162871. lajstromszámú szabadalom • Eljárás rostos anyagok előállítására polietilénből

162871 9 10 jobb sajátosságokkal rendelkező rostos anyagokat kapunk, ha a polimerizációs elegy polimerkoncentrációja a hígítószerre vonatkoztatva 5 és 35 súly% közötti érték. A legmegfelelőbb koncentrációtartománynak a 15—25 súly°/o-os intervallum bizonyult. A fenti intervallumok felelnek meg az átmeneti koncentrációtartományba eső polimer-ihígítószer elegynek, amelyből a hígítószert pillanatszerűen elpárologtatjuk. Amint már korábban közöltük, a felmelegítés hőmérsékletét úgy kell megválasztanunk, hogy az expandáltatás előtt a polimer folyékony legyen, a hígítószer teljes mennyisége elpárologjon, és az expanzió alatt a polimer megszilárduljon. A felmelegítés hőmérséklete a rostos anyag szerkezetét is befolyásolja. Általában minél magasabb hőmérsékletre melegítjük az elegyet, annál rostosabb szerkezetű anyagot kapunk. Egységes szerkezetű anyag előállítása érdekében előnyösen az elegyet szigorúan állandó hőmérsékletre melegítjük fel. A hőmérséklet állandó értéken tartására a polimerolvadékból és hígítószerből álló elegyet a sajtolófejbe vezető vezetékbe termosztátot építhetünk be. Amint már közöltük, a polimerolvadékból és hígítószerből álló elegy fizikai állapota az uralkodó nyomástól függ. Az elegyet legalább önnyomásának megfelelő nyomás alatt kell tartani, hogy elkerüljük a hígítószer túl korai elpárolgását. Attól függően, hogy az üzemi nyomás az átmeneti nyomásértéknél nagyobb vagy kisebb, az expandálásra kerülő elegy egyetlen folyékony fázisból áll, vagy két, egymásban finoman eloszlatott folyékony fázist tartalmaz. Nyilvánvaló, hogy az elegy fizikai állapota döntően befolyásolja a képződött rostos anyagok szerkezetét. Az expanzióra kerülő elegyet ezért előnyösen állandó nyomáson tartjuk, pl. úgy, hogy az elegyet egy szelepen keresztül előzetesen enyhén expandáltatjuk. A szelep nyitását automatikusan vezéréljük, a szelep kivezetése és a sajtolófej közötti vezetékben mért nyomás függvényéként. A sajtolóf éjen egyetlen nyílás lelhet; a nyílás méretét az elegy áramlásának és fizikai sajátságainak megfelelően választjuk meg. A nyílás alakja tetszőleges lelhet. A hígítószer elpárologtatására szolgáló, kisnyomású berendezést olyan, a polimer olvadáspontjánál alacsonyabb hőmérsékletre fűtjük fel, amelyen a hígítószér el tud párologni. A készülékben uralkodó nyomást a hígítószernek az adott hőmérsékletihez tartozó telített gőznyomásnál lényegesén kisebb értékben tartjuk, így a hígítószer gyorsan, csaknem pillanatszerűen elpárolog. Ha a szokásos hígítószerekkel dolgozunk, a készüléket közel atmoszférikus nyomás alá helyezzük. A hígítószer pillanatszerű elpárologtatásakor képződött, egybefüggő vagy diszkontinuus rostos anyagot bármilyen ismert berendezéssel, pl. végtelen szalaggal, forgó dobban vagy forgó szekrényben vezethetjük el. A hígítószer gőzeit a berendezésből egy hűtőbe vezetjük. Az elvezetett hígítószert tisztítás után visszavezethetjük a polimerizációs reaktorba. A találmány szerinti eljárás egy megvalósítási módját a csatolt rajz segítségével ismertetjük. A polimerizációt az 1 kádtípusú reaktorban végezzük. A reaktor forgó keverővel van felszerelve. A reaktorba a 2 vezetéken etilént, a 3 vezetékeri katalizátort, és a 4 vezetéken hígítószert vezetünk. Az etilént gázalakban juttatjuk a reaktorba, míg a katalizátort a hígítószerben oldva vagy szuszpendálva tápláljuk be. A betáplálást folyamatosan végezzük. A reaktort a polimerizáció során képződő hő elvezetése céljából kettősfalú köpennyel vesszük körül. A polimerizációs közegben szuszpendált polimert folyamatosan távolítjuk el a reaktor fenekén, az elegyet az 5 szelepen a 6 gázelválasztó készülékben uralkodó nyomásra expandáltatjuk, majd az elegyet a 6 gázelválasztó készülékbe vezetjük. A gázelválasztó készülékben uralkodó nyomást közel atmoszférikus értéken tartjuk, és a készüléket kettősfalú fűtőköpeny segítségével a hígítószer forráspontjánál kissé alacsonyabb hőmérsékletre fűtjük fel. Ebben a készülékben távolítjuk el a reagálatlan etiléngázt, és az egyéb, illékony komponenseket. A gázt a készülék felső részén, a 7 vezetéken keresztül vezetjük el, a polimerizációs nyomásra komprimáljuk, a polimerizációs reakció hőmérsékletére hűtjük, majd a 2 vezetéken keresztül visszavezetjük a polimerizációs reaktorba. A hígítószerben szuszpendált polimert a készülék fenekén vezetjük él, a 8- centrifugáiszivattyú segítségével. A szuszpenziót,a 9 olvasztókádba vezetjük, amelyet a polimer olvadáspontjánál kissé magasabb hőmérsékletre fűtünk fel. A 8 szivattyút elhagyó szuszpenzió nyomása nem lehet kisebb a hígítószernek a 9 kádban uralkodó hőmérsékletihez tartozó telített gőznyomásánál. A 9 kádat kettősfalú fűtőköpenynyel fűtjük, és a keverést forgó lapátkerékkel biztosítjuk. A polimerkoncentráció állandó értéken tartása érdekében a 9 kádba a 10 vezetéken keresztül polimert vagy hígítószert' vezethetünk. A 9 kádban előnyösen két, egymásban finoman eloszlatott folyadékfázisból álló elegyet állítunk elő. Az elegyet a kád fenekén folyamatosan távolítjuk el, a 11 állandó áramú fogaskerékszivattyű segítségével. A berendezés kivezetésénél úgy szabályozhatjuk az elegy áramát, hogy a 11 szivattyút elhagyó elegy egy részét a 12 hurokvezetéken keresztül visszavezetjük. Az elegyet ezután a 13 csöves hőcserélőbe vezetjük. A 13 hőcserélő kimeneténél az elegy hőmérsékletét és nyomását úgy növeljük, hogy egyetlen folyadékfázis képződjön, majd az elegyet a 14 szűrők egyikén szűrjük. A szűrők 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5