<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung eines Asbestproduktes aus Asbestfasern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung'von Gegenständen aus Asbest ; d. h. solchen Gegenständen, die im wesentlichen aus Asbest bestehen oder die Asbest enthalten. Das Verfahren beruht auf der Erscheinung der Elektrophorese, die darin besteht, dass beim Durchgang eines Gleichstromes durch eine Dispersion elektrisch geladener Teilchen zwischen zwei Elektroden die Teilchen zur entgegen- gesetzt geladenen Elektrode hin gezogen werden, so dass sie dorthin wandern und sich auf dieser Elektrode ablagern.
Es ist bekannt, dass eine Dispersion sehr fein'dispergierte Teilchen enthalten muss, damit sie der Elektro-' phorese unterworfen werden kann. Die Teilchen sollen kolloid dispergiert sein, weil eine der Eigenschaften
EMI1.1
zugänglichpergiert werden kann. Beim erfindungsgemässen Verfahren werden Dispersionen anodisch abscheidbarer Teilchen von Asbest verwendet und es können dieselben Anteile von nicht kolloid dispergierten Asbestfasern sowie auch von andern Komponenten enthalten, die nicht aus Asbest bestehen und entweder kolloid dispergiert sind oder sich bloss in einem innigen Gemisch mit den übrigen Komponenten befinden.
Damit eine Dispersion für das erfindungsgemässe Elektrophoreseverfahren geeignet ist, müssen die in ihr dispergierten Asbestfasern von einer Elektrode angezogen werden, sobald ein. 8trom. hindurchgeschickt wird : Ob eine bestimmte Dispersion diese Eigenschaft besitzt, kann leicht durch einen Versuch festgestellt werden.
Chrysotilasbest ist in verschiedenen Qualitäten im Handel, die sämtliche kolloid dispergiert werden können.
Fasern von trockenem Chrysotilasbest sind positiv geladen. Werden sie jedoch gespalten und mit Hilfe eines Dispersionsmittels für anodisch abscheidbare Teilchen (z. B. Seifen) in Wasser dispergiert, so erhalten ihre Oberflächen negative Ladungen (wegen der Adsorption einer Schicht negativ geladener Seifenanionen). Es wandern diese Fasern daher unter dem Einfluss eines Gleichstromes gegen die Anode.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht im wesentlichen darin ; dass die Dispersion zwischen zwei unter einer Spannungsdifferenz gehaltenen Elektroden querüber durchgeführt wird, wobei ihre Feststoff- komponenten zur Anode wandern, an dieser oder an einer ihren Weg zur Anode kreuzenden ionendurchlässigen Membran als Niederschlag gesammelt werden und dieser Niederschlag vom Rest der Dispersion kontinuierlich getrennt wird. Zu den Produkten, die auf diese Weise hergestellt werden können, gehören Blätter, Platten, Bänder und Garne, Membranen wie Glasfasergewebe, die mit Asbest überzogen oder imprägniert sind und Drähte sowie andere Gebilde mit elektrisch leitenden Oberflächen, die mit Asbest überzogen sind.
Es ist notwendig, die Dispersion beim Arbeiten nach dem erfindungsgemässen Verfahren zwischen den Elektroden hindurchzuführen, da andernfalls rund um die Elektroden herum lokale elektrolytische Wirkungen auftreten, die eine befriedigende Asbestabscheidung behindern.
Die Erfindung kann auf mannigfache Weise verwirklicht werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Niederschlag als zusammenhängender Körper kontinuierlich von der Anode abgezogen. Es wurde gefunden, dass es überraschenderweise möglich ist, Niederschläge von so grosser Nassfestigkeit zu erzeugen, dass dieselben bereits von der Anode abgezogen werden können, solange sich diese noch in der Dispersion untergetaucht befindet. Der Niederschlag kann aber auch auf der Anode oder-Membran gebildet und dort als beständiger Überzug belassen oder abgezogen werden.
EMI1.2
sollen lange Fasern verwendet werden. Es wurde überdies gefunden, dass es zur Erzielung einer guten Nassfestigkeit erforderlich ist, zusammen mit'dem Asbest ein Bindemittel abzuscheiden.
Dieses Binde-
<Desc/Clms Page number 2>
mittel ist für die Trockenfestigkeit des Endproduktes nicht erforderlich wie sich aus der Tatsache ergibt, dass ein unter Verwendung eines Bindemittels hergestelltes Produkt seine Festigkeit beibehält, wenn die organische Substanz durch Extraktion mit einem Lösungsmittel oder durch Erhitzen auf 4500 C aus demselben entfernt wurde. Daraus kann geschlossen werden, dass die ausserordentlich feinen, stark aufgeschlossenen Asbestfasern durch ihre regellose Anordnung und Verfilzung dem Endprodukt seine Trockenfestigkeit geben können, eine Ansicht, die durch das Ergebnis einer elektronenmikroskopischen Untersuchung solcher Niederschläge gestützt wird.
