Способ получения полиолефиновых фибрилл

(191 (11) 5 11 01 Р 1/00, 6/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АТЕНТУ ги частможении тениеродносго, чтосию по 6(1 Т) п.А рус оскарид не че ся зо ысо Ф 816405,1975. сыщеннлом к о пара, направленного гдисп 4) СПОСОБ ПОБРИЛЛ7) Изобретени ОЛИОЛЕФИНОВБ сухогочерез э относится к технолопото В узкой части сговой, а диаметнии равен 6,5 мм пла его профиль крув критическом сечеДиаметр конечной, егося участка соплаасстояние между крии конечным участкоммм 00 екции расширяющавен 15,42 мм, р ическим сечением опла равно 31,8 анных условияхконечного уча вл ение ара вбл ка ра превыт.) атмальько шае мос рт.смакси ловиям ед еля емая критичес /с. Расин чении вверх псопла,рение пар ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Патент СССРкл. 0 01 Г 1/00,Изобретение относится к области технологии получения синтетических волокон, в частности полиолефиновых фибрилл, и может быть использовано при получении синтетической бумаги.Цель изобретения - повышение однородности фибрилл по длине.П р и м е р 1. Используют раствор, содержащий 100 г высокоплотного полиэтилена (с индексом расплава, равным 4,5) в 1 л раствора. Температура раствора 180 С, перепад давления на сололах 14 атм.Давление пара на входе сужающегося участка сопла 18 атм, его температура 205 С. Расход пара 300 кг/ч. 2учения синтетических волокон, ности полиолефиновых фибрилл,быть использовано при полуинтетической бумаги. Изобребеспечивает повышение одно- и фибрилл по длине за счет тораствор, эмульсию или дисперимера в н-гексане или н-гептаз сопло подают в расширянкцуюу сопла Лаваля для столкновения оскоростной струей сухого наотоку раствора, эмульсии илиии полимера. При этом струюнасыщенного пара пропускаютту зону в виде ламинарного яняцеися части сопла нескт (т.е. на несколько ммферное давление, а егоая скорость, опро потоку вравна 900 м545455 соответствует. падению энтальпии на 115 ккал/моль.Раствор полимера подают через 8 цилиндрических сопел, симметрично расположенных на конечном участке суживающегося - расширяющегося сопла. Диаметр каждого сопла 2 мм. Расход полимерного раствора 960 кг/ч. Расход пара 2,5 кг/кг фибрилл. 10Равномерность образца (1 г) по длине волокон:Волокна, 7. Длина волокон, мм+0,1 мм5 3 1530 3,460 3,65 4,1Средняя длина волокон в этом случае составляет 3,53 мм. 20Через час непрерьвной работы получают 120 кг фибрилл длиной 3-4 мм, кажущегося диаметра 40 мк, с площадью поверхности 7 м /г.П р и м е р 2, Используют тот же 25 раствор полиэтилена в н-гексане, что и в примере 1, при тех же самых температурах, давлениях и таком же часовом расходе. Давление пара 2,6 кг/смф, который бып перегрет до 200 С, массовая 30 скорость пара, используемого в качестве жидкости, .300 кг/ч. ФКроме того, используют устройство, в котором сопло хаРактеризуется Размерами; диаметр критического сечения 7,3 мм;максимальный диаметр уча-. стка в расширяющейся части 8,7 мм; расстояние между минимальными и максимальными сечениями 22,4 мм.40В максимальном сечении сопла пар находится в перегретом состоянии при давлении, несколько превышающем атмосферное, максимальная скорость пара на этом участке сопла 607 м/с. Сопла 45 для экструдировании раствора полимера имели диаметр 2 мм.Через час непрерывной работы. получают 120 кг фибрилл длиной 4-5 мм, кажущегося диаметра 40 мк и с удепькой площадью поверхности - 8 мф/г, Расход пара 2,5 кг на 1 кг фибриллОднородность Аибрилл по длине:Фибриллы, Х Длина фибрилл, ммф 5544,34,85 Среднее значение длины 4,54 мм,П р и м е р 3. Касается получения фибрилл из эмульсии раствора полипропилена в н-пентане в воде. Индекс расплава применяемого полипропилена равен 10, Концентрация полипропилена в эмульсии равна 50 г на 1 л эмульсии. Весовое отношение воды к к-пентану в эмульсии равно единице.Применяемое устройство: сопло для жидкости в критической сечении имеет диаметр 11,5 мм, на конечном участке с максимальным сечением, в расширяю- щейся части сопла, диаметр равен 15,7 мм, расстояние между критическим и максимальными участками равно примерно 21 мм.оЭмульсия экструдируется при 155, С и под давлением 21,4 кг/см через 8 цилиндрических сопел, установленных симметрично вокруг конечного (максимального) участка сужающегося - расширяющегося сопла. Диаметр каждого из сопел равен 2 мм, Эмульсия подается через 8 цилиндрических сопел с суммарной объемной скоростьо 2200 кг/ч. Объем- ная скорость пара 300 кг/ч. В качестве жидкости использовался сухой насыщенный пар, давление которого на входе в сужающуюся часть сопла 6 кг/см, температура 200 С.При этих условиях давление пара на конечном участке расширяющейся части сопла несколько превышает атмосферное и на этом участке достигается максимальная скорость потока пара 715 м/с, что определяется условиями вверх по потоку в критическом сечении.Через час непрерьвной работы получают примерно 150 кг фибрилл длиной 1,5-2,5 мм, среднего (кажущегося) диаметра 20 мк и площадью поверхности (удельной) 4, 1 м /г. Расход пара 2 кг на 1 кг фибрилл.Однородность фибрилл по длине:Фибриллы, % Длина фибрилл, мм+0,1 мм3 1,540 2,045 2,211 2,41 25Среднее значение длины 2,12 мм. Ь р и м е р 4. Иллюстрирует получение фибрилл из двухфазной полимерной композиции, в которой одна из фаз образуется расплавленным5 162886 полиэтиленом (с индексом расплава 5), содержащим жидкий н-гексан, а другая фаза образуется жидким н-гексаном, содержащим полиэтилен в растворенном состоянии, причем первая из указанных фаз гомогенно диспергирована во второй Фазе. Такая двузЪазная композиция получена нагревом раст,вора полиэтилена в н-гексане, содер жащего 100 г полимера в 1 л раствора, при температуре 200 С и давлении 17 кг/см 2 .При указанных температурах и давлениях двухфазная композиция экстру дировалась через 8 сопел устройства, описанного в примере 1, с суммарной объемной скоростью 1200 кг/ч.В качестве жидкости использовался пар, на входе в сужающуюся часть сопла имеющий параметры: температура 2050 С, давление 18 кг/см 2, объемная скорость 300 кг/ч.Давление пара на конечном участке расширяющейся части сопла, где происходило взаимодействие его с экструдируемой полимерной композицией, несколько превышает атмосферное, а максимальная скорость пара на этом участке достигала 900 м/с. ЗО 35 Способ получения полиолейиновых фибрнлл экструдированием раствора, эмульсии или дисперсии полимера в н-гексане или н-гептане через сопло в пространство для столкновения с высокоскоростной струей сухого насыщенного пара, направленной под углом к потоку раствора, эмульсии или дисперсии полимера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения однородности Аибрилл по длине, раствор, эмульсию или дисперсию полимера экструдируют в расширяющуюся зону сопла Лаваля, а струю сухого насыщенного пара пропускают через эту зону в виде ламинарного потока. 40 Через час непрерывной работы получают 150 кг Аибрилл длиной 2-2,5 мм, кажущегося диаметра 25 мк и площадью поверхности, равной 8 м/г.Расход пара 2 кг/кг Аибрилл, Равномерность фибрилл по длине: Фибриллы, Х Длина Ьибрилл, мм+0,1 мм6 260 2,325 2,49 2,5 Средняя длина 2,32 мм. 45 П р и м е р 5 (сравнительный). Получают Аибриллы согласно примеру 1 с использованием того же полимера, концентрации и параметров процесса. Однако используемое в данном случае кон вергентно-дивергентное сопло имеет следующие характеристики: диаметр суженной части 5,9 мм; расстояние между суженной и концевой частями 21 мм; 0 6угол расхождения расширяющейся части40Используемый полимер предствляетсобой полиэтилен с высокой плотностью,имеющий М.1.=4,5, причем используютраствор 100 г полимера в 1 л н-гексана при 180 С и избьггочном давлении14 атм.Пар использовался в качестве текучей струи, которая имеет на входесходящейся части сопла давление18 кг/см и температуру 205 С прискорости потока 300 кг/ч,Раствор полимера экструдировалсяпри указанных условиях через 4 цилиндрических сопла, расположенных симметрично вокруг концевого участка (т.е.в конце расширяющейся части) конвергентно-дивергентного сопла, причемкаждое из указанных сопел имеет диаметр 2 мм при общей скорости полотна480 кг/ч.Однородность Аибрилл по длине:Фибриллы, 7, Длина Аибрилл, мм+О, мм10 0,32025 2,3ЗО 3,65 4,75 6,05 Больше 9 ммРасчетное среднее значение длины2,9 мм,Формула изо бр етения