DE2253752B2

DE2253752B2 - Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden

Info

Publication number: DE2253752B2
Application number: DE2253752A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Igawa; Fujio Itani; Masahiko Miyanoki; Munehiro Okumura; Takeshi Uotani; Takahiro Iwakuni Wakuya; Haruhiko Kuga Yamaguchi Yoshida; Toshio Yoshihara
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1971-11-04
Filing date: 1972-11-02
Publication date: 1979-08-02
Also published as: GB1409812A; JPS4852832A; FR2158504A1; FR2158504B1; DE2253752A1; IT973390B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden oder Aggregaten von Fasergebilden durch Extrudieren einer Mischung aus:

A: einem Acrylnitril Homo- oder Mischpolymerisat mit wenigstens 5OGew.-°/o einpolymerisiertem Acrylnitril und
B: feinteiligen anorganischen Füllstoffen.

Aus der US-Patentschrift 28 65 880 sind Fasermassen in Form eines dispersen Systems bekannt, die man durch Polymerisation von Acrylnitril, allein oder zusammen mit anderen Monomeren, in einer wäßrigen Suspension aus frischausgefällten Aluminium- und Siliziumoxiden erhält. Bei dem bekannten Verfahren geht es um die Herstellung von Gespinstfasern für die üblichen auf textilem Gebiet liegenden Anwendungszwecke von Fasern auf Acrylnitrilbasis, wobei speziell eine hohe Anfärbbarkeit angestrebt wird. Entsprechend wird bei dem bekannten Verfahren aus dem das Polymerisat t>o enthaltenden Gemisch durch Zugabe eines Lösungsmittels für das Acrylnitrilpolymer eine Spinnlösung hergestellt, die dann in üblicher Weise durch Auspressen in ein Koagulationsbad versponnen wird.

Demgegenüber betrifft die Erfindung speziell die b5 Herstellung von Fasergebilden, die sich bevorzugt für flächige folienartige Nicht-Gewebestrukturen mit einer gewissen Eigensteife, wie synthetische Papiere, Faser

vliese, lederartige Substanzen u. dgl. eignen.

Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Erzeugung derartiger pulpeartiger Materialien bekannt, die zu flächigen Gebilden verformt werden können, beispielsweise zu synthetischen Papieren, Faservliesen und lederartigen Substanzen, indem man zu diesem Zweck Massen mit einem Gehalt an synthetischen Hochpolymeren nach einem Naßverfahren zur Bahnenherstellung oder nach einer ähnlichen Methode verarbeitet Nach diesen bekannten Verfahren lassen sich pulpeartige Materialien herstellen, mit denen günstige Ergebnisse erzielt werden können, wenn es sich bei den synthetischen Hochpolymeren um Polyolefine handelt, insbesondere um Polyäthylene. Falls man diese Verfahren aber nur auf Hochpolymere vom Acrylnitriltyp anzuwenden sucht, die allgemein schwer zu verarbeiten sind, so treten Probleme verschiedener Art auf.

