DK144801B - Fremgangsmaade til fremstilling af uorganiske fibre - Google Patents

Description

146801

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af uorganiske fibre, som omfatter fiberdannelse ved ekstru-dering ind i en gasstrøm af en blanding med en viskositet større end 1 poise, og som omfatter et polært opløsningsmiddel og en metalforbindelse valgt blandt kloriderne, sulfaterne, acetaterne, formi-aterne,hydroksyderne og nitraterne af aluminium, jern, zirkon, titan, beryllium, krom,· magnium, thorium, uran, yttrium, nikkel, vana-din, mangan, molybdæn, wolfram og kobolt samt 0,1-10 vægt% beregnet på den samlede vægt af blandingen af en organisk polymer, som har en 3 7 molekylvægt i området 10 -10 , idet både metalforbindelsen og den organiske polymer er opløselige i det nævnte opløsningsmiddel, eller også danner metalforbindelsen en sol i opløsningsmidlet, idet vægtandelen af den organiske polymer er mindre end 10% af vægtandelen af metalforbindelsen, fjernelse af i det mindste en del af opløsningsmidlet fra de fremstillede fibre og opvarmning af fibrene for at dekomponere metalforbindelsen og/eller den organiske polymer.

Pra beskrivelserne til fransk patent nr. 1.316.535 og britisk patent nr. 1.030.232 kendes fremgangsmåder til fremstilling af uor- 2 146301 ganiske fibre ved ekstrudering ind i en gasstrøm af et fiberdannende materiale af passende viskositet. Ved disse kendte fremgangsmåder kan der ikke opnås fibre af ensartet og fri diameter, idet metoderne ikke muliggør at trække fibrene ned til en meget fri diameter under samtidig kontrol med fiberdiametrene. Endvidere har de kendte fremgangsmåder den ulempe, at der samtidig dannes partikler eller hagl af materialet. Disse ulemper afhjælpes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Ifølge opfindelsen er fremgangsmåden ejendommelig ved, at ekstruderingen udføres gennem en eller flere åbninger ind i mindst én gasstrøm, som har en komponent med stor hastighed i det ekstruderede materiales bevægelsesretning, idet der eventuelt anvendes en fiberdannende blanding, som indeholder et katalysatormateriale eller et forstadium til dette.

Det skal forstås, at metalforbindelsen er opløselig i opløsningsmidlet, når den er i stand til at danne en ægte opløsning eller en kolloid opløsning (en sol) med opløsningsmidlet.

Den organiske polymer udgør mindre end 10 vægt% af metalforbindelsen, f.eks. fra 2 til 8 vægt% eller i nogle udførelsesformer fra 0,1 til 2 vægt%.

Metalforbindelsen er fortrinsvis en vandopløselig metalforbindelse, f.eks. et metalsalt (som kan være et basisk salt), der giver en viskos opløsning eller sol i vand. Særligt foretrukket er metalsalte, som kan danne et ildfast oksyd, især aluminiumoksyklorid, basisk aluminium -acetat, basisk aluminiumformiat, zirkonoksyklorid, basisk zirkonacetat, basisk zirkonnitrat eller basisk zirkonformiat, blandinger deraf eller blandede salte deraf.

Opløsningsmidlet er et polært opløsningsmiddel, f.eks. en alkohol, især methanol eller ætanol, iseddike, dimethylsul&ksyd eller di= methylformamid. Det er særligt bekvemt at anvende vand som opløsningsmiddel. Blandinger af opløsningsmidler kan anvendes.

Den organiske polymer er fortrinsvis en vandopløselig, organisk polymer, hensigtsmæssigt en ikke-ionisk, vandopløselig, organisk polymer, 3 146801 en polyhydroksyleret, organisk polymer eller en naturlig vandopløselig gummi. Den organiske polymer er fortrinsvis termisk stabil under betingelserne for fiberdannelsen, f.eks. fra omgivelsernes temperatur til indenfor flere grader fra opløsningsmidlets kogepunkt. Eksempler på foretrukne organiske polymere er: delvis hydrolyseret polyvinylacetat polyvinylalkohol polyakrylamid og delvis hydrolyseret polyakrylamid polyakrylsyrer polyætylenoksyder karboksyalkylcelluloser, f.eks. karboksymetylcellulose hydroksyalkylcelluloser, f.eks. hydroksymetylcellulose alkylcelluloser, f.eks. metylcellulose hydrolyserede stivelser dextraner guargummi polyvinylpyrrolidoner polyætylenglykoler alginsyrer polyisobutylenderivater polyurethaner, og estere , copolymere eller blandinger deraf.

De mest foretrukne organiske polymere er ligekædede organiske polymere med flere hydroxygrupper, f.eks. polyvinylalkohol, delvis hydrolyseret polyvinylacetat, polyætylenoksyd eller polyætylenglykol.

3

Molekylvægten af den organiske polymer ligger i intervallet 10 til 7 10 , fortrinsvis så højt som er foreneligt med den organiske polymeres evne til at opløses i opløsningsmidlet, der anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. F.eks. foretrækkes det for polyvinyl= alkohol eller delvis hydrolyseret polyvinylacetat at have en middelstor eller høj molekylvægt, for polyætylenoksyd at have en molekylvægt på 104 til 106 og for de polymere afledt af cellulose at have en molekylvægt på 10.000 til 50.000.

Det foretrækkes, at koncentrationen af organisk polymer i den fiber 4 144801 dannende blanding er fra 0,1 til 2 vægt%.

Det foretrækkes, at der kun sker ringe eller ingen kemisk reaktion mellem metalforbindelsen og den organiske polymer i den fiberdannende blanding.

Viskositeten af den fiberdannende blanding skal være over 1 poise. Hensigtsmæssigt er viskositeten i intervallet 1-3000 poise, fortrinsvis 100-1000 poise.

Fiberdannelse ved ekstrudering omfatter udpresning af den fiberdannende blanding gennem en eller flere åbninger ind i mindst én gasstrøm, der har en komponent med høj hastighed i bevægelsesretningen af den ekstruderede blanding. Dimensionerne og formen af åbningen kan variere meget. Det foretrækkes at anvende en åbning, som har mindst én dimension større end 50 mikron og mindre end 500 mikron. Gasstrømmen er fortrinsvis luft, fortrinsvis luft ved omgivelsernes temperatur. Det er bekvemt at anvende to gasstrømme, der mødes ved eller nær det punkt, hvor blandingen ekstruderes af åbningen. Fortrinsvis er vinklen mellem de sammenstødende gasstrømme fra 30-60°.

I det mindste en del af opløsningsmidlet i blandingen fjernes af gasstrømmen, og hastigheden af fjernelsen kan bekvemt reguleres ved at blande gasarten med opløsningsmiddeldamp, f.eks. kan anvendes luft med en relativ fugtighed større end 80fo, især til vandige blandinger. Hastigheden af gasstrømmen kan varieres indenfor vide grænser, men det foretrækkes at anvende hastigheder i området 60-460 m/sek. Trykket, der anvendes til at ekstrudere blandingen gennem åbningerne, afhænger af viskositeten af blandingen og af den ønskede ekstrude- 2 ringshastighed. Det har vist sig, at tryk fra 0,07 til 7 kg/cm absolut er bekvemme til blandinger, som har viskositeter op til ca.

100 poise.

Fibrene fremstillet ved ekstrudering ind i en gasstrøm har i almindelighed lille diameter, typisk fra 0,5 til 5,0 mikron, og er i almindelighed af diskontinuerlige længder, der dog kan have meget høje forhold mellem længde og diameter, f.eks. større end 5.000. Fibrene kan opsamles som individuelle fibre, eller de kan samles i form af et garn, en måtte eller filt. Hvis det ønskes, kan fibrene sammenbindes, f.eks. ved at samle fibrene, før de er tørre, og opvarme den fremkomne måtte eller filt. Binding af fibrene kan udføres ved anvendelse af et bindemiddel.

5 144801

Den fiberdannende blanding kan bekvemt fremstilles ved at opløse metalforbindelsen og den organiske polymer i opløsningsmidlet. Rækkefølgen, hvori opløsningen udføres, er i reglen ikke af afgørende betydning og kan vælges af hensyn til størst bekvemmelighed i hver udførelsesform. En vandig sol kan bekvemt fremstilles ved hydrolyse eller opvarmning af en vandig opløsning af metalforbindelsen. Metalforbindelsen eller den organiske polymer kan dannes af et egnet forstadium, i reglen i nærværelse af opløsningsmidlet. Det kan være bekvemt at koncentrere opløsningen, fortrinsvis efter filtrering,for at fjerne fast stof, f.eks. ved afdampning af en del af opløsningsmidlet for at opnå den nødvendige viskositet til fiberdannelse. Eventuelt kan den fiberdannende blanding befries for luft før fiberdannelse.

Det foretrækkes at fjerne opløsningsmiddel fra fibrene dannet ved fiberdannelse ved afdampning, f.eks. ved opvarmning til en temperatur fra 30 til 110°C, eventuelt under reduceret tryk.

Fiberen kan opvarmes yderligere for at dekomponere metalforbindelsen og/eller den organiske polymer for at danne en fiber af anden sammensætning, især i udførelsesformer, hvor man ønsker at danne en fiber omfattende et ildfast metaloksyd, f.eks. aluminiumoksyd eller zirkondioksyd. lypisk kan fiberen opvarmes til en temperatur fra 100 til 2000°0 i en periode fra 5 minutter til 24 timer. Den dannede ildfaste fiber kan eventuelt sintres ved yderligere opvarmning til en temperatur fra 500 til 2000°C i en periode på f.eks. 5 minutter til 4 timer. Opvarmning med henblik på dekomponering eller sintring kan udføres trinvis, f.eks. i på hinanden følgende trin med stigende temperatur.

Under fiberdannelsen og/eller fjernelsen af opløsningsmidlet og/eller den yderligere opvarmning kan fiberen underkastes spænding.

Forskellige additiver kan inkluderes i fiberen enkeltvis eller i enhver kombination, hensigtsmæssigt ved at sætte dem til den fiberdannende blanding. Additiver kan også inkluderes på overfladen af fiberen på enhver egnet behandlingsmåde. Eksempler på additiver, der kan inkluderes, er: 6 144801 (a) kornvækstinhibitorer, f.eks. forbindelser af magnium, kalcium eller aluminium, (b) sintringshjælpemidler, f.eks. fluorider eller salte af natrium eller kalium, (c) overfladeaktive midler, f.eks. alkoholer, (d) stabiliseringsmidler for den fiberdannende blanding,, f. eks. myresyre, eddikesyre eller vinsyre, (e) stabiliseringsmidler for faseforandring, f.eks. forbindelser af litium, kalcium, magnium, hafnium, yttrium, lanthaniderne eller borsyre, (f) forstærkende partikler, såsom kolloid kiselByreanhydrid, f.

eks. kiselsyreanhydrid fremstillet ved en plasmaproces, (g) forbindelser, der forbedrer de ildfaste egenskaber af en ildfast fiber, f.eks. sure oksyder, især SiOg, BgO^ eHer P2O5 eller forbindelser, som dekomponerer til dannelse af sure oksyder, (h) katalysatormaterialer, f.eks. forbindelser af platin, kobber, palladium, sølv, ruthenium, nikkel, kobolt, krom, jern, titan, vanadin eller mangan, som beskrevet i det følgende, (i) luminisænte salte, f.eks. salte af thorium eller cerium, (3) farvende midler, f.eks. bejdsefarvestoffer eller pigmenter.

Til udførelsesformer, hvor fiber omfattende zirkondioksyd fremstilles, foretrækkes det at anvende aluminiumoksyd som kornvækst inhibitor, fortrinsvis fra 0,2 til 20 vægt$ beregnet på zirkondioksydind-holdet. Som stabiliseringsmiddel for faseforandring for den nævnte fiber foretrækkes det at anvende yttriumoksyd eller kalciumoksyd, fortrinsvis fra 2 til 15 vægt$ af zirkondioksydet. Det foretrækkes især at anvende aluminiumoksyd i kombination med yttriumoksyd eller kalciumoksyd i en fiber omfattende zirkondioksyd.

Fibrene, som fremstilles ifølge opfindelsen, kan behandles med mange forskellige materialer. F.eks. kan de overtrækkes med et appreteringsmiddel, såsom polyvinylalkohol eller stearinsyre. De kan neddykkes i en opløsning af ætylsilikat, vaskes og opvarmes til dannelse af Ί 144801 en fiber indeholdende siliciumdioksyd. De kan også vædes i opløsninger af metalsalte og de behandlede fibre opvarmes til dannelse af en fiber indeholdende yderligere ildfast metaloksyd.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan der fremstilles f.eks. en fiber omfattende aluminiumoksyd eller zirkondioksyd. Zirkondiok-sydet er fortrinsvis i den tetragonale eller kubiske form. I reglen har fibrene en gennemsnitsdiameter fra 1/2 til 50 mikron, omend fremgangsmåden ikke er begrænset til fremstilling af fibre i dette diameterinterval . Fibre med diametre fra 1/2 til 5 mikron er særligt nyttige, da de er stærke og fleksible. Hvis det ønskes, kan de kontinuerlige fibre omdannes til korte længder, eller fiberen kan fremstilles fra begyndelsen i enhver bekvem længde.

Som nævnt i det foregående kan den fiberdannende blanding indeholde et katalysatormateriale eller et forstadium til dette.

Katalysatormaterialet kan findes på overfladen af fiberen, eller det kan være inkluderet i selve fiberen. Eventuelt kan katalysatormaterialet være delvis inde i fiberen og delvis på overfladen.

Når i det mindste en del af katalysatormaterialet er inkluderet inde i fiberen, er det bekvemt at dispergere katalysatormaterialet eller et forstadium til katalysatormaterialet i den fiberdannende blanding. I foretrukne udførelsesformer dispergeres katalysatormate-rialet eller dets forstadium i en fiberdannende blanding omfattende en aluminiumforbindelse eller zirkonforbindelse. Ved forstadium til et katalysatormateriale menes et materiale, som, når det behandles på passende måde, f.eks. ved opvarmning eller reduktion, udvikler et katalysatormateriale direkte eller indirekte.

Særligt bekvemt kan katalysatormaterialet dispergeres i nævnte blanding ved at opløse det eller dets forstadium i blandingen. I foretrukne udførelsesformer ifølge opfindelsen opløses vandopløselige materialer, f.eks, salte af katalytiske metaller, især metalnitrater i vandige fiberdannende blandinger.

Dispersion af katalysatormaterialet i den fiberdannende blanding kan også bekvemt udføres ved at blande uopløselig! eller delvis opløseligt, partikelformet katalysatormateriale med den fiberdannende 8 144801 blanding. Fortrinsvis er gennemsnitsstørrelsen af således disper-gerede partikler mindre end gennemsnitsdiameteren af den fremstillede fiber, og specielt skal partiklerne være af kolloid størrelse.

Enhver ønsket mængde katalysatormateriale kan dispergeres i den fiberdannende blanding, forudsat at den fremstillede fiber stadig er tilstrækkelig stærk og sammenhængende til brug som fibrøs katalysator. Det har vist sig, at op til ca. 5% af et katalysatormateriale af passende størrelse kan inkorporeres i fiberen uden alvorlig forringelse af fiberens egenskaber.

Det foretrækkes, at katalysatormaterialet er kemisk foreneligt med bestanddelene af den fiberdannende blanding.

Når fiberen opvarmes for at danne f.eks. et ildfast metaloksyd, som beskrevet i den foreliggende ansøgning, er det hensigtsmæssigt, at katalysatormaterialet er stabilt ved opvarmningstemperaturen.

Hvis det drejer sig om et forstadium til et katalysatormateriale, er det ofte bekvemt, at katalysatoren dannes af forstadiet under opvarmningen af fiberen.

Katalysatormaterialet kan bekvemt af le jr es i en passende form på i det mindste en del af fiberoverfladen. Til dette formål kan det eventuelt bindes til overfladen ved hjælp af et bindemiddel, der selv kan være et katalysatormateriale, f.eks. aluminiumfosfat. Binding kan også bevirkes ved hjælp af en påføring af fiberdannende · . blanding på overfladen eller på katalysatormaterialet eller begge dele og fjernelse af opløsningsmidlet fra blandingen.. Organiske polymere materialer kan også anvendes til at binde katalysatoren til fiberoverfladen .

I udførelsesformer, hvori der ikke anvendes noget bindemiddel for at understøtte vedhængningen af katalysatormaterialet på fiberoverfladen, er det ofte muligt at bevirke nogen kemisk reaktion mellem katalysatormaterialet og fiberen for at forbedre bindingen. I de fleste udførelsesformer ifølge opfindelsen er det dog tilfredsstillende blot at aflejre katalysatormaterialet på fiberoverfladen i en form, der er tilstrækkelig fin til, at de normale fysiske tiltrækningskræf 9 144801 ter -virker. Det er således bekvemt at aflejre katalysatormaterialet fra en tåge eller damp omfattende katalysatormaterialet eller dets forstadium. Mest bekvemt aflejres katalysatormaterialet eller dets forstadium på fiberoverfladen ved at behandle overfladen med en dispersion omfattende katalysatormaterialet eller dets forstadium og en egnet væske. En opløsning af katalysatormaterialet eller dets forstadium i et flygtigt opløsningsmiddel er særlig nyttig. I tilfælde, hvor katalysatormaterialet dispergeres i en væske, som ikke opløser det, foretrækkes det, at katalysatormaterialet er i en findelt form og mest hensigtsmæssigt har en gennemsnitsstørrelse mindre end 0,5 mikron.

Den fibrøse katalysator kan behandles yderligere f.eks. for at bevirke ønskede ændringer i katalysatormaterialet. I tilfælde, hvor et forstadium til katalysatormateriale er blevet inkorporeret i eller på fiberen, vil det f.eks. være nødvendigt at udvikle det aktive katalysatormateriale ved en passende proceB. De normalt anvendte processer indbefatter kemisk reaktion til dannelse af en anden forbindelse, reduktion og opvarmning. Enhver af processerne, især opvarmning, kan kombineres med opvarmningen af fiberen for at dekomponere metalforbindelsen eller den organiske polymer i den fiberdannende blanding. Behandling af katalysatormaterialet for at opnå ønskede fysiske ændringer kan også udføres. F.eks. kan ændringer i overfladeareal eller krystalstruktur være ønskelige for at opnå specielle katalytiske virkninger. Behandling af den fibrøse katalysator for at eliminere uønskede stoffer, f.eks. katalysatorgifte, kan være nyttig i nogle udførelsesformer.

Mange forskellige katalysatormaterialer kan anvendes, og de derved fremstillede fibrøse katalysatorer kan anvendes i et stort antal kemiske processer af industriel betydning.

Fosforsyre eller svovlsyre som katalysatormateriale giver et produkt, der er nyttigt til adiponitrilsyntese, polymerisation af blandede olefiner til motorbenzin, hydratisering af olefiner til alkoholer og alkylering af aromatiske forbindelser.

Produkter fremstillet ifølge opfindelsen omfattende metallerne kobber, ruthenium, nikkel, palladium, platin eller sølv eller kombinationer deraf er særligt nyttige i processer som følgende: 10 144801 dehydratisering af alkoholer metanolsyntese reduktion af nitrobenzol ammoniakdekomp oner ing dampreformering af nafta eller naturgas hydrogenering af definer, aromatiske forbindelser, nitrider, fedtstoffer og olier svovldioksydiltning hydrodealkylering me tanammoksydation ætylenoksyd af ætylen formaldehyd af metanol.

Anvendelsen af aluminiumoksydfibr e til nogle af disse reaktioner foretrækkes, især i tilfælde, hvor den rigtige fase af aluminiumoksyd anvendes, f.eks. gamma- eller etaformen.

Halvledende oksyder er nyttige katalysatormaterialer. F.eks. kan Cr^Oj på gamma- eller etaaluminiumoksyd anvendes til paraffindehydrogener ing eller naftareformering.

Metalliske halogenider, f.eks. CuClg, SbCl^, AlCl^ eller OrOl^, giver produkter, der er nyttige som katalysator til mange forskellige klorer ingsreaktioner og oksykloreringsreaktioner eller isomerisering af paraffiner, olefiner og aromatiske forbindelser.

Organometalliske katalysatorer kan bedst anvendes ifølge opfindelsen ved at væde eller overtrække den forud dannede fiber. De fibrøse katalysatorer er nyttige til fremstilling af ætylenoligomere, poly= ætylener og polyestere. Me talkar bonyler, f.eks. HCo(G0^ giver fibrøse katalysatorer, der er egnede til udførelse af oksoprocesser.

De fibrøse katalysatorer, især de der indeholder platin, palladium, molybdæn, Co^O^, MnOg, FegO^ eller NiO eller kombinatio ner deraf, kan anvendes til at katalysere iltningen af bilers udstødningsgas, f.eks. i en efterbrænder.

Andre katalytiske materialer, der har vist sig nyttige, indbefatter: 11 144801 koboltmolybdat nikkelmolybdat vismutmolybdat kobbermolybdat zinkkromit koboltoksyd Co^O^.

Fibrøse katalysatorer fremstillet ifølge opfindelsen er fordelagtige på grund af deres store ydre overfladearealer. Fibrøse katalysatorer omfattende et ildfast oksyd, især aluminiumoksyd eller zirkondioksyd, er varme resistente og mekanisk stærke.

Opfindelsen er således nyttig til fremstilling af fibre, der kan have en meget lille diameter, være tætte, ildfaste, stærke og have højt modul. De kan bekvemt anvendes f.eks. som hø 3 tempera tur isolationsmaterialer, fyldstoffer, som armering for harpikser, metaller og keramiske materialer, indifferente filtre, katalysatorer eller katalysa-•j:orunderstøtninger. Fibrene kan spindes til garn, som kan væves til klæde.

Opfindelsen illustreres af følgende eksempler. Forkortelsen i eksemplerne w/w betyder vægt/vægt, og w/v betyder vægt/volumen.

Eksempel 1 50 ml aluminiumoksykloridopløsning indeholdende 11,2 vægt# Al og 8,1 vægt# Cl blev blandet med 30 ml af en 2 vægt# opløsning af en højmo-lekulær polyvinylalkohol. Blandingen blev koncentreret ved fordampning under reduceret tryk til en viskositet på 50 poise. Den koncentrerede opløsning blev indført i et fiberblæsningsapparat, hvori to luftstrømme med en hastighed nær lydens hastighed stødte sammen fra hver side i en vinkel på 30° med en strøm af opløsningen, der kom ud fra en 25 mikron bred spalte under tryk. luftstrømmene havde en temperatur på 35°C og en relativ fugtighed på 40#.

En måtte af meget fine fibre med længder op til 10 cm og diametre anslået til at være 1 mikron blev opsamlet på en fin trådvævssigte. Måtten blev opvarmet til 800°C i 1 time til dannelse af klare, glas-agtige fibre, som var silkeagtige og fleksible.

12 144801

En anden måtte af ubrændte fibre blev opvarmet til 600°C i 15 minutter, vædet i en alkoholisk ætylsilikatopløsning, vasket med ætanol og fik lov at tørre. Fibrene blev genopvarmet ved at hæve temperaturen til 1000°C over en periode på 24 timer for at danne et fleksibelt, silkeagtigt produkt med forbedret trækstyrke.

Eksempel 2

Der blev fremstillet en vandig opløsning indeholdende følgende: 200 g zirkonoksykloridopløsning (50$ w/w ZrOClg, eiigO) 200 cm^ zirkonacetatopløsning (20$ w/w Zr0o) 125 cnr 2 vægt$ polyvinylalkoholopløsning 12 cm koncentreret HCl 8 g aluminiumoksykloridopløsning (26$ w/w AlgO^).

Opløsningen blev grundigt blandet, og alle partikler større end 0,3 mikron blev filtreret ud. Opløsningen blev koncentreret ved fjernelse af vand ved 40°0 under delvis vakuum, indtil viskositeten målt ved 25°C var 4,2 poise. Opløsningen blev dannet til fibre ved udpresning gennem en række små huller i en medstrøm af luft, der bevægede sig med hastigheder nær lydens hastighed, luftstrømmen havde en relativ fugtighed på 90$ ved 25°C. Fibrene dannet i denne strøm blev delvis tørret af en anden strøm af tør luft, som blandedes med fibrene ca. 1,2 m under spindedyserne. Fibrene blev af lejret på et bevægeligt bånd, som passerede gennem en ovn ved 1000°C med en opholdstid på 5 minutter i ovnen. Produkterne var bløde, hvide og bøjelige.

Zirkondioksydet var i en krystallinsk form med en gennemsnitlig kry-stallitstørrelse på 100 Å. Undersøgelser med stereo skanderende elektronmikroskop viste, at overfladen af fibrene var i det væsentlige glat, og at gennemsnitsdiameteren var 1 mikron.

Fibrene blev imprægneret med et nikkelkatalysatormateriale som følger: 10 g Zirkondioksydfiber, fremstillet som ovenfor, blev vædet i en varm (60°C) opløsning af nikkelklorid i vand (50 vægt$ mættet EiClg^HgO ved 25°G) i 10 minutter. Fibrene blev centrifugeret, medens de endnu var varme, og opvarmet til 800°C i 5 minutter.

13 144801

Pibrene blev derpå opvarmet i en blanding i rumfangsforholdet 3:1 af kvælstof og brint til 600°0 i 10 minutter for at fremstille sorte fibre indeholdende 5 vægt# nikkel.

Eksempel 3

Pibre fremstillet som beskrevet i eksempel 2 blev sintret ved 145°C i 10 minutter for at forøge tætheden og forbedre styrken og stivhe-den af fibrene. ,Stereoskanderende elektronmikrografer viste, at overfladen af fibrene var ret ru. Disse fibre blev overtnikket med koboltoksyd (Co^O^) ved at væde dem i en 10 vægt# opløsning af kobo ltnitrathydr at i metanol efterfulgt af grundig dræning af fibrene og opvarmning til 450°C i 10 minutter. De således fremstillede fibre var sorte og bestod af en belægning af koboltoksyd (Co^O^) anslået til at være ca. 1/10 mikron tyk på zirkondioksydfibre. De var stærke og fleksible.

Eksempel 4

Pibre fremstillet som i eksempel 2 blev vædet i en 10# opløsning af koboltnitrathydrat i kogende vand. Pibrene blev så centrifugeret og opvarmet til 500°C i luft i 15 minutter. Stigningen i vægt som følge af koboltoksydet Co^O^, som var aflejret i overfladelaget og på overfladen af fiberen, var ca. 5#.

Eksempel 5

Pibre fremstillet som i eksempel 2 blev opvarmet til 1000°C i 3 timer for at fjerne resterende kloridion og blev belagt med koboltoksyd CojO^ som i eksempel 2. Aktiviteten af katalysatoren blev forøget ved fjernelse af kloridionen.

Eksempel 6

Pibre, fremstillet som beskrevet i eksempel 2 og forarbejdet til dannelse af et filt med en tykkelse på 2 1/2 mm, blev sprøjtet med en 30# w/v opløsning af koboltnitrathydrat. Det fremkomne filt blev behandlet ved 450°0 i luft i 30 minutter. Tægten af fibrene var forøget med 5# som følge af dannelsen af en belægning af Oo^0^.

Eksempel 7

Pibre, fremstillet som beskrevet i eksempel 2 , blev vædet i fortyn-det svovlsyre og opvarmet til 700°0 i 5 minutter.

Eksempel .8 14 144801

Fibre, fremstillet som beskrevet i eksempel 2, blev vædet i en 1 vægt$ opløsning af klorplatinsyre i fortyndet saltsyre. Eibrene blev derpå opvarmet til 800°0.

Eksempel 9

Der blev fremstillet fibre, som beskrevet i eksempel 2, med undtagelse af at der blev anvendt følgende sammensætning: 200 g zirkonoksykloridopløsning (50$ w/w ZrOCl9,8H«0) •Z C. C.

230 cm zirkonacetatopløsning (20$ w/w Zr09) z 125 cm 2 vsegt$ polyvinylalkoho 1 opløsning 40 g aluminiumoksyklorid (20$ w/v A120^) indeholdende 2,0 g H2S04.

Efter brænding ved 1000°C gav denne sammensætning zirkondioksyd i den kubiske fase og var særlig nyttig til sur katalyse.

Eksempel 10.

En opløsning med passende viskositet til spinding blev fremstillet ved sammen at opløse følgende komponenter i en industriel zirkonaoe-tatopløsning: 50 g Zr0Cl2,8H20 115 ml zirkonacetatopløsning (22$ Zr02) 1,25 g polyvinylalkohol af middel molekylvægt.

Opløsningen blev omdannet til fibre, som beskrevet i eksempel 2, og de dannede fibre blev opvarmet til 1000°C i 10 minutter til dannelse af stærke, fleksible zirkondioksydfibre med en gennemsnitsdiameter på 1 mikron.

Fibrene blev overtrukket ved at sprøjte dem med en 5 vægt% opløsning af Ni(N03)2,6H20 i metanol efterfulgt af opvarmning til 800°C. Vægtforøgelsen i fibrene som følge af nikkeloksydbelægningen var 5%.

Eksempel 11

Der blev fremstillet en opløsning af en filmdannende kvalitet af polyvinylalkohol, der havde følgende sammensætning: 144801 15 200 g zirkonoksykloridopløsning (50% w/w Zr0Cl.,8Ho0) λ 4 4 250 cirr zirkonacetatopløsning (20% ZrC>2 industriel kvalitet.) 3 150 cm 2 vægt% lavmolekulær polyvinylalkoholopløsning 3 12 xm koncentreret HC1 8 g aluminiumoksykloridopløsning (26% w/w A^O^) .

Opløsningen blev filtreret for at fjerne alle partikler større end 0,5 mikron og inddampet til en viskositet på 4 poise under delvis vakuum ved 40°C. Opløsningen blev omdannet til fibre med luft i medstrøm ved ekstrudering og blæsning af hastighed nær lydens hastighed ved 30°C og ved relativ fugtighed på 85$. Fibrene blev opvarmet til 1000°C i 10 minutter for at danne en fibrøs katalysator.

Eksempel 12

Der blev fremstillet en opløsning med følgende komponenter: 100 g aluminiumoksykloridopløsning (25% w/w A1203) 10,4 g zirkonacetatopløsning (22% w/w Zr02) 64 g 2% w/w opløsning af polyvinylalkohol.

Blandingen blev ved afdampning koncentreret til en viskositet på 10 poise og indsprøjtet gennem et 250 mikron hul i en hurtigtgående strøm af luft i medstrøm med en hastighed nær lydens hastighed til dannelse af fibre med en gennemsnitsdiameter på 4 mikron. Fibrene var lange og silkeagtige med meget lille changerende indhold.

Fibrene blev tørret ved 100°C i 10 minutter, ved 200°C i 1/2 time og til slut brændt ved 520°C i 1 time. Produktet i form af en uldagtig måtte var blødt og silkeagtigt at føle på.

Eksempel 13

En opløsning egnet til fremstilling af en over for høje temperaturer resistent zirkondioksydfiber stabiliseret med yttriumoksyd, og som er særlig nyttig til varmeisolering, blev fremstillet af: 144801 16 550 g zirkonacetatopløsning (22% w/w ZrO_) 3 ^ 220 cm 1% w/w polyætylenoksydopløsning 12,8 g yttriumkloridhydrat 3 2 cm koncentreret saltsyre.

Opløsningen blev på roterende vakuumfordamper reduceret til én viskositet på 15 poise ved 20°C og anbragt i en beholder udstyret med et spindedysehul med en diameter på 0,0025 cm.

En strøm af luft med hastighed nær lydens hastighed, der kom ud gennem spalter på hver side af dette hul og mødtes i en vinkel på 30°, tjente til at nedtraekke en stråle af væske fra hullet til i hovedsagen knudefri fiber med en gennemsnitsdiameter på 1,5 mikron.

Fibrene blev tørret ved 200°C i 1/2 time og brændt ved 1000°C i 1/2 time til dannelse af fibre med en gennemsnitsdiameter på 1 mikron.

EKsempel 14

En opløsning egnet til fremstilling af zirkondioksydfibre blev frem. stillet ved at opløse følgende bestanddele i 115 ml af en industriel zirkonacetatopløsning (22% w/w Zr02): .

krystallinsk yttriumklorid fremstillet af 3,2 g ren yttriumoksyd 50 g zirkonoksyklorid (ZrOCl2,βΗ^Ο) 3 g polyvinylalkohol af middel molekylvægt.

Opløsningen blev fortyndet med 4 ml vand til dannelse af en viskositet egnet til spinding ved blæsning, og efter filtrering blev den udpresset gennem et 200 mikron hul i en strøm af luft i medstrøm med en hastighed nær lydens hastighed for at danne fibre med en gennemsnitsdiameter på 2 mikron.

Fibrene blev opsamlet som en måtte på metaltrådsnet, og efter tørring ved 200°C blev de brændt ved 1000°C til dannelse af et blødt, hvidt og fleksibelt produkt.

Eksempel 15 17 146801

Zirkonoksydfibre indeholdende kobolt blev fremstillet af et kloridfrit system som følgers 13 g koboltnitratheksahydrat 125 ml 1% w/w opløsning af polyætylenoksyd (molekylvægt 300.000) 240 g zirkonacetatopløsning (22% w/w Zr02) 3,7 g sjældne jordartoksyder (60% w/w Y203) °PiØst i 50 ml 30% HNO.J og inddampet til tørhed.

Disse komponenter blev sammenblandet til dannelse af en homogen opløsning og inddampet til en viskositet på 1,3 poise ved 20°C i en roterende fordamper.

Lyserøde fibre blev fremstillet ved at udpresse væsken i luft i medstrøm af en hastighed nær lydens hastighed. Fibrene blev tørret ved 200°C i 1 time til dannelse af en lilla farve og brændt ved 800°C i 15 minutter til dannelse af grå, fleksible fibre.

En del af fibrene blev reduceret ved 650°C i en strøm af brint og kvælstof til dannelse af sorte, fleksible fibre indeholdende koboltmetal .

Eksempel 16

Zirkondioksydfibre indeholdende kobberoksyd blev fremstillet som følger: 40 ml 1% w/w polyætylenoksydopløsning 240 g zirkonacetatopløsning (22% w/w Zr02) 9 g kuprinitratheksahydrat 3,2 g sjældne jordartoksyder (70% w/w yttriumokayd) (opløst i den mindst mulige mængde salpetersyre og inddampet til tørhed.

Disse komponenter blev sammenblandet til dannelse af en opløsning og inddampet til en viskositet på 3,7 poise under anvendelse af en roterende vakuumfordamper. Opløsningen blev filtreret og udpresset som en stråle i luft i medstrøm af en hastighed nær lydens hastighed.

De dannede bleggrønne fibre blev opsamlet på et metaltrådsnet og brændt i 15 minutter ved 800°0. Produkterne var stærke og fleksible.

Eksempel 17 18 144801

Zirkondioksydfibre indeholdende 10% aluminiumoksyd og 3% kobolt blev fremstillet af: 100 g 50% w/w opløsning af ZrOC^/S^Q 115 citf* zirkonacetatopløsning (22% w/w ZrO^) 27.4 g aluminiumoksykloridopløsning (26% w/w A1_0_) 3 w 125 cin 1% w/w polyvinylalkoholopløsning med høj molekylvægt 6.4 g koboltkloridheksahydrat.

Opløsningen blev inddampet til at give en viskositet på 1,4 poise målt ved 20°C, og væsken blev indsprøjtet som en stråle fra et 20 mikron hul ind i en strøm af luft i medstrøm med en hastighed nær lydens hastighed, og fibre med en gennemsnitsdiameter på 2 mikron blev opsamlet på et metaltrådsnet.

De blå fibre blev tørret ved 200°C, ved hvilken temperatur de blev grønne, og derefter blev de brændt direkte ved 800°0 til dannelse af et grålilla produkt.

En portion af fibrene blev brændt igen ved 1000° C i 1 time til dannelse af lyseblå, fleksible, bløde fibre i form af ep måtte med styrke som silkepapir.

Eksempel ir 19 144801

Der blev fremstillet en opløsning af: 100 g 50$ w/w ZrOCl2,8H20 115 cm^ zirkonacetat (22$ w/w Zr02) opløsning 62 cm^ 1$ w/w opløsning af polyætylenoksyd 6.7 g MC12,6H20 27,4 g aluminiumoksykloridopløsning (9,3$ w/w Al).

3

Blandingen blev filtreret, og ca. 150 cm vand blev fjernet på en roterende fordamper til dannelse af en opløsning med en viskositet på 3 poise.

Fibrene blev dannet ved at indsprøjte en stråle af opløsningen gennem et 300 mikron bul i luft a*.medstirø» med en hastighed nær lydens hastighed.

Fibrene blev opsamlet på et trådvæv, tørret ved 200°C og brændt ved 800°C i 1 time.

Fibrene havde en uren hvid farve, var fleksible, bløde at føle på og havde et silkeagtigt skær.

En portion af fibrene blev reduceret i hydrogen ved 650°C til dannelse af et sort produkt uden kendeligt tab af styrke.

Eksempel 19

Zirkondioksydfibre indeholdende platin til brug som oksydationskata-lysator blev fremstillet af: 200 g zirkonoksykloridopløsning (50$ w/w Zr0Cl2,8H20) 230 em^ zirkonacetatopløsning (22$ w/w Zr0o) •z £ 250 cur 1# w/w pol^rrinylalkoliolopløsnlng 6.7 g sjældne jordartoksyder (60$ w/w YgO^) opløst i 16 cm^ koncentreret H01 0,29 g klorplatinsyrehydrat.

Opløsningen blev inddampet til en viskositet på 4 poise målt ved 20°C og pustet til fibre ved indsprøjtning i luft i medstrøm med en hastighed nær lydens hastighed.

20 144801

Fibrene blev tørret ved 100°C og brændt 1 time ved 800°C. De var hvide, stærke og bøjelige.

Eksempel 20

Der blev fremstillet en opløsning af følgende sammensætning: 250 g zirkonacetatopløsning (22% w/w ZrC^) 31 g aluminiumoksyklorid (10% w/w Al) 3 110 cm 1% w/w opløsning af polyætylenoksyd 3 28 cm kalciumkloridopløsning (10% w/w CaO).

Opløsningen blev inddampet på roterende fordamper til en viskositet på 10 poise ved 20°C og omdannet til fibre ved indsprøjtning i medstrøm i en luftstrøm med en hastighed nær lydens hastighed til dannelse af fibre med en gennemsnitsdiameter på 3 mikron.

Fibrene blev tørret ved 200°C i 1/2 time og brændt ved 1000°C i 1 time. Fibrene var hvide, bløde og bøjelige. Røntgenanalyse viste, at zirkon-dioksydet fandtes i kubisk fase.

Eksempel 21

Der blev fremstillet fibre af følgende sammensætning: 250 g zirkonacetatopløsning (22$ w/w Zr0o) 28 cm kalciumkloridopløsning (10$ w/w OaO) «Ζ 110 cnr polyætylenoksydopløsning (1$ w/w) 52 g aluminiumoksykloridopløsning (10$ w/w Al) 21 1U801

Opløsningen blev inddampet på roterende fordamper til en viskositet på 20 poise ved 20°C og fik lov at kenstå 24 timer. På dette tidspunkt var der dannet en meget fin suspension i opløsningen, hvis viskositet var nået op på 50 poise.

Opløsningen blev omdannet til fibre ved udpreening under et tryk på 0,7 kg/cm gennem et 250 mikron hul i en luftstrøm med en hastighed nær lydens hastighed der mødtes fra to spalter, som hver dannede en vinkel på 30° med væskestrålen.

Fibrene med en gennemsnitsdiameter på 3 mikron blev opsamlet på et metaltrådsnet, tørret ved 200°C og kalcineret ved 800°C i 30 minutter efterfulgt af 30 minutter ved 1000°C. Produkterne havde en himmelblå farve, var stærke og bøjelige.

Eksempel 22

Eibre indeholdende vismutoksyd og molybdænoksyd blev fremstillet af følgende sammensætning: 3,1 g vismutnitrat 2,4 g ammoniummolybdat 100 g zirkonoksykloridopløsning (20# w/w ZrOQ) •z C.

115 cm zirkonacetatopløsning (22# w/w Zr0o) 5 ^ 125 cm polyvinylalkoholopløsning (l# w/w) 30 g aluminiumoksykloridopløsning (10# w/w Al) 3 5 cm koncentreret saltsyre.

Den homogene opløsning blev inddampet til en viskositet på 6 poise (20°0) og omdannet til fibre ved indsprøjtning gennem et 300 mikron hul i en konvergent luftstrøm med en hastighed nær lydens hastighed. Fibrene blev tørre ved 200°C og brændt i 10 minutter ved 800°C til dannelse af et bleggult produkt med en gennemsnitsdiameter på 6 mikron.

Eksempel 23

Der blev fremstillet en opløsning ved at blande 47 vægtdele alumini-umklorfosfathydrat med 53 vægtdele af en 1# w/w vandig opløsning af polyætylenoksyd med en molekylvægt på 300.000. Opløsningen havde følgende sammensætning: 144801 22 fo w/w Molekylforhold

Cl 14,6 0,81

Al 13,6 1,00 P04 44,9 0,93 H20 23,4 2,58

Blandingen -van svagt uklar og gav efter filtrering en klar opløsning med en viskositet på 9,4 poise ved 20°C. Opløsningen "blev indsprøjtet gennem ni trekantede kuller, hver med en højde på 0,025 cm og en grundflade på .0,05 cm, i en luftstrøm af stor hastighed, som var ble-vet mættet med vand, ved et tryk på 0,42 kg/cnr og 16°C. Der blev produceret fibre.med 3-4 mikron i diameter, og disse gav efter brænding i 1 time ved 200°C og 2 timer ved 500°C en stabil, dunet måtte.

luftstrømmen blev udsendt fra to spalter, der hver var 0,0125-0,02 cm x 2,5 cm, og som havde en indbyrdes afstand på 0,1 cm og stødte sammen i en. vinkel på 60°, idet de var anbragt på hver side af rækken af huller. Hastigheden af luftstrømmen var 70 1 pr. 2,5 cm ved atmosfæriske betingelser.

Eksempel 24

Der blev fremstillet en opløsning ved at blande 45 vægtdele alumini-umklorfosfathydrat og 55 vægtdele af den 2f> w/w polyætylenoksydopløs-ning. Filtrering var unødvendig, og opløsningens viskositet viste sig at være 1,6 poise ved 20°C.

Fibre 1-2 mikron i diameter indeholdende nogle klumper blev dannet, når opløsningen blev indsprøjtet gennem en 0,0125 cm stråle i en konvergent strøm af tør luft med en hastighed nær lydens hastighed.

Eksempel 25 23 144801

Der "blev fremstillet en sur katalysator til krakningsreaktioner på følgende måde:

En prøve af zirkonoksyklorid blev opløst i en "blanding i forholdet 1:1 af H01 og vand og omkrystalliseret for at formindske graden af natriumurenhed. Krystallerne "blev genopløst i vand og dialyseret overfor en 20 vægt$ opløsning af eddikesyre, indtil pH-værdien var ca. 2, hvorved kloridindholdet blev nedsat.

tilstrækkelig meget polyætylénoksydopløsning (molekylvægt 300.000) og aluminiumsulf at opløsning blev tilsat til at give henholdsvis 1$ w/w polymer og 12$ w/w Al^O·^ Indhold beregnet på ZrOg indholdet i opløsningen.

Opløsningen blev inddampet til en viskositet på 10 poise og indsprøjtet gennem en række huller med en diameter på 0,038 cm på mødestedet for luftstrømme med hastigheder nær lydens hastighed, der kom ud fra to spalter^n^ 24 1448Q1 Tæstestrålerne blev svækket og delvis tørret af luftstrømmene og gav i hovedsagen klumpefri fibre med en gennemsnitsdiameter på 3 mikron. Fibrene blev opsamlet på trådvæv.

Fibrene blev tørret ved 2Q0°C og kalcineret i 30 minutter ved 800°C til dannelse af hvide, bløde, bøjelige fibre.

En prøve på 1 g blev anbragt i et katalytisk reaktorrør, og en strøm af cumoldamp blev ledet over katalysatoren ved en temperatur på 450°C og med en rumhastighed beregnet på vægt/time på 5 timer-1. .Analyse af produktet viste, at der var sket krakning af cumol, og der var 5 rumfangsprocent benzol i produktet.

Analyse af zirkondioksydfiberen bekræftede, at der var 12 vægtΊ> alu-miniumoksyd i fiberen. Mængden af natriumurenhed var 0,1 vægt$.

Eksempel 26 1,067 g Af en fiber, fremstillet som beskrevet i eksempel 16., blev skubbet fast ind i et Pyrex reaktorrør med en indre diameter på 1,5 cm. Kvælstof sammen med ætylen, ilt og klorbrinte kunne ledes gennem katalysatorleget ved temperaturer op til 350°0. Temperaturen af katalysatoren blev målt direkte ved hjælp af et termoelement.

Katalysatoren blev behandlet først i en strøm af HC1 og kvælstof i 1 1/2 time ved 300°0. Katalysatoren blev afkølet til 200°C, og ætylen og ilt blev sat til reaktoren. Sammensætningen af gassen var:

Rumfangsprocent E2 60 H01 20 c2h4 10 02 10 144801 25

Hastigheden af ætylens tremmen var 1,25 x 10”^ mol/minut.

Prøver af gassen, der forlod reaktoren, "blev opsamlet med henblik på gaskromatografisk analyse for ætylen og klorholdige produkter.

Oksyklorering blev sporet ved 200°C, idet det vigtigste produkt var 1.2- diklorætan. Ætylklorid blev også sporet. Mængderne af hver var lille svarende til omsætninger på 0,34$ og 0,11$ af ætylenet.

Omsætningerne er her defineret som (antal mol af en given forbindelse produceret på enheds tid) x 100 divideret med (antal mol ætylenoksyd ledt gennem reaktoren pr. tidsenhed).

Hår temperaturen blev sat i vejret, nåede selektiviteten af reaktionen i retning af 1,2-diklorætan, som er det ønskede produkt, en konstant værdi på ca. 90$. (Selektiviteten defineres som (antal mol 1.2- diklorætan fremstillet pr. tidsenhed) x 100 divideret med (totalt antal mol af alle forbindelser produceret pr. tidsenhed)). Ted 300°0 og over blev der sporet vinylklorid, medens der ved 350°C blev fundet små mængder cis- og trans-diklorætylen.

Ætylenomdannelser og reaktionsselektivitet er anført i enkeltheder i følgende tabel.

1,2- Diklor=

Temp. Ætyl= diklor= Vinyl= ætylen °0 klorid ætan klorid cis trans Selektivitet 200 0,1 0,3 - - - 75 250 0,3 3,3 - - 92 300 1,2 16,5 0,2 - - 92 350 1,2 26,0 1,2 0,4 0,2 90

Eksempel27 1,47 g Af en katalysator indeholdende 0,3 vægt$ platin i zirkondiok-sydfiber (fremstillet som beskrevet i eksempel 19 ) blev pakket i en kvartsreaktor med en indre diameter på 2,5 cm og en termoelementlomme med en diameter på 0,8 cm ned langs aksen. Katalysatoren optog et 3 26 146801 rumfang pa 11 cm .

En luftformig "blanding indeholdende 1,27 rumfangsprocent kulilte og 1,32 rumfangsprocent ilt i kvælstof "blev ledet over katalysatoren med en rumhastighed på 23.200 timer-^. Koncentrationerne af kulilte, kuldioksyd og ilt i udgangsstrømmen fra reaktoren hlev overvåget. Katalysatoren "begyndte at virke ved 300°C, og ved 460°C var der en 97% omdannelse af kulilte til kuldioksyd.

