leichten Modifizierung unterzogen worden ist.

Ungefähr 10 g der Faserprobe wurden gewogen und in Wasser dispergiert. Die Aufschlämmung wurde dann in die Standardbogenform überführt, worauf Wasser zugesetzt wurde. Die Aufschlämmung wurde durch vier Auf- und Abwärtsbewegungen des Standardrührers gerührt, der dann entfernt wird. Die Wassertemperatur in der Form wurde gemessen, worauf das Entwässerungs-

ventil geöffnet wurde. Die Zeit zwischen dem Öffnen des Ventils und dem ersten Sauggeräusch wird notiert. Die Methode wird dann nur mit Wasser (keine Fasern) in der Plattform wiederholt, wobei die Temperatur und die Entwässerungszeit notiert werden. Dc Entwässerungsfaktor in Sekunden pro Gramm wird dann wie folgt berechnet:

Γθ + 0.3 (y- Ij (D-4)l-jrf+0.3 (y- \\ (i/-4) 1 DF=

worin

DF= Entwässerungsfaktor. Sek./g
D = Entwässerungszeit mit der Pulpe in der Form.

Sekunden
d = Entwässerungszeit ohne Pulpe in der Form

Sekunden,

Bemerkun ^Vy ~ ^viskosi^{tät des} Wassers bei der Temperatur T WS= Drahtseite; MD = Maschinenrichtung; FS=FiIz- ^{ω W =}Ψ^%^{1 ά}* ™ ^DurchftihrunS ^{des Tests venven}" seite; AO = Maschinenquerrichtung; Dicke = diejenige. deten basern, g
die unter einem bestimmten Druck unter Verwendung , . \
einer bestimmten Vorrichtung ermittelt wird. Die Menge I 1 1 ist in dem vorstehend beschrie-

Bsi der Durchführung des vorstehenden Beispiels sowie

der nachfolgenden Beispiele wurden das Flächengewicht, benen TAPPI-Test T 221 OS-63 tabellarisch aufgeführt.

die Dicke, die Reißfestigkeit, die Faltung sowie die Diese Menge wird mit 0,3 multipliziert. Dieser Wert

Dichte der Handblätter nach der TAPPI Standard- wurde empirisch für die vorliegenden Fasern ermittelt.

Beispiel 2

Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, jedoch mit folgenden Ausnahmen:

a) Die Polyäthyluxkonzentration beträgt 80 g/l,

b) die Mischung wird durch die Düse in einer Menge von 250 g/Min, geschickt,

c) die Zerfaserungsbedingungen sind «ie folgt:

1) der erste Durchgang erfolgt bei 80 bis 90⁰C bei einem Plattenabstand von 0,1 mm;

2) der 2. bis 6. Durchgang erfolgt bei 40 bis 50°C mit einem Plattenabstand von 0,1 mm.

Es ".«ird kein weiterer Polyvinylalkohol zugesetzt. Die erhaltenen Fasern zeigen folgende Faserverteilung:

Tabelle 2A Masöhenweite

Gew.-%

auf 0,8 mm	6,4
auf 0,5 mm	33,5
auf 0,23 mm	292
auf 0,1 mm	17,4
auf 0,05 mm	6,3
durch 0.05 mm	7,2

Eigenschaft

Wännebindungstemperatur 107⁰C 135°C

5	Dehnung, %	MD	1,6	1553	1,7
		XD	3,5	3,8
	Zugenergieabsorption	MD	0,019	0,020
	(= Zähigkeit), kg-cm/cm²	XD	0,025	0,032
	Faltung (MIT)	MD	3	7
10		XD	2	3
	Steifigkeit, g/cm (Taber)	MD	1,17	0,96
		XD	0,46	0,45
	Innere Scott-Bindung
	kg-cm/cm² χ 10" ³		152	285
15	Glätte, ccm/Min. (Sheffield)	WS	328	327
		FS	352	293
	Porosität, ccm/Min.		259	278
	(Sheffield)
	Ölabsorption, %		45	32
20	Zuckerfarbstoff, Sek.	WS	0	2,1
		FS	0	1,6
	Glanz (Elrepho Nr. 8)		85,4	80,9
	Opazität, %		80,4	69,1
	Bruchlänge, m	MD 3155	3714
25		XD	1900

