DD208081A5 - Verfahren zur herstellung verstaerkter materialien, die verbessertes, verstaerkendes material beinhalten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung verstaerkter Materialien. Die verstaerkten Materialien sind dazu gedacht, eine grosse Vielfalt von Materialien einzuschliessen, von denen die bemerkenswertesten unter hohem Druck gepresste Dichtungen sind. Die Verbesserung besteht aus dem Mischen eines zerschnittenen Feststoffes (im allgemeinen einer zerschnittenen Faser) mit einem Grundmaterial, um die verstaerkten Materialien herzustellen. Der Feststoff wird in Einzelteile von hoechst unterschiedlicher Groesse geschnitten, wobei der Groessenbereich der Einzelteile so eingestellt ist, dass die Eigenschaften des erhaltenen verstaerkten Materials optimal sind. Der zerschnittene Feststoff wird hergestellt durch Zerkleinerungsmaschinen, wie sie frueher fuer das Recycling von Abfallprodukten verwendet wurden.

Description

verstärkten Materials

der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verstärkter Materialien^ die ein verbessertes^ verstärkendes Material beinhalten«

Die Erfindung betrifft insbesondere das G_ebiet der verstärkten Materialien und Verfahren zu ihrer Herstellung und betrifft insbesondere eine Verbesserung in der Herstellung verstärkter Materialien*» wobei die Verbesserung spezifisch die Natur des verstärkten Materials betrifft und das Hineinmischen des verstärkenden Materials in ein Grundmaterial«» das'verstärkt werden soll« Das physikalische Aussehen der "Mischung" der Einzelteile mit dem Grundmaterial dient dazu ^ die notwendigen Eigenschaften der Einzelteile für ein gegebenes^ verstärkendes Material zu bestimmen» Der Gehalt an aus Einzelteilen bestehenden verstärkendem Material·» dae in ein Grundmaterial eingearbeitet werden kann^ ist abhängig von den physikalischen und chemischen Eigenschaften des verstärkenden Materials und des Grundmaterial«

Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewandt werden für die Verstärkung verschiedenster Grundmaterialien*« wie Kunststoffe^ Kautschuk^ Farbeni£ Zementen Teerig Erdöl rückstände^ Polymermaterial';» Papier*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Der neueste^ d@n Anmeldern bekannte Stand der Technik ist offenbart in US-PS 3 813 048& US-PS 2 631 668 und US-PS

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3 102 063« Die ersten beiden Patente betreffen Schneider*» wobei der erste ähnlich ist den Schneidern'« die der Produktion des verstärkenden Materials der Erfindung dienen und der zweite kurzer gleich lange Fasern herzustellen pflegt. Obwohl US-PS 3 813 048 das Schneiden von Materialien im Wesentlichen in der gleichen Art wie in der Erfindung offen·· barts, off®nb9ft si© nicht die Eigenschaft des geschnittenen ProduktSf₈, noch den Gebrauch?« zu am dieses Produkt in der Herstellung ö&r Erfindung bestimmt ist« US-PS 3 102 063 wird als zu einem irrelevanten Gebiet der Technik betrachtet« Ferner offenbart US-PS 3 102 063 ein® Abhängigkeit der Teilchengröße vom papierherstellenden Blattproduktionsverfahren«, 3®doch sind Teilchensrti'e Ursprung und Funktion und der GröBenbereich^ die in US-PS 3 102 063 benutzt werden^ als völlig verschieden von d@n Eigenechaf ten der Teilchen*» die beim Verfahren der Erfindung benutzt werden^ zu betrachten* Die Teilchen^ auf die sich US-PS 3 102 063 bezieht;^ werden gebraucht als Grundkomponenten^ während die betreffenden Teilchen im erfindungsgemäßen Verfahren als verstärkende Komponenten benutzt werden«

Ziel der Erfindungi

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung verstärkten Materialsr» mit dem -verstärkte Materialien mit besseren physikalischen Eigenschaften hergestellt werden können«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« zur Verstärkung

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- 3 benutztes Material zu schneiden«

Erfindungsgeraäß wird eine Verbesserung im Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials im besonderen durch das Schneiden eines Feststoffes erzielt;« um verstärkendes Material herzustellen« Das verstärkende Material wird dann mit einem Grundmaterial gemischt und die Mischung wird dann behandelt^ um verstärktes Material zu bilden« Es wurd© unerwarteterweise gefunden^ daß ein Feststoff in Teilchen zerschnitten werden kann^ die eine sehr kleine GröEe haben und eine Verteilung d®r Teilchengröße^ die die Mischung der Teilchen mit dem Grundmaterial verbessert« Die zerschnittenen Teilchen haben einen Größenbereich^ der einen hohen Grad an Mischung und einen hohen Grad an Verstärkung zuläßt?* wenn die Teilchen des verstärkenden Material© mit dem Grund» material gemischt werden» Der hohe Grad an Mischung und Verstärkung geschieht bis zu einem MaS^ bis zu dem es die Teilchen nicht zulassen^ wenn sie zu einer einzigen einheitlichen Größe zerschnitten sind« Hierin zeigen sich die notwendigen Eigenschaften des verstärkenden Materials und des Grundmaterials?» die miteinander verbunden sind in Form des Bereichs der PartikelgröSe des verstärkenden Materialsr» der chemischen Eigenschaften sowohl des verstärkenden als auch des Grundmaterials und der entsprechenden Mengen des verstärkenden Materials und des Grundmaterial^ die notwendig si'ndt& um verstärktes Material zu erzeugen«

Während diese Erfindung in vielen verschiedenen Formen verwirklicht werden kanm^ soll sie zuerst im Sinne einiger be-

vorzugter Ausführungsformen beschrieben werden, um Licht auf die Grundlagen zu werfen, die die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedingen.

Alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen das Schneiden eines Feststoffes in Teilchen von veränderlicher Größe, wobei von jetzt an ein spezieller Satz geschnittener Teilchen von veränderlicher Größe als "Minifeststoff" bezeichnet wird. Die Bezeichnung der Teilchen als "Minifeststoff" wird gebraucht, weil die Teilchen im allgemeinen von kleiner Größe sind. Die Auswahl des Minifeststoffs ist abhängig vom Grundmaterial, das verstärkt wird,und von den Eigenschaften des Materials, das in den Minifeststoff zerschnitten wird. Es wurde unerwarteterweise gefunden, 4§| ein einzelner Minifeststoff gleichzeitig' den Grad der Mischung des Minifeststoffs mit einem Grundmaterial, das verstärkt wird von dem Minifeststoff, verbessert, indem in das Grundmaterial genug von den größeren Teilchen des Minifeststoffs hineingearbeitet wird, um der resultierenden Mischung einen höheren Grad an Verstärkung zu geben, als durch das Verfahren erreicht werden könnte, wenn Teilchen irgendeiner im wesentlichen einheitlichen Größe in das Grundmaterial hineingearbeitet würden. Es wurde über die obige Entdeckung die Theorie aufgestellt, daß die kleineren Teilchen in einem Minifeststoff im allgemeinen mehr die Mischung des Minifeststoffs mit dem Grundmaterial unterstützen, während die größeren Teilchen in einem Minifeststoff als verantwortlich für einen hohen Grad an Verstärkung in dem resultierenden verstärkten Material angesehen werden. Diese Theorie wird unterstützt durch die Entdeckung, daß für einen gegebenen Feststoff, der in einen Minifeststoff geschnitten wird, um mit einem Grundmaterial kombiniert zu werden, das Schneiden eines Feststoffs in einen einzelnen gewünschten Minifeststoff von Vorteil ist gegenüber dem Schneiden eines Feststoffs in Teilchen von irgendeiner einheitlichen Größe.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren nur ausgeführt wurde durch Schneiden von faserigen Feststoffen in Minifeststoffe, ist von den Erfindern des Verfahrens erkannt worden, daß jeder schneidbare Feststoff, der fester ist als das Grundmaterial, benutzt werden kann, um das Grundmaterial zu verstärken, vorausgesetzt es besteht eine chemische und physikalische Verträglichkeit zwischen dem Minifeststoff und dam Grundmaterial. Vor der Prüfung irgendwelcher spezieller Verfahren der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Erörterung des Schneidens der faser igen Fes^tislfe in -β,^ηφη Hiiiir-, feststoff, das Mischen des Minifeststoffs mit einem Grundmaterial und die Beziehung zwischen Minifeststoff und Grundma-^ terial während des Mischens und der nachfolgenden Verarbeitung angebracht.

Wie oben angedeutet, wurden in der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur faserige Feststoffe in Minifeststoffe zerschnitten, obwohl alle schneidbaren Feststoffe in Minifeststoffe geschnitten werden können. Die faserigen Feststoffe werden im wesentlichen senkrecht zur Länge der Faser geschnitten, ohne Herstellung eines fibrillierten oder Grundprodukts, so daß das Aussehen der geschnittenen Minifeststoffe ähnlich dem von Stapelfasern ist, aber im allgemeinen kürzer ist als textile Fasern, abhängig von dem besonderen Schneideverfahren. Die kurze und veränderliche Faserlänge, in die die faserigen Feststoffe geschnitten werden, ist im folqenden definiert als "Ministapel", dabei ist der Ministapel eine Art von Minifeststoff.

