178654. lajstromszámú szabadalom • Szervetlen anizotróp üreges szálak
11 178654 12 Szervetlen anyagot tartalmazó polimer oldat készítése Olyan oldatot készítünk, amely egy szervetlen anyagot tartalmaz egyenletesen diszpergált formában polimer oldatban. A polimer oldat egy szálképző szerves polimert tartalmaz megfelelő oldószerben ddva. A szerves polimer koncentrációja az oldatban általában megfelelő ahhoz, hogy száraz és/vagy nedves szálhúzó eljárással — amennyiben az oldat a szervetlen anyagot tartalmazza — a prekúrzor polimer üreges szálat képezze, amely sugárirányban anizotrop belső hézagtérfogattal rendelkezik. A polimer koncentrációja széles tartományban változhat és a végső üreges szál kívánt jellemzőitől függ. A legnagyobb koncentráció természetesen arra korlátozódik, ahol a szervetlen anyagot tartalmazó polimer oldat a szálhúzó fejen át extrudálható. Ennek megfelelően az alsó határ ott van, ahol a polimer prekúrzor üreges szál nem tartalmaz elég polimert ahhoz, hogy fenntartsa falszerkezetét. A polimerkoncentrációk általában a polimer oldatnak körülbelül 5-35 súly%-át teszik ki. A különösen előnyös polimer koncentrációk a polimer oldat körülbelül 10-30 súlysáig, különösen pedig 15-30 súly%-áig teijednek. A találmány szerinti polimer prekúrzor üreges szál előállításánál alkalmazott szerves polimer természetének nincs döntő jelentősége, például poliakrilnitril vagy akrilnitrilnek egy vagy több más polimerizálható momerrel, így vinilacetáttal, metilmetakríláttal, uretánokkal és vinilkloriddal alkotott polimeije használható. Mind addíciós, mind pedig kondenzációs polimerek, amelyek önthetők, extrudálhatók vagy más módon készíthetők és száraz vagy nedves szálképzéssel üreges szálakat adnak, ide tartoznak. A találmány szerinti eljárásnál használható jellegzetes polimereket helyettesített vagy helyettesítetlen polimerek alkotják, amelyek a következők lehetnek: poliszulfonok, poli(sztirolok), ideszámítva a sztirol-tartalmú kopolimereket, sztirol-butadién-kopolimeieket és a sztirolvinilbenzilhalogenid-kopolimereket is, továbbá palikarbonátok, cellulóz-polimerek, így a cellulózacetát-butirát, cellulózpropionát, etilcellulóz, metilcellulóz, nitrocellulóz, poliamidok és poliimidek, ideszámítva az arilpoliamidokat és arilpoliimideket, poliéterek, poli(arUénoxidok) és így a poli(fenilénoxid) és a poli(xililénoxid), poli(észteramiddiizocianát), poli uretán ok, poliészterek (ideszámítva a polia hlát okát is), így a poli(etiléntereftalát), pdi(alkilmetakrilátok), poli(feniléntereftalát), poliszulfidok, alifás olefines telítetlenséget tartalmazó monomerekből - a fent említettek kivételével - alkotott polimerek, ilyen polimerek a poli(etilén), polipropilén), poli(butén-l), poli(4-metilpentén-l ), a polivinilek, például a poli(vinilklorid), poli(vinüfluorid), poli(vinilidénklorid), poli(vinilidénhuorid), poli(vinilalkohol), poli(vinilészterek), így a poli(vinilacetát), és a poli(vinilpropionát), poli(vinilpiridinek), poli(vinilpirrolidonok), poli(viniléterek), poli(vinilketonok), poli(vinilaldehidek), így a poli(vinilformal) és a poli(vinilbutirál), poli(vinilaminok), poli(vinilfoszfátok) és poli(vinilszulfátok), továbbá poliallilok, poli(benzobenzimidazolok), polihidrazidok, polioxadiazolok, politriazolok, poli(benzimidazolok), polj. karbodiimidek, polifoszfazinok, valamint interpolimerek, amelyek a fenti ismétlődő egységeket tartalmazzák, így a paraszulfofenilmetalliléterek akrilonitril-vinilbromidsójának a terpolimeijei, és oltott és keverékpolimerek, amelyek a fentiek közül többet tartalmaznak. A helyettesített polimerek jellegzetes szubsztituensei a halogének, így a fluor, klór és a bróm, hidroxil-csoportok, rövidszénláncú alkil-csoportok, rövidszénláncú alkoxi-csoportok, monodklusos aril-csoportok, rövidszénláncú acil-csoportok és hasonlók lehetnek. Ezen túlmenően, mivel a szerves polimert kezelni kell oly módon, hogy az eljárás következő lépésében eltávolítható legyen, a szerves polimerek eltávolítható polimerek. így például valamely előnyös polimer könnyen elbomlik és/vagy reagál, de nem rendkívül nagy sebességgel a kinyerés elősegítésére. Ezenkívül az ilyen polimerek nem képezhetnek olyan reakciótermékeket, amelyek kedvezőtlenül reakcióba lépnek a szervetlen anyagokkal vagy a reakció ezt követő lépéseiben okoznak nem kívánt reakciókat. Magától értetődik természetesen, hogy a legolcsóbb és a legkönnyebben eltávolítható polimerek részesülnek előnyben. Akrilnitrilpolimerek és akrilnitrilnek egy vagy több vele polimerizálható monomerekkel alkotott polimerjei különösen használhatók a találmány szerinti eljárásnál. A polimer oldat készítésénél a szakterületen erre a célra szokásos, jól ismert oldószerek bármelyike használható. Ilyen oldószerek például a dimetilacetamid, dimetilformamid, dimetilszulfoxid, amelyek mind jól használhatók üyen akrilnitrilpolimerekhez. Az oldószernek természetesen olyannak kell lennie, amely jól oldja a szerves polimert és alkalmasnak kell lennie a száraz vagy a nedves szálképző módszerekhez az eljárás következő lépésében. Valamely szervetlen anyagot tartalmazó polimer oldatot úgy készíthetünk, hogy a szervetlen anyagot diszpergáljuk az oldószerben a polimer hozzáadása és feloldása után. Egy más módszer valamely szervetlen anyagot tartalmazó polimer oldat készítésére abban áll, hogy egyidejűleg összekeverjük a polimert, a szervetlen anyagot és az oldószert vagy a polimert és az oldószert a szervetlen anyag hozzáadása és diszpergálása után alaposan összekeverjük egymással. Különösen előnyös az a módszer, amelynél a polimer hozzáadása előtt előbb diszpergáljuk a szervetlen anyagot az oldószerben. Környezeti vagy kissé magasabb hőmérséklet teljesen megfelel valamely szervetlen anyagot tartalmazó polimer oldat készítéséhez. A polimertől, az oldószertől és/vagy a használt szervetlen anyagtól függően magasabb vagy alacsonyabb hőmérsékletek segíthetik az oldat készítését, de ez nem tekinthető jelentős tényezőnek. A szervetlen anyag mennyisége fordított viszonyban áll az előzőekben tárgyalt és a polimer oldatban levő polimer koncentrációját érintő néhány általános megállapítással. A legnagyobb mennyiség arra korlátozódik, ah cd a prekúrzor szálszerkezet nem tartható fenn, mert nincs elég polimer jelen. A legkisebb mennyiség az, ahol a szervetlen anyagrészecskék oly mértékben vannak diszpergálva, hogy azok a szinterezésnél nem eléggé olvadnak vagy kötnek. A szer-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