Der Entwässerungsfaktor der Fasern beträgt 0,46 Sek.g

Es werden Handblätter wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei eine Gruppe 100% Polyäthylenfasem enthält und eine Gruppe aus einer 50/50-Mischung mit der in Beispiel 1 beschriebenen gebleichten Alder-Kraft-Pulpe hergestellt wird. Die Eigenschaften sind wie folgt:

Tabelle 2 B	100%	30% Mischung
Eigenschaft	63.5	63,4
Flächengewicht, g/m²	0,36	0,44
Dichte, g/ccm	90.3	84.7
Opazität, %	92.2	86,0
Glanz, % (Elrepho Nr. 8)	145	2036
Bruchlänge, m
Zugenergieabsorption	0.06	29,8
(= Zähigkeit), g-cm/cm²
Iptiere Bindung,	25	82
Scott-Einheiten	3	30
Reißfestigkeit, g/Blatt

Beispiel 3

Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, wobei jedoch folgende Ausnahmen vorgesehen sind.

a) Die Polyäthylenkonzentration beträgt 80 g/l,

b) die Mischung wird durch die Düse mit 150 g/ Minute geschickt und

c) die Zerfaserungsbedingungen sind wie folgt:

1) der erste Durchgang erfolgt bei 80 bis 90°C bei einem Plattenabstand von 0,05 + 0,1 mm;

2) der zweite bis der sechste Durchgang erfolgen bei 20 ^QC mit einem Plattenabstand von 0,05 + 0.1 mm.

Es wird kein weiterer Polyvinylalkohol zugesetzt. Die erhaltenen Fasern besitzen folgende Faserverteilung:

Ein Teil der Fasern wird mit den gebleichten Alder-Kraft-Fasern gemäß Beispiel 1 (40 Gew.-% Polyäthylenfasem. 60 Gew.-% Kraft-Fasern) vermischt und zu einer Papierbahn auf einer Papiermaschine unter Einhaltung von zwei Wärmebindungstemperaturen verarbeitet. Die Eigenschaften der erhaltenen Bahnen sind wie folgt:

Tabelle 2 C

Tabelle 3 A Maschenweite

Eigenschaft

Wärmebindungstemperatur 107⁰C 135T

Flächengewicht, g/m² Dicke, mm Dichte, g/ccm Reißfestigkeit, g/Blatt

Zugfestigkeit, kg/15 mm

MD XD MD XD

66,6 0,132 0.504

23

26 2,93 1,49

63,3 0,11 0,573

24

27 3.11 1,70

Gewicht!- %

auf 0,8 mm auf 0.5 mm auf 0,22 mm auf 0,1 mm auf 0,05 mm durch 0,05 mm

Der Entwässerungsfaktor Sek./g.

2.3
21,2
32.7
26.2

9.0

8.6

der Fasern beträgt 1.10

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode werden Handblätter hergestellt, wobei eine Gruppe 100% PoIyäthylenfasern enthält und eine Gruppe aus einer 50/50- Mischung mit den gebleichten Alder-Kraft-Fasern gemäß Beispiel 1 hergestellt wird. Es werden folgende Eigenschaften festgestellt:

Tabelle 3B Eigenschaft

100% 50/50-Mischung

Flächengewicht, g/m² 62,2 62,3

Dichte, g/ccm 0,41 0,50

Opazität, % 93,7 88,2

Glanz, % (Elrepho Nr. 8) 93,7 88,4

Bruchlänge, m 305 2534

Zugenergieabsorption

(= Zähigkeit, kg-cm/cm²) 2,4 47,6

Innere Bindung,

Scott-Einheiten 20 82

Reißfestigkeit, g/Blatt 5 29

Ein Teil der Fasern wird mit den in Beispiel 1 beschriebenen gebleichten Alder-Kraft-Fasem (40 Gew.-% Polyäthylenfasern, 60 Gew.-% Kraft-Fasern) vermischt und zu einer Papierbahn auf einer Papiermaschine in zwei Wärmebindungsstufen gemäß Beispiel 1 verarbeitet.

