162871. lajstromszámú szabadalom • Eljárás rostos anyagok előállítására polietilénből

162871 11 12 közül egyeseket kiiktathatunk a működésből, vagy az egész szűrőrendszert elhagyhatjuk. Az elegyet ezután a 15 sajtolóba vezetjük. A sa-jtolóban uralkodó nyomást a 16 automatikus szabályozóval vezérelt 17 szelep segítségével adott értéken tartjuk. A hígítószer pillanatszerű elpárologtatását a 18 berendezésben végezzük, A rostos anyag a 19 Végtelen szalagra rakódik le. Az anyagot a 19 végtelen szalaggal a 20 tölcsérre juttatjuk, majd eltávolítjuk. A hígítószer gőzeit a berendezés felső részén vezetjük el, a 21 hűtőtérben kondenzáltatjuk, majd a polimerizációs nyomás alá helyezzük, és a 4 vezetéken keresztül viszszavezetjük az 1 reaktorba. A találmány szerinti eljárás egyszerűsége és gazdaságossága miatt rendkívül értékes. A fonás alapanyaga tulajdonképpen maga a polimerizációs reaktort elhagyó polimerszuszpenzió; és nincs szükség a katalizátormaradványok eltávolítására, a polimer betöményítésére, a hígítószer eltávolítására, és a polimer utókezelésére. A szuszpenziót egyszerűen felmelegítjük és komprimáljuk, amikor az olvadt polimer és a hígítószer közötti fizikai egyensúlytól függően egy vagy két folyékony fázis képződik, majd az elegyet egy kis nyomáson működő berendezésbe vezetjük, aihol azonnal kiváló minőségű rostos anyag képződik. A rövid rostok előállítására szolgáló hagyományos eljárással összehasonlítva a találmány szerinti eljárás előnye az, hogy bizonyos műveletekre, pl. tekercselésre, sodrásra, fonásra, nyújtásra, vágásra, stb. nincs szükség. A találmány szerinti eljárást oz oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példában ismertetjük. Példa: A polimerizációt az ábrán vázolthoz hasonló készülékben végezzük. Az eljárás során etilénhomopolimert állítunk elő. A polimerizációt spirálkeverővel felszerelt, 1200 1 űrtartalmú, kádtípusú reaktorban végezzük. A reaktort 60 C°-ra fűtjük fel, a nyomást 30 kg/cm2

értéken tartjuk. A reaktorba folyamatosan 102 kg/óra hexánt, 27 kg/óra etilént és 55 g/óra hidrogént vezetünk be. A hidrogén láncátadószerként szolgál, és hexános oldatban adagoljuk a reaktorba. A katalizátor első komponense a triizobutilalümíriium. Ä triizobutilalumíniumot 8 g/óra sebességgel, hexános oldat alakjában juttatjuk a reaktorba. Ä katalizátor második komponensét magnéziumoxid száraz nitrogénatmoszférában, 600 C°-on végzett hevítésével állítjuk elő. A hordozót ezután 1 órán át, 130 C°-on titántetrakloriddal itatjuk át. Az impregnált katalizátorhordozót hexános szuszpenzióban, 45 g szilárd anyag/óra sebességgel juttatjuk a reaktorba. A reaktort és a gázelválasztó készüléket öszszekötő vezetékben lévő 5 szelepet mintavevő berendezéssel helyettesítjük, amelyen át a polimerizációs közegből és a polimerszuszpenzióból időközönként mintát veszünk. A reaktor alján nagysűrűségű polietilén szuszpenziót távolítunk el, amely a hexánra vonatkoztatva kb. 19,2 súly% polimert tartalmaz. A szuszpen2iót 1,5 kg/cm nyomáson, és 75 C°-on a gázelválasztó készülékbe vezetjük. A készülékben 2,75 kg/óra mennyiségű etilén, és 55 g/óra mennyiségű hidrogén távozik el. A gázelválasztó készülék egy 500 liter űrtartalmú, spirálkeverővel felszerelt kád, amelyet kb. feléig töltünk meg. A hexános polimerszuszpenziót centrifugáiszivattyú segítségével folyamatosan egy kádba juttatjuk, ahol a polimert megolvasztjuk. A spirálkeverővel felszerelt kádat 140 C°-ra fűtjük fel. A kád térfogata 1500 1, a nyomás a rendszer önnyomása. A polimert megolvasztjuk, és hexánnal elegyítjük. A polimerolvadék és a hexán elegyét fogaskerékszivattyún vezetjük keresztül, és nyomását 60 kg/cm2

-re növeljük. Az elegyet ezután csőkígyós hőcserélőben 180 C°-ra melegítjük. Ekkor az elegy egyetlen folyadékfázisból áll. Az elegyet ezután fémszitákon bocsátjuk keresztül, és eltávolítjuk a 0,10 mm-nél nagyobb átmérőjű szilárd részecskéket. A szűrőt elhagyó elegyet sajtolófejbe vezetjük. A sajtolófejnek egyetlen, köralakú, 1 mm átmérőjű, és 1 mm hosszú nyílása van. A szűrők elé illesztett szelep nyílását úgy állítjuk be, hogy a sajtolófejhez vezető vezetékben uralkodó nyomás kb. 25 kg/cm2

legyen. A hexán pillanatszerű elpárologtatására szolgáló berendezésben 1,1 kg/cm2

nyomást tartunk fenn, és így megakadályozzuk a levegő behatolását. A hexángőzöket hűtőben kondenzáltatjuk, és centrifugáiszivattyú segítségével visszajuttatjuk a polimerizációs reaktorba. A berendezést kb. 110 C°-ra fűtjük fel. A sajtolófejben egybefüggő rostos anyag képződik. A kapott rostos anyag nagy térfogatú, és igen finom, kb. 1 mikron vastagságú elemi szálakból áll. A rostos anyag fajlagos felülete kb. 5 m2

/g. A rostok irányítottan helyezkednek el, elektrondiffrakciós mérés alapján az orientáció szöge kb. 25°. Az elemi szálak végződéseiknál összeolvadtak egymással, így fonalalakú, háromdimenziós hálót képeznek. A rostos anyag lassan mozgó végtelen szalagra rakódik le, és így távozik el a berendezésből. Ha a kopott rostos anyagot megolvasztjuk, 0,959 sűrűségű polietilént kapunk, a termék olvadási idexe: 0,31. A berendezés kimeneténél 24,25 kg/óra menynységű, háromdimenziós rostos anyagot kapunk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6