178654. lajstromszámú szabadalom • Szervetlen anizotróp üreges szálak
25 178654 26 oldatban. Előnyös fémek a fémötvözetek, így a nikkel-vas ötvözetek, amelyeket úgy állíthatunk elő, hogy a fémek oxidjainak apró szemcséit, például nikkel, és vasoxidok kis részecskéit, összekeverjük. Általában ilyen fémoxid-keverék egy fémoxidot, 5 például a nikkeloxidot nagyobb mennyiségben, így 65-99 súly%, egy másik fémoxidot pedig 35-1 súly%-ban tartalmazhat. A fémvegyület kis részecskéit előnyösen összekeverjük az oldószerrel, mielőtt a polimerhez adnánk. Különösen elő- io nyös lehet az, ha a részecskeméret csökken a keverés folyamán. A fémvegyület aránya a polimerhez körülbelül 3,5 és körülbelül 15, előnyösen 4 és 12, elsősorban pedig 4,5 és 10 között »an. Az elegy kis mennyiségben más anyagokat is 15 tartalmazhat. Nedvesítő szerek alkalmazása például különösen hasznos, mivel elősegíti a fémvegyület egyenletes diszpergálódását a polimer oldatban. A keverés során alkalmazott hőmérsékletnek nincs meghatározó jelentősége, kivéve azt az esetet, amelynél 20 elég magas hőmérsékletet kell fenntartani ahhoz, hogy a fémvegyület egyenletes diszpergálását elvégezhessük. A fémvegyületet vagy fémvegyületeket tartalmazó polimer oldat készítése alatt vagy azt követően 25 célszerű szemcseeltávolítást, például szűrést, és/vagy gázeltávolítást végezni a nem kívánt szilárd részek (amelyek nagyméretű fémvegyület-részecskéket is tartalmazhatnak) és nem kívánatos gázok eltávolítása érdek&en. 30 A fémvegyületet tartalmazó polimer oldatot ezután egy üreges szál előállítására alkalmas szálképző fejen át extrudálhatjuk, amelynek a külső átmérője körülbelül 75 mikron és 6000 mikron, előnyösen körülbelül 200 mikron és 1000 mikron között váltó- 35 zik, a középponti szeg külső átmérője pedig körülbelül 50 mikrontól körülbelül 5900 mikronig terjed, előnyösen 50 mikron és 900 mikron között van. A központi szeg egy injektáló kapillárissal is rendelkezhet. 40 A szálnak a szálképző fejnek a nyílásán való át jutása után előnyösen közvetlenül érintkezésbe hozzuk azt a koaguláló fürdővel (nedves szálképzés). A koaguláló fürdő olyan oldószert, például vizet, tartalmaz, amely nem oldja a polimert, és emellett 45 szokásosan olyan oldószert is tartalmaz, amely oldja a piáimért, tehát a polimer oldat oldószere. Abban sz esetben, ha homopolimereket vagy akrilnitrilből és polimerizálható monomerekből kialakított poürocreket használunk polimerként, különösen előnyös, 50 ba vizet alkalmazunk koaguláló szerként mind a koaguláló fürdőben, mind pedig az extrudált szál járatába injektált folyadékban. A koaguláló szer koncentrációja a koaguláló fürdőben a kívánt koagur?6* ^hességtől függ. A koagulációs sebesség a 55 hőmérséklettől is függ. A koaguláló szer, például a koncentrációja a koaguláló fürdőben általában a *®*8uláló fürdő körülbelül 20-100 térfogat%-ának, előnyösen körülbelül 35-100 térfogatának felel Gyakran előnyös, ha a koaguláló fürdő 60 mérséklete az extrudált elegy hőmérséklete alatt V8f • Az extrudált szál furatába injektált folyadékban ? Koaguláló szer koncentrációja szintén függ a szál 1® őrzőitől (az itt használt koaguláló szer megeszik a koaguláló fürdőben alkalmazott szerrel, de 65 attól eltérő is lehet). Valamely hatásos koaguláló szert nagyobb koncentrációban alkalmazunk szokásosan az injektált folyadékban, ha nagyobb belső hézagtérfogatot kívánunk létesíteni a kerületi belső zónában. Gyakran nagyon kedvező az víz injektálható folyadékként. A prekurzor üreges szálat ezután a koaguláló fürdőből nyújtó műveletnek vetjük alá valamely alkalmas közegben, például forró vízben, ahol 1-5-szörös nyújtást vizünk. A koaguláló fürdő után mosást iktathatunk be a fürdőben való hoszszabb tartózkodási idő helyett. A szálat elernyesztő műveletnek (hőkezelés) is alávethetjük, amelyet például szintén forró vízben végezzük. Az emyesztés aránya 0,6 és 0,9 között lehet. Sem a nyújtó, sem az ernyesztő folyamat nem bír döntő jelentőséggel, bár ezek erősebb és keményebb prekurzor szálat biztosítanak. A keletkező prekurzor üreges szál fémvegyületet vagy vegyületeket magában foglaló polimert tartalmaz és sugárirányban anizotrop belső hézagtérfogatú falszerkezettel rendelkezik. A szálban előnyösen egy tömör réteg, például kéreg, helyezkedik el annak külső felületénél. A polimer koncentráció a prekurzor szálban viszonylag kicsi lehet, így körülbelül 25 súly%-tól 5 súly%-ig terjedhet, körülbelül 15 súly% és 5 súly% között lehet előnyösen a prekurzor szál súlyára számítva, amelynek a nagyobb részét a fémvegyület vagy fémvegyületek teszik ki. Kis mennyiségben más anyagok is lehetnek a szálban, így nyomokban más oldószerek, koaguláló szerek, nedvesítő szerek és kevés szennyező anyag. A perkurzor szálat ennél az állapotnál száríthatjuk, a szárítást szokásosan levegővel végezzük. A prekurzorszál előállítási sebessége általában körülbelül 5-100 méter/perc, előnyösen 35-65 mé;r/perc. Előnyös módszer az is, hogy több, például 2 vagy öbb, perkurzor üreges szálat fonallá sodrunk össze s ez a fonalszerkezet megmarad az ezt követő épésekben is, amelynek során a prekurzor szálat émszállá alakítjuk. Ilyen fémszálakból készült folalak különösen hasznosak és a kívánt eloszlási ;örbéket, valamint tömörségi tényezőket adják, ha a bnalak kötegek alakjában szétválasztó készülékekben kerülnek alkalmazásra. Ilyen szálaknak fonal ormában való kezelése szintén hasznos a termelési ebesség növelése érdekében. A prekurzor üreges szálat előnyösen olyan íőmérsékletre melegítjük és olyan légkörben tartjuk, ímely elbontja a polimert és/vagy reagál vele, a 'émvegyületet elemi fémmé redukálja és a keletkező fémrészecskéket szinterezi a kész szál végső formájáíak a kialakítása végett. Az alkalmazott redukáló cörnyezetet legalább részben a polimer elbontásánál ragy oxidációjánál a polimerből keletkező reakciótermékek szolgáltatják. A fémvegyületek, például az axidok, oxidáló reagensekként hatnak és redukálódlak. Más közömbös vagy redukáló gázokat, így nitrogént, hidrogént és/vagy szénmonoxidot vezetgetünk be, előnyösen ellenáramban a kívánt redukáló légkör fenntartása érdekében. Az üreges fémszálat szokásosan orsóra feltekerhetjük raktározás céljára vagy közvetlenül olyan eljárásokhoz továbbíthatjuk, amelyeknél a szálakat