	MD	Wärmebindungs	1543	135 ⁰C
Tabelle 3 C	XD	temperatur	59.9
	MD	107⁰C	0,118
Eigenschaft	XD	60.3	0.504
	MD	0.130	31
Flächengewicht, g/m²	XD	0,461	36
Dicke, mm	MD	31	3.65
Dichte, g/ccm	XD	33	1.80
Reißfestigkeit. g/Blatt	MD	2,85	1.7
	XD	1.39	3.5
Zugfestigkeit, kg/15 mm	MD	1.6	0.025
	XD	3.8	0.034
Dehnung. %		0.019	12
		0,027	7
Zugenergieabsorption	WS	5	1.1
(= Zähigkeit), kg-cm/cm²	FS	2	0.56
Faltung (MIT)		1.2
		0.51	466
Steifigkeit, g/cm (Taber)			363
	WS	147	346
Innere Scott-Bindung	FS	329	400
kg-cm'cm² χ 10"^J		325
Glätte. ccm/Min. (Sheffield)		265	35
			14.6
Porosität. ccm/Min.		53	16.9
(Sheffield)		0	79.5
Öiabsorption. %		0	65.4
Zuckerfarbstoff, Sek.	87.4	4068
	85.9	2108
Glanz. % (Elrepho Nr. 8)	MD 3152
Opazität. %	XD
Bruchlänge, m

Boden des Kessels entfernt an der Welle angebracht, während ein eine hohe Scherkraft ausübender Propeller ungefähr 87,5 mm unterhalb der Turbine positioniert wird. Das Gefäß wird mit vier in gleichen Abständen angebrachten vertikalen Leitblechen versehen. Das Gefäß wird dann mit einer Elektrode ausgestattet, die aus einem Stück eines Metalldrahts besteht, der durch ein Ende eines kurzen Glasrohres dichtend geführt ist. Das andere Ende des Drahtes wird durch ein Rohr aus rostfreiem Stahl mit einem Außendurchmesser von 6,2 mm mit einer Länge von 300 mm geschoben, worauf das Glasrohr und das Metallrohr unter Verwendung einer Rohrverschraubung verbunden werden. Die Elektrode wird in das Gefäß in der Weise eingefühi t, daß der Draht sich oberhalb des Wasserspiegels der nachfolgend beschriebenen Mischung befindet. Der Draht wird an eine Ader eines Ohm-Meßgerätes in Reihen n*j: der Batterie geschaltet. Die Hülse aus rostfreiem Stahl, die von dem Draht durch Isolation über seine ganze Länge hinweg mit einem Abstand dazwischen von ungefähr 15 mm getrennt ist, wird mit dem anderen Po! verbunden. Man stellt fest, daß das Signal für reines Salzwasser ungefähr 140 mV beträgt, während das Signal für reines fr-Hexan zu 0 bis 1,0 mV ermittelt wird. Ausgehend von dem Boden des Gefäßes erstreckt sich ein 18.7 mm Rohr mit einem Kugelventil 15 mm unterhalb des Gefäßbodens. Unmittelbar neben dem Kugelventil ist eine Düse angebracht. Die Düse besteht aus einem Messingstopfen mit einer Länge von 104 mm mit einem zentral angebrachten Loch mit einem Durchmesser von 3.5 mm. Der Düsenstopfen wird in die 18.7 mm Rohrleitung eingesetzt, weiche sich auf einen Abstand von 300 mm anschließend an die Düse erstreckt und in die Atmosphäre ragt. Das Gefäß wird mit 500 ml Wasser. 2500 ml «-Hexan, 100 g Polyäthylen (beschrieben in Beispiel 1). 2 g Polyvinylalkohol und 20 Tropfen einer 25 %igen wäßrigen Natriumchloridlösung beschickt, abgedichtet und mit Stickstoff gespült, worauf der Inhalt auf eine Temperatur zwischen 145 und 150"C erhitzt wird. Dabei wird der Rührer mit 650 Upm betrieben. Der Inhalt wird bei 145 bis 150 C während 1 und 1 \ Stunden gehalten, um eine vollständige Auflösung des Polymeren zu gewährleisten. Die Leitfähigkeit der Mischung liegt dabei zwischen 0.4 und 1.2 mV. woraus hervorgeht, daß Wasser eine dis-