Zur Durchführung eines solchen bekannten Verfahrens kann man beispielsweise so zu Werke gehen, daß ein synthetisches Hochpolymer bei hoher Temperatur und hohem Druck in einem niedrigsiedenden Lösungsmittel gelöst wird, worauf mit dieser Lösung ein Entspannungsspinnvorgang vorgenommen wird, indem man sie bei einem Druck oberhalb ihres Eigendrucks durch Düsenaustrittsöffnungen in eine Zone niederen Drucks einspritzt, wodurch verschäumte Stränge gebildet werden, die hierauf zerschnitten oder durch einen ähnlichen Verfahrensvorgang zerkleinert werden, so daß man Fibride erhält (Verfahren· A). Nach diesem Verfahren werden günstige Resultate erzielt, wenn es sich bei dem synthetischen Hochpolymeren um ein kristallines Polyolefin handelt Im Fall der Verwendung eines Hochpolymeren vom Acrylnitriltyp gestaltet sich indessen die Auswahl des Lösungsmittels für das Polymer schwierig. Als ein solches Lösungsmittel ist heute zwar Acetonitril bekannt, doch hat dieses eine zu hohe Toxizität, als daß man es beim Entspannungsspinnen eines Hochpolymeren vom Acrylnitriltyp als Lösungsmittel einsetzen könnte. Auch führt das Schlagen der nach dem obigen Verfahren erzeugten Stränge eines Hochpolymeren vom Acrylnitriltyp kaum zu den gewünschten Ergebnissen und man erhält daher keine für die Bahnenerzeugung geeignete Fibriddispersion.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine fibridartige Substanz dadurch erhalten wird, daß man eine Lösung eines Hochpolymeren unter Anlegen einer hohen Scherspannung in einem Koagulationsbad behandelt (Verfahren B). Dieses Verfahren B hat einen breiteren Anwendungsbereich als dasVerfahren A, da eine Lösung eines polaren Hochpolymeren wie beispielsweise eines solchen vom Acrylnitriltyp leichter zu erhalten ist als eine Lösung eines kristallinen Hochpolymeren etwa vom Olefintyp. Doch ist es äußerst schwierig, das Lösungsmittel restlos aus den nach dem Verfahren B erzeugten Fibriden zu entfernen. Auch haben die in dem Koagulationsbad gebildeten Fibride nur einen geringen Grad der molekularen Ausrichtung, so daß das aus diesen Fibriden erzeugte flächige Produkt in seinen mechanischen Eigenschaften nicht befriedigen kann. Das Verfahren B läßt also in mancherlei Hinsicht zu wünschen übrig.

Es ist noch ein weiteres Verfahren bekannt, bei dem die Fibride dadurch gebildet werden, daß man einen nach einer üblichen Methode erzeugten, gereckten Hochpolymerfilm zerschneidet oder schlägt (Verfahren C). Das Verfahren C ist insofern vorteilhaft als es auf

Hochpolymere verschiedener Art Anwendung finden kann, doch ist es nicht sehr günstig im Hinblick auf die ' Produktivität im Rahmen eines Systems, bei dem vorgesehen ist unter Verwendung einer Lösung einen Film eines orientierten Hochpolymeren, wie etwa Polyacrylnitril herzustellen. Auch ist es nicht möglich, aus den nach dem Verfahren C erzeugten Fibriden eine Feinfolie mit ausgezeichneter Textur herzustellen.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Fasergebilden zugrunde, das ausgehend von einem Polymerisat aut Acrylnitrilbasis die Erzeugung von Fasergebilden mit hoher Ausbeute und ausgezeichneten Eigenschaften ermöglicht, die sich insbesondere zur Herstellung flächiger folienförmiger Nicht-Gewebestrukturen mit einer gewissen Eigensteife, wie etwa synthetische Papiere, Faservliese, lederartige Substanzen usw. eignen.

Zu diesem Zweck ist bei einem Verfahren der eingangs -genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Mischung in einer anorganischen oder organischen Flüssigkeit, in der das Polymerisat praktisch unlöslich ist, als Dispergiermittel aufgenommen und bei einer erhöhten Temperatur oberhalb der Temperatur, bei der sie einen Eigendruck von 5 kg/cm² entwickelt und die Teilchen des Polymerisats A in Gegenwart des Dispergiermittels schmelzen, und bei einem erhöhten Druck oberhalb dem Eigendruck von 5 kg/cm² extrudiert wird.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung erfolgt die Herstellung der Fasergebilde somit durch Extrudieren, unter besonderen spezifischen Bedingungen, eines Gemischs aus einem Acrylnitrilpolymerisat und feinteiligen anorganischen Füllstoffen, wobei das Gemisch in Form einer Aufschlämmung in einem Trägermedium verarbeitet wird, in welchem das Polymerisat unlöslich ist; diese Verfahrensweise steht in grundsätzlichem Gegensatz zu dem Verfahren nach der US-Patentschrift 28 65 880, bei welchem aus dem das Polymerisat enthaltenden Gemisch durch Verwendung eines Lösungsmittels eine übliche Spinnlösung hergestellt wird, die dann in üblicher Weise durch Auspressen in ein Koagulationsbad versponnen wird.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fasergebilde ergeben flächige Produkte von ausgezeichneter Qualität und sehr gleichmäßiger Beschaffenheit Neben der bevorzugten Anwendung für flächige Produkte eignen sich die erfindungsgemäß hergestellten Fasergebilde auch zur Erzeugung von beispielsweise schalldichten Stoffen, Packungsmaterialien, Adsorbentien und Filtermassen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche bzw. werden nachfolgend beschrieben.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man mühelos feine Fasergebilde oder Faseraggregate ^5 erhalten, bestehend aus Teilchen eines Acrylnitril polymeren mit einem Mindestdurchmesser bis zu 8 μ und mit einer Länge, die sich mindestens auf das 15fache des Durchmessers belauft, wobei die Molekülachsen in der Längsrichtung ausgerichtet sind, während die t,o Teilchen einen unregelmäßigen Querschnitt haben und an der Oberfläche zahlreiche Vorsprüngen aufweisen, die auf das Vorhandensein anorganischer Feinteilchen zurückzuführen sind.

