Verfahren zur Herstellung von heisshärtenden Aminoplastpressmassen in korniger Form
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung heisshärtender Aminoplastpressmassen in körniger Form.
Hauptsächlich geeignet ist die vorliegende Erfindung zur Herstellung von Harnstoff li'ormaldehyd-und Melamin-Formaldehyd- pressmassen.
Bisher wurden Aminoplastpressmassen dadurch in körniger Form hergestellt, dass ein Aminoplastpresspulver in einer Mischmaschine nach Banbury verdichtet und das so erhaltene Material dann in einer mit umlaufenden Klingen versehenen Zerkleinerungsmaschine gekörnt wurde. Das so hergestellte körnige Material kann leicht gehandhabt werden, da es guten Fluss zeigt und nicht stäubt. Es kann leicht zu Tabletten verpresst oder, wenn gewünscht, direkt verformt werden. Nach diesem Verfahren kann aber nicht kontinuier- lieh gearbeitet werden, da die Mischapparatur nach Banbury auf einmal nur mit einer beschränkten Menge des Aminoplastpulvers beladen werden kann. Das hat zur Folge, dass oft ein ungleichmässiges Produkt erhalten wird und dass das Verfahren einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert.
Ferner wurde zur Herstellung von körni- gem Material mit begrenztem Erfolg auch eine Methode verwendet, welche darin besteht, dass ein Aminoplastpresspulver auf heissen Walzen erhitzt und hierauf durch Durehleiten durch einen Kalander zu blattförmigem Material, zu einem sogenannten Fell verformt wird. Hierauf wird das Fell von den Walzen entfernt und in einer mit umlaufenden Schneiden versehenen Zerklei nerungsmaschine gekörnt. Bei diesem Vorgang kann das Pulver entweder auf demselben Kalander, auf dem es zu einem Fell verformt wird, oder auf einem andern Kalander oder aber auch auf andere Weise erhitzt werden. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass das Aminoplastpulver nicht gleichförmig erhitzt wird und das Produkt deshalb nicht gleichmässig ist.
Ausserdem wird infolge der untersehiedlichen Dichtigkeit des Pulvers an verschiedenen Stellen der Walzen ein versehiedener Grad der Verdichtung erreicht. Der bedeutendste Nachteil liegt aber darin, dass das von den Walzen kommende Fell im Verhältnis zum Volumen eine sehr grosse Oberflächenausdehnung besitzt. Alles an der Oberfläche befindliche Material wird stärker verdichtet undloder weitgehender polymerisiert als das sich im Innern befin- dende Material. Das hat zur Folge, dass die aus einem solchen Fell hergestellten gekörn- ten Presspulver häufig Formlinge ergeben, welche ein ungleichmässiges Aussehen zeigen, was gelegentlich als Orangenhaut -Oberfläche bezeichnet wird.
Anstrengungen, diesen Nachteil dadurch zu überwinden, dass die Dicke des Felles erhoht und der auf die Rollen angewendete Druck vermindert wird, schlagen fehl, weil sich das Material entweder nicht richtig zu einem Fell verarbeiten lässt, oder weil es nicht in geeigneter Weise verdichtet wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist mm ein Verfahren zur Herstellung von kornigen. Aminoplastpressmassen, das die oben geschilderten Nachteile nicht besitzt.
Es besteht darin, dass ein fein gemahlenes Aminoplastpresspulver, während es in einem lockeren Zustande gehalten wird, und vorzugsweise unter Rühren, auf eine Temperatur von 45 bis 80 erwärmt, das erwärmte Pulver direkt in eine Brikettiermaschine gebracht und unter einem Druck von 340 bis 1700 Atmosphären zu Briketten geformt wird, welche ein Verhältnis von Oberfläehe zu Volumen besitzen, das kleiner ist als 10 : 1 ; und dass diese Briketts, solange sie noch warm sind, sogleich in ein körniges Material übergeführt werden, dessen Teilehen klein genug sind, dass sie durch ein Sieb von 2, 00 mm lichter Weite gehen, und dessen grösserer Teil nicht durch ein Sieb von 0, 177 mm lichter Weite geht.
Zweckmϯig wird hierauf das ge körnte Material auf eine Temperatur unter 45 abgek hlt.
Die nachfolgenden Beispiele, in welchen Teile Gewichtsteile bedeuten, sollen die Erfindung naher erläutern. Der in allen Fällen verwendete wässerige Formaldehyd ist das Handelsprodukt, das eine wässerige Lösung mit einem Gehalt von 37 Gewichtsprozent Formaldehyd darstellt.
Beispiel 1 :
Ein Presspulver, z. B. Pulver ¸A¯, dessen Herstellung im Anschluss an Beispiel 5 beschrieben ist, wird kontinuierlich in eine geeignete Heizapparatur, z. B. in einen mit Heizmantel versehenen drehbaren Ofen eingebracht und auf etwa 70 bis 75 erwärmt. Die Wärmezufuhr kann mittels eines beliebigen Heizmittels, wie Öl, erfolgen, das bei einer Temperatur von z. B. 90 bis 120 durch den Heizmantel des Ofens zirkuliert. Während des Heizvorganges muss das Pulver genügend bewegt werden, um möglichst gleichmässige Erwärmung zu erreichen und um örtliche ¯berhitzung zu verhindern. Ferner sollte das Pulver bewegt werden, um es in einem loekeren Zustand zu erhalten.
Das erwärmte Pul- ver wird aus dem Ofen direkt in eine auto matisehe Brikettiermaschine übergeführt, um hochverdichtete Briketts mit Abmessungen von ungefähr 23 X 13 X 2 cm herzustellen.
Die Brikettiermaschine, bei welcher der Druck mechanisch oder hydraulisch erzeugt werden kann, arbeitet vorzugsweise mit einem Druck von 340 bis 820 Atmosphären. Diese Briketts werden direkt in eine Zerkleinerungsmaschine befördert, z. B. in eine mit umlaufenden Klingen, wie sie f r die Körnung von Aminoplasten üblich ist. Das gekörnte Material wird dann auf unter 45 , vorzugsweise auf 25 bis 35 , abgekühlt. Dies kann durch Überleiten des kornigen Materials über eine wasserge- liühlte Platte erreicht werden. Es wird dann gesiebt, um diejenigen Teilchen, die ein Sieb ? von 0, 177 mm lichter Weite passieren, auszuscheiden.
Der ausgeseliiedene Anteil wird zwecks Wiederverwendung in die Arbeitsstufe vorgängig dem Erhitzen des Pulvers zurück- g Gegebenenfalls kann eine geringe Menge Schmiermittel dem gekörnten Material zugesetzt und mit ihm innig vermischt werden. Das so erhaltene körnige Material kann leicht tablettiert oder direkt geformt werden.
In beiden FÏllen erhalt. man Formlinge, welehe sehönen Glanz und eine glatte Oberfläehe aufweisen. Ausserdem ist das Produkt gleichmässig, weshalb man in der Lage ist, ohne e Schwierigkeit kontinuierlich zu arbeiten, sobald die geigneten Bedingungen für das Verpressen und die Menge des-benotigten gekörn- ten Materials festgelegt sind.
Beispiet 2 :
Ein Presspulver, z. B. das im Anschluss an Beispiel 5 besehriebene Pulver A , wird lrontimlierlieh in eine mit Heizmantel versehene Heizapparatur, welche mit einem R h rer von der Art eines Bandmisehers versehen ist, eingebracht. Das Erhitzen kann mit Hilfe eines Wärmeübertragungsmittels, wie z. B.
Íl, erfolgen, das bei einer Temperatur von etwa 120 bis 125¯ durch den Heizmantel zir- kuliert. Damit das Pulver nicht zusammen- ballt, darf es die Heizapparatur höchstens bis zur Hälfte füllen. Der Rührer wird genügend rasch gedreht, um das Pulver einerseits in einem lockeren Zustand zu halten md um es anderseits sorgfältig zu mischen. Dadurch wird gleichmässige Erwärmung erreicht und örtliche Überhitzung vermieden. Die Heizapparatur wird so eingestellt, dass sie Pulver von etwa 60¯ liefert. Das erwärmte Pulver wird direkt in eine Brikettiermaschine übergeführt, um hochverdichtete Briketts mit Abmessungen von 8, 9 X 17, 8 X 1, 6 cm herzustel- len. Der dabei angewendete Druck beträgt vorteilhaft etwa 680 AtmosphÏren.
Es werden weitgehend gleichmässige, stark verdichtete Briketts erhalten, welche direkt in eine mit nmlaufenden Klingen versehene, f r die Körnung von Aminoplasten bliche Zerkleine rungsmaschine eingebracht werden. Das ge körnte Material wird dann gesiebt, um die Teilehen, welche durch ein Sieb von 0, 177 mm lichter Weite gehen, und diejenigen, welche nicht durch ein Sieb von 2, 00 bis 2, 38 mm lichter Weite gehen, abzutrennen. Diese Anteile, welche nicht im Endprodukt enthalten sein d rfen, werden in den Arbeitsprozess zurückgeführt. Formlinge, welche aus gemäss diesem Beispiel gekörntem Material hergestellt werden, sind gleichmässig-und zeigen eine glatte, glänzende Oberfläche.
Beispiel 3 :
Ein Presspulver, z. B. Pulver B , dessen Herstellung im Anschluss an die Herstellung von Pulver Ao beschrieben ist, wird in der in den Beispielen I und 2 beschriebenen Weise behandelt. In beiden Fällen wird eine gekörnte Pressmasse mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten. Daraus hergestellte Formlinge besitzen schönen Glanz und gleichmässi- ges Aussehen.
Beispiel 4 :
Ein Presspulver, wie Pulver A , Pulver ¸B¯ oder Mischungen von Pulver A und Pulver B¯, z. B. eine Mischung aus 1 Teil Pulver A und 1 Teil Pulver B , wird nach dem Verfahren des Beispiels 1 behan delt, aber mit der Abänderung, dass die Briketts Abmessungen von etwa 10 X 5 X 1, 9 cm aufweisen. So hergestellte gekörnte Pressrnassen ergeben gute Formlinge.
Beispiel 5 :
Ein Presspulver, wie Pulver A , Pulver B oder Mischwgen von Pulver A und Pulver Bo, z. B. eine Mischung aus 4 Teilen Pulver < sA und 1 Teil Pulