170927. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliakrilnitrilszál előállítására
170927 21 22 anélkül, hogy az A összehasonlító példában említett buborékok megjelennének. Amikor további fűtés eredményeképpen a 13 kamrában a hőmérséklet eléri a 150C°-ot, már további emelkedés a nyújtási arányban nem észlelhető, ugyanakkor viszont ezen a hőmérsékleten a szál megolvad, aminek eredményeképpen fonalszakadás, vagy legalább is diszkontinuitás lép fel. Ez azt mutatja, hogy a megemelt nyomás és a megemelt hőmérséklet ellenére az ömledékképzést elősegítő anyag alkalmazása nélkül a nyújtási arány ugyan bizonyos mértékig növelhető, a találmány értelmében elérhető nyújtási arány nagyságától azonban messze elmarad. C összehasonlító példa Megközelítőleg 58 000 molekulasúlyú, 89,3% akrilnitrilt és 10,7% metil-metakrilátot tartalmazó száraz polimer 15g-jához 3,3 g vizet adunk, amikor is 18% vizet tartalmazó polimer-víz keveréket kapunk. A keveréket tégelyben helyezzük el, és forgó keverőn 30 percen át keverjük a tökéletes keveredés biztosítására. A homogén keveréket ezután 0,41 mm átmérőjű és 3,25 mm hosszú nyílással ellátott fonórózsával felszerelt dugattyús extruderbe helyezzük. A fonórózsa nyílását időlegesen légmentesen lezárjuk, hogy megakadályozzuk a kísérlet megkezdése előtt a nedvességtartalom csökkenését. Az extrudert és a fonórózsát ezután 154C°-ra hevítjük olyan nyomás alatt, ami meggátolja a víz elpárolgását. így az akrilnitril polimer-víz keveréket egyfázisú ömledékké alakítjuk. A fonórózsa nyílását ezután kinyitjuk és a dugattyús extruder dugattyújával 56,25 kg/cm2 nyomással a fonórózsa nyílásán át szálat extrudálunk. A dugattyú nyomását ezután úgy állítjuk be, hogy az egyfázisú ömledék átfolyási sebessége a fonórózsa nyílásán át 0,446 méter/perc legyen. A kapott szálakat szobahőmérsékletű levegőn átvezetve és így hűtve fonalcsévélőgéppel fonalcsévén gyűjtjük a maximálisan elérhető, mintegy 2,6-es nyújtási arány alatti értékű nyújtási arány mellett, majd a csévéken a szálakat szobahőmérsékleten száradni hagyjuk. Az így kapott szálak opak, fehér színűek és magas fényűek. Mikroszkóp alatt végzett vizsgálat tanúsága szerint sok pórust és mikropórust tartalmaznak. D összehasonlító példa A C összehasonlító példában ismertetett kísérletet ismételjük meg, azzal a különbséggel, hogy a fonórózsa nyílásán extrudált szálak közvetlenül a 2,67 kg/cm2 nyomású gőzt tartalmazó és 140 C° hőmérsékletű megszilárdítási kamrába jutnak. Nyomás alatt tartott gőzt tartalmazó zónán való áthaladásuk után a képződött szálakat fonalcsévélőgéppel fonalcsévére csévéljük fel a maximálisan elérhető, mintegy 85 értékű nyújtási aránynál valamivel kisebb nyújtási arány mellett. A szálakat ezután fesztelenítjük zsugorodásmentes állapotba nyomás alatt tartott gőzt tartalmazó, 127 C° hőmérsékletű autoklávban. Az így kapott szálak is opak, fehér színűek és magas fényűek. Mikroszkóp alatt végzett vizsgálat tanúsága szerint sok pórust és mikropórust tartalmaznak. Fizikai tulajdonságaik azonban alkalmasság teszik őket textil fon álként való felhasználásra. 5 E összehasonlító példa A C összehasonlító példában kapott szálakat szobahőmérsékleten végzett szárításuk után kemen-10 cében hevítjük a célból, hogy a szálakból a pórusok és a mikropórusok eltűnjenek. A hevítés hatására külső megjelenésükben nem tapasztalható változás. A kemencében végzett hevítés után 127C°-on nyomás alatt tartott gőzben végrehajtott 15 fesztelenítés után sem észlelhető változás a szálak külsejében. 20 4. példa A D összehasonlító példában ismertetett kísérletet megismételjük, azzal a különbséggel, hogy a gőzzel nyomás alatt tartott megszilárdítási kamrát 25 elhagyó szálakat közvetlenül egy második, 2,67 kg/cm2 nyomású levegőt vagy nitrogéngázt tartalmazó és 140 C° hőmérsékletű kamrába vezetjük, ahol a szálak megszáradnak. így a találmány értelmében pórusoktól és mikropórusoktól mentes 30 szálak állíthatók elő, amelyek átlátszóak és fényük hasonló a kereskedelmi forgalomban kapható akrilszálak fényéhez. Ez a példa azt illusztrálja, hogy ha az akrilnitril polimerből készült szálat még az extrudálástól forrón szárítjuk meg, mielőtt hőmér-35 séklete mintegy 90 C° alá hűlne, akkor a szál előnyös tulajdonságai fokozott mértékben érvényesülnek. 5. példa Ebben a példában a B összehasonlító példában ismertetett kísérletet módosítjuk úgy, hogy zsugo-45 rított, textilkészítés során stabil szálakat tudjunk előállítani. A 2,67 kg/cm2 nyomású és 140 C° hőmérsékletű gőzt tartalmazó kamrában elhelyezünk egyrészt menetesen meghajtott hengerekből álló első hengercsoportot, amely a fonórózsa nyílását 50 elhagyó szálak mintegy 75-ös nyújtási aránnyal való megnyújtására szolgál, másrészt menetesen meghajtott hengerekből álló második hengercsoportot, amely kisebb sebességgel forog és a szálak fesztelenítésére szolgál. A menetesen meghajtott 55 hengerek második csoportjáról a szálak tömszelencés zsugorítóegységbe jutnak, amely egyben a nyomás alatt tartott kamra falában nyomászáró egységként is szolgál. A zsugorítóegység tömszelencéjében a zsugorított szálakat hideg vízzel kvencseljük (ki-60 lúgozzuk), majd a zsugorítóegységből való kilépésük után nedvesen tartjuk mindaddig, míg kemencében 110 C°-on meg nem szárítjuk őket. Az így előállított szálak a találmány értelmében átlátszók, pórusoktól és mikropórusoktól mentesek és 65 fényük kedvező. 11