Es wurde gefunden, dass die Fasern in derjenigen Richtung orientiert sind, in welcher die Dispersion fliesst und dass insbesondere irgendwelche nicht vollständig ausgeschlossenen Faserbündel parallel zueinander liegend niedergeschlagen werden. Dies erklärt die grossen Festigkeitsunterschiede bei elektrophoretisch niedergeschlagenen Asbestprodukten in Richtungen, die in rechten Winkeln zueinander liegen. Die Festigkeiten sind in der Richtung sehr viel grösser, in der das kontinuierlich niedergeschlagene Material abgezogen wurde und in der die groben Fasern nach dem Augenschein ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung
EMI2.1
mittel für anodisch abscheidbare Teilchen eine wasserlösliche Seife verwendet. Während der Elektrophorese gehen eine Elektrolyse und eine Elektroosmose vor sich.
Die Elektrolyse führt zu einer Verarmung an Kationen an der Anode und zu einer Steigerung der Azidität an derselben. Wenn die Anode während des Verfahrens nicht korrodiert, so werden durch Reaktion der entstandenen Säure mit der wasserlöslichen Seife freie Fettsäuren gebildet, die die Nassfestigkeit verbessern. Eine weit bessere Nassfestigkeit wird durch eine weitere wichtige Massnahme des erfindungsgemässen Verfahrens erhalten, nämlich durch die Verwendung einer Anode aus einem Metall, das während des Arbeitens infolge der vor sich gehenden Elektrolyse korrodiert. Ionen, die von einer solchen Anode in Lösung gehen, reagieren mit der wasserlöslichen Seife zu einer wasserunlöslichen Seife, die als ein Bindemittel wirkt. Die zur Verwendung als Anode bevorzugten Metalle sind Aluminium und Zink.
Es können aber Kupfer, Blei oder Eisen gleichfalls verwendet werden.
EMI2.2
besteht, die nicht unter Bildung von Ionen, die unlösliche Seifen bilden, korrodiert, wie beispielsweise Platin oder Kohlenstoff.
Obgleich die wasserlöslichen Seifen sowohl als Dispersionsmittel als auch als Ausgangsstoffe zur Bildung des Bindemittels dienen, ergeben sie doch nicht vollständig befriedigende Dispersionen, wenn sie als einzige Dispersionsmittel verwendet werden. Zur Herstellung der günstigsten Dispersion und zur Erzielung der besten Nassfestigkeit ist es vorzuziehen, ein Gemisch einer Seife und eines andern oberflächenaktiven Dispersionsmittels für anodisch abscheidbare Teilchen zu verwenden, wobei letzteres beispielsweise ein Alkyl-aryl Sulfonat, ein Alkylsulphosuccinat oder ein geschwefelte höherer Alkohol sein kann. Es wurde gefunden, dass ein besonders günstiges Gemisch aus 6 Teilen Seife und 1 Teil des andern Dispersionsmittels für anodisch abscheidbare Teilchen besteht.
Wo nicht anders bemerkt, verstehen sich Angaben in Teilen und Prozenten nachfolgend stets als auf. das Gewicht bezogen. Nachfolgend werden zwei Beispiele von Dispersionen für die Elektrophorese angeführt.
Beispiel 1 :
EMI2.3
<tb>
<tb> Leitungswasser <SEP> einer <SEP> Härte <SEP> von <SEP> etwa <SEP> 100 <SEP> TIM, <SEP> ausgedrückt <SEP> als <SEP> CaCO <SEP> (bei <SEP> 60 C) <SEP> 1000 <SEP> Teile <SEP>
<tb> Chrysotilasbest <SEP> (Canadian <SEP> Cassiar <SEP> A <SEP> 35, <SEP> Länge <SEP> etwa <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> mm). <SEP> 20 <SEP> Teile
<tb> Natriumdodecylbenzosulfonat <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> Teile <SEP>
<tb> Seife <SEP> (Natriumsalze <SEP> gemischter <SEP> Iangkettiger <SEP> Fettsäuren) <SEP> 7 <SEP> Teile
<tb>
Wenn diese Dispersion zusammen mit einer Anode aus Aluminium, Zink oder Kupfer verwendet wird, so erhält man eine gute Nassfestigkeit. Gleich gute Trockenfestigkeit kann erhalten werden, wenn die Anode aus Kohle oder Platin besteht.
Beispiel 2 : Die verwendete Dispersion enthält 2% Chrysotilasbestfasem (African C und G 3, Länge etwa 4, 5 mm) und 0, 3% Natriumdioktylsulphosuccinat. Diese Dispersion kann auf einer löslichen oder unlöslichen Anode niedergeschlagen werden, wobei das Produkt bis zu seiner Trocknung einer Abstützung bedarf Ein Vorteil dieser Dispersion liegt darin, dass der aus ihr hergestellte Niederschlag nur etwa 5% organische Substanz enthält.