« kontinuierliche Phase ist. Das Kugelventil wird dann geöffnet, worauf die Mischung durch die Düse geschickt wird. Dabei wird der Druck in dem Gefäß durch die Zufuhr von Stickstoff konstant gehalten. Das faserartige Produkt wird durch Aufpdllenlassen auf ein

so Drahtmaschensieb gesammelt. Die Fasern werden in c';r Weise zerfasert, daß sie bei Zimmertemperatur durch einen Sprout Waldron Einscheibenrefiner mit 300 mm Platten geschickt werden, wobei dieser Scheibenrefiner mit 2800 Upm bei einem Plattenabstand von 0.05 mm arbeitet. Es erfolgen insgesamt vier Durchgänge.

Die Faserverteilung der erhaltenen Fasern ist wie folgt:

Beispiel 4

Zur Durchführung dieses Beispiels wird als zur Herstellung der Mischung zum Versprühen verwendetes Gefäß ein 3,8 Liter Reaktor verwendet, der mit einem 10.5 kg/cm² Wasscrdampfmantel, einem Einlaß und Auslaß für Stickstoff und einer zentral angeordneten luftbetriebenen Antriebswelle mit einer mechanischen Abdichtung versehen ist. Eine Schaufelturbine mit sechs stufenartig angeordneten Schaufeln mit einem Durchmesser von 100 mm wird ungefähr 125 mm von dem

Tabelle 4A Maschenweite

Gew.-%

auf 0,8 mm
auf 0.5 mm
auf 0.23 mm
auf 0.1 mm
auf 0.05 mm
durch 0.05 mm

2.2

18.8

35,3

24.6

9.5

9.6

Der Entwässerungsfaktor der Fasern beträgt 4,3 Sek./g.

Handfolien werden wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei eine Gruppe 100% Polyäthylenfasern enthält und die andere aus einer 50/50-Mischung unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen gebleichten Alder-Kraft-Fasern hergestellt wird. Die Eigenschaften sind wie folgt:

Tabelle 4 B	100%	50/50-Mischung
Eigenschaft	58,6	63,3
Flächengewicht, g/m²	0,35	0,55
Dichte, g/ccm	95,3	89,5
Opazität, %	95,3	88,4
Glanz, % (Elrepho Nr. 8)
Zugenergieabsorption	0,009	0,06
(= Zähigkeit), g-cm/cm²
Innere Scott-Bindung,	76,7	271,0
kg-cm/cm² ν 10"³	8.8	29,6
Reißfestigkeit. g/fjh»u	0,54	3,4
Zugfestigkeit, kg/15 mm	3,4	3,7
Dehnung. %

Beispiel 5

Das Beispiel 4 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß der Polyvinylalkohol aus der Mischung weggelassen wird. Die Leitfähigkeit der Mischung ist die gleiche wie in Beispiel 4. Das Rühren wird kurz unterbrochen, um die Elektrode zu übe. prüfen. Dabei steigt die Leitfähigkeit schnell auf ungefähr 100 mV ar woraus sich eine Phasentrennung zu erkennen pibt. Nach der erneuten Aufnahme des Rührens kehrt die Lekihigkeit schnell auf 0.4 bis 1,2 mV zurück. Die Mischung wird bei 140 C während einer halben Stunde gehalten und dann durch die Düse unter einem stetigen Druck von 11,5 kg/cm² geschickt. Die erzeugten Fasern können nicht zerfasert oder zu Handblättern verarbeitet werden, es sei denn, daß sie mit 15 Gew.-%, bezogen auf die Fasern, Polyvinylalkohol durch Vermischen in einer wäßrigen Aufschlämmung behandelt werden. Die Fasern werden nach der Behandlung wie in Beispiel 4 zerfasert und weisen folgende Faserverteilung auf:

Tabelle 5A	Gew.-%
Maschen weite	0,8
auf 0,8 mm	11,7
auf 0,5 mm	34,1
auf 0,23 mm	31,4
auf 0.1 mm	14.0
auf 0,05 mm	8.0
durch 0.05 mm

Die Fasern besitzen einen Entwässerungsfaktor von 16.5 Sek./g.

