178060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szervetlen üreges rostok előállítására
11 178060 12 atmoszférás nyomás szükséges ahhoz, hogy tömörített és zsugorított tárgyakat kapjanak. A találmány szerinti eljárásban a nyomás szokásosan mintegy 1-5 atmoszféra, vagy magasabb. Magától értetődő, hogy a szál több fonófejen is átnyomható. Ez lehetővé teszi több szál egyidejű képződését, például, azonos kicsapófürdő alkalmazásával. Üreges polimer prekurzorrost kialakítása Általában, a szálképzési fonótechnika a szakemberek előtt, a szintetikus szálak gyártásából jól ismert. Ezek az ismeretek előnyösen alkalmazhatók a találmány szerinti szálképzési műveletben. A szálképzési művelet nedves vagy száraz fonási művelettel végezhető el, vagyis a fonófej a koaguláló fürdőbe merülhet, vagy pedig attól külön lehet. A nedves fonási technika gyakran előnyösebb, és könnyebben alkalmazható. Ezek szerint, a szál koagulálása, mely a kisajtolással képződik, a koaguláló fürdőbe történő bevezetéssel végezhető el. A célnak megfelelően, a képződött szálat a koaguláló fürdőbe vezetjük. A polimer oldat polimerjének koagulálására használt fluidumot rendszerint a képződő szál üregébe befecskendezzük. Ilyen fluidum például a levegő, izopropanol, víz vagy hasonló. A koaguláló fürdőben koaguláló szerként a polimert lényegében nem oldó oldószer használható. A koaguláló szer az oldószerrel keveredhet. A kiválasztott koaguláló szer tulajdonsága a szerves polimer oldására használt oldószertől függ, ezek a feltételek a szálhtízási eljárások területéről ismertek. Fontos, hogy mind az üregbe fecskendezett fluidumhoz, mind a koaguláló fürdőhöz enyhe koagulálószert használjunk, hogy egyenletes falvastagságú szálat kapjunk. „Enyhe koaguláló szer” alatt olyan közeget értünk, melyben a szerves polimer olyan lassan csapódik ki, hogy a koagulálás ne mehessen gyorsan végbe. Szokásosan, a koaguláló fürdőben koaguláló szerként alacsony koncentrációban vizet alkalmazunk. Más koaguláló szer például az etilénglikol, polietilénglikol, propilénglikol, metanol, etanol és propanol, és hasonlók. Az etilénglikol különösen előnyös koaguláló szer. A koaguláló fürdőben a kisajtolt szál tartózkodási idejének elegendőnek kell lenni legalább ahhoz, hogy elfogadható megszilárdulását biztosítsa. A szál fala a koaguláló szer és/vagy hűtés együttes hatására képződik. (A hűtés elvégezhető még a szervetlen anyagot tartalmazó kisajtolt polimeroldat valamely gázzal való érintkeztetése által is, a polimer oldat gélesedési hőmérséklete alatti hőmérsékleten. Ahol a gélesedés ilyen módon végbemegy, ott a hűtőgáz viszonylag gyors transzlációs mozgásba hozható, mely az üreges rostokat párhuzamos irányba rendezi. Ezen túlmenően a gáz vízgőzzel vagy valamely más nem oldó oldószer gőzével is betáplálható.) A koaguláló fürdőben, ahol a gélesedés végbemegy, a fürdő a gélesítő hatáson túlmenően koaguláló hatást is kifejt. A koaguláló fürdő hőmérséklete tág határok között, például -15 °C és 90 °C, vagy ennél masabb hőmérséklet, leggyakrabban 1 °C és 35 C, előnyösen 2 °C és 25 °C között változhat. Az üregbe fecskendezett fluidum hőmérséklete általában azonos a fürdő hőmérsékletével. Koagulálás után a rostok, az oldószer eltávolítása céljából moshatók, például a koaguláló fürdő oldatául, vagy a polimer oldat oldószerével elegyedő más nem oldó oldószerrel. A mosás még további koagulálást idézhet elő. Az üreges prekurzorrost vízben vagy más folyékony fürdőben is tárolható. Az átsajtolás és szálképzés körülményei előnyösen olyanok, ahol a szál túlzottan nem nyúlik. Bár nem szükséges, mintegy 1-5-szörös nyújtás alkalmazható. Gyakran, a kisajtolás és szálképzés sebessége mintegy 5—100 m/perc, bár nagyobb sebesség is alkalmazható, feltéve, ha a rost nem túlzottan nyúlik, és elegendő a koaguláló fürdőben a tartózkodási idő. A nyújtás általában az üreges polimer prekurzorrostot erősíti. A nyújtás nagyobb lineáris termelékenységet, és az adott fonófejjel kisebb átmérőjű rostot eredményez. Az üreges polimer prekurzorrost keményítősére hőkezelő eljárás is lefolytatható. Mind a nyújtási, mind a hőkezelő eljárás például a rost forró vízbe történő bevezetésével is elvégezhető. A szervetlen anyagot tartalmazó polimer üreges prekurzorrost} a az eljárás következő műveletére vihető, vagy orsózható, és prekurzor formában például csévézve tárolható. A prekurzorrost hajlékony, és jelentős mértékben szilárd, és ezért minden károsodás nélkül kezelhető. A prekurzorrost találmány szerinti eljárással történő előállítása után, ismert módon szárítás is lefolytatható. A rostokat általában, de nem szükségszerűen, a szerves polimer eltávolítására szolgáló kezelés előtt szárítjuk. A szárítás mintegy 0 °C és 90 °C, előnyösen szobahőmérsékleten, például 15 °C és 30 °C közötti hőmérsékleten, és mintegy 5-95%, előnyösen 40—60% relatív nedvességtartalommal végezhető. Az üreges prekurzorrost a polimert csekély mennyiségben, a szervetlen anyag vivőanyagaként tartalmazza, és a polimer egészében a szervetlen anyag egyenletesen diszpergált formában van. Általában, az üreges prekurzorrostban a polimer lényegében kevesebb mint 50%, és gyakran 25%, 15% vagy 5%-nál alacsonyabb koncentrációban van. A prekurzorrostban a fő komponens természetesen a szervetlen anyag. A prekurzorrostban más anyagok is lehetnek, de általában csak kis mennyiségben. Kezelés a szerves polimer eltávolítására A szervetlen anyaggal töltött üreges polimer prekurzorrost kialakítása után a rost előnyösen szárítható, vagy tárolható és szárítható, ahogy ezt az előzőekben megadtuk, vagy a rostból a szerves polimer eltávolítására, közvetlenül kezelésre vihető. Ez a kezelés a szerves polimer elbontására és/vagy reagálására, melegítéssel végezhető el. A kezelés inert, vagy a szervetlen anyag redukálásának elősegítésére, redukáló atmoszférában folytatható le, bár ez nem mindig szükséges. Ahogy ezt az előzőekben említettük, a szerves polimerből képződött reakdőtermék az eljárás to-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