Der Anteil an Fasern ist in der Dispersion gering und wird vorteilhaft in Abhängigkeit von der Stapellänge derselben gewählt. Bei langen Fasern wie solchen von Canadian Cassiar A 35 kann dieser Anteil
EMI2.4
In der Dispersion müssen nicht lediglich Asbestfasem enthalten sein. Vielmehr können in derselben einer oder mehrere weitere Stoffe dispergiert sein, die mit den dispergierten Fasern gleichsinnig geladen sind und elektrophoretisch abgeschieden werden. Im einzelnen kann die Dispersion Chrysodlasbestfasem
<Desc/Clms Page number 3>
und Teilchen aus einem polymeren Material enthalten. Der Anteil der polymeren Teilchen kann dabei zwischen einer sehr geringen und einer beachtlichen Menge liegen.
EMI3.1
mit einem Styrol-Butadien-Gummi oder mit Polytetrafluoräthylen hergestellt werden. Andere wertvolle Verbundstoffe mit einem Polymeren können durch gemeinsame Fällung von Asbest und einem thermoplastischen, heissfixierbaren oder kautschukartigen polymeren Stoff hergestellt werden.
Beispiele für geeignete polymere Stoffe sind Styrolgummi, Copolymere von Acrylnitril und Butadien, Copolymere von carboxyliertem Butadien und Acrylnitril, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Polyesterharze und verschiedene Gemische derselben.
Einige Beispiele von für die Elektrophorese geeigneten Dispersionen, die Teilchen aus polymeren Stoffen enthalten, werden nachfolgend angeführt.
EMI3.2
:sulphonat.
Aus dieser Dispersion wird ein Niederschlag erhalten, der aus etwa 34% Asbest, 57% Polyvinylchlorid und 9% Seifenverbindungen besceht.
Beispiel 4 : In dem Ansatz für die Dispersion gemäss Beispiel 3 wird das Polyvinylchlorid durch
EMI3.3
:persion), 0, 5% Natriumdioctylsulphosuccinat.
Aus dieser Dispersion werden Niederschläge erhalten, die etwa 35% Asbest, 63% Polytetrafluoräthylen und 2% andere organische Substanz erhalten. Diese Niederschläge stellen wertvolle Dichtungsmaterialien dar. Aus dieser Dispersion wird ein Niederschlag erhalten, der eine gute Trockenfestigkeit, jedoch eine geringe Nassfestigkeit aufweist und deshalb beim Ausbringen aus der Dispersion mit einer kontinuierlich bewegten Anode oder einem andern Träger unterstützt werden muss.
Die Dispersionen zeigen eine erstaunlich gute Toleranz für geladene oder ungeladene Teilchen und Fasern, die ihrerseits einer Elektrophorese zugänglich sind oder in einfacher Weise dadurch niedergeschlagen werden können, dass sie mechanisch von den niedergeschlagenen Fasern mitgerissen und auf diese Weise in den Niederschlag eingeführt werden. Beispiele von kolloid dispergierbaren Teilchen, die in diesem Sinne zugesetzt werden können, sind Bentonit, Ton, kolloide Kieselsäure und Graphit. Bentonit wirkt gleichzeitig auch als Dispergiermittel, obgleich er ohne gleichzeitige Anwesenheit eines weiteren Dispergiermittels für sich allein keine befriedigende kolloide Dispersion ergibt
EMI3.4
Diese Dispersion ergibt einen Niederschlag mit einer niedrigen Nassfestigkeit.
Wird Graphit zusammen mit dem Asbest kolloid dispergiert, so wird ein Produkt aus graphitiertem Asbest erhalten. Derartige Produkte sind an sich bekannt. Werden sie jedoch durch Imprägnierung hergestellt, so ist der Graphit weitgehend auf der Oberfläche konzentriert, während derselbe bei einem erfindunggemäss hergestellten Produkt in demselben gleichmässig verteilt ist. Beispielsweise können 20 Gew.-Teile Graphit der Dispersion gemäss Beispiel l in der Form einer kolloiden Dispersion zugesetzt werden.
Die Möglichkeit, ungeladene Komponenten mechanisch einzuführen, ist überraschend. Beispielsweise können 20 Gew. - Teile Glasfasern mit einer Stapellänge von 6, 35 mm der im Beispiel 1 beschriebenen Dispersion zugesetzt werden. Im allgemeinen können als Beispiele für Komponenten, die in der Form kolloid disperser Fasern eingeführt werden können, die unter. den Bedingungen der Elektrophorese in einer Dispersion wandern, Glasfasern (als Stapelfasern), Schlackenwolle und nicht kolloid disperse Asbestfasern, wie Fasern von Amosit oder Krozidolit oder auch von Chrysolit genannt werden.