Handblätter werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode hergestellt, wobei eine Gruppe aus 100% Polyäthylenfasern und die andere aus einer 50/50-Mischung mit den gebleichten Alder-Kraft-Fasern gemäß Beispiel 1 hergestellt wird. Die Eigenschaften sind wie fnliTl:

Tabelle 5 B Eigenschaft

100% 50/50-Mischung

Dicke, μ	137	104
Flächengewicht, kg/279 m²	16,5	16,4
Dichte, g/ccm	0,43	0,57
Opazität, %	94,8	89,4
Glanz, % (Elrepho Nr. 8)	94,3	89,0
Zugenergieabsorption,
¹⁰ ft-lb/ft²	1,85	2,98
Innere Bindung,
Scott-Einheiten	60	102
Reißfestigkeit, g/Blatt	16,0	33,0
Zugfestigkeit, kg/25 mm	1,43	4,81
¹⁵ Dehnung, %	6,0	3,4
Bruchlänge, m	955	3255
²⁰ Beispiel 6

Die in Beispie! 4 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, wobei Polypropylen mit einer Intrinsikviskosität von 1,7 dl/g verwendet wird. Bei der Durchführung eines Versuches enthält die Mischung 500 ml Wasser, 2500 ml η-Hexan, 200 g Polypropylen und 2 g Gelvatol 20-30 Polyvinylalkohol. Die Mischung wird auf 140⁰C erhitzt und auf dieser Tempeutur während einer Zeitspanne von einer Stunde vor dem Versprühen gehalten. Ein zweiter Versuch, der mit dem ersten Versuch identisch ist, wird durchgeführt mit der Ausnahme, daß Polypropylen in einer Menge von 100 g eingesetzt wird. Ein dritter Versuch, der mit den zwei Versuchen identisch ist. wird durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Mischung auf 175 bis 180''C vor dem Versprühen erhitzt wird. In allen Fällen wird ein faserartiges Produkt erhalten.

Beispiel 7 (Vergleichsbei«!jiel)

Es werden zwei Versuche durchgeführt, um die faserartigen Produkte, die erfindungsgemäS hergestellt worden sind (Versuch 1) mit dem faserartigen Produkt zu vergleichen, das unter äquivalenten Fasererzeugungsbedingungen hergestellt worden ist. wobei jedoch eine Versprühmischung verwendet wird, in welcher Wasser die kontinuierliche Phase ist (Versuch 2).

Zur Durchführung dieser beiden Versuche wird ein 10-Liter-Gefäß, das mit einem Wasserdampfmantel umso geben ist, verwendet, welches einen Einlaß und einen Auslaß für Stickstoff, eine Elektrode zum Messen der Leitfähigkeit sowie eine zentral angeordnete vertikale Rühi welle mit einer mechanischen Abdichtung aufweist. Eine nach oben pumpende Schaufelturbine mit einem Durchmesser von 100 mm wird an der Welle 50 mm von dem Boden des Gefäßes entfernt angebracht. Zwei geradschauflige Propeller mit einem Durchmesser von 100 mm werden an der Welle 150 bzw. 250 mm oberhalb des Gefaßbodens angebracht. Eine nach unten pumpende Turbine mit einem Durchmesser von 100 mm und eine nach unten pumpenden Turbine mit einem Durchmesser von 75 mm werden an der Welle 350 bzw. 450 mm oberhalb des Gefäßbodens angebracht. Drei vertikale Leitbleche werden in radialen Positionen mit gleichen Abständen innen an der Gefäßwand angebracht.

Diese Ausgestaltung ermöglicht ein Rühren der ganzen Mischung und vermeidet Stellen, an denen nur eine geringe Rührwirkung vorliegt. Diese Stellen könnten die

Einstellung einer kontinuierlichen Wasserphase begünstigen.