Es ist anzunehmen, daß die Teilchen des schmelzba- μ ren Polymeren, die bei dem herkömmlichen Verfahren in dem benutzten Medium zu Klümpchen agglutinieren, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Medium in einem Zustand gleichmäßiger Verteilung gehalten werden und dank der Anwesenheit von anorganischen Feinteilchen nicht agglutinieren und Klümpchen bilden, so daß das durch Extrudieren der Dispersion durch Düsenaustrittsöffnungen erhaltene Produkt in Form eines Feinfaseraggregats anfällt ohne daß es dabei zu einer Klümpchenbildung durch Agglutination kommt

Die zur Verwendung im Rahmen der Erfindung vorgesehenen anorganischen Feinteilchen dürfen in dem unter (B) genannten Mittel nicht nennenswert löslich sein und müssen einen durchschnittlichen Teilchenmindestdurchmesser bis zu etwa 40 μ aufweisen. Als Beispiele solcher anorganischer Teilchenmaterialien sind u. a. die Feinteilchen der Kieselsäure, einer Silicamasse, eines Silicate, des Calciumcarbonats, Magnesiumcarbonate, Bariumcarbonate, der Tonerde, des Calciumsulfats, Bariumsulfats, Kaolins, Tons, der Diatomeenerde, des Feldspats, der Terra alba, des Magnesiumhydroxids, Agalmatolithtons, Talks, Titanoxids und gebrannten Tons zu nennen. Diese anorganischen Feinteilchenmaterialien können entweder jeweils einzeln oder auch kombiniert in Form eines Gemisches zweier oder mehrerer solcher anorganischen Stoffe eingesetzt werden.

Von den obengenannten anorganischen Feinteilchenmaterialien sind eine künstlich bereitete Silicanmasse, ausgefälltes Calciumcarbonat und ausgefällte Magnesiumcarbonat im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaft einzusetzen, da es sich hierbei nicht um natürliche Stoffe handelt und da diese Materialien daher leicht im großtechnischen Maßstab bereitgestellt werden können, und da zudem bei Verwendung dieser Stoffe praktisch auch kaum eine Abriebwirkung an den Betriebseinrichtungen eintritt und man in diesem Fall Feinfasern von hoher Qualität erhält. Zur Verstärkung der durch die Verwendung dieser Feinteilchenmaterialien hervorgebrachten Dispersionswirkung, der das in einem Lösungsmittel enthaltene Hochpolymer unterliegt, kann in Kombination damit ein geringer Mengenanteil eines Elektrolyten oder eines ähnlichen Hilfsstoffs eingesetzt werden, der geeignet ist, eine stärkere Ausprägung der thioxotropen Eigenschaften zu vermitteln.