Das Schneiden von Feststoffen für das Recycling von Abfallprodukten wurde durchgeführt von Zerkleinerungsmaschinen, deren Klingen der Länge nach auf einem trommeiförmigen Rotor montiert sind, wobei diese Rotorklingen in unmittelbarer Nähe zu den stationären Klingen eingestellt sind,die parallel zu den Rotorklingen montiert sind. Ein Beispiel dieses

Schneidertyps wird in Fig. 1 von US-PS 3 813 048 gezeigt und ist auch beispielhaft gezeigt durch Buss-Condux-Schneider CS 300/400-4. Der Zerkleinerer, der für das Recycling von Abfallprodukten benutzt wird, wird im allgemeinen benutzt, um Materialien wie Polymere (zum Beispiel wird das Schneiden von Plastik und Fasern in der Buss-Condux-Literatur zur CS 300/400-4-Schneidemaschine angekündigt) und auch um Papier und Holz zu schneiden. Das geschnittene Produkt ist so, daß es in genügend kleinen Stücken leicht wieder zu lösen, zu schmelzen, wieder zu suspendieren ist etc., abhängig von der Art der nachfolgenden erforderlichen Verarbeitung. Es wurde gefunden, daß Schneider dieser Art Teilchen produzieren, die eine signifikante Verteilung der Teilchengröße haben,und es wurde unerwarteterweise gefunden, daß bestimmte Verteilungen der Teilchengröße besonders geeignet sind für die Herstellung verstärkter Produkte.

Beim Schneiden der Feststoffe in Maschinen, wie oben beschrieben, wird der Feststoff zugeführt zu einer horizontal rotierenden Trommel, auf der längsmontiert Klingen sind, so daß der Feststoff zuerst auf die Klingen äüf der rotierenden Trommel trifft. Der Feststoff wird dann zu einem Punkt gesteuert, wo er in unmittelbarer Nähe des Punktes ist, wo die längsseitigen Klingen auf der Trommel in unmittelbare. Nähe der stationären Klingen kommen und wo der Feststoff in mindestens zwei Teilchen geschnitten wird, wenn er die Spanne zwischen den stationären Klingen und den Klingen auf der Trommel kreuzt. Dieser Teil des geschnittenen Feststoffes, der mit den beweglichen Klingen mitgeführt wird, fällt durch das Gewicht und- den Luftzug neben die Trommel und trifft auf ein Sieb, das unter der Trommel befestigt ist. Das Teilchen durchdringt, wenn es klein genug und richtig orientiert ist, das Sieb und wird zu einer Produktsammelstelle transportiert. Wenn das Teilchen das Sieb nicht durchdringen kann, wird es schließlich aufwärts gesteuert und durchläuft den Schneideprozeß mindestens zweimal mehr, bevor es wieder auf das Sieb trifft.

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Acrylnitrilenthaltende Faser, die in Ministapel geschnitten wird, wird entweder in die Eingabeschütte des Buss-Condux CS 300/400-4 eingegeben in Form eines fortlaufenden Kabels oder als Stapelfaser. Das fortlaufende Kabel war die meist bevorzugte Methode und das Kabel wardeeingegeben durch Zuführwalzen. Es wurde gefunden, daß Kabel von 15 den pro Faden, das eine totale Kabelbanddenierzahl von weniger als annähernd 125 000 hat, ein Problem verursachen kannte p-ndem es sich um den Rotor wickelt^ wohingegen Kabelbänder von Totaldenierzahlen von 500 000 bis 1,3 Mio und darüber nicht um den Rotor wiakeltenim Schneideprozeß, Es wurde gefunden, daß die Eingaberate an Faser in die Maschine die durchschnittliche Faserlänge des entstehenden Ministapels beeinflussen kann, wenn alle anderen Faktoren (d. h. Denier/Faden, Kabelbanddenierzahl, Feuchtigkeit, Oberfläche, Siebgröße, Luftströmung etc.) gleich bleiben. Im allgemeinen wird, je höher die Eingaberate ist, desto kleiner die durchschnittlich produzierte Faserlänge sein. In den Beispielen war das Kabel immer zwischen 400 000 und 800 000 und die Eingaberate war annähernd 1,8 kg/Min für die CS 300/400-4-Schneidemaschinen. Es wird erwartet, daß Maschinen mit größerer Kapazität dementsprechend den Maßstab festlegen. Die Rate der von Handeingabe der Stapelfaserlängen (z. B. 50,8 mm, 101,6 mm, 152,4 mm etc.) stieß nicht auf Probleme beim Schneiden infolge einer Minianfangseingaberate.

Verschiedene Siebe können in den Schneider eingebaut werden', um die Größe des geschnittenen Materials jzu regulieren, das aus dem Schneider ,entsteht, wenn alle anderen Faktoren gleich bleiben. Der Gebrauch eines Siebes, das kleine öffnungen hat, führt zu einer relativ kleinen durchschnittlichen Faserlänge, während der Gebrauch eines Siebes mit großen öffnungen zu relativ großen durchschnittlichen Faserlängen führt. Siebe für die Buss-Condux-Schneider CS 300/400-4 Supra sind benutzt worden, um Acrylfaser zu schneiden. Siebe mit quadratischen, runden und rhombischen öffnungen wurden verwendet, um die

Produktform einzustellen. Die öffnungen bewegten sich bei Quadraten zwischen 3*nm² und 24«wn² , bei runden Löchern mit Durchmessern zwischen 3 mm und.5,56 mm, bei rhombischen Löchern (von Spitze zu Spitze) zwischen 4,76 mm χ 7,94 mm und 15,88 mm χ 23,81 mm. Wenn Acrylfaser zwischen 3 und 66 den pro Faden in Minifasern geschnitten wird, bewegt sich das

geschnittene Teilchen zwischen einer Höchstlänge von 25,4 nun und einer Mindestlänge von 0,13 mm. Diese Minifasern bewegen sich zwischen einer durchschnittlichen Faserlänge, die so lang ist wie 12,7 mm bis zu einer durchschnittlichen Faserlänge, die so kurz ist wie 1,02 mm. Das Schneiden von Fasern mit geringer Denierzahl ergibt längere durchschnittliche Faserlängen, wobei alle anderen Schneideparameter konstant bleiben (z. B. Sieblochgröße, Feuchtigkeitsgehalt, Luftströmung etc.).

Beim Schneiden von Acrylfaser wurde festgestellt, daß es nptr wendig ist, die trockene Faser zu befeuchten mit zwischen 1 bis 8 % Wasser (vom Gewicht der Faser), vorzugsweise 3 bis 4 %, um ein Schmelzen der Faser während des Schneideprozesses zu vermeiden. Textilfaser (z. B. 18,7 mm, 50,8 mm, 101,6 mm und 152,4 mm Faserlänge) und fortlaufendes Kabel wurden in Ministapel unter Benutzung des Buss-Condux-Schneiders CS 300/ 400-4 geschnitten.

Durch diese Veröffentlichung wird beabsichtigt, daß die hierin beschriebene Erfindung begrenzt ist auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials, worin die Verbesserung das Schneiden des Feststoffs in einen veränderlich geformten Feststoff, der zur Herstellung verstärkten Materials benutzt wird, umfaßt. Der Feststoff muß geschnitten werden, d. h. geschert zwischen zwei Berührungslinien. Aus verschiedenen Gründen ist es von Vorteil (gegenüber "nicht geschnittenen" Produkten nach dem Stand der Technik, wie unten beschrieben) , ein geschnittenes Produkt herzustellen. Es wurde festgestellt, daß Schneiden die Wahlmöglichkeiten vergrößert, sowohl beim Schneiden des verwendeten Materials als auch

bei der Wahl des Materials, das geschnitten werden soll, und es wurde auch unerwarteterweise gefunden, daß ein geschnittenes Produkt Vorteile hat gegenüber "nicht geschnittenen" Feststoffen, die nach dem Stand der Technik verwendet werden.

Teilchen, die Materialien verstärken, die bisher nach dem Stand der Technik benutzt wurden, umfassen Asbest, Linters, Holzpulpe und gepulptes Kevlar. Bei allen diesen Beispielen wird eine Verteilung der Teilchengröße erreicht, mit Teilchen veränderlicher Größe, die gemischt werden mit einem Grundmaterial, um verstärktes Material zu bilden. Jedoch wird in keinem dieser Fälle das verstärkende Material geschnitten. Kevlar und Holzpulpe sind gepulpte Produkte, Asbest wird gebrochen in Teilchen, wenn es aus seiner natürlichen Umgebung herausgelöst ist, und Linters wird von Samen getrennt und gesiebt, um feine Teilchen zu entfernen. Faserige Produkte, die fibrilliert sind, wie Holzpulpe und gepulptes Kevlar, können nicht als Äquivalent zu der Erfindung betrachtet werden, da faserige Materialien nicht den Grad an "Offenheit" (openness) zeigen, der von Ministapeln der Erfindung gezeigt wird. Es wird angenommen, daß dieser Mangel an Offenheit das Mischen der faserigen Teilchen mit dem Grundmaterial verhindert und den Gebrauch von relativ kleineren Teilchen nöf tig macht, die ihrerseits vergleichsweise den Grad der Ve'i> Stärkung des Grundmaterials vermindern. Verglichen mit fase* rigen Produkten, können relativ größere Teilchen von Mini-^ feststoffen ( und Ministapeln) in ein Grundmaterial gemischt werden, wobei die relativ größeren Teilchen dem resultierenden fertigen Material einen größeren Grad an Verstärkung geben. Die Verarbeitung von Asbest und Linters erzeugt sehr feine Teilchen, die durch Siebe entfernt werden müssen, um eine Verteilung der Teilchengröße zu erhalten, die der des Ministapels ähnlich ist. Diese sehr feinen Teilchen sind nicht erwünscht in verstärktem Material, nicht nur weil diese "feinen" (fines) nicht zur Verstärkung des Grundmaterials beitragen, in das sie eingearbeitet werden, sondern auch

weil sie nicht notwendig sind, um das Mischen zu verbessern (feine Teilchen können das Mischen .hindern, da majn annimmt, daß sehr feine Teilchen sich nicht $o "öffnen" wie größere Teilchen und deswegen Klumpen bilden können).