Aus dem Boden des Gefäßes ragt ein Rohr mit einem Durchmesser von 18,7 mm heraus, das ein 18,7 mm Kugelventil aufweist, das sich 50 mm unterhalb des Kesselbodens befindet. Unmittelbar neben dem Kugelventil befindet sich eine Düse aus einem Messingstopfen mit einer Länge von 28 mm mit einem zentral durchgebohrten Loch mit einem Durchmesser von ) ,78 mm. Der Düsenstopfen wird in ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 18,7 mm sowie einer Länge von 240 cm eingebracht. Dieses Rohr erstreckt sich in einen Sprühtank, der unter Atmosphärendruck gehalten wird.

Die zur Durchführung der beiden Versuche eingesetzten Materialien zur Herstellung der Sprühmischung sind die gleichen, und zwar 4800 ml n-Hexan, 384 g Polyäthylen mit einer Intrinsikviskosität von 2,0,3200 ml Wssser und 7,7 g Polyvinylalkohol (88 % hydrolysiert, Molekulargewicht 10000). Die Art der Formulierung dieser Sprühmischung aus diesen Materialien ist jedoch bei der Durchführung der zwei Versuche verschieden.

Zur Durchführung des Versuchs 1 (erfvndungsgemäßes Beispiel) wird das Gefäß zuerst mit dem Lösungsmittel und dem Polymeren beschickt und dann aogedichtet und mit Stickstoff gespült, worauf der Inhalt auf ungefähr 144⁰C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten wird, während sich der Rührer mit 1000 Upm während einer Zeitspanne von ungefähr 2 Stunden dreht, damit eine vollständige Polymerauflösung gewährleistet ist. Dann wird der PVA in dem Wasser in einem getrennten Gefäß gelöst. Diese Lösung wird auf ungefähr 144 ⁰C erhitzt. Die erhitzte Lösung wird dann unter Druck in das G.?faß eingeführt, welches die erhitzte Polymerlösung enthält, und zwar mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 500 ml pro Minute. Diese langsame und graduelle Zugabegeschwindigkeit hat zur Folge, daß das Wasser in die dispergierte Phase in der Mischung übergeht und als solche Phase verbleibt. Während der Zugabe des PVA enthaltenden Wassers wird der Rührer in dem Gefäß, welches die Pohmerlösung enthält, auf 1000 Upm gehalten. Das Rühren dieser Mischung wird während einer Zeitspanne von 15 Minuten fortgesetzt, worauf die Leitfähigkeit der

Tabelle 7A

Mischung gemessen und zu ungefähr 0 mV eimittelt wird Daraus geht hervor, daß das Wasser als diskontinuierliche Phase in der Mischung vorliegt.

Zur Durchführung des Versuchs 2 (Vergleichsbeispiel) wird die Form.ilierung der Sprühmischung nach der in Beispiel 4 beschriebenen Methode ausgeführt, d.h., daß das zur Durchführung des Versuchs 1 verwendete Gefäß mit allen Materialien bei Zimmertemperatur gefüllt wirJ, worauf diese Mischung unter den unter Versuch 1 beschriebenen Bedingungen erhitzt und gerührt wird, um die Polymerauflösung und die Dispergierung des PVA enthaltenden Wassers zu bewirken. Nach einem Rühren zwischen 110 und 140⁰C während einer Zeitspanne von 2 Stunden wird die Leitfähigkeit dieser Mischung gemessen und zu mehr als 100 mV ermittelt, woraus hervorgeht, daß das Wasser die kontinuierliche Phase und die Polymerlösung die diskontinuierliche Phase ist.

Bei der Durchführungeines jeden der Versuche 1 und 2 wird die in der beschriebenen Weise gebildete Mischung anschließend auf 144 "C erhitzt und bei dieser Temperatur sowie unter einem Druck von . -i ,2 bar nach der in Beispiel 4 beschriebenen Weise versp» üht. Das versprühte Material wird unter Verwendung der in Beispiel 4 beschriebenen Vorrichtung zerfasert mit der Ausnahme, daß die verwendeten Refinerplatten ein Sprout Waldron Master P-29-76-B aufwiesen. Die Zerfaserung wird bei einer Konsistenz in Wasser von ungefähr 3 % durchgeführt. Die Einstellungen zwischen den Platten sind wie folgt: 1. Durchgang 6,4 mm, 2. Durchgang 0,6 mm,