Das im Rahmen der Erfindung benutzte Medium darf das Polymer nicht nennenswert lösen und darf dieses Polymer sowie das anorganische Feinteilchenmaterial praktisch nicht nachteilig beeinflussen. Als Beispiele eines solchen Mittels sind verschiedene organische und anorganische Flüssigkeiten zu nennen. Zur zweckdienlichen Lösung der im Rahmen der Erfindung gestellten Aufgabe und zur Erzeugung von Faserprodukten mit ausgezeichneter Feinstruktur ist die Benutzung eines Mittels erwünscht das einen möglichst hohen Eigendruck zu entwickeln vermag, insbesondere eines Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 150° C oder darunter. Sollen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im großtechnischen Maßstab Gewichtspunkte wie etwa ein möglichst geringer Aufwand, eine möglichst geringe Toxizität, die Nichtexplosivität und die leichte Rückgewinnbarkeit oder die Unnötigkeit einer Rückgewinnung berücksichtigt werden, so empfiehlt sich die Verwendung von Wasser, einer wässerigen Lösung, Methylenchlorid oder Trichlorfluormethan als Lösungsmittel.

Das im Rahmen der Erfindung eingesetzte Acrylnitril-Polymerisat darf sich in dem obigen Mittel nicht nennenswert lösen, soll aber in einem Temperaturbe-

reich schmelzen, in dem ein Eigendruck von 5 kg/cm² auftritt Das Wort »schmelzen« bezieht sich in diesem Zusammenhang nicht nur auf den geschmolzenen Zustand des Polymeren bei einer Temperatur oberhalb seines Schmelzpunkts, sondern auch auf den Fail, daß das Polymer in Gegenwart einer schmelzpunkterniedrigenden Substanz bei einer Temperatur unterhalb seines normalen Schmelzpunkts verflüssigt wird. So schmilzt beispielsweise ein Polyacrylnitrilpulver normalerweise nicht bei einer Temperatur unter 250⁰C; erhitzt man es jedoch in einem Autoklaven in Anwesenheit von Wasser, so schmilzt es bei einer Temperatur unter 180⁰C und es erfolgt eine Trennung in eine Schmelzphase des Polymeren und in eine wässerige Phase. Es liegt in diesem Fall in der Polyacrylnitrilphase eine wässerige Lösung vor, wohingegen das Polyacrylnitril in der wässerigen Phase nicht in Lösung geht Das Wasser wirkt also dann als Schmelzpunkterniedriger für das Polyacrylnitril und begünstigt das Aufschmelzen des Polyacrylnitrils.

Im Hinblick auf die Überführungsmöglichkeiten ist es erwünscht, daß das erfindungsgemäße disperse System, bestehend aus einer Masse von Polymerteilchen, anorganische Feinteilchen und einer Flüssigkeit, in einem fließfähigen Zustand vorliegt, so daß vorzugsweise ein beträchtlicher Mengenanteil der Flüssigkeit vorzusehen ist Zur Herbeiführung einer Ausrichtung in der Feinfaserstruktur aus der in Form eines disperser Systems vorliegenden Masse soll der Mengenanteil der Flüssigkeit jedoch andererseits vorzugsweise so gering wie möglich gehalten werden. Zieht man dies in Erwägung, so ist es erwünscht, den Mengenanteil der zur Bildung einer in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse benutzten Flüssigkeit im allgemeinen geringer zu halten als es für eine gute Fließfähigkeit des aus den Polymerteilchen und den anorganischen Feinteilchen bestehenden Gemisches erforderlich ist, obwohl dieser Mengenanteil je nach der Art und nach den Mischungsverhältnissen der verwendeten Polymerteilchen und anorganischen Feinteilchen unterschiedlich ausfallen kann.

Im Rahmen der Erfindung kann mit beliebigen betrieblichen Anlagen gearbeitet werden, auch mit einem gewöhnlichen Autoklaven, sofern die Möglichkeit einer Extrusion der in Form eines dispersen Systems vorliegenden Masse durch Düsenaustrittsöffnungen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck besteht. Zur Erzeugung großer Mengen eines homogenen Produkts ist es jedoch erwünscht, einen Extruder zu benutzen, der einen Druckbeaufschlagungsteil, einen Einfüllteil, einen Erhitzungsteil, einen Gewichtsdosierteil und einen Kopfteil mit Düsenaustrittsöffnungen aufweist.