Wenn ein und dieselbe Dispersion wiederholt zwischen den Elektroden hindurchgeführt wird oder diese sehr langsam passiert, so muss der Prozess naturgemäss in einem Stadium zum Stillstand kommen, wenn der gesamte Asbest aus der zwischen den Elektroden befindlichen Dispersion niedergeschlagen ist. Beim praktischen Arbeiten wurde jedoch gefunden, dass eine befriedigende Abscheidung bereits erzielt wird, ehe dieser Punkt erreicht ist. Andernfalls werden minderwertige Produkte erzielt. So kann beispielsweise eine befriedigende Abscheidung erreicht werden, wenn lediglich etwa 60% der Fasern, die ursprüng- lich in der Dispersion vorhanden waren, abgeschieden sind und es kann auf diese Weise zu einem schwerwiegenden-Verlust an Asbest kommen.
Um diesen Verlust zu vermeiden, ist es vorzuziehen, die Dispersion kontinuierlich durch den Behälter zirkulieren zu lassen und kontinuierlich oder diskontinuierlich aufzustärken. Die Ergänzung des Asbestes : erfolgt im wesentlichen in dem Ausmass, in welchem der Asbest niedergeschlagen wird, so dass mit Auslahme derjenigen Dispersion, die beim Abstellen des Verfahrens in der Vorrichtung verbleibt, eine voll- ; tändige Abscheidung des Asbestes und daher kein Verlust an demselben gegeben ist.
Wird die Dispersion im Kreidauf geführt und aufgestärkt, so soll die Ausbildung des Behälters die Mnz-Hchkeit Eeb : n, den Gehalt derselben an den Komponenten zf. bestimmen und die nötige Ergänzung
<Desc/Clms Page number 4>
vorzunehmen. Beim praktischen Arbeiten kann die Notwendigkeit einer Ergänzung oft durch den Augenschein beurteilt werden. Der Asbest ist natürlich die wichtigste Komponente der Dispersion, die ergänzt werden muss. Es werden aber auch andere Komponenten während der Elektrophorese verbraucht und es müssen daher auch diese ergänzt werden.
Während der Elektrophorese steigt der pH-Wert der Dispersion an, weil die Wassersto & ntwicklung an der Kathode und die Aufnahme von Säure durch den Niederschlag zu einer Erhöhung der Hydroxylionenkonzentration in der Dispersion führt. Die Ergänzung des Asbestes in der Dispersion sollte daher von einer Zugabe von Säure begleitet sein, um den pH-Wert der Dispersion im wesentlichen konstant zu halten. Wird keine Säure zugegeben, so kann eine befriedigende Absetzung des Asbestes unter Umständen zum Stillstand kommen.
Um eine Verunreinigung der Dispersion durch Ga : blasen, die an der Kathode entwickelt werden, zu verhüten, ist es oftmals vorzuziehen, dieselbe mit einer M. mbran, beispielsweise mit einem Nylongewebe, zu umhüllen, welches zwar den Ionen aber nicht den Gasblasen einen Durchtritt gestattet. Diese Kathodenmembran trennt die um die Kathode herum befindliche Flüssigkeit von dem Rest der Dispersion zwischen den Elektroden. Wird die Dispersion im Kreilauf geführt, so ist es vorteilhaft zu verhüten, dass diese Kathodennüssigkeit in die Dispersion zurückgelangt, da eine Entfernung der Kathodenflüssigkeit, die alkalisch ist, den Anstieg des pH-Wertes in der Flüssigkeit beträchtlich herabsetzt.
Das Dispersionsmittel wird während der Elektrophorese durch den Niederschlag aus der Dispersion herausgezogen, u. zw. insbesondere, wenn die Anode aus einem Metall besteht, das während des Verfahrens in Lösung geht und die Dispersion eine Seife enthält, da diese Seife sodann mit dem in Lösung gegangenen Metall unter Bildung eines organischen Bindemittels reagiert. Difpersionsmittel wird aber auch mit jeder Länge Kathodenflüssigkeit, die entfernt wird, aus der Dispersion abgezogen. Es ist daher erforderlich, die Dispersion auch hinsichtlich des Di persionsmittels aufzuharken. Wenn ein Gemisch
EMI4.1
ergänzt werden, da diese dann unter Seifenbildung reagiert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der pH-Wert der Dispersion durch eine einzige Zugabe'reduziert wird.
Es kann ein Gemisch von seifenbildenden Fettsäuren verwendet werden. Wenn die Dispersion ausser dem Asbest noch weitere dispergierte Komponenten enthält, beispielsweise einen polymeren Stoff, so werden auch diese, falls erforderlich, in der Dispersion ergänzt. In einzelnen Fällen wurde festgestellt, dass die Ergänzung etwa eines polymeren Stoffes in einem grösseren Ausmass erfolgen muss, als man auf Grund des Verhältnisses von Asbest zum polymeren Stoff, wie es in der ursprünglichen Dispersion bestanden hatte, erwarten würde.
Zur Aufstärkung kann eine Dispersion verwendet werden Es ist aber zu beachten, dass, falls die Zusammensetzung dieser Dispersion die gleiche ist wie die gewünschte Zusammensetzung der Dispersion im Behälter, die Notwendigkeit besteht, von einigen Komponenten zusätzliche Mengen zuzugeben, da diese während der Elektrophorese nicht in einem proportionalen Verhältnis verbraucht werden. Es wird vorgezogen, die Dispersion mit nichtdispergienen Komponenten aufzlstärken und diese durch Zirkulierenlassen der Dispersion in einem mit einer oder mehreren Pumpen ausgestatteten Kreislauf zu'dispergieren.
Die Pumpe oder die Pumpen sollen imstande sein, die zugegebenen Asbestfasem rasch zu dispergieren.
Da jedoch die beim erfindungsgemäss Verfahren verwendeten Dispersionen-nicht kolloid dispergierte Asbestfasern enthalten können, ist eine im wesentlichen vollständige kolloide Dispersion der zugegebenen Asbestfasern, ehe Anteile derselben zwischen die Elektroden gelangen, nicht erforderlich. Wenn eine gute Dispersion der zugegebenen Fasern schnell erreicht wird, so wird die Qiahtäl des Produktes nicht sehr beeinträchtigt, wahrscheinlich weil die Menge des zu irgendeinem Zeitpunkt zugegebenen Asbestes
EMI4.2
bestimmten Zeitpunkt immer nur eine geringe Menge frisch zugegebener Asbestfasern in der Dispersion der Elektrophorese unterworfen werden und die meisten Fasern zumindest genügend hoch dispergiert sind,
dass sie von kolloid dispergierten Fasern mitgerissen werden können.. Eine genügende Dispersion nicht dispergierter Komponenten, die zur Ergänzung zugegeben werden, kann gewöhnlich beim Durchgang durch eine einzige Dispersionspumpe, beispielsweise eine Zentrifugalpumpe, erzielt werden. Für eine noch vollständigere Dispergierung ist es erforderlich, mehrere Dispergierpumpen in den Kreislauf in Reihe einzuschalten.
Der Kreislauf, in welchem die zur Aufstärkung notwendigen Komponenten zugegeben und dispergiert werden, kann den Durchgang zwischen den Elektroden umfassen. Gewöhnlich ist es jedoch besser, die Durchflussmenge durch die Dispergierpumpe oder -pumpen gröBer zu machen als diejenige durch die Elektroden. Um eine Verdoppelung der Pumpen zu vermeiden, kann ein Teil der zirkulierenden Dispersion deshalb an einem Punkt des Dispergierkreislaufes, der unterhalb der Pumpe oder Pumpen gelegen ist, abgezweigt und zwischen den Elektroden hindurchgeleitet werden...
Die Raumform der Anode, auf welcher der Niederschlag gebildet wird, hängt vom gewünschten Produkt ab. Es kann sich um eine Platte von der für das Asbestblatt oder-band gewünschten Breite handeln. Um ein Abziehen des Produktes von der Elektrode zu erleichtern, ist es erwünscht, dass sich der Niederschlag lediglich auf derjenigen Obsnache der Elektrode bildet, die die Raumform des gewünschten Produktes hat. Um zusätzliche Abscheidungen zu verhüten, werden andere Teile der Oberfläche im allgemeinen abgedeckt. So kann beispielsweise eine Elektrode zur Herstellung eines Blattes oder Bandes in eine Ver-
<Desc/Clms Page number 5>
tiefung der Oberfläche einer grösseren Führungsplatte versenkt und das Ganze bearbeitet sein, so dass es eine flache Oberfläche aufweist.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann auf einer sehr dünnen
Elektrode eine Kaschierung aus nichtleitendem Material vorhanden sein. Hiefür ist ein geeigneter Stoff das Polymethylmethacrylat. Wenn die Platte jedoch zwei leitende Flächen aufweist und zwischen zwei
Kathoden oder im Inneren einer sie umgebenden Kathode angeordnet ist, so können auf beiden Flächen gleichzeitig Blätter oder Bänder hergestellt werden.
Eine besonders brauchbare Anode-ist ein rotierender Zylinder.
Wenn der Niederschlag keine ausreichende Nassfestigkeit erlangt hat, um ohne zu zerreissen abgezogen zu werden, so kann er auf einem biegsamen Band gebildet werden, das aus einer Membran bestehen kann, die über die Fläche der Anode, beispielsweise rund um eine rotierende Anode herum, gezogen wird oder die aus einem Metall besteht und deshalb selbst die Anode darstellt. Mit dem erfindungsgemäss : n Ver- fahren können auch Garne hergestellt werden. Dabei wird in einfacher Weise so vorgegangen, dass ein in der beschriebenen Weise hergestelltes Band oder ein Streifen aus einem in Streifen geschnittenen brei- teren Band gerillt wird.
Sobald der feuchte Niederschlag aus der Dispersion herausgezogen ist, ist es im allgemeinen nicht erforderlich, denselben besonders nachzubehandeln, wenn er eine gute Nassfestigkeit besitzt, da seine
Festigkeit beim Trocknen erhalten bleibt. Das Trocknen kann natürlich an der Luft erfolgen, auch wenn der Niederschlag aufgerollt wird. Der Trocknungsvorgang kann durch Erwärmen beschleunigt werden.
In ähnlicher Weise ist keine besondere Behandlung notwendig, wenn der Niederschlag einen durchgehenden Überzug auf einer Elektrode oder Membran bilden soll. Ist jedoch seine Nassfestigkeit gering, so wird er beim Austreten aus der Dispersion zu seiner Trocknung vorzugsweise erwärmt.
In der Zeichnung ist ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in den Fig. -l-und 34 veranschaulicht, während Fig. 2 ein Fliessschema darstellt.
Gemäss Fig. 1 wird ein schachtelartiger Behälter 1 aus einer Aluminiumanode 2 und einer Aluminiumkathode 3, die durch Distanzstücke 4 und 5 aus Isolierstoff getrennt sind, gebildet. Der Boden des Behälters wird von einem Quader 6 gebildet, der in seinem Inneren einen Hohlraum 7 aufweist, in welchen ein Zuführungsrohr 8 mündet und der mit einer Reihe von Durchlässen 9'mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht. Der Hohlraum ist mit einem Deckel 10 verschlossen, der zu Zwecken der Reinigung abgenommen werden kann.
An ihrer Oberkante ist die Kathode mit einem Überlauf 11 und in ähnlicher Weise die Anode mit einem Überlauf 12 ausgebildet. Anschluss3tücke 13 und 14 dienen für den elektrischen Anschluss der Anode bzw. der Kathode.
Bei der Ausübung des Verfahrens wird die Dispersion durch das Zulaufrohr in die Vorrichtung gepumpt, steigt durch die Durchlässe in den Behälter und zwischen der Anode und der Kathode hoch, wobei auf der Anode Asbest niedergeschlagen wird. Sobald der Niederschlag 15 die zu seiner Handhabung erforderliche Dicke erreicht hat, wird er an seiner Oberkante von Hand aus angehoben und unter einem Wischer 17 aus Gummi hindurch über eine Walze 16 gezogen. Von dort wird der Niederschlag von unten kommend
EMI5.1
M aufgezogenangetriebenen. Walze 19 gekuppelt und läuft in Lagern 20, die ein Aufsteigen derselben mit steigender Dicke des sich bildenden Wickels gestatten, so dass die Wanderungsgeschwindigkeit des von der Anode abgezogenen Bandes stets konstant bleibt.
Die Dispersion strömt über den Überlauf 11 und die Säure strömt über den Überlauf 12 ab.
Wir die Dispersion gemäss Beispiel 1 durch die Vorrichtung gemäss Fig. 1 bei einer Spannung von 100 Volt Gleichstrom zwischen den Elektroden geleitet, so entsteht ein Strom von etwa. 8 A und es kann ein Niederschlag von der Anode mit einer Geschwindigkeit von 1, 5 m/min eines Asbestpapieres von der Anode abgezogen werden, das nach dem Trocknen eine Dicke von 0, 038 bis 0, 05 mm besitzt.
Die Zugfestigkeit einer Probe dieses Papieres, gemessen in der Ziehrichtung, wurde mit 0, 854 kg/cm Breite gemessen.
Es versteht sich, dass zwischen dem Niederschlag und der Anode kontinuierlich eine Schicht aus saurer Flüssigkeit gebildet wird. Wenn dieser Säure zu der zwischen den Elektroden b. findlichen Dispersion ein Zutritt gestattet wird, so reagiert diese mit Dispersion unter Ausbildung eines Überzuges, der als sehr hinderlich für ein befriedigendes Arbeiten erkannt wurde. Wenn die Dispersion nicht im Kreislauf
EMI5.2
ein Entweichen der Säure aus dem Raum zwischen dem Niederschlag und der Anode zu verhindern. Dies geschieht durch den Niederschlag selbst, dessen Ränder durch ihre Berührung mit den Distanzstücken 4 und 5 aus Isolierstoff eine Absperrung der Säure bewirken.
Wenn die Dispersion nicht im Kreislauf geführt und aufgestärkt wird, ist es nicht möglich, sämtliche Fasern aus der Dispersion niederzuschlagen und es wird der Niederschlag weicher, da die Konzentration in der Dispersion wegen der Ausscheidung der Fasern abnimmt. Es ist daher erforderlich, die Länge der Anode auf diejenige einzuschränken, über welche der Niederschlag fest genug ist, um leicht abgezogen werden zu können. Für die oben beschriebenen Arbeitsbedingungen kann beispielsweise die Anode 2 m lang ausgebildet werden.
Fig. 2 zeigt ein Fliessschema für eine Vorrichtung, in welcher die Dispersion im Kreislauf geführt und aufgestärkt wird. In diesem Falle besteht die Vorrichtung aus einem Behälter 21, der ein grosses
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
ausgebildet sein, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Nach ihrem Durchgang zwischen den Elektroden gelangt die Dispersion in Ablaufgerinnen 28, das anschliessend an den Behälter ein starkes und in seinem nachfolgenden Teil 27 ein sehr geringes Gefälle besitzt und in den Behälter 21 an dessen oberem Rand mündet. Das Einschleppen von Luft in die Dispersion soll durchwegs auf einem Minimum gehalten werden,
EMI6.2
des Gerinnes mit einem sehr geringen Gefälle ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausführungsfbrm für den die beiden Elektroden enthaltenden Behälter der Fig. 2 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Bei dieser Vorrichtung ist eine zylindrische Anode 72 mit Begrenzungsscheiben Nr. 73 aus Isolierstoff drehbar in einen offenen Kasten 74 über einem von einer gekrümmten Kathode 75 gebildeten Trog eingesetzt. Eine trogförmige Zuführungskammer 76 erstreckt sich quer über den oberen Teil des Kastens unmittelbar oberhalb einer Kante 85 der Kathode und enthält-oberhalb eines Einlass- stutzen 77 ein geneigtes Leitblech 78.
Die von der Pumpe 24 durch den Einlasstutzen 77 zugeführte Dispersion strömt in gleichförmiger Geschwindigkeit rund um die untere Kante des Führungsbleches 78 und sodann über dieses und eine Verteilerkants 87, die von der oberen Kante des Führungsbkches gebildet wird, hinweg durch den Spalt zwischen der Anode und der Kathode.. Die Stromversorgung der Anode erfolgt über elektrische Anschlüsse durch die Lager 79, während der Kathode durch eine elektrische Leitung SO Strom zugeführt wird.
Eine Menge des in der Dif. perf. ion zwischen der Kathode und der Anode vorhandenen Asbestes wird als bandförmige Schicht 81 auf der Anode niedergeschlagen, während die Hauptmenge der Dispersion über eine Niveaukante 82, die von einer Kante der Kathode gebildet wird, in ein Ablaufgerinne M abfliesst. Sobald sich ein entsprechender Niederschlag auf der Anode gebildet hat, kann derselbe mit seinem Rand abgehoben und langsam aufwärtsgezogen werden. Der bandförmige Niederschlag wird sodann kontinuierlich und langsam aufwärtsgezogen, wobei durch diese Bewegung die Anode gedreht wird und fortlaufend einen Teil ihrer freien Oberfläche der Dispersion darbietet.
Säure, die sich in dem V-fö-migen Raum zwischen dem aufwärts bewegten bandförmigen Niederschlag und der Anode ansammelt, kann um die Kanten des Niederschlages herum in die Hauptmenge der Dis-
EMI6.3
der Dispersion. Beim Durchgang durch die. Pumpe 22 werden die gebildet-n Brocken aber wieder zerrissen und die Fasern erneut in der Dispersion dispergiert.
Irgendwelche anhaftende Klumpen sollen vom Niederschlag abgestreift werden und es kann erwünscht
EMI6.4
Es ist vorteilhaft, die Kathode mit einer Membran. 84 aus Nylongewebe zu umgeben, das zwar die Ionen, nicht aber die Gasblasen durchtreten lässt. Dies verhindert eine Verunreinigung der Dispersion durch das bei der Elektrophorese entwickelte Gas. Kathodenflüssigkeit, die zwischen der Membran und
EMI6.5
werden-Für die in Fig ; 3 veranschaulichte Vorrichtung war beispielsweise die Anode 72 17, 78 cm breit. Die Weite des Spaltes der Anode und der Kathodenmembran 84 betrug dabei 1, 27 cm.
Das Ausgangsvolumen einer Dispersion gemäss Beispiel 1 in dem Behälter und in den Kreislaufsystemen betrug insgesamt etwa 30 1, wobei die Dispersion auch eine genügende Menge, ungefähr 55 g, eines Gemisches von 65 Teilen Ölsäure und 35 Teilen Stearinsäure enthielt, denen zufolge ihr pH-Wert zwischen 8, 5 und 8, 7 lag. Dieser pH-Wert war für die aus Zink bestehende Anode der günstigste. Anode und Kathode wurden mit 5 A bei 15-20 V DC unter Strom gesetzt. Die Dispersion wurde kontinuierlich durch den Einlassstutzen 77 gepumpt und lief über die Niveaukante 82 in den Behälter 21 zurück. Nasses Asbestpapier wurde als Niederschlag an der Anode gebildet und abgezogen, zur Entfernung überschüssiger saurer Flüssigkeit abgequetscht und sodann getrocknet.
Diese Flüssigkeit wurde zur Unterstützung einer Regelung des pH-Wertes der Dispersion in den Tank zurückgeführt. Nach etwa 20 min konnte durch den Augenschein eine Veränderung des Aussehens der Dispersion im Behälter festgestellt werden, worauf mit der Aufstärkung derselben begonnen wurde. Diese Aufstärkung wurde durch Zugabe nicht dispergierter Asbestfasern, Ölsäure und Stearinsäure, Seife und Natriumdodecylbenzolsulfonat im jeweils notwendigen Ausmass vorgenommen. Es wurde 42 h lang kontinuierlich gearbeitet, während welcher Zeit ungefähr 1251 Dispersion zur Aufrechterhaltung des Niveaus derselben im Behälter zugegeben wurden (125 1 Dispersion wurden demnach zur Niederschlagsbildung verbraucht).
Es fielen ungefähr 65 1 Kathodenflüssigkeit an und es wurden 161 saure Flüssigkeit von dem erzeugten Papier beim Aufwickeln desselben abgequetscht.
3500 g trockenes Papier (0,1 mm dick) wurden erzeugt, die (nach dem Trocknen auf 1% Feuchtigkeit) 20-25% organische Substanz enthielten. Dies bedeutete, dass der Asbest aus der Dispersion zu 100% niedergeschlagen worden war.
Soweit der Niederschlag keine entsprechende Nassfestigkeit besitzt, lässt man einen Träger, der aus einer ionendurchlässigen Membran, beispielsweise einem feinmaschigen Nylongewebe, bestehen kann, rund um die drehbare Anode mitgehen, wobei sich der Niederschlag auf demselben ausbildet und entweder auf demselben verbleiben oder nach Trocknung von demselben abgezogen werden kann. Wie Fig. 4
<Desc/Clms Page number 7>
veranschaulicht, kann bei einer Ausführungsform die Anode so ausgebildet sein, dass um eine angetriebene Walze 64 aus Isolierstoff ein kontinuierliches biegsames Metallband 65 geführt ist. Dieses Band läuft auch über eine Walze 66, durch einen Trockner 67 und über eine weitere Walze 68. Der Niederschlag bildet sich auf dem Band 65 und wird nach dem Trocknen im Trockner 67 bei 69 abgezogen und auf eine Spule 70 aufgewickelt.
Es versteht sich, dass in diesem Fall das Band 65 die Anode darstellt und über Schleifkohlen 71 mit Strom versorgt wird.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, in welcher ein Kupferdraht 50 kontinuierlich mit Asbest überzogen wird, der eine fortlaufende Hülle bildet. Der Draht 50 wird von einer Spule 51 abgezogen und gelangt durch einen Fadenführer 52 zu einer Stromzuführung 53, und stellt von dort ab die Anode dar. Er gelangt dann abermals durch einen Fadenführer 54 und von da in einen Behälter 55. Der Boden 56 dieses Behälters besteht aus gewachstem Kork, durch den der Draht 50 hindurchgeführt ist. Die Wand des Behälters besteht aus einer mit plastischem Material beschichteten Aluminiumfolie 57, welche die Kathode darstellt und mit einem elektrischen Anschluss 58 versehen ist. Der Behälter 55 besitzt einen Einlassstutzen 59 und einen Auslassstutzen 60 für die Dispersion, die in demselben somit im Gegenstrom zum Draht fliesst.
Der überzoegene Draht, der oben aus dem Behälter austritt, wird durch ein Abstreifrohr 61 und durch eine Trockenkammer 62 geführt und auf einer Spule 63 aufgespult.
Eine geeignete Dispersion zur Beschichtung eines Drahtes gemäss Fig. 5 enthält 3% Chrysotilasbest- fasern (African HVL 4, Stapellänge ungefähr 2, 5 mm), 0, 75% Seife und 0, 12% Alkylarylsulphonat.
Eine der in Fig. 5 veranschaulichten Vorrichtung ähnliche Vorrichtung kann auch zur Herstellung eines Garnes aus einem mit Graphit überzogenem Papierstreifen, der die bewegliche Anode darstellt, verwendet werden. Asbestfasern sehr kurzer Stapellänge können zur Ausbildung der Hülle dieses Streifens verwendet werden und es kann das mit Asbest überzogene Papier zu einem Garn gedrillt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
EMI7.1
Komponenten oder für sich allein als durch Elektrophorese anodisch abscheidbare Teilchen in einer Dispersion befinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion zwischen zwei unter einer Spannungsdifferenz gehaltenen Elektroden hindurchgeführt wird, wobei ihre Feststoffkoinponenten zur Anode wandern, an dieser oder an einer ihren Weg zur Anode kreuzenden ionendurchlässigen Membran als Niederschlag gesammelt werden und dieser Niederschlag vom Rest der Dispersion kontinuierlich getrennt wird.