3. Durchgang 0,3 mm, 4. und weitere Durchgänge 0,05 mm. Das versprühte Material, das bei einem jeden Versuch erhalten wird, wird auf diese Weise so lange zerfasert, bis das faserartige Produkt eine klassifizierte Faserlänge (CFL) von ungefähr 1.2 mm erreicht hat. Ein Teil des Produktes aus jedem Versuch wird anschließend weiter nach dieser Methode zerfasert, um ein faserartiges Produkt mit einer klassifizierten Faserlänge (CFL) von 0,8 mm zu erhalten. Die Eigenschaften dieser faserartigen Produkte sowie die Eigenschaften von Hanoblättern, die aus diesen Produkten hergestellt werden (vgl. Beispiel 1) werden gemessen und verglichen, wobei folgende Ergebnisse erhalten werden.

Eigenschaft

Fasereigenschaften Produkte mit ungefähr 0.8 mm CFL Versuch 1 Versuch 2

(eriindungs- (Vergleichs-

gemäß) versuch)

Produkte mit ungefähr 1.2 mm CFL Versuch I Versuch 2

(erfmdungs- (Vergleichs

gemäß) versuch)

Klassifizierte Faserlänge (CFL), mm	0.78	0.88	1.17	1.16
Faserfraktionen
% Maschenweite auf 0,8 mm	1,6	08	14,9	6.9
% Maschenweite auf 0,5 mm	21,0	25,4	31,6	41.3
% Maschen weite auf 0,1 mm	23,0	17.8	14,2	12.2
Rauheit, Decidrex	12,6	10.9	13,7	19.5
Oberfläche, m²/g	9,48	8,64	8,94	8,64
Entwässerungsfaktor, Sek./g	31,6	9.2	16.2	6.7

CSF= Canadian Standardmahlgrad

Ein Vergleich der Fasereigenschaften sowie der Hand- (Versuch 1) deutlich den Produkten überlegen sind, die

blatteigenschaften der Faserprodukte gemäß der Ver- 65 durch Versprühen einer vergleichbaren Mischung erhal-

suche 1 und 2, die auf im wesentlichen die gleiche klassi- ten worden sind, in welcher das Wasser die kontinuier-

fizierte Faserlänge z-rfasert worden sind, zeigen deutlich, liehe Phase darstellt (Versuch 2). Der Entwässerungs-

daß die erfindungsgemäß hergestellten Faserprodukte faktor der erfindungsgemäß hergestellten faserartigen

Produkte ist merklich größer, das Gleiche gilt für die Festigkeitseigenschaften von Handblättern, die aus derartigen Faserprodukten hergestellt werden. Faserbündel

und Polymerklumpen in derartigen Produkten liegen darüber hinaus in einem annehmbar geringen Gehalt vor.

Tabelle 7 B

	Handblätter aus	*CFL*	Eigenschaften von	CFL	Vergleichshandblättern	Handblättcr aus
	100% Polyäthylen		Handblätter aus		Handblättcr aus	50 % Polyäthylen
	fasern mit ungefähr		100% Polyäthylen		50% Polyäthylen	fasern mit ungefähr
	0.8 mm <		fasern mit ungefähr		rasern mit ungefähr	1,2 mm CT/.
		Ver	1,2 mm ι	Ver-	0,8 mm CFI.	und 50 % gebleich
		such 2·*		such 2"	und 50% gebleich	ten Alder-Kraft-
		0.407		0,38!	ten Alder-Kraft-	Fasern
	Ver	22.4		23,2	Fasern	Ver- Ver
	sucht·	XSQ	Ver	758	Vcr- Ver	such I · such 2·*
Eigenschaft	0.484	9,5	such I*	8,6	such I* such 2··	0.539 0.518
Dichte, g/ccm	48,0	0,042	0,416	0.029	0.604 0,549	48,8 35.2
Reißfestigkeit. g/Blatt	ISSS		47.2		40.8 35,2	2763 2505
	18,8	105	1346	110	2914 2621	3,0 3.4
Dehnung. %	0.169	13.0	3,6 3,6	0.036 0.036
Zugenergieabsorption, kg-cm/cm²		0.087	0.044 0,04
Innere Bindung. Scott-Einheiten	153			173 172
(metrisch)	102	171 169