Bei den durch Extrudieren der Dispersion mittels eines solchen Extruders erhaltenen Fasergebilden handelt es sich um äußerst feine Faserstrukturen und Aggregate in Form von Flocken, Bahnen oder Vorgespinsten, die aus größerer, oder kleineren Mengenanteilen flockenartiger Gebilde und einer Vielzahl miteinander verbundener Gebilde dieser Art bestehen. Diese Gebilde und Aggregate können zur Erzeugung von schalldichten Stoffen, Packungsmaterialien, Absorbentien und Filtermassen verwendet werden. Erwiinschtenfalls können sie mittels eines üblichen Papierholländers oder Raffineurs auch zu Aufschlämmungen verarbeitet werden, worauf aus diesen Aufschlämmungen nach einem üblichen Naßverfahren der Bahnenherstellung bahnenartige Materialien von hoher Qualität erzeugt werden können.

Die obigen Aggregate können aber auch extrudiert und gleichzeitig im Rohzustand oder im ungeschlagenen Zustand zu Bahnen verformt werden. Die so erhaltenen Bahnen haben auch bei Verwendung im Rohzustand schon eine beachtliche Festigkeit, können jedoch erwünschtenfalls einer modifizierenden Behandlung unterworfen werden, indem man einen Weichbinder oder einen Hartbinder aufbringt, um so den Bahnen

ίο unterschiedliche Eigenschaften zu verleihen. Die erfindungsgemäßen Feinfasern können darüber hinaus durch Zugabe von Zellstoffpulpe, Kurzfasern und ähnlichen Feinfasermaterialien zu der in Form eines dispersen Systems vorliegenden erfindungsgemäßen Masse und durch anschließendes Ausformen von Bahnen aus dem so erhaltenen Gemisch zu weiteren geeigneten Bahnenmaterialien verarbeitet werden. Für die so erzeugten bahnenartigen Materialien bestehen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Papier-, Faservlies-, Leder- und Folienherstellung u. dgl.

Die nachstehenden Ausführungsbeispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung.

Ausführungsbeispiel 1

Ein breiartiges Gemisch, bestehend aus 200 Teilen eines Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 7 Gewichtsprozent Vinylacetat und 93 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,17, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25° C, 100 Teilen Siliciumdioxid in Form kugelförmiger, feiner Teilchen mit einem Durchmesser von 15 bis 29 μ und mit einem Gehalt von 94,1 Prozent SiOj und aus 600 Teilen Wasser, wurde in einen mit einem Dampfmantel versehenen Schlämmtank eingebracht und auf 100⁰C erhitzt. Anschließend wurde der Schlämmtank verschlossen und es wurde in diesem Behälter durch Einleiten von Stickstoff ein Druck von 60 kg/cm² erzeugt. Die Bauweise dieses Schlämmtanks war eine solche, daß an seinem Boden ein Druclrohr mit einer Förderpumpe angebracht war, so daß die Aufschlämmung durch das Rohr einer Heizzone zugeführt werden konnte. Die Aufschlämmung, die im Durchströmen der Heizzone bis auf eine Temperatur von 220° C erhitzt worden war, wurde einem Spinnkopf zugeleitet, der Düsenaustrittsöffnungen mit einem Durchmesser von 1,5 mm und 1,5 mm Tiefe aufwies und auf einer Temperatur von 220⁰C gehalten wurde, worauf die Aufschlämmung im Durchtritt durch diese Öffnungen an Luft extrudiert wurde. Bei diesem Vorgang soll die Aufschlämmung anfänglich vorzugsweise noch keinen Polymeranteil enthalten und soll also nur aus den Siliciumdioxydfeinteilchen und aus Wasser bestehen, wobei diese beiden letztgenannten Stoffe zuvor in alle Teile der Anlage vom Schlämmtank bis zu den Düsenaustrittsöffnungen eingefüllt worden sind. Unmittelbar unterhalb der Austrittsöffnungen breitete sich das durch Extrusion der Aufschlämmung gebildete Feinfaseraggregat bahnenförmig aus. Ein Sammelbehälter war ungefähr 2 m unterhalb der Austrittsöffnungen angeordnet und diente zur Aufnahme des Extrudats. Das in dem Sammelbehälter befindliche Extrudat bestand aus einem Aggregat von Feinfasern in Form von Flocken oder Vorgespinsten.

