170927. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliakrilnitrilszál előállítására
15 170927 16 lakat fesztelenítjük összeugrásmentes állapotba hozva őket az előző bekezdésben említett Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírások valamelyikében említett módon. A 33 gőzkamrába a 21 szálak nyomászáró szelepen (nem látható) át jutnak a 35 belépő hengerek segítségével a 36 szállítószalagra, majd azon végighaladnak a 33 gőzkamrában a 37 kilépő hengerekhez, amelyek a fesztelenített szálakat nyomászáró szelepen át (nem látható) kijuttatják a 33 gőzkamrából a (nem látható) csévélőgépre, amely a 40 fonalcsévére felcsévéli a 21 szálakat. Ismeretes, hogy alaktestekhez különböző adalékanyagok adhatók úgy, hogy az extrudálás előtt az elfolyósított polimerhez ezeket az adalékanyagokat hozzákeverik. Ezeknek az adalékanyagoknak a feladata rendszerint az előállított alaktestek különböző tulajdonságainak a módosítása vagy „fonhatóságuk"-nak, azaz ömledékből végzett képzésüknek javítása. Ilyen adalékanyagok többek között a stabilizátorok, így a fénystabilizátorok, hőstabilizátorok, antioxidánsok, gázfázis-stabilizátorok, ultraibolya stabilizátorok, továbbá pigmentek, festékanyagok, aviváló szerek, fehérítőszerek, égésgátlók, antibakteriális szerek, mattírozó anyagok, színélénkítő szerek, antisztatikumok, színrögzítő anyagok, porozitást elősegítő anyagok, rostosodást elősegítő anyagok, szennyretardálószerek, töltőanyagok, erősítő adalékanyagok, mikrokapszulázott anyagok és a látexek. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során az ömledékből végzett szálképzés előtt ezekből az anyagokból kisebb mennyiségek (azaz legfeljebb 26%) beadagolhatok az egyfázisú ömledékhez, feltéve, hogy a) részecskeméretük elég kicsi ahhoz, hogy akadálytalanul átjussanak az extrudáló nyílásokon, vagy b) olvadáspontjuk közel van a polimernek az ömledékképzést elősegítő anyag jelenlétében mérhető minimális elfolyósodási hőmérsékletéhez (M) vagy ennél a hőmérsékletnél kisebb, vagy pedig oldódnak az egyfázisú ömledékben. A fenti adalékanyagok közül megemlíthetünk konkrétan polimereket, így például polivinilalkoholt, polivinilkloridot, poliakrilamidot, poliakrilsavat, polialkilénglikolétert stb. Ezeknek a polimereknek a molekulasúlya mintegy 1000 és mintegy 100 000 között változhat. Az alkalmazható adalékanyagok közül megemlíthetjük a halogén-alkil-foszfát égéskésleltetőket, titán(IV)-oxid pigmenteket, kationaktív színezékeket, anionaktív színezékeket, diszperz színezékeket, szilícium-dioxidot, halogénezett alifás és aromás vegyületeket, szerves foszfor-származékokat, antimon-oxidokat stb. Ezek az adalékanyagok rendszerint nem befolyásolják a fázisdiagramban az egyfázisú megolvadt ömledék területének elhelyezkedését, azonban ha ilyen adalékanyagot alkalmazunk, célszerű a fázisdiagramot az adalékanyag jelenlétében újra meghatározni, hogy biztosak legyünk az ömledékből végzett szálképzésnek kedvező terület változatlanságáról. Adott esetben a fentiekben ismertetett műveletsorozat magába foglalhat járulékos lépéseket, így például másodlagos nyújtást, vagy utóhúzást, hullárnosítást, újranyújtást, mosást, továbbá antisztatikumokkal, égéskésleltető anyagokkal, szennytaszító anyagokkal, adhéziót növelő anyagokkal vagy kenőanyagokkal végzett kezelést, valamint festést, kémiai utókezelést (például térhálósítást) vagy elemi szálra vágást olyan termékmódosítások elérésére, 5 > amelyek ismert módon a fenti műveletekkel érhetők el. Ezek közül a járulékos műveleti lépések közül néhány kívánt esetben a megszilárdítási zónában uralkodó fizikai paraméterek mellett végezhető, ugyanakkor más járulékos műveleti lépések a 10 megszilárdítási zónában - uralkodó fizikai paraméterektől eltérően, egyszerűen szobahőmérsékleten és normál nyomáson foganatosíthatók. A megszilárdítási zónában uralkodó fizikai paraméterekkel azonos paraméterek mellett elvégezhető műveletekre 15 jellemző példaként megemlíthetjük a másodlagos nyújtást vagy utóhúzást, a relaxálást (fesztelenítést), újranyújtást, nyomás alatt festést vagy a szárítást. Rendszerint — de nem szükségszerűen -ezeket a járulékos műveleti lépéseket megemelt 20 nyomáson végezzük. Másrészt több egyfázisú megolvadt ömledék extrudálható párhuzamosan fonórózsán keresztül többkomponensű alaktestek, úgymint két-, három- vagy többkomponensű szálak előállítására ilyen célra is-25 mert berendezéseket alkalmazva, ahol a különböző anyagi minőségű szálak egymás mellett, egymást bevonva vagy rendszertelenül helyezkedhetnek el. Az e célra előállított egyfázisú megolvadt ömledékek készülhetnek azonos vagy hasonló polime-30 rekből - azaz például minden egyes ömledék akrilnitril polimer alapú - vagy különböző polimerekből. Az egyfázisú megolvadt ömledékek lehetnek inkompatibilisek (összeférhetetlenek) olyan szálakat képezve, amelyek könnyen elválnak egymás-35 tói, vagy pedig összeférhetők lehetnek, amikor is az alaktestekben állandóan összetapadva maradnak. Előállíthatók továbbá üreges száak is úgy, hogy gázt kibocsátó mag mellett az egyfázisú megolvadt ömledékből bevonatszerű csövet extrudálunk. A 40 fentiekben ismertetett eljárásváltozatoknál azonban minden egyes esetben az extrudálás közvetlenül a korábbiakban meghatározott hőmérsékletű, nyomású és összetételben is meghatározott körülményeket feltételező megszilárdítási zónába történik. 45 A találmányt közelebbről az alábbi példákkal kívánjuk megvilágítani. 1. példa 50 Ebben a példában először egy fázisdiagram meghatározását ismertetjük, illetve azt, hogy a fázisdiagramban hogyan lehet meghatározni az egyfázisú megolvadt ömledék előállításának kedvező területet. 55 A példában ezután egy, a találmány értelmében végzett, akrilnitril polimerből kiinduló ömledékből végzett szálképzési eljárást ismertetünk, és összehasonlítási célokból ismertetünk egy, a találmány oltalmi körén kívül eső eljárás szerint ömledékből 60 végzett szálképzési módszert is. A 2. ábrán látható, akrilnitril polimer-víz rendszerre vonatkozó fázisdiagramot (ahol a polimer 89,3% akrilnitrilből és 10,7% metil-metakrüátból áll, továbbá molekulasúlya megközelítőleg 58 000) 65 az alábbi kísérletsorozatban állapítottuk meg. 8