* = erfindungsgemäB;

Vergleichsvcrsuch

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von polymeren Fasern durch Versprühen einer Mischung, die Wasser, ein synthetisches faserbildendes Polymeres und ein organisches Lösungsmittel enthält, die das Polymere aufzulösen oder anzuquellen vermag, durch eine Düse von einer Zone erhöhten Drucks in eine Zone tieferen Drucks, wobei das organische Lösungsmittel ι ο verdampft und das Polymere in Form von Fasern aufgrund der blitzartigen Expansion ausgefallt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine »Wasser-in-Öl«-Emulsion verwendet wird, in welcher Wasser in Form von Tröpfchen in einer kontinuierlichen Phase aus dem Polymeren und dem organischen Lösungsmittel vorliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete »Wasser-in-Ök-Emulsion durch Dispergieren des Wassers in einer Lösung des Polymeren in dem organischen Lösungsmittel gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser in der »Wasser-in-öl«- Emulsion in einer Menge von weniger als 30 VoIumenprozent. bezogen auf die Mischung, enthalten ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die »Wasser-in-ök-EmuIsion gebildet wird durch Rühren einer Lösung des Polymeren in dem organischen Lösungsmittel, während Wasser in einer Menge von 30 bis 70 Vol.-%, bezogen auf die Mischung, zugesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die »Wasser- in-öl«-Emulsion außerdem wenigstens ein teilweise wasserlösliches Dispergiermittel für die zu bildenden Fasern in einer Menge von 0.1 bis 15 Gew.-%. bezogen auf das Polymere, enthält.

6. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Dispergiermittel überwiegend hydrophil ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Dispergiermittel aus einem Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von mehr als 77% sowie einer Viskosität in einer 4%igcn wäßrigen Lösung bei 2OX von mehr als 2 mPa s besteht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das einge- so setzte Polymere ein wenigstens teilweise kristallines Polymeres ist und in einer Menge zwischen 2 und 30 Gew.-%. bezogen auf das Lösungsmittel plus Polymeres, vorliegt.

9. Verfahren nach Anspruch 8. dadurch gekenn· zeichnet, daß das Polymere ein Polyolefin ist. vorzugsweise ein Polyäthylen oder Polypropylen, das eine Intrinsic-Viskosität von mehr als 7 cm³ g aufweist und in einer Menge zwischen S und 15 Gew.-%. bezogen auf das Lösungsmiuel, vorliegt, &o

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel einen Siedepunkt unter dem Druck der Zone tieferen Druckes aufweist, der niedriger ist als der Schmelzbereich des Polymeren.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Versprühen der Emulsion bei einer Temperatur oberhalb der Lösetemperatur des Polyolefins erfolgt, wobei diese Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des Lösungsmittels und unterhalb der Zersetzungstemperatur des Polyolefins liegt, und wobei ferner das Versprühen unter einem höheren Druck durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die »Wasser-in-Öl«-Emulsion durch Zugabe von Wasser in einer Menge zwischen 30 und 70 Vol.-%, bezogen auf die Mischung, bei einer Temperatur oberhalb der Lösetemperatur zu einer Lösung eines wenigstens teilweise kristallinen Polyolefins in 70 bis 98% eines organischen Lösungsmittels für das Polyolefin gebildet wird, wobei das Lösungsmittel mit Wasser unmischhar ist und sich die Gewi^htsprozentangaben auf das Gesamtgewicht der Lösung aus Polyolefin und Lösungsmittel beziehen, während die Lösung in einem solchen Ausmaße gerührt wird, daß das Wasser in Form einer diskontinuierlichen Phase dispergiert wird, und

b) die auf diese Weise gebildete »Wasser-in-öl«- Emulsion unter Rühren &uf einer Temperatur oberhalb der Lösetemperatur sowie über dem Eigendruck gehalten wird, bis die Emulsion durch eine Düse in die Zone tieferen Druckes geleitet wird.