Die Feinfasern wurden unter dem Elektronenmikro-

b5 skop untersucht und es konnte festgestellt werden, daß die Fasern einen Mindestdurchmesser bis zu 5 μ hatten, wobei sich ihre Länge mindestens auf das 15fache des Durchmessers belief, während an der Oberfläche

zahlreiche Vorsprünge zu bemerken waren, bedingt durch die Siliciumdioxydfeinteilchen, und der Querschnitt unregelmäßig war. Die Vorgespinstfasern waren im übrigen in der Längsrichtung angeordnet, und zwar, wie sich bei einer Untersuchung des Röntgenbeugungsbildes zeigt, zu 65 Prozent.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem Extrusionsprodukt mit Hilfe eines üblichen Papierholländers eine breiartige Dispersion bereitet, worauf diese auf einer üblichen Bahnenmaschine zu einer Bahn verarbeitet wurde. Diese Bahn hatte eine äußerst glatte Oberfläche und eine Festigkeit ähnlich der eine üblichen Papiers. Bei der Bahnenherstellung wurde in die obenerwähnte Dispersion ein Bindemittel vom Acrylattyp eingebracht, worauf diese außerordentlich hohe Fesligkeil der Bahn bewirkt wurde.

Die Wirkung des Bindemittels war hierbei ausgeprägter als bei Papier aus Zeilstoffpulpe. Dies ist als ein Merkmal der erfindungsgemäßen Feinfasern zu bewerten, die die Bahn bildeten.

Tabelle

Ausführungsbeispiele 2 bis 17

In einen Autoklaven wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse eingebracht, die wie im Ausführungsbeispiel 1 aus den gleichen Polymerteilchen, aus Siliciumdioxydfeinteilchen und aus Wasser bestand, wobei allerdings das Mischungsverhältnis der Bestandteile etwas unterschiedlich war. Nach dem Schließen des Autoklaven wurde die Masse unter

ίο Stickstoffdruck bei gelegentlichem Rühren erhitzt. Als die Masse dann eine bestimmte Temperatur erreicht hatte, wurde ein Ventil am Boden des Autoklaven geöffnet und die Masse wurde durch Düsenaustrittsöffnungen oberhalb des Ventils an Luft extrudiert. Die Arbeitsbedingungen beim Extrudieren und die Beschaffenheit des Produkts sind aus Tabeiie 1 zu entnehmen. Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem Produkt mit Hilfe eines Holländers eine Aufschlämmung bereitet, die zu einer Bahn verarbeitet wurde. Die Eigenschaften des Produkts gehen aus der Tabelle hervor.

Ausfüh- Kopolymer Silicium- Wasser

rungsbeispiel dioxyd

(Teile) (Teile) (Teile)

Temperatur Druck

kg/cm²

Düsendurchm.

2
3
4

8
9
10
11
12
13
14
15

200 100 500 210 40 1,0

Aggregat von stark retikulierten, bahnenartigen Feinfasern
250 100 700 210 40 1,0

Aggregat von etwas starken, vorgespinstartigen Fasern

200 150 700 200 30 1,0

Dispersion von etwas rauhen, flockenartigen Fasern

200 100 700 200 43 1,0

Dispersion von etwas rauhen, flockenartigen Fasern

150 150 700 200 40 1,0

Dispersion von etwa rauhen, flockenartigen Fasern
100 150 700 200 32 1,0

Dispersion von rauhen, flockenartigen Fasern

100 50 700 200 14 1,0

Aggregat von fibrillierten, vorgespinstartigen Fasern

200 100 600 200 40 1,0

Aggregat von dünnen, fibrillierten, bahnenartigen Fasern

200 75 600 180 40 1,0

Aggregat von etwas starken, teilweise fibrillierten, vorgespinstartigen Fasern

200 100 600 180 46 1,0

Aggregat von etwas starken, teilweise fibrillierten vorgespinstartigen Fasern

200 100 600 210 40 1,0

Aggregat von dünnen, fibrillierten, vorgespinstartigen Fasern

200 75 500 210 42

Aggregat von rauhen, bahnenartigen Fasern

200 100 500 180 32

Aggregat von rauhen, bahnenartigen Fasern

200 100 600 230 40

Aggregat von äußerst feinen, bahnenartigen Fasern

1,0

Fortsetzung

Düsendurchm.