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Herstellung von Acry-lnitril-enthaltenden Fasern beschrieben. Die Verbesserung der Herstellungsmethode von verstärktem Material wird als vorteilhaft betrachtet, wenn irgendein verstärktes Material hergestellt wird, in dem schneidbarer Feststoff, der stärker ist als ein Grundmaterial, gemischt wird mit diesem Grundmaterial. Die folgende Beschreibung von Acrylnitril·:^enihjtJLte^d^r.^^F.a^r. ist anschaulich anhand der Beispiele, aber es wird angenommen, daß künstliche und natürliche Fasern ebensogut wie schneidbare Feststoffe geeignet wären zur Durchführung der offenbarten Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung verstärkenden Materials.

Die. Acrylnitril - enthaltende Ministapelfaser, die in den Beispielen verwendet wird, wird hergestellt, indem zuerst das gewünschte Acrylnitril enthaltende Polymer vorbereitet wird. Obwohl die ausgesuchte Monomeren- oder Comonomerenmischung polymerisiert werden kann durch Anwendung von Suspensions-, Emulsions- oder Lösungspolymerisationstechnik, sind die Suspensionsverfahren die kommerziell am meisten gebrauchten. Hierzu werden die Monomeren in Form kleiner Kügelchen, die vollständig durch Rühren verteilt sind, in einer wäßrigen Lösung des Katalysators polymerisiert bei geeigneten Temperaturen. Gewöhnlich gebrauchte Katalysatoren sind wasserlösliche Komponenten wie Wasserstoffperoxyd, Persalze wie Ammonium- oder Alkalipersulfate, und Redox-Katalysatoren wie Persulfat und Bisulfit in einem Konzentrationsbereich zwischen 0,1 und 5 % des ganzen Monomers. Die Monomersuspension, die den Katalysator enthält, wird auf einer Temperatur zwischen 30 und 70⁰C gehalten, um das Polymer zu.bilden, das unlöslich im wäßrigen

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Medium ietij in dem die Polymerisation vor sich geht· Das feste Polymer wird vom wäßrigen Reaktionsmedium gefiltert und gewaschen^ um jegliche anwesende Verunreinigung zu ent fernen« Ein brauchbares Verfahren f#t .idJ^tt\:'iaine PoXffi$ tion ist zu finden im US-PS 2 847 405,

Die Herstellung von Fasern aus festem Acrylnitril enthaltendem Polymer kann durch verschiedene Methoden nach dem Stand der Technik verwirklicht werden^ von denen die gebräuchlichsten "Naßspinn"- oder "Trockenspinn^-Techniken verwenden· Beim Maßspinnen wird eine Lösung des Polymers (in einem geeigneten organischen oder anorganischen Lösungsmittel) zuerst entgast und gefiltert?« danach wird es gesponnen oder durch viellöchrige Düsen gepreßt in ein koagulierendes Badij wo das Polymer ausgefällt wird« Die so hergestellten Fäden werden gewaschen (im allgemeinen im Gegenstroraverfahren mit Wasser)?* um das Spinnlösungsmittel zu entfernen!» und dann gezogen und zuletzt getrocknet« Beispiele des Naßspinnens von Acrylnitril enthaltenden Fasern aus Lösungen von Acrylnitril enthaltenden Polymeren in anorganischen Lösungsmitteln stehen im US-PS 2 916 348 und 2 558 73Ot₀ die Verwendung von organischen Lösungsmitteln wird gezeigt bei Knudseni, Textile Research Journal 331» 13 - 20 (1963)·

Der oben erwähnte Zug& der dazu dien ti* die physikalischen Eigenschaften der Faser zu verbessern durch Orientierung der Moleküle^ aus denen sie zusammengesetzt sindi, wird normalerweise bei Temperaturen zwischen 40° und 100 ⁰C ausgeführt« Der tatsächliche Grad der Zugkraft ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung^ der vorherigen Verarbeitung und der

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gewünschten endgültigen physikalischen Eigenschaften der Faser_e Dieser Zug kann in einer einzigen Stufe oder verteilt auf ssehrere Stufen durchgeführt werden*

Man glaubt^ daß der Betrag des Zuges oder der insgesamt angewendeten Streckung auf den Faserstrang (nach dem Spinnen)?» um die molekulare Orientierung zu verbessern:,, einen Effekt auf das erfindungsgemäße Verfahren haben kann« Man hat erkannt^ daß ein Produkt** das eine verminderte elastische Erholung (elastic recovery) nett« die durch Herabsetzen des Betrages der Zugkraft anschließend an das Spinnen bewirkt wurden gut zum Mischen und zur Verarbeitung von Ministapeln sein kann» Beim Naßspinnen der Acrylfasern kann sich das totale Reckverhältnis nach dem Spinnen bewegen zwischen Werten so niedrig wie zweimal und so hoch wie 25 mal·«, abhängig von den gewünschten Fasereigenschaften· Ein engerer Bereich von sechsmal bis 15 mal wird gewöhnlich in der Industrie angewandt« Die Auswahl des totalen Reckverhältnisses ist sicherlich abhängig von der Faserdenierzahl·» Zusammensetzung und angewendeten Temperaturen» Man glaubt·, daß der meist bevorzugte Bereich des Reckverhältnisses zwischen viermal und etwa 12 mal für den Acrylnitril enthaltenden Ministapel vorteilhaft bei der Erfindung ist« Die entstehende Faser hat einen Bereich der Zähigkeit von 1 bis 6 g/deni, einen mehr bevorzugten Bereich von 2f«0 bis 4^5 g/den und eine am meisten bevorzugte Zähigkeit von 3^6 g/den« Diese Faser hat auch eine Zerreißdehnung von 15 bis 60 J#j einen mehr bevorzugten Bereich von 30 bis 55 % und eine am meisten bevorzugte Zerreißdehnung von 52 %₉

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Dem Zugverfahren folgt das Trocknen!» das ausgeführt wird*, während die Fasern unter Spannung sind oder unter entspannten oder teilweise entspannten Bedingungen»

Herstellungsverfahren für Acrylnitril enthaltende Faser schließen heutzutage auch Kräuseln!» Schneiden zu irgendeiner der Anzahl gewünschter Faserlängen und Verpackung ein· Oas Kräuseln wird normalerweise nach dem Stopfbüchsenprinzip (stuffing box principle) durchgeführt* Apparate*» wie der in US-PS 2 575 839 beschriebener, werden gewöhnlich verwendet» Oas Kräuseln kann durchgeführt werden mit dem gestreckten nassen Gelstrang vor dem Trocknen (US-PS 2 917 784)t>« wenn gewünscht* Oas Schneiden und Verpacken der Acrylnitril enthaltenden Fasern wird durchgeführt mit wohlbekannter Ausrüstung und durch wohlbekannte Verfahren«, die Standard sind in der Synthatikfaserindustrie«

Die besondere Schneidemaschine^ die zur Herstellung v/pfi Ministapelprodukten in den Beispielen unten benutzt wurde^ war eine Buss-Condux CS 300/400-4»

Es wurde festgestellt!» daß die Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidema8chine am leistungsfähigsten arbeitet mit einer Ansaugrate (suction fan rate) zwischen 30 und 40 Kubikmeter Luft pro Minute (um die geschnittene Faser zu bewegen und von der Luft zu trennen)·

Außer einem Feuchtigkeitsniveau von 3 bis 4 Gew«-% (vom Gewicht der Faser)fc das auf die Faser vor dem Schneiden (supra) angewendet wird^ wurde festgestellt!« daß die Anwe-

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senheit einer kleinen Menge Appretur^ die für die Faser benutzt wirdig gut ist for die Effizienz des Schneiders und für .die Qualität des Produktes« Wenn keine Appretur auf der feuchten (3 bis 4 % Feuchtigkeit vom Gewicht der Faser) horaopolyraeren Acrylfaser is tr, bildet die Faser eine relativ kleine Menge oxidierbarer Klumpen von geschmolzenen) Feststoff im Schneider^ wobei die geschmolzenen Feststoffe §it dem Produkt herauskommen* Die Anwesenheit von Appretur ergibt eine vergrößerte Faser mit metallischer Schmierfähig«· keit und verstärkt die Faseroffenheit (fiber openness)» Die Menge an Appretur auf der Faser kann reichen von 0^05 bis 2 % vom Gewicht der Faser« Appreturen^ die benutzt werden können im Schneideverfahrent_e umfassen was-

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serlösliche Appreturen, die in der Textilbranche bekannt sind, z. B. Polyäthylenglykol-(400)-monolaurat. Außer Feuchtigkeit und Appretur auf der Faser wurde festgestellt, daß ungekräuselte Faser einen höheren Grad an Offenheit hat als gekräuselte Faser. Der höhere Grad an Offenheit der ungekräuselten Faser wird für analog zu dem höheren Grad an Offenheit der geschnittenen Faser als Gegensatz zur gepulpten (oder fibril-Üerten) Faser gehalten.

Es wurde unerwarteterweise gefunden, daß die Denierzahl der Pa ser, die in Ministapel geschnitten wird, den Grad der Mischung der Faser mit dem Grundmaterial bewirkt. Ministapelfasern, die Denierzahlen haben, die bedeutend größer sind als die Denierzahlen, die für Textilfasern benutzt werden, haben sich als feiner verteilt erwiesen als Textildenierfasern. Zum Beispiel verteilen sich 1 bis 6 den-Ministapelfasern nicht so gut wie 18 bis 25 den-Fasern. Es wurde auch gefunden, daß Denierzahlen, die größer als 60 sind, nicht so geeignet sind wie Denierzahlen zwischen 18 und 25. Darüber hinaus kann der Grad, bis zu dem die Faser gezogen wird, in der Verarbeitung die Verteilung beeinflussen. Zum Beispiel können, was Fasern mit äquivalenter Denierzahl betrifft, die Fasern, die ein niedrigeres Reckverhältnis haben, die Verteilung erleichtern in einem höheren Maß als die Fasern, die ein höheres Reckverhältnis haben.

In der Bewertung einer bestimmten Mischung von Grundmaterial und Ministapel müssen verschiedene Faktoren betrachtet werden, um den besten Ministapel für diese Anwendung zu bestimmen. Die wichtigste Überlegung bei der Herstellung eines sehr verstärkten Materials ist eine einheitliche Mischung zu erreichen, die genug lange Fasern darin hat, daß die Mischung stabil ist nach der Verarbeitung und Behandlung.

Eine einheitliche Mischung gilt als eine Mischung, die gutverteilte Fasern darin hat, ohne Zusammenklumpen oder "Verwiek©ln" (d. h. Garnform) der Paser in der Mischung odar in

der nachfolgenden Verarbeitung. Nach Definition ist die Faser in der Mischung im allgemeinen stärker als das Grundmaterial, so daß das stärkste Produkt eines ist, das eine maximale Menge an Faser darin hat, ohne soviel Einheitlichkeit in der Mischung zu verlieren, daß die Mischung nicht genügend behält von ihrer Vollständigkeit (d. h. auseinanderfällt). Die spezielle Verteilung der Faserlänge, die ausgesucht wird, sollte Fasern mit einer Länge haben, die, wenn sie etwas länger wären, einen unerwünschten Verlust der Einheitlichkeit der entstehenden Mischung verursachen würden. Beim Betrachten anderer Faktoren wie Oberfläche, Glätte und Dichte des entstehenden Produkts muß man die obige Feststellung bedenken, d. h. durch Verlagerung der Verteilung der Faserlänge nach unten in der Länge hat der entstehende Ministapel ein relativ größeres Mischungspotential und ein relativ kleineres Verstärkungspotential, und umgekehrt.

Einzelne Ministapel wurden charakterisiert durch die folgende Rotap-Analyse. In einer Rotap-Analyse wurde ein bestimmtes Gewicht von Ministapel auf das oberste Sieb eines Tyler Rotap Testing Sieve Shaker Model B gebracht und man ließ die Maschine rotieren und die Siebe und die Ministapel sich berühren eine gegebene Zeit lang und bei einer gegebenen Frequenz. Die Ergebnisse dieses Tests waren relativ konstant und die Verteilung der Faserlänge wurde als monomodal festgestellt. Im einzelnen wurden 50 g Ministapel in ein Tyler Rotap Testing Sieve Shaker Model B gebracht auf ein Sieb mit 4,7 mm lichter Maschenweite (50 g Ministapel wurden im allgemeinen benutzt für Denierzahlen über 17, während 25 g im allgemeinen benutzt wurden für Denierzahlen unter 17). Unter dem Sieb mit 4,7 mm lichter Maschenweite wurde ein Sieb mit 1,2 ran lichter Maschenweite befestigt, gefolgt von einem Sieb von 0,4 mm lichter Maschenweite, darauf ein Sieb mit 0,2 mm lichter Maschenweite, dann ein Sieb mit 0,07 mm lichter Maschenweite, dann ein Sieb mit 0P45 mm lichter Maschenweite, mit einer Pfanne unter dem letzten Sieb (um alle Rückstände aufzufangen). Den Tyler Rotap Shaker ließ

man 10 Minuten arbeiten. Die Siebe wurden dann entfernt und das Gewicht des Inhalts von jedem Sieb wurde bestimmt. Es stellte sich als notwendig heraus, die Ministapel mit einem antistatischen Mittel zu besprühen vor dem Test, da die effektive Klassifizierung des Stapels durch statische Ladung gehindert wird. Die Ergebnisse verschiedener Rotap-Analysen mit Ministapeln, die in einem bestimmten Verfahren benutzt wurdenι sind in den Beispielen unten gezeigt.

Die ersten acht Beispiele unten sollen die Schneideverfahren erklären, die ersten vier davon erklären die Technik (Beispiel II, III und IV waren so kurz wie wir den Sferang schneiden :)*!©η&*.©η, wenn eine einheitliche Faserlänge gewünscht war) des Schneidens von einheitlichen Fasern auf eine bestimmte kurze Länge und dio letzten vier Beispiele (Beispiel V bis VIII) sollen das Verfahren des Schneidens einer Faser in einen Ministapel erklären.

Unter Feststoffen, die in Ministapel geschnitten werden können, ist zu verstehen die Gruppe, die alle schneidbaren Feststoffe umfaßt. Einige der Zusammensetzungen dieser Feststoffe schließen ein: Nylon, Polyester, Acrylnitril enthaltende Polymere, Additionspolymerisate, Kondensationspolymerisate, Glas, Kautschuk (rubber), Leder, Papier, Polyolefine, Saran und Haar, unter vielen anderen Feststoffen. Ein schneidbarer Feststoff, der molekular orientiert ist, wurde ausgesucht für die bevorzugte Ausführung der Erfindung, da Materialien, die molekular orientiert sind, verstärkte Materialien mit höherer Zugfestigkeit ergeben als verstärkte Materialien, die dieselben verstärkenden Feststoffe eingearbeitet haben, in denen der verstärkende Feststoff nicht molekular orientiert ist.

Die Eigenschaften des Grundmaterials sind stark veränderlich. Beispiele von Grundmaterial umschließen unter vielen anderen: Kunststoffe, Kautschuk (rubber), Farben, Zemente, Teer, Erdölrückstände, Polymermaterial und Papier.

Das Mischen der Minifeststoffe mit Grundmaterialien kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Das Grundmaterial muß in eine mischbare Form gebracht werden, z. B. granuliert, so daß eine trockene feste Mischung hergestellt werden kann, aufgelöst, so daß der Minifeststoff gemischt werden kann mit einer Lösung, aus der das Lösungsmittel später abgezogen wird, geschmolzen, so daß der feste Minifeststoff in die Schmelze gemischt werden kann, etc. Es kann trocken oder naß gemischt werden und der Minifeststoff muß (meistenteils) seine verstärkenden Eigenschaften behalten, sowohl während des Mischens als auch während der Verarbeitungsstufen, z. B. kann er nicht gelöst, geschmolzen oder weiter gebrochen werden während des Mischungsvorgangs oder in der nachfolgenden Verarbeitung wie Kalandern, Härten, Kühlen, Trocknen etc.

Es läßt sich denken, daß das Mischen des Ministapels mit einem Grundmaterial durchgeführt werden kann mit vielen Mischern nach dem Stand der Technik. Eingeschlossen sind Bandschneckenmischer, Vertikal- und Horizontalmischer, Koneaders, schneckenförmige Mischer, Sigmamischer, Banbury-Mischer, Doppelwalzenmischer, Einfach- und Doppelschneckenextrudermischer, Patterson-Kelley-Mischer, Waring Blendors, Walzentrommelmischer und andere Mischer, die auf dem Gebiet bekannt sind. Wie bekannt-ist"bei denen, die erfahren in der Technik sind, muß in manchen Fällen, wo das Grundmaterial sehr zähflüssig oder kittartig fest ist, das Mischen eine Stunde lang oder langer durchgeführt werden. In jedem Fall muß der Mischprozeß bis zu dem Punkt ausgeführt werden, an dem die Mischung einheitlich ist, wie oben festgestellt.

Bei der Herstellung von einem verstärkten Folienmaterial mit großer Dichte zum Gebrauch als Dichtung wird eine kittartige Mischung in den Walzenspalt einer Standard~Zweiwalzenfolienmaschine gebracht, zum Beispiel eine Troester-Maschine, die kalte und heiße Walzen hat. Die Mischung wird in den Walzenspalt gebracht (die Stelle, wo sich die Zylinder am nächsten

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sind) zwischen die Walzen, wobei der Abstand zwischen den Walzen und der Druck zwischen den Walzen kontrolliert werden. Die Mischung wird quer über den Walzenspalt aufgetragen, so daß die Mischung gleichförmig über den Walzenspalt verteilt ist. Die Mischung haftet an den heißen Walzen, wobei verstärktes Material entsteht in der Form eines an den Enden offenen Rohres, wobei der innere Durchmesser des Rohres identisch ist mit dem Durchmesser der heißen Walze der Troester-Maschine. Hitze und Druck werden benutzt, um das verstärkte Material zu härten, während es auf der Walze ist. Das Material wird dann entfernt von der Walze, indem das Rohr der Länge nach aufgeschnitten wird, so daß ein rechteckiges Stück von verstärktem Material entsteht.

Bei der Herstellung von faserverstärktem Dichtungsmaterial hoher Dichte durch Benutzung einer Zweiwalzenfolienmaschine werden verschiedene Zusammensetzungen für die Anfangsschicht, eine Grundschicht und eine Abschlußschicht verwendet, um eine Dichtung herzustellen. Deshalb werden verschiedene Schichten auf der heißen Walze gebildet, um das gewünschte verstärkte Material zu erhalten.

Ein Anfangsgemisch, das die Anfangsschicht bildet, wird benutzt, um das Material an der Oberfläche der heißen Walze haften zu lassen. Das Grundgemisch, das in den Walzenspalt der Walzen als nächstes aufgegeben wird, bildet die Grundschicht auf der Anfangsschicht. Die Grundschicht umfaßt die Mehrheit des Materials des fertigen Produkts und enthält die größte Menge des verstärkenden Mittels. Die Abschlußschicht sorgt für eine glatte Oberfläche auf der Grundschicht. Die Abschlußschicht ist dünn und wird im allgemeinen aus kosmetischen Gründen benützt. Die Zusammensetzung des Gemisches der Anfangsschicht und des Gemisches der Abschlußschicht kann dieselbe sein.

Die folgend© Beschreibung ist geplant als eine allgemeine Pis-

kussion der Herstellung von Dichtungsmaterial hoher Dichte, das in seinem Ansatz einen Ministapel eingearbeitet hat. Diese Beschreibung bezieht sich wiederholt auf die Beispiele IX - XX, die folgen.

Eine Anfangsschichtmischkomposition kann hergestellt werden durch Mischen von 4,5 kg Naturkautschuk und 26,5 1 Toluol 30 Minuten lang. Danach wird zu dieser Mischung 0,2 kcj Zinkoxid als Aktivator, 0,04 kg Schwefel als Vulkanisatpr, 0,Q2kg Benzothiazoldisulfid als Beschleuniger, 0,04 kg 2,2-Methylehbis-4-methyl-6-tert.-butylphenol als Antioxidans, 0,1 kg von Stantone (eine Handelsmarke) 4005 Blue als Farbstoff (erhältlich von der Harwick Chemical Corporation of Akron, Ohio) und 13,6 kg Calciummetasilikat als Füllstoff zugefügt. Die Reaktionsmischung wird 15 Minuten gerührt. Danach werden 13,6 kg Ton zu der Mischung zugefügt und die Mischung wird für weitere 45 Minuten gerührt.

Eine Grundschichtmischkomposition wird hergestellt durch Mischen von 31,7 kg Hycar (eine Handelsmarke) 1492P80 Acrylnitrilbutadiencopolymer (erhältlich von der B. F. Goodrich Company of Cleveland, Ohio), 8,2 kg von Ameripol (eine Handelsmarke) 1012 Styrol-butadiencopolymer (erhältlich von der Goodrich Chemical Company of Cleveland, Ohio) 5,4 kg Naturkautschuk und 114 1 Toluol 15 Minuten lang. Danach werden 181 kg Tonfüllstoff, 0,7 kg Tetramethylthiuramdisulfid als Beschleuniger, 2,3 kg Zinkoxid als Aktivator, 1,4 kg Schwefel als Vulkanisator, 0,4 kg 2-Mercaptobenzothiazol als Beschleuniger, 0,4 kg Stantone 4005 Blue Farbstoff, 0,1 kg SRF schwarzer Farbstoff und 0,4 kg AgeRite Resin D (ein polymerisiertes 1,2-Dihydro-2,2,4-trimethylchinolin-Antioxidans, das erhältlich ist von R. T. Vanderbilt Company of Norwalk, Connecticut) zu dem Reaktionsgemisch dazugegeben und die Mischung wird dann 15 Minuten lang gerührt. Dann werden 56,7 kg Acrylnitril enthaltende Ministapelfaser zu dem Reaktionsgemisch dazugegeben und das Reaktionsgemisch wird dann 15 Minuten lang gerührt. Dann

werden 37,9 1 Toluol zu dem Reaktionsgemisch dazugegeben und die Mischung wird für weitere 60 Minuten gerührt.

Eine Abschlußschichtmischkomposition wird hergestellt durch Mischen von 3,6 kg Hycar 1092P8Ö £G£;$;y^|tsJ^but^d4e^QQpQlY^ mer und 0,9 kg Ameripol 1012 Styrol-butadiencopolymer 5 Minuten lang. 18,9 1 Toluol werden zu dem Reaktionsgemisch dazugegeben und das Reaktionsgemisch dann 25 Minuten lang gerührt. Dann wird zu diesem Reaktionsgemisch 0,2 kg Zinkoxid als Aktivator, 0,1 kg Schwefel als Vulkanisator, 0,04 kg Tetramethylthiuramdisulfid als Beschleuniger, 0,1 kg AgeRite Resin D als Antioxidans, 9,1 kg Bariumsulfat als Füllstoff, 0,06 kg Stantone 4006 Blue-Farbstoff zugegeben und die Mischung wird dann 15 Minuten lang gerührt. 13,6 kg Ton als Füllstoff werden zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt und die Mischung wird dann füt i '; '· weitere 45 Minuten gerührt. ,„ · ;

Die Dichtungsfolie wird hergestellt auf einem Troester-Folienmodell KD-IT 30/15, das hergestellt wird bei der Troester Company in Hannover, Wulfel, Westdeutschland. Die Walzentemperatur wird von 110 - 116⁰C eingestellt, der Geschwindigkeitsmesser wird auf 30 bis 35 m pro Minute eingestellt und der Druckmesser wird auf 1013 kN (Kilonewtons) χ eingestellt. Eine genügende Menge der Anfangskomposition dieses Beispiels wird auf das Troester-Foliengerät aufgegeben, so daß es völlig die Walze bedeckt. Toluol und andere leicht flüchtige Bestandteile verdampfen während der Verarbeitung. Wenn die Walze bedeckt ist, wird der Druckmesser zurückgestellt auf etwa 5 bis 6 kN χ 10 und die Grundkomposition dieses Beispiels wird dann auf das Troester-Foliengerät gebracht. Wenn die heiße Walze des Troesters anfängt, den Überzug der Grundkomposition aufzunehmen, wird der Geschwindigkeitsmesser zurückgestellt auf 20 m pro Minute. Wenn die Dicke der Folie auf dem Troester 1,5 mm erreicht, wird die Abschlußkomposition auf die Folie aufgebracht, bis eine totale Dicke der Folie von 1,6 mm erreicht igt, Danach wird di© Folie von dem Troester

28. 5* 82

AP B Ol F/235 541/2

60 171/18

2355 A 1 2

- 21 -

entfernt« Andere Foliendickeni; wie Ot₈S mm und 3^2 mmr_e können verwendet werden«

Die Dichtung wurd© analysiert durch Zugfestigkeitstestsi', in denen der Wert a%r "durchschnittlichen Zugfestigkeit" bestimmt wurde durch Schneiden von Probestreifen des Dichtungsmaterials parallel und senkrecht sw Kontaktlinie (dtf Wälzen der Troester-Maschine) aus der Dichtungsfolie· Die Achse?, die senkrecht zur Kontaktlinie ist^ ist bekannt als "Maschinenrichtung" (machine direction) ; die Achse?, die paral*· IeI ist zur Kontaktlinier» ist hier bezeichnet als "Antimaschinen"-Richtung» Das Verhältnis der Zugfestigkeit in Maschinenrichtung zu der Zugfestigkeit in Antimaschinenrichtung war typisch etwa 3 : 1 für die Dichtungsfolie· Um ein Beispiel anzuführen; Ist das Verhältnis 3 : 1 und ein durghschnittlicher Zug von 1681,7 kp/cm (2400 psi)^ dann ist der

2 ' ' ' Zug in Maschinenrichtung 253^1 kp/cm (3600 psi)r_# während der Zug in Antiraaschinenrichtung 84f«4 kp/cwr (1200 psi) is{· Die Orientierung der Ministapelfaser während der Verarbeitung auf den Walzen bewirkt eine gewisse Orientierung der Fasern^ die sich in einer größeren Festigkeit entlang der einen Achse äußert^ während entlang der anderen Achse eine geringere Festigkeit entsteht«

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert*

28* 5. 82

AP B Ol F/235 541/2

2355 41 2 ^6017V18

- 21a -

Beispiel I

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser rait 3 Denier pro Faden wurde geschnitten (in einem eigenen Prozeß) in 6?,35 mm-Stapel von relativ einheitlicher Länge· Der Schneidprozeß wurde durchgeführt durch Minifibersi, Inc· of Weber City; Virginia« Der Strang der homopolymeren Acrylfaser hatte eine wasserlösliche Appretur?« die bis zu einer Höhe von Qj»l % des Gewichts der Faser aufgetragen wurde«

Beispiel II

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser!, 3 Denier pro Fad ent»

22 -

wurde· in einheitliche Stapel mit 3,43 mm geschnitten durch Minifibers, wie in Beispiel I oben.

Beispiel III

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser, 6 Denier pro Faden, wurde in 3,43 mm-Stapel geschnitten durch Minifibers, wie in Beispiel I oben.

Beispiel IV .','.. ..''Jl.

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser, 15 Denier pro Faden, wurde in 3,43 mm-Stapel geschnitten durch Minifibers, wie in Beispiel I oben.

Beispiel V

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser, der eine totale Denierzahl von etwa 700 000 (21 Denier pro Faden) hatte, wurde in Ministapel geschnitten unter Gebrauch der Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidemaschine. Bei der Herstellung des Strangs wurde eine wasserlösliche Appretur (zu einer Höhe von 0,1 % des Gewichts der Faser) auf die Faser aufgebracht durch Einfüllen der Appretur (padding the finish) vor dem Trocknen der Faser, um die Faser auf metallische Reibung zu reduzieren. Die Appretur bleibt auf der Faser während der folgenden Verarbeitung. Der Strang läuft durch eine Nebelkammer direkt vor dem Schneideprozeß, so daß der Strang etwa 4 Gew.-% Feuchtigkeit aufnehmen kann, wobei das Wasser auf der Faseroberfläche bleibt. Die Buss-Condux-Schneidemaschine wurde mit 109 kg pro Stunde des homopolymeren Acrylstrangs gefüttert. Der Schneider hatte ein 3 mm χ 3 mm-Sieb installiert, um die Produktgröße zu regulieren. Der Luftstrom durch die Schneidemaschine betrug annähernd 38 Kubikmeter pro Minute. Die durchschnittliche Stapellänge wurde mit 1,65 mm gemessen bei der Rotap-Analyse und durch direkte Messung.

- 23 Beispiel VI

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser, der eine totale Denierzahl von annähernd 700 000 (21 Denier pro Faden) hat, wurde in einen Ministapel geschnitten unter Benutzung einer Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidemaschine. Der Strang war mit Appretur und Wasser behandelt wie in Beispiel I. Die Buss-Condux-Schneidemaschine, Modell CS 300/400-4 wurde mit 68 kg Faser pro Stunde gefüttert. Der Schneider war ausgerüstet ' mit einem 8 mm χ 8 mm-Sieb, um die Produktgröße zu regulieren. Der Luftstrom durch die Schneidemaschine war annähernd 20 Kubikmeter pro Minute, die durchschnittliche Stapellänge 1,587 mm gemessen durch Rotap-Analyse und durch direkte Messung.

Beispiel VII

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser mit einer totalen Denierzahl von annähernd 425 000 wurde in Ministapel geschnitten auf einer Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidemaschine. Die Acrylfaser hatte 21 Denier pro Faden. Eine wasserlösliche Appretur wurde aufgebracht (vor dem Trocknen) durch ein Einfüllverfahren (padding process), wobei die Appretur bis 0,1 Gew.-% aufgebracht wurde. Die Buss-Condux-Maschine war ausgestattet mit einem Sieb, das 3 mm χ 3 mm große Löcher hatte. Die Schneidemaschine wurde mit 68 kg Faser gefüttert. Der Luftstrom durch die Maschine wurde bei 38 Kubikmeter pro Minute gehalten. Das Ministapelprodukt wurde durch eine Rotap-Analyse ausgewertet, die folgende Werte ergab:

Sieb (lichte Maschenweite	% des totalen Proben
in mm)	gewichts
4,7	0,01
1,2	0,05
0,4	2,47
0,2	35,63
0,07	51,94
0,045	8,09

η £-. η v> /

- 24 -

Beispiel VIII

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser mit einer totalen Denierzahl von annähernd 700 000, 21 Denier pro Faden, wurde in Ministapel geschnitten auf einer Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidemaschine. Wasser und wasserlösliche Appreturen wurden gleichzeitig aufgebracht in einer Nebelkammer, wobei Wasser zu etwa 4 % des Gewichts der Faser und Appretur zu etwa 0,1 Gew.-% der Faser aufgebracht wurde. Die Buss-Condux-Maschine war ausgestattet mit einem Sieb, das quadratische Öffnungen von 8 mm χ 8 mm Größe hatte. Die Schneidemaschine wurde mit 108,8 kg pro Stunde Faser gefüttert. Der erzeugte Ministapel wurde ausgewertet durch eine Rotap-Analyse und es wurde gefunden, daß in dem Sieb mit 4,7 mm lichter Maschenweite typischerweise 0,56 % des Probengewichtes zurückgehalten wurden, im Sieb mit 1,2 mm lichter Maschenweite 0,14 %, im Sieb mit 0,4 mm lichter Maschenweite 10,92 %, im Sieb mit 0,2 mm lichter Maschenweite 27,68 %, im Sieb mit 0,07 mm lichter Maschenweite 45,54 %, im Sieb mit 0,045 mm lichter Maschenweite 13,8 % und in der Pfanne 0,5 % des Gewichts der Faser zurückgehalten wurden.

Beispiel IX

Ein trockener homopolymerer Acrylfaserstrang mit einer durchschnittlichen Denierzahl pro Faden von 15,2, mit 0,1 % vom Gewicht der Faser an wasserlöslicher Appretur, mit 3 % Kräuselung (die Kräuselung wurde absichtlich unterlassen, ungefähr 3 % Kräuselung entsteht durch die normalen Verarbei-tungsbedingungen) und einem Feuchtigkeitsgehalt d!er "trockenen" Faser von ungefähr 1,5 % Wasser wurde an Minifibers, Inc. of Weber City, Virginia gesandt. Die homopolymere Acrylfaser, die in Strangform verschickt wurde, wurde in eine einheitliche Stapellänge von 6,35 mm - 1 % geschnitten.

- 25

Dieses Produkt wurde verwendet in einem dichtungsherstellenden Verfahren, der einheitliche6,35 mm-Stapel wurde verwendet, um eine Mischung zu machen, die benutzt wurde als Grundschicht in einem verstärkten Dichtungsmaterial hoher Dichte. Die Mischung wurde hergestellt durch den verallgemeinerten Prozeß wie oben beschrieben, außer daß der Ministapel durch den 6,35 mm einheitlichen Stapel ersetzt wurde. Auf eine Formel gebracht, sah die entstehende Mischung klumpig und nicht einheitlich verteilt aus. Es wurden Fasern entdeckt, die viel langer als 6,35 mm waren von einem Ende zum andern sowie auch Fasern, die mindestens so lang wie 25,4 mm erschienen. Nachdem eine Anfangsschicht (oben) erfolgreich auf die Zweiwalzenfolienmaschine aufgebracht war, wurde das Grundmaterial in den Walzenspalt eingebracht, aber statt eine glatte Schicht aufzubringen, wurde bald Verklumpung festgestellt. Nach dem Verklumpen bildeten sich Löcher in der Folie und von den Löchern wurden lange Schlitze in die Folie gerissen. Es wurde kein Appreturüberzug aufgebracht, da die Folie als unbefriedigend angesehen wurde.

Beispiel X

Ein trockener, homopolymerer Acrylfaserstrang, wie in Beispiel IX, wurde gesandt an Minifibers, Inc. of Weber City, Virginia, und wurde in 3,43 mm geschnitten, der kürzeste Stapel, den Minifibers schneiden konnte. Minifibers, Inc. ist Industriespezialist im Schneiden kurzer Stapellängen.

Minifibers berichtete, daß 3,43 mm so kurz ist, wie sie Stapel schneiden können und sie berichteten auch, daß das 3,43mm-Produkt Faserlängen hatte im Bereich zwischen 3,17 mm und 3,68 mm.

Die 3,43 mm-geschnittene Faser wurde benutzt, um eine Mischung herzustellen, wie beschrieben in Beispiel IX (außer daß der 3,43 mm-einheätliche Stapel ©rietst wurde), die die Grund-

235541 .2

- 26 -

schicht in einem verstärkten Dichtungsprodukt hoher Dichte sein sollte. Diese Mischung erschien etwas einheitlicher als die Mischung aus Beispiel IX, aber es wurden hin und wieder lange Fasern entdeckt (anscheinend verknäulten sich die in 6,35 mm und 3,4 3 mm geschnittenen Fasern zusammen im Mischungsprozeß und bildeten in der Mischung ein Garn). Beim Folienprozeß war die Mischung,die 3,43 min-Stapel enthielt, etwas gleichmäßiger verteilt, aber im allgemeinen war sie ähnlich wie die 6,35 mm-Stapel ausgeführt, d. h. eine annehmbare Folie konnte nicht hergestellt werden.

Beispiel XI

Auf einen Strang homopolymerer Acrylfaser mit einer totalen Denierzahl von 700 000 und einer durchschnittlichen Denierzahl pro Faden von 21, wobei die Fäden 3 % Kräuselung und annähernd 80 % des normalen textlien Zuges hatten und 0,1 % vom Gewicht der Faser an wasserlöslicher Textilappretur darauf hatten, wurde Feuchtigkeit auf die Faser aufgebracht durch Anwendung einer typischen Nebelkammer, wobei das entstehende Feuchtigkeitsniveau ungefähr 4 % vom Gewicht der Faser betrug. Nach dem Befeuchten der Faser wurde die Faser in den Einfülltrichter einer Buss-Condux CS-300/400-4-Schneidemaschine gebracht mit einer Rate von 1,8 kg/Min. Die Buss-Condux-Maschine war ausgestattet mit einem Sieb, das rhombische Löcher hatte, wobei die Löcher 23,8 mm χ 7,9 mm (von Spitze zu Spitze) groß waren und eine freie Oberfläche von 67 % hatten. Der produzierte Ministapel wurde analysiert durch die Rotap-Siebmethode und die Resultate waren folgende:

- 27 -

Sieb dichte Maschenweite in rom)	% des totalen Proben- ' --ι, ·?': - ,·· > · --^A-;-. - gewichts
4,7	23,33
1,2	8,75
0,4	13,04
0,2	19,01
0,07	28,09
0,045	7,21
Pfanne	0,25

Das Ministapelprodukt wurde benutzt, um eine Grundschichtmischung herzustellen durch das normale Verfahren wie 0bj$n offenbart. Die Mischung wurde benutzt, um verstärktes Dichtungsmaterial hoher Dichte auf einem Zweiwalzenfoliengerät herzustellen, wie oben beschrieben. Aus dem Grundschichtgemisch konnte eine Folie geformt werden und die Festigkeitseigenschaften der Folie erwiesen sich als einwandfrei. Das Verhältnis von Faser zu Kautschukgewicht war höchstens etwa 1,0. Verglichen mit annehmbaren Festigkeitsniveaus für Dichtungsmaterial hoher Dichte hatte das Produkt eine sehr geringe Zugfestigkeit und der Faseranteil an dem Produkt war geringer als erwünscht.

Beispiel XII

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser mit einer durchschnittlichen Denierzahl pro Faden von 21, wobei die Fäden 3 % Kräuselung und annähernd 80 % des normalen textlien Zuges hatten und 0,1 % vom Gewicht der Faser an wasserlöslicher Textilappretur darauf hatten, hatte Feuchtigkeit auf die Faser aufgebracht durch die Anwendung einer typischen Nebelkammer, wobei das entstehende Feuchtigkeitsniveau annähernd 4 % vom Gewicht der Faser betrug. Nach dem Befeuchten der Faser wurde die Faser in den Einfülltrichter einer Buss-Condux CS-300/400-4-Schneidemaschine eingefüllt mit einer Rate von 1,8 kg/Min. Die Buss-Condux-Schneidemaschine war ausgestattet mit einem Sieb, das

235541 2

- 28 -

quadratische Löcher hatte, deren Größe 3 mm χ 3 mm betrug, und mit einer freien Oberfläche von 31,5 %.Der produzierte Ministapel wurde analysiert durch eine Rotap-Siebanalyse (oben) und lieferte die folgenden Ergebnisse:

Sieb (lichte Maschenweite in mm) % des totalen Probengewichts

1,2 0,Q5 ,-.." ,.,

0,4 2,47

0,2 35,^3

0,07 51,94

0,045 8,09

Pfanne 1,00

Das Ministapelprodukt wurde benutzt, um ein Grundschichtgemisch herzustellen durch die übliche Prozedur wie oben beschrieben. Die Mischung wurde benutzt, um ein verstärktes Dichtungsmaterial hoher Dichte herzustellen auf einem Zweiwalzenfoliengerät wie oben beschrieben.

Das Grundschichtgemisch wurde benutzt in Übereinstimmung mit der allgemeinen Prozedur. Die Mischung wurde auf einen Anfangsüberzug gegeben und es ergab sich, daß sie eine Folie formte, mit einem maximalen Verhältnis von Faser zu Kautschuk, das annähernd 3,0 betrug. Die Zugfestigkeit des resultierenden Produkts wurde als ausreichend betrachtet.

Beispiel XIII

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser mit einer durchschnittlichen Denierzahl pro Faden von 21, wobei die Fäden 3 % Kräuselung und annähernd 80 % des normalen textlien Zuges hatten, und 0,1 % vom Gewicht der Faser einer wasserlöslichen Appretur darauf hatten, hatte Feuchtigkeit auf die Faser aufgebracht iureh Anwendung einer typischen Nebelkammer mit

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einem resultierenden Feuchtigkeitsniveau von annähernd 4 % vom Gewicht der Faser. Nach dem Anfeuchten der Faser wurde die Faser in den Einfülltrichter einer Buss-Condux CS 300/ 400-4-Schneidemaschine eingebracht mit einer Rate von 1,8 kg pro Minute. Die Buss-Condux-Maschine war ausgestattet mit einem Sieb, das runde Löcher hatte mit einem Durchmesser von 4,8 mm und einer freien Oberfläche von 32,5 %. Der produzierte Ministapel wurde analysiert durch Rotap-Siebanalyse (oben) und lieferte die folgenden Ergebnisse:

Sieb dichte Maschenweite in mm) % des totalen Probengewichts

4,7 0,00

1,2 0,22

0,4 13,88

0,2 34,57

0,07 41,92

0,045 8,36

Pfanne 0,55

Das Ministapelprodukt wurde benutzt, um ein Grundschichtgemisch herzustellen durch die übliche Prozedur wie oben beschrieben. Das Gemisch wurde benutzt, um ein verstärktes Dichtungsmaterial hoher Dichte auf einem Zwei walzen foliengerät herzustellen, wie oben beschrieben.

Das Grundschichtgemisch wurde benutzt in Übereinstimmung mit der allgemeinen Prozedur, wie oben ausgeführt. Die Mischung wurde auf einen Anfangsüberzug gegeben und es ergab sich, daß sie eine Folie formte mit einem maximalen Faser-zu-Kautschuk-Verhältnis von annähernd 2. Die Zugfestigkeit des resultierenden Produkts ergab mit einem Durchschnitt größer als 2400 psi ein höheres Zugfestigkeitsniveau.

Beispiel XIV

Ein Strang von copolymerer Acrylfaser, hergestellt in Übereinstimmung mit 4er a.Ug§m.@.in§n Mithoäi Wi§ Qfeen b§§ghrie-

- 30 -

ben, enthielt ungefähr 90 % Acrylnitril, ungefähr 8 bis 9 % Methylacrylat und ungefähr 1 % anderes Material. Auf den Strang war keine Appretur auf die Faser aufgebracht, aber ungefähr 4 % Feuchtigkeit vom Gewicht der Faser war auf den Strang aufgebracht durch die Anwendung einer typischen Nebelkammer. Die Faser in dem Strang hatte ungefähr 21 Denier pro Faden und ungefähr 3 % Kräuselung und sie war nur 80 % von dem Betrag des Zuges gezogen, der angewendet wird auf denselben Strang, wenn die Faser für normale textile Verwendungen gebraucht wird. Der feuchte Strang wurde dann in den Einfülltrichter einer Buss-Condux CS 300/400-4-Maschine eingefüllt. Die Buss-Condux-Schneidemaschine war ausgerüstet mit einem Sieb, das runde Löcher mit 4,8 mm Durchmesser hatte und eine freie Oberfläche von etwa 32,5 %. Der produzierte Ministapel hatte eine relativ kleine Menge an oxidierten Acrylspänen, die entfernt wurden durch Sieben des Produkts, um die Späne vom Ministapel zu trennen. Der entstehende Ministapel wurde analysiert durch Rotap-Analyse und a: brachte die folgenden Ergebnisse:

Sieb (lichte Maschenweite in mm) % des totalen Probengewichts

4,7 0,53

1,2 0,23

0,4 9,74

0,2 28,30

0,07 45,41

0,045 14,41

Pfanne 0,25

Der oben beschriebene Ministapel wurde benutzt, um eine Dichtungsfolie hoher Dichte herzustellen nach der oben beschriebenen Methode.

Die Zugfestigkeit (Durchschnittswert) war ungefähr 8 % niedriger als bei der Dichtungsfolie aus Beispiel XIII, und der maximale Druck, den die Folie aushalten konnte, war ungefähr

- 31 -

10 % geringer als der maximale Rißdruck (rupture pressure), der von der Folie aus Beispiel XIII ausgehalten wurde.

Beispiel XV

Ein Strang copolymerer Acrylfaser, der in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen allgemeinen Methode hergestellt wurde, enthielt ungefähr 86 % Acrylnitril, ungefähr 8 - 9 % Methylacrylat, ungefähr 4 - 5 % Vinylbromid und ungefähr 1 % anderes Material. Die Fäden in dem Strang waren von einer durchschnittlichen Denierzahl von 21 und hatten 3 % Kräuselung und waren nur zu 80 % von dem Zug gezogen, der auf denselben Strang angewendet wird, wenn das Produkt für textile Ve£wen-.;,.. düngen gebraucht wird. Der Strang wurde geschnitten in Min4-stapel genauso wie in Beispiel XIV und,, die Späne wurden entfernt. Die Rotap-Analyse des Ministapels ergab folgende Er·*· gebnisse:

Sieb (lichte Maschenweite in mm) % des Probengewichts

4,7 0,32

. 1,2 0,85

0,4 23,51

0,2 36,27

0,07 29,63

0,045 8,73

Pfanne 0,22

Der oben beschriebene Ministapel wurde benutzt, um eine Dichtungsfolie hoher Dichte herzustellen wie in Beispiel XIV. Die Zugfestigkeit (Durchschnittswert) war ungefähr 4 % niedriger als bei der Dichtungsfolie aus Beispiel XIII, während der maximale Rißdruck, den die Folie aushalten konnte, ungefähr derselbe war wie bei der Folie in Beispiel XIII.

35541 2

- 32 -

Beispiel XVI

Ein Strang Modacrylfaser, der in Übereinstimmung mit der allgemeinen Methode wie oben beschrieben hergestellt wurde, enthielt ungefähr 83 - 84 % Acrylnitril, ungefähr 10 - 11 % Methylacrylat, ungefähr 4 - 5 % Vinylbromid und ungefähr 1 % anderes Material. Die Fäden in dem Strang waren von einer durchschnittlichen Denierzahl von 21 und hatten ungefähr 3 % Kräuselung und waren gezogen zu ungefähr 80 % des Zuges, der angewendet wird auf denselben Strang, wenn das Produkt verwendet wird für textile Verwendungen. Der· §%i?^;aBg wurde in Mini*· stapel geschnitten, genauso wie in Beispiel XIV,und die Spätje wurden entfernt. Die Rotap-Analyse des Ministapels ergab die folgenden Ergebnisse:

Sieb (lichte Maschenweite in mm) % des Probengewichts

4,7 0,11

1,2 1,52

0,4 23,45

0,2 38,37

0,07 27,87

0,045 7,47

Pfanne 0,07

Der Ministapel wurde benutzt, um eine Dichtungsfolie hoher Dichte herzustellen, wie beschrieben in Beispiel XIV. Die Zugfestigkeit (Durchschnittswert) war ungefähr 2 % größer als die Zugfestigkeit der Folie, die in Beispiel XIII hergestellt wurde, während der maximale Rißdruck, den die Folie aushalten konnte, ungefähr 50 % niedriger war als der maximale Rißdruck, den die Folie aus Beispiel XIII aushalten konnte.

Beispiel XVII

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser, 21 Denier pro Faden, wurde in einer Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidemaschine ge-

ϊ I

schnitten. Vor dem Schneiden wurde auf den Strang 0,1 % des Gewichts der Faser an wasserlöslicher Appretur aufgebracht und 3 - 4 % des Gewichts der Faser an Feuchtigkeit auf die Oberfläche der Faser aufgebracht mit Hilfe einer konventionellen Nebelkammer. Die Faser war nicht absichtlich gekräuselt und wurde zu 80 % des Normalen gezogen. Die Buss-Condux-Schneidemaschine war ausgerüstet mit einem Sieb, das quadratische Öffnungen der Größe 8 mm χ 8 mm hatte. Der Betrag des Luftstroms war ungefähr 20 mVMin. Der Strang wurde in den Einfülltrichter.der Maschine eingefüllt mit 108,8 kg pro Stunde, der Strang hatte, e^nj^/^a^e,,J)ei}IsiT"·.·.; . zahl von ungefähr 700 000. Die durchschnittliche Faserlänge dieses Ministapels war ungefähr 1,6 mm und die Verteilung Faserlänge wurde bestimmt durch Rotap-Analyse wie oben beschrieben. Die Rotap-Analyse ergab:

Sieb (lichte Maschenweite in mm) % des totalen Probengewichts

4,7 ' 0,00

1,2 0,22

0,4 14,90

0,2 26,39

0,07 45,24

0,045 10,89

Pfanne 0,18

Eine 21 g-Probe des oben beschriebenen Ministapels wurde zu 400 g Steinkohlenteer zugegeben und die Mischung wurde von Hand gerührt 5 bis 10 Minuten lang (das Rühren wurde einfach mit einem Glasstab durchgeführt).

Als Kontrolle wurden 21 g von trockenem Asbest (Johns Manville Company grade 7MF5) gemischt mit 400 g Steinkohlenteer, das Rühren geschah 5 bis 10 Minuten lang unter Benutzung eines Glasstabs.

Drei Pro.h§n, wu,r.<|§n tuj ntbtntininäiE litg§nä§ Oberflächen von

34 -

gebrauchtem Asphaltpflaster aufgebracht, das verschieden große Risse hatte. Ein Pinsel wurde benutzt, um für einen gleichmäßigen Überzug zu sorgen. Die Ministapel-Steinkohlenteer-Mischung und die Asbest-Steinkohlenteer-Mischung wurden auf die Oberfläche des Asphalts gebracht und blieben zuerst intakt. Eine Probe von reinem Steinkohlenteer wurde auch auf den Asphalt aufgebracht und sie rann einen kleinen Abhang hinunter, was die anderen beiden Proben nicht taten.

Drei Tage später wurde die Oberfläche für den Verkehr freigegeben. Die Ministapel-Steinkohlenteer-Probe hielt recht gut aus, wenn nicht besser als die Asbest-Steinkohlenteer-Probe, während die Probe, die nur Steinkohlenteer enthielt, bald abgetragen war.

Beispiel XVIII

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser ähnlich dem Strang,der in Beispiel XVII benutzt wurde, wurde in Ministapel geschnitten durch denselben Prozeß, wie in Beispiel XVII beschrieben. Der Ministapel, der durch Rotap-Analyse analysiert wurde, ergab die folgenden Ergebnisse:

Sieb (lichte Maschenweite in mm) % des totalen Probengewichts

4,7 0,03

1,2 0,21

0,4 11,75

0,2 35,60

0,07 43,03

0,045 8,42

Pfanne 0,29

Von dem oben produzierten Ministapel wurden zwei gleiche Teile genommen. Eine erste Probe wurde hergestellt, indem der eine Teil mit 99 Teilen seines Gewichts an Quikrete (eine Handelsmarke) Zementmischung kombiniert wurde. Eine zweite

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Probe wurde hergestellt, indem der zweite Teil mit 9 Teilen seines Gewichts mit Quikrete-Zementmischung kombiniert wurde. Wasser wurde zugegeben zu der ersten Mischung (1 % Ministapel) in derselben Menge wie Zement. Zweimal soviel Wasser pro Gewichtseinheit Zement wurde zu der zweiten Probe dazugegeben (10 % Ministapel). Eine dritte Probe von 100 % Zement wurde gemischt mit demselben Anteil Wasser pro Gewicht Zement wie in der ersten Probe, die dritte Probe wurde als Kontrolle benutzt.

Die nassen Mischungen wurden in Blöcke geformt in der'QrÖJJe ','.' von 76 mm χ 76 mm χ 25 mm. Die Blöcke wurden nach dem Erstarren an die Luft gebracht für ungefähr zwei Wochen, um weiter auszuhärten.

Nach zwei Wochen wurden die Blöcke wiederholt aus einer Höhe von 1,8 m auf das Zementpflaster fallengelassen. Die Probe mit 10 % Ministapel brach sofort auseinander. Bei der Probe aus 100 % Zement waren Ecken abgespalten oder abgebrochen. Die Probe mit 1 % Ministapel behielt ihre ursprüngliche Form und Struktur nach visueller Prüfung und konnte als verstärkt bezeichnet werden.

Beispiel XIX

Ein Strang homopolymerer Acrylfaser, der in Übereinstimmung mit der allgemeinen Methode, die oben beschrieben ist, hergestellt wurde, wurde in Ministapel geschnitten auf einer Buss-Condux CS 300/400-4-Schneidemaschine. Die Fäden in dem Strang hatten eine durchschnittliche Denierzahl von 15,2 und ungefähr 3 % Kräuselung und die Fäden waren 100 % des Zuges gezogen, der angewendet wird auf denselben Strang, wenn das Produkt für textile Anwendungen gebraucht wird. Der Strang enthielt 0,1 % des Gewichts der Faser an wasserlöslicher Textilappretur und ungefähr 4 % Feuchtigkeit des Gewichts der Faser, die durch die typische Methode der Nebelkammer beigebracht wurde. Der Strang wurde in den Einfülltrichter einer Buss-

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Condux-Schneidemaschine gebracht, die mit einem Sieb ausgerüstet war, das quadratische Öffnungen hatte der Größe 4 mm χ 4 mm, wobei das Sieb ungefähr 34 % freie Oberfläche hatte. Der Luftstrom durch die Maschine war ungefähr 38 m³/Minute.

Der Ministapel wurde benutzt, um eine Dichtungsfolie hoher Dichte herzustellen, wie beschrieben in Beispiel XIII. Die produzierte Folie war völlig zufriedenstellend.

Beispiel XX

Derselbe Ministapel, der in Beispiel XVIiI benutzt wurde, wurde benutzt, um Latexanstrich zu verstärken. Fünf Proben wurden bereitet unter Benutzung von Latex (Enterprise, Interior One Coat Latex Flat Wall Paint Nonyellowing White L758B) Wandfarbe. Die Proben enthielten 1, 2, 4, 6 und 10 % Ministapel, berechnet auf das totale Probengewicht. Ein überzug jeder Probe wurde auf eine saubere und unbehandelte Sperr- ....'.„, holzoberflache gebracht, mit Ausnahme der Probe mit 10 % Ministapel, die zu dick war, um sie aufzubringen. Nach dreitägigem Trocknen wurden die folgenden Ergebnisse beobachtet:

mit % Ministapel Beobachtungen

1 % Spuren von Fasern in der Farbe (uner

wünscht)

2 % · Spuren von Fasern in der Farbe (uner

wünscht)

4 % strukturierte Oberfläche (verstärkt)

6 % strukturierte Oberfläche (verstärkt)

Die Mischungen von 1 %, 2 %, 4 % und 6 % Ministapel mit Farbe führen dazu, daß eine verstärkte, bemalte Oberfläche entsteht, infolge der Incorporation von relativ starken Acrylministapelfasern, was durch nasse und trockene Abriebfestigkeitstests gezeigt wird.

Claims (13)

235541 2 28. 5. 82 AP B Gl F/235 541/2 - 37 - Erfindungsanspruch

1« Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials!*, worin ein Feststoff mit einem Grundmaterial gemischt wirdr, die Mischung dann behandelt wird!, um verstärktes Material zu bilden^ gekennzeichnet dadurchr, daß ein Feststoff gemischt wirdü der aus einem geschnittenen Feststoff mit kleiner^ höchst veränderlicher Größe besteht·, wobei der geschnittene Feststoff eine spezifisch kleine und höchst variable Größenverteilung hati^!, die einen verbesserten Grad an Mischung des Feststoffes mit einem Grundmaterial erlaubt·

2· Verfahren nach Punkt I^ gekennzeichnet dadurch¹, daß der Feststoff ein organischer Polymerfeststoff ist·

3« Verfahren nach Punkt I^ gekennzeichnet dadurch, daß der Feststoff ein synthetischer Polymerfeststoff ist·

4· Verfahren nach Punkt l·, gekennzeichnet dadurch¹, daß der Feststoff ein synthetischer organischer Polymepfestffcoff

5· Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials!« wobei ein faseriges Produkt mit einem Grundmaterial gemischt wird*; die Mischung gehärtet wird!, um ein verstärktes Pro-, dukt zu bildend gekennzeichnet dadurch!» daß ein faseriges Produkt!, das aus einen Minietapel besteht^ gemischt wird·

6« Verfahren nach Punkt 5Γ_β gekennzeichnet dadurchi« daß das faserige Produkt eine Synthstikfaser ist«

28, 5« 82

AP B Ol F/235 541/2

60 171/18

235541 2 .₃₈.

7« Verfahren nach Punkt S, gekennzeichnet dadurch!,, daß das faserige Produkt eine Acrylnitril enthaltende Faser ist«

8» Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials nach Punkt 5f» gekennzeichnet dadurch?, daß der Ministapel eine Verteilung der Längen hat*» so daß auf der Basis des Gewichts der Anteil des Ministapels mit Längen über der mittleren Länge größer ist als der Anteil des Ministapels mit Längen unter der mittleren Länge«

9« Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials nach Punkt 5** gekennzeichnet dadurch', daß der Ministapel eine Verteilung der Längen hati_e so daß auf der Basis des Gewichts der Anteil des Ministapels mit Längen unter der mittleren Länge größer ist als der Anteil des Ministapele mit Längen Ober der mittleren Länge»

10» Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials nach Punkt 5f.^:i gekennzeichnet dadurch« daß der Ministapel ein Produkt istKö das gemischt ist aus einem Produkt aus einmal geschnittener Faser mit mindestens einem Produkt aus zweimal geschnittener Fasen, wobei mindestens ein Produkt aus geschnittener Faser ein Ministapel ist«

11« Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials nach Punkt 10&, gekennzeichnet dadurch!?, daß mindestens eines der Produkte aus geschnittener Faser eine Faser von einheitlicher Länge ist und mindestens eines der Produkte aus geschnittener Faser ein Ministapel ist«

235541 2

28. 5_β 82

AP B OI F/235 541/2

60 171/18

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12« Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials nach Punkt 5r» gekennzeichnet dadurch!« daß das faserige Produkt eine homopolymere Acrylfaser ist«

13· Verfahren zur Herstellung verstärkten Materials nach Punkt 5j* gekennzeichnet dad ure hf» daß das faserige Produkt so geschnitten wird>_e daß von dem entstehenden Ministapel beim Test zwischen 2 und 20 % des Gewichts auf einem Sieb mit 0j£4 ram lichter Maschenweite zurückbleiben^ gemessen mit Rotap-Analyse«