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Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus Kunstschwämmen aus Viskose.
Bei den bisher bekannten Verfahren zur Her- stellung von Viskoseschwämmen wird die Koa- gulation der Mischungen aus Viskose, Fasern und
Porenbildnern in der Regel entweder durch An- wendung hoher Temperaturen oder chemischer
Fällungsmittel erreicht. Beide Verfahrensarten sind mit Nachteilen behaftet, insbesondere ist der
Wärmeaufwand beim thermischen Verfahren hoch.
Auch lassen die Festigkeitseigenschaften der Pro- dukte zu wünschen übrig.
Durch Versuche wurde überraschenderweise gefunden, dass Gebilde hoher Festigkeit aus
Viskoseschwämmen erhalten werden, wenn zur
Herstellung der Rohmassen Viskosen hoher Vis- kosität, entsprechend Kugelfallzeiten von nicht wesentlich unter 100 (Stahlkugel-Durchmesser 1/8 Zoll, Gewicht der Kugel 0-1288, Fallhöhe 200 mm) und Hottenrothgraden nicht wesentlich unter 50 benutzt werden, die aus Viskose, wasserlöslichen Porenbildnern und fallweise mit Zusätzen von Fasern bestehenden rohen Gemische auf Unterlagen oder in Formen bei normalen, oder erhöhten, unter 1000 C liegenden Temperaturen bis zur Formhaltung entsprechend lange einer Vorkoagulation unterworfen werden, worauf die Gebilde gegebenenfalls nach dem Entfernen aus den Formen,
durch an sich bekannte Zeitund/oder Temperaturanwendung fertigkoaguliert und die wasserlöslichen Anteile mit geeigneten Lösungsmitteln z. B. Warmwasser ausgewaschen werden. Geeignete Viskosen werden aus nicht vorgereiften Alkalicellulosen erhalten. Bei Verwendung von Glaubersalz als Porenbildner ist es zweckmässig, die Temperaturen während des Vorkoagulierens dauernd unter etwa 32 C zu halten.
Das Verfahren gestattet die Herstellung von vielgestaltigen Gebilden, insbesondere auch in mehrteiligen Formen. Es kann mit besonderem Vorteil auch so durchgeführt werden, dass die rohe Schwammasse in beliebigen Formen nur so lange altern gelassen wird, bis Verfestigung eingetreten ist und die Gebilde ohne Schaden aus den Formen entfernt werden können. Die unfertigen Schwammgebilde können dann ausserhalb der Formen durch Anwendung entsprechender Alterungszeiten oder Hitzeeinwirkung bzw. Anwendung chemisch wirkender Fällungsmittel fertigkoaguliert werden. Diese Arbeitsweise bietet grosse wirtschaftliche Vorteile.
Es ist bekannt (siehe österreichische Patent- schrift Nr. 118244), dass, je frischer die Viskose ist, um so wirksamer die Salzgemische im Sinne der
Basenbildung sein müssen. Das gegenständliche
Verfahren benutzt sehr junge Viskosen, die aber zufolge ihrer Herstellung aus ungereiften Alkali- cellulosen eine beträchtliche Viskosität besitzen, wobei überraschend ist, dass dennoch die Koagu- lation unter milden Bedingungen vorgenommen wird, was aus keiner vorhergehenden Literatur- stelle hervorgeht. Aus der österr. Patentschrift
Nr. 67697 ist weiters bekannt, ein Ausschmelzen der Porenbildner bei der Koagulation der
Schwammasse vorzunehmen. Aus dieser Patentschrift kann jedoch nicht entnommen werden, dass das Fertigkoagulieren und Ausschmelzen der Porenbildner an den formhaltenden vorkoagulierten Gebilden, also auch ausserhalb der Formen vorgenommen werden kann.
Es ist dies ein grosser Vorteil, da auf diese Weise eine bessere Ausnutzung der Formen möglich ist.
Das Herauslösen der Porenbildner aus den fertigen Schwammgebilden kann mit Wasser, vorteilhaft mit warmem Wasser von 30 bis 100 C, vorgenommen werden. Es werden dabei gleichzeitig aus der Viskose stammende Alkalien und Schwefelverbindungen entfernt. Zur völligen Entfernung alkalischer Stoffe ist es zweckmässig, dem Auswaschvorgang eine Nachbehandlung mit angesäuertem Wasser anzuschliessen. Mit Vorteil kann aber auch so verfahren werden, dass das Herauslösen der Porenbildner mit das Fertigkoagulieren der Viskose bewirkenden verdünnten Lösungen von geeigneten Säuren und/oder Salzen, beispielsweise mit sauren Abwässern, bei gewöhnlichen oder erhöhten Temperaturen vorgenommen wird. Auf diese einfache Weise wird das Herauslösen der Porenbildner fallweise mit einem Neutralisieren des Viskosealkalis und einem Fertigkoagulieren der Viskoseanteile verbunden.
Durch den Gehalt von geringen Mengen Säure und/oder Salzen im Lösewasser wird gleichzeitig verhindert, dass nicht völlig koagulierte Viskose in der warmen Flüssigkeit wieder in Lösung geht.
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Das Verfahren ist einfach durchführbar und bietet wegen des geringen Wärmeaufwandes und der guten Gebrauchseigenschaften der fertigen
Kunstschwammgebilde vielfache wirtschaftliche
Vorteile.
Ausführungsbeispiele :
1. Eine Viskose von der Zusammensetzung 5. 04% Cellulose, 3. 65% Gesamtalkali und 1-82%
Schwefel, einer Hottenrothreife von 50 und einer Kugelfallviskosität von 118, hergestellt aus einer nicht vorgereiften Alkalicellulose, wird zuerst mit 1 Gew.-% Zellwolle, Einzelfadentiter 15 denier, Stapellänge 25 M ? K und zusätzlich mit der doppelten Gewichtsmenge gekörnten
Glaubersalz von 48-6% Wassergehalt gut durchgemischt. Das Gemisch wird in eine eiserne Form gebracht und darin bei einer Temperatur von 20 C 48 Stunden stehen gelassen. Die verfestigte Masse wird hierauf aus der Form entfernt und auf einer geeigneten Unterlage bei 300 C weitere 3 Tage altern gelassen. Das rohe Schwammgebilde wird dann fallweise in Stücke brauchbarer Grösse zerschnitten.
Hierauf werden die Gebilde etwa 30 Minuten in Wasser von 95 C eingelegt, gut ausgewaschen und mit angesäuertem kalten Wasser, das pro Liter 3 g Schwefelsäure enthält, sowie mit reinem Wasser nachgewaschen. Die entstehenden Kunstschwämme zeigen neben guten elastischen Eigenschaften grosse Saugfähigkeit und Festigkeit.
2. Ein Gemisch aus Viskose mit einer Kugelfallviskosität von 200, Fasern und Porenbildnern in dem in Beispiel 1 angegebenen Mengenverhältnissen wird in eisernen Formen bei einer Tempe- ratur von 32 C 24 Stunden lang altern gelassen.
Nach Entfernen der Gebilde aus den Formen werden diese weitere 24 Stunden in einer Luft- atmosphäre einer Temperatureinwirkung von
50 C ausgesetzt. Sie werden sodann mit einem 300 C warmen Abfallspinnbad, enthaltend 20g
Schwefelsäure und 100 g Natriumsulfat pro Liter, wie solche in der Industrie der Viskosespinnfasern abfallen, eine halbe Stunde nachbehandelt und sodann mit warmen Wasser mehrmals nach- gewaschen.