Ausfiih- Kopolymer Silicium- Wasser Temperatur Druck

rungsbeispiel dioxyd

(Teile) (Teile) (Teile) ⁰C kg/cm²

16 200 100 600 200 60 Aggregat von etwas rauhen, bahnenartigen Fasern

17 200 100 600 210 60 Aggregat von dünnen, bahnenartigen Fasern

1,5

Ausführungsbeispiel 20

15

Ausführungsbeispiel 18

in gleicher Weise wie im Äusführungsbeispiei 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen eines Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 3 Gewichtsprozent Methylacrylat und 97 Gewichtsprozent Acrylnitril und 2u mit einer spezifischen Viskotität von 0,18, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25° C, aus 100 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Siliciumdioxydfeinteilchen und aus 600 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 21O⁰C und bei einem Druck von 60 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1,0 mm an Luft extrudiert. Das so erhaltene Produkt lag als bahnenartiges Aggregat aus äußerst feinen Fasern vor, die jeweils in der Längsrichtung ausgerichtet waren. jo

Ausführungsbeispiel 19

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen eines Polyacrylnitrilpulvers mit einer spezifischen Viskosität von 0,19, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25° C, 100 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Siliciumdioxydfeinteilchen und 700 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 210⁰C und bei einem Druck von 60 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem so erhaltenen Produkt handelte es sich um eine aus Feinfasern und feinen, dünnen Flocken bestehende flockenartige Substanz.

45

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 50 Teilen eines Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 9 GewichtsprozentVinylacetat und 91 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,21, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25"C, aus 50 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Siliriumdioxydfeinteilchen und aus 300 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 210⁰C und bei einem Druck von 60 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen. mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Das erhaltene Produkt lag als Aggregat von ausreichend fibrillierten Fasern vor, die teilweise dünne, flockenartige Gebilde enthielten.

Ausführungsbeispiel 21

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende es Masse, bestehend aus 50 Teilen des im Ausführungsbeispiel 20 verwendeten Kopolymeren, aus 150 Teilen des im Äusführungsbeispiei 1 verwendeten Kopolymeren, aus 100 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Siiiciumdioxydfeinteiichen und aus 600 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 22O⁰C und bei einem Druck von 60 kg/cm² kontinuierlich durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1,5 mm extrudiert. Das erhaltene Produkt lag als vorgespinstartiges Aggregat aus Feinfasern vor, die gut in der Längsrichtung ausgerichtet waren.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem vorgespinstartigen Aggregat auf einem üblichen Papierraffineur eine homogene Aufschlämmung bereitet, aus der eine brauchbare Bahn ausgeformt werden konnte.

Ausführungsbeispiel 22

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 60 Teilen eines Kopolymeren mit einem Gehalt von 30 Gewichtsprozent Methylacrylat und 70 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,16, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25° C, aus 30 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Siiiciumdioxydfeinteiichen und aus 300 Teilen Methylenchlorid, bei einer Temperatur von 200⁰C und bei einem Druck von 55 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem erhaltenen Produkt handelte sich sich um eine in faseriger Form vorliegende feine Dispersion.

Ausführungsbeispiel 23

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 100 Teilen des im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Kopolymerpulvers, aus 50 Teilen Calciumcarbonat mit einem Teilchenmindestdurchmesser bis zu 0,5 μ und mit einem spezifischen Gewicht von etwa 2^ und aus 211 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 210⁰C und bei einem Druck von 55 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Bei dem so erhaltenen Produkt handelte es sich um ein flockenartiges Feinfaseraggregat, das teilweise feine, dünne, flockenartige Gebilde enthielt

Ausführungsbeispiel 24

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 100 Teilen des im Ausführungsbeispiel 1 benutzten Kopolymerpulvers, 100 Teilen feiner Bariumsulfatteilchen und 220 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 215°C und bei einem Druck von 60 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert Bei dem

erhaltenen Produkt handelte es sich um ein Aggregat von flockenartigen Feinfasern, die eine sehr reine weiße Farbe hatten und teilweise feine, dünne, flockenartige Gebilde enthielten.