Under forsøgsbetingelserne hiiver den ikke-katalyserede, homogene oksydation af kulilte til kuldioksyd ikke væsentlig, før temperaturen overskrider 830°C.

Eksempel 28

Katalytiske zirkondioksydfibre indeholdende 3$ kobolt og 1% kobber blev fremstillet af: 115 ml zirkonacetatopløsning (22% Zr02) 2,2 g sjældne jordartoksyder indeholdende 60% yttriumoksyd opløst i 5 cm koncentreret HKO^ og opvarmet 'til tørhed 65 ml 1% opløsning af polyætylenoksyd 1,26 g Cu(U05)2,3H20 4,9 g Co(K05)2,6H20.

Opløsningen blev filtreret for at fjerne partikler større end 0,3 mikron og inddampet til en viskositet på 2,8 poise.

Opløsningen blev anbragt i en beholder med et kileformet hoved indeholdende 250 mikron huller i en række. På hver side af disse huller kom der luft med en hastighed nær lydens hastighed ud fra 250 mikron brede spalter parallelle med hulrækken og stødende sammen i en vinkel på 30° med væskestrømmene fra hullerne. Der blev dannet fibre af væsken, som kom ud uden anvendelse af tryk, idet der blev anvendt afsvæk-

O

kende luft med et tryk på 0,7 kg/cm målt i reservoiret over luftspalterne. Den afsvækkende luft blev ledet gennem en pakket befugtnings-kolonne indeholdende vand ved 23°0.

Fibrene blev opsamlet på et trådnet i form af en måtte ca. 1,2 m under spindeaggregatet.

27 U4801

Fibrene blev tørret ved 200°C og brændt ved 800°C i 1/2 time. Fogle af disse fibre blev reduceret i en strøm af H2/F2 ved 650°C. Gennemsnitsdiameteren var 3 mikron.

Eksempel 29

Zirkondioksydfibre indeholdende 3# w/w kobolt og 1# mangan med ca. 7# sjældne jordartoksyder som fasestabilisatorer blev fremstillet af følgende sammensætning: 250 g zirkonacetatopløsning (22# w/w Zr02) 110 ml 1# w/w opløsning af polyætylenoksyd 9,5 g sjældne jordartklorider (50# w/w yttriumoksyd) 8,1 g koboltnitrathydrat 1 g manganokloridhydrat.

Opløsningen blev inddampet til en viskositet på 10 poise og udpresset gennem huller med en diameter på 0,038 cm under anvendelse af et abso- lut tryk på 0,2 kg/cm ind i en strøm af luft med en hastighed nær lydens hastighed, der kom ud fra konvergerende spalter i en vinkel på 30° med væskestrålen. Trykket af den afsvækkende luft var 0,7 kg/cm2.

Fibrene blev tørret ved 200°0, brændt ved 800°0 i 1/2 time og reduceret i en atmosfære af brint og kvælstof ved 700°C til dannelse af en sort, fibrøs måtte. Rodede måtter af disse fibre blev fremstillet til katalytiske iltningsreaktioner.

Eksempel3Q

0,76 g Katalysator indeholdende 3 vægt# kobolt, 1 vægt# kobber, 7 vægt# sjældne jordartoksyder i zirkondioksydfibre (fremstillet som beskrevet i eksempel 28) blev pakket i en kvartsreaktor med en indre diameter på 2,5 cm. Der var en termoelementlomme med en diameter på 0,8 cm ned langs rørets" akse. Katalysatoren optog et rumfang på 17 3 cm .

Eh gasblanding indeholdende 1,23 rumfangsprocent kulilte og 1,34 rumfangsprocent ilt i kvælstof blev ledet over katalysatoren med en rumhastighed på 15.000 timer"^. Katalysatoren begyndte at virke ved 250°C, og ved 375°0 var der 75# omdannelse af kulilte til kuldioksyd.

Claims (15)

1. 28 146801 Patentkrav.
2. 1. Fremgangsmåde til fremstilling af uorganiske fibre, som omfatter fiberdannelse ved ekstrudering ind i en gasstrøm af en blanding med en viskositet større end 1 poise, og som omfatter et polært opløsningsmiddel og en metalforbindelse valgt blandt kloriderne, sulfaterne, ace= taterne, formiaterne, hydroksyderne og nitraterne af aluminium, jern, zirkon, titan, beryllium, krom, magnium, thorium, uran, yttrium, nikkel, vanadin, mangan, molybdæn, wolfram og kobolt samt 0,1-10 vægt% beregnet på den samlede vægt af blandingen af en organisk polymer, som har en molekylvægt i området 10 -10 , idet både metalforbindelsen og den organiske polymer er opløselige i det nævnte opløsningsmiddel, eller også danner metalforbindelsen en sol i opløsningsmidlet, idet vægtandelen af den organiske polymer er mindre end 10% af vægtandelen af metalforbindelsen, fjernelse af i det mindste én del af opløsningsmidlet fra de fremstillede fibre og opvarmning af fibrene for at dekomponere metalforbindelsen og/eller den organiske polymer, kendetegnet ved, at ekstruderingen udføres gennem en eller flere åbninger ind i mindst én gasstrøm, som har en komponent med stor hastighed i det ekstruderede materiales bevægelsesretning, idet der eventuelt anvendes en fiberdannende blanding, som indeholder et katalysatormateriale eller et forstadium til dette.
3. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes en vandopløselig metalforbindelse.
4. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at der som opløsningsmiddel anvendes vand, som metalforbindelse et metalsalt eller et basisk metalsalt, som giver en viskos opløsning eller sol i vand, og at der anvendes en vandopløselig organisk polymer.
5. 4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegne t ved, at der som metalforbindelse anvendes et metalsalt, som kan danne et ildfast oksyd. 1 Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendete g- 144801 net ved, at der som metalforbindelse anvendes aluminiumoksyklorid, basisk aluminiumacetat, basisk aluminiumformiat, zirkonoksyklorid, basisk zirkonacetat, basisk zirkonitrat eller basisk zirkonformiat.
6. 6. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der som organisk polymer anvendes en ligekædet, poly= hydroksyleret polymer.
7. 7. Fremgangsmåde ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at der som organisk polymer anvendes polyvinylalkohol eller delvis hydrolyseret polyvinylacetat.
8. 8. Fremgangsmåde ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at der som organisk polymer anvendes polyætylenoksyd eller polyætylen= glyko1.
9. 9. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der anvendes en polyvinylalkohol eller et delvis hydrolyseret poly= vinylacetat,som har middelstor eller høj molekylvægt.
10. 10. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at der Æ fi anvendes et polyætylenoksyd med en molekylvægt på l(r til 10 .
11. 11. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at den fiberdannende blanding anvendes med en viskositet i området 1-100 poise.
12. 12. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der anvendes en åbning med mindst én dimension fra 50-500 mikron.
13. 13. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der som gasstrøm anvendes luft.
14. 14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, kendetegnet ved, at luften har omgivelsernes temperatur.
15. 15. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendeteg-