AT205733B - Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper 
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung poröser   Formkörper,   beispielsweise in Form von Folien, Platten oder Formstücken, unter Verwendung thermoplastischer Kunststoffe. Solche Körper können je   nach   der Art der verwendeten Ausgangsstoffe als Filter für Säuren und Laugen, für wässerige oder organische Lösungen, für Lebens- und Genussmittel, für die Filterung von Gasen, als Separatoren in Akkumulatoren und als poröse Trägerfolie oder Platte für chemische und physikalische Agentien und für viele andere Zwecke Verwendung finden. 



   Es ist bekannt, dass poröse Folien und Platten aus Kunststoffen durch Sintern von thermoplastischen Kunststoffpulvern durch Wärme und Druck, durch Herauslösen von Salzen aus einer geschlossenen Folie, durch Imprägnieren von Faservliesen mit Lösungen härtbarer Harze oder mechanisch durch Lochung von Folienbahnen mit Nadelwalzen oder durch elektrische Durchschläge hergestellt werden.

   Ferner ist es bekannt poröse   Formkörper,   beispielsweise in Form von Folien, Platten oder Formstücken, unter Verwendung thermoplastischer Kunststoffe herzustellen, wobei ein Gemenge, bestehend aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff in Pulverform und einem faserigen Zusatz so weit erwärmt wird, dass der Kunststoff die Fasern bindet.   Dem gegenüber besteht   die Erfindung darin, dass ein solches Gemenge, dessen nichtschmelzender Komponente bestehend aus faserigen und/ oder mehligen Zusätzen, chemisch und/oder physikalisch aktive Stoffe, beispielsweise Austauscherharze, Aktivkohle, Katalysatoren od. dgl.

   zugesetzt   werden können, bis   zum Schmelzen des thermoplastischen Stoffes, beispielsweise durch Strahlung, rasch erwärmt wird, wobei sich die Pulverteilchen des Kunststoffes in Tröpfchen umwandeln, jedoch nicht ineinanderfliessen, sondern zwischen sich winzige Hohlräume freilassen und dabei an den Teilchen der nichtschmelzenden Komponente, deren Anteil an der Gesamtmasse unter   50%,   bleibt, haften, worauf das so erzeugte poröse Gebilde rasch gekühlt wird, um ein Umsichgreifen der Verschmelzung zu verhüten, wonach gegebenenfalls der faserige Zusatz mindestens teilweise unter Verwendung eines Lö- sungsmittels entfernt wird. 



   Es kann dabei ein Gemisch eines thermopla- stischen Kunststoffpulvers mit mineralischen, pflanzlichen, tierischen und synthetischen Fasern oder/und Mehlen durch Wärme zu einem zusammenhängenden homogenen Gebilde verschweisst werden. Durch die Faser oder/und   Mehlbeigaiben   werden. bei der Wärmebehandlung, die ohne Druck erfolgen kann, bei der Herstellung von Folien, Platten und Formkörpern Poren offen gehalten, da die geschmolzenen Kunststoffteilchen an den Zusätzen hängen bleiben und nicht oder nur geringfügig ineinander verschmelzen.
Die Faser- und Mehlzusätze gemäss dieser Erfindung ermöglichen es, bei der Herstellung poröser Folien, Platten und Formgebilden aus thermoplastischen Kunststoffpulvern, z.

   B. aus Polyamiden, Polyolefinen und ähnlichen Kunststoffpulvern, die Temperatureinwirkung so weit zu steigern, dass unter denselben Bedingungen ohne Faserzusätze das Kunststoffpulver in eine kompakte Folie oder Platte verwandelt würde. Aus Pulvern schmelzbarer Kunststoffe, wie Polyolefine oder Polyamide, lassen sich durch den Zusatz von Fasern oder/und Mehlen schon durch Wärmeeinwirkung allein poröse Folien, Platten und Formgebilde herstellen. 



   Z. B. wird erfindungsgemäss ein Gemisch aus etwa   900/0     Polyäthylenpulver-mit   einem Molekulargewicht von 30 bis 50. 000 und einer Teilchengrösse von 10 bis 100 Mikron-und aus etwa.   10"/o   Zellstoffasern mit einer Faserlänge von 1 bis 3 mm, auf ein. glattes oder profiliertes endloses Band. beispielsweise durch Sieben, durch ein Rakel oder pneumatisch in einer Schichtdicke bis 1 mm aufgebracht. 



   Das mit dem Gemisch in zusammenhängender Lage beschickte Band wird durch eine Schmelzzone geführt, in der durch Wärmeeinwirkung, z. B. durch Strahler, das Polyäthylenpulver so rasch aufgeschmolzen wird, dass die Temperatur der Unterlage die Schmelztemperatur des Kunststoffes nicht wesentlich überschreitet, in diesem Fall etwa 1350C erreicht. 



   Durch die Zugabe der feinen Zellstoffasern zum Polyäthylenpulver werden die Kunststoffteilchen von den Fasern locker gehalten. Ver- 
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 verschiedene elektrostatische Aufladung von Fa- sern und Kunststoffpulver. Diese elektrostatische Aufladung der Fasern kann sowohl durch die Art der Beschickung, z. B. durch Sieben oder durch ein in bekannter Weise angelegtes elektrostatisches Feld hervorgerufen werden. Diese Aufladung trifft nicht nur im Falle des ZellstoffPolyäthylenpulvergemisches zu, sondern gilt für alle mineralischen, pflanzlichen, tierischen und synthetischen Fasern im Gemisch mit den verschiedenen thermoplastischen Kunststoffpulvern. Beim Entladen werden die Fasern senkrecht auf die Unterlage gerichtet.

   Rasch aufgeschmolzen, bleiben die winzigen Kunststofftröpfchen an den Fasern hängen und verschmelzen an den Berüh- rungsstellen und mit den Fasern zu einem zusammenhängenden elastischen Vlies, in dem die Faseranteile in der Hauptsache in der Richtung der Folien und Plattenstärke orientiert sind. Sie halten daher in der Hauptsache die Poren in Richtung durch die Folien und Platten offen. Nach der Schmelzzone wird z. B. mit kalter Luft gekühlt. 



   Die   Faser-oder/und Mehlbeigaben   verhindern nicht nur das Klarschmelzen des Kunststoffes, sondern sie verleihen den erschmolzenen porösen Folien, Platten oder Formkörpern in einem gewissen Grad ihre eigenen mechanischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften, wie Festigkeit, Biegsamkeit, Farbe, Katalysatorwirkung, Austauschkapazität und Benetzbarkeit. 



   Das Verfahren erlaubt es z. B. bei Verwendung von Strahlern als Wärmequelle poröse Folien und Platten in einer Stärke bis ungefähr 1 mm durch eine einzige   Beschickungs- und   Schmelzzone herzustellen. Durch Übereinanderschmelzen des Gemisches aus Fasern und Kunststoffpulvern in mehreren Lagen können poröse Platten in jeder Stärke hergestellt werden. 



   Die Kunststoffteilchen werden bei der Wärmebehandlung nicht nur untereinander, sondern auch mit den zugesetzten Fasern fest verbunden. 



   Die Art der Herstellung erlaubt es in die poröse Folie, Platte oder sonstigen Formkörper zusammen mit mineralischen, pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Fasern jedes feste chemische oder physikalische Agens, z. B. Katalysatoren, Austauscherharze (nach der Art von Ionenaustauschern) oder Aktivkohle selbst in Staubform einzubauen und ermöglicht in diesen Fällen eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit und leichte Trennbarkeit von Reaktionsgemisch. 



   So entstehen z. B. nach dem für das Gemisch aus Zellstoffasern und Polyäthylenpulver angegebenen Verfahren durch Zusatz von Austauscherharzen zur Wasserenthärtung zum FaserKunststoffgemisch poröse Trägerfolien und Plat- 
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 samkeit kommt. Dabei ist es hier möglich, die Austauscherharze in ihrer Körnung sehr klein zu halten, im angeführten Fall auch in einer Grösse von z. B. 20 bis 50 Mikron. 



   Werden die Trägerfolien und Platten in mehreren Lagen hergestellt, indem z. B. auf eine poröse Folie, die aus Zellstoffasern und Polyäthylengemisch erschmolzen wurde, eine oder mehrere Lagen eines Gemisches aus Zellstoffasern +   Polyäthylen-+   Austauscherharzpulver, und dar- über als dritte Lage ein Gemisch aus Zellstofffasern und Kunststoffpulver aufgeschmolzen werden, so besteht praktisch keine Begrenzung für die Grösse der zugesetzten festen chemischen oder physikalischen Agentien. 



   Das Verfahren lässt aber auch zu, dass durch Nachbehandlung z. B. mit Säuren aus den erschmolzenen porösen Folien, Platten und Formgebilden die Faser-oder/und Mehlanteile entfernt werden. Z. B. kann in einer aus Polyäthylenpulver + Zellstoffasern verschmolzenen Folie der Zelluloseanteil durch Hydrolyse mit   42"io   Sazsäure bei   00 C   entfernt und ausgewaschen werden. Auf diese Weise entstehen reine poröse Kunststoffolien, Platten und Formgebilde mit vergrössertem Porenvolumen, die im angeführten Fall z. B. gegen Säuren und Laugen vollkommen inert sind. 



   Für das Verfahren sind als Zusatz zum thermoplastischen Kunststoffpulver alle mineralischen Fasern wie Glaswolle oder Asbest, alle pflanzlichen Fasern wie Zellstoff oder Baumwollinters, alle tierischen wie Wolle und alle synthetischen Fasern, deren Schmelzpunkt oder Erweichungsbereich höher ist als der Schmelzpunkt der Kunststoffpulver und die daraus hergestellten Mehle verwendbar. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper, beispielsweise in Form von Folien, Platten oder Formstücken, unter Verwendung thermoplastischer Kunststoffe, wobei ein Gemenge, bestehend aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoff in Pulverform und einem fasrigen Zusatz so weit erwärmt wird, dass der Kunststoff die Fasern bindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemenge, dessen nichtschmelzende Komponente, bestehend aus fasrigen und ! oder mehligen Zusätzen, chemisch und/oder physikalisch aktive Stoffe, beispielsweise Aus'tau, - scherharze, Aktivkohle, Katalysatoren od. dgl.

   zugesetzt werden können, bis zum Schmelzen des thermoplastischen Stoffes, beispielsweise durch Strahlung rasch erwärmt wird, wobei sich die Pulverteilchen des Kunststoffes in Tröpfchen umwandeln, jedoch nicht ineinanderfliessen, sondern zwischen sich winzige Hohlräume freilassen und dabei an den Teilchen der nichtschmelzenden Komponente, deren Anteil an der Gesamtmasse unter 500/0 bleibt, haften, worauf das so erzeugte poröse Gebilde rasch gekühlt <Desc/Clms Page number 3> wird, um ein Umsichgreifen der Verschmelzung zu verhüten, wonach gegebenenfalls der faserige Zusatz mindestens teilweise unter Verwendung eines Lösungsmittels entfernt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemenge in elektrostatisch aufgeladenem Zustande der Erwärmung unterworfen wird.