Ausführungsbeispiel 25

In gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 2 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen des im Ausführungsbeispiel 1 verwendeten Kopolymerpulvers, 50 Teilen der κι im Ausführungsbeispiel 1 eingesetzten Siliciumdioxydfeinteilchen, 70 Teilen des im Ausführungsbeispiel 23 benutzten Calciumcarbonate und 600 Teilen Wasser, bei einer Temperatur von 220° C und bei einem Druck von 65 kg/cm² durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1 mm an Luft extrudiert. Das so erhaltene Produkt war wie das Produkt des Ausführungsbeispiel 18 ein bahnenartiges Aggregat aus äußerst feinen Fasern.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem erhaltenen bahnenartigen Aggregat mit Hilfe eines Papierraffineurs eine Aufschlämmung bereitet, aus der eine Bahn hoher Qualität hergestellt werden konnte.

25

Ausführungsbeispiel 26

Unter Einhaltung genau der gleichen Bedingungen wie im Ausführungsbeispiel 1 wurde eine in Form eines dispersen Systems vorliegende Masse, bestehend aus 200 Teilen eines Kopolymerpulvers mit einem Gehalt von 5 Gewichtsprozent Acrylamid und 95 Gewichtsprozent Acrylnitril und mit einer spezifischen Viskosität von 0,19, gemessen in Dimethylformamid (0,1 g/dl) bei 25°C, aus 100 Teilen der im Ausführungsbeispiel 1 verwendeten Siliciumdioxydfeinteilchen und aus 550 Teilen Wasser, aus dem Schlämmtank in der Heizzone überführt, um die Masse auf 220°C zu erhitzen. Danach wurde die Masse durch Düsenaustrittsöffnungen mit einem Lochdurchmesser von 1,5 mm und mit einer Tiefe von 1,5 mm an Luft extrudiert. Bei dem erhaltenen Produkt handelte es sich um ein Aggregat von vorgespinstartigen Feinfasern, das in einem geringen Mengenanteil dünne, flockenartige Gebilde enthielt.

Unter Verwendung von Wasser als Arbeitsmittel wurde aus dem so erhaltenen Aggregat mit Hilfe eines Papierraffineurs eine Aufschlämmung mit einer Konzentration von 0,6 Prozent bereitet, aus der auf einer Bahnenmaschine eine homogene Bahn hergestellt wurde. Diese Bahn wurde durch einen Heißkalander gegeben, der auf eine Temperatur von 105°C gebracht worden war, wodurch der Bahn eine außerordentlich hohe Tenazität verliehen wurde. In einem weiteren Arbeitsgang wurde die Temperatur des Heißkalanders auf 135° C erhöht und die Behandlung der Bahn wurde unmittelbar nach erfolgter Herstellung bei einem linearen Druck von etwa 50 kg/cm² vorgenommen, wobei ein durchscheinendes, starres, filmartiges Material anfiel.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fasergebilden oder Aggregaten von Paserbilden unter Verwendung einer Mischung aus:

A: einem Acrylnitril-Homo- oder Mischpolymerisat mit wenigstens 50 Gew.-% einpolymerisiertem Acrylnitril und

B: feinteiligen anorganischen Füllstoffen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in einer anorganischen oder organischen Flüssigkeit, in der das Polymerisat A praktisch unlöslich ist, als Dispergiermittel aufgenommen und bei einer erhöhten Temperatur oberhalb der is Temperatur, bei der sie einen Eigendruck von 5 kg/cm² entwickelt und die Teilchen des Polymerisats A in Gegenwart des Dispergiermittels schmelzen, und bei einem erhöhten Druck oberhalb dem Eigendruck von 5 kg/cm² extrudiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dispersionsmedium Wasser, eine wäßrige Lösung, Methylenchlorid oder Trichlorfluormethan verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische Füllstoffe Feinteilchen mit einem durchschnittlichen Mindestdurchmesser bis zu 40 μ verwendet werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganischer Füllstoff Feinteilchen aus Kieselsäure, Silicamasse, Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat verwendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß die bei dem Verfahren verwendete Mischung zusätzlich einen geringen Anteil eines Elektrolyten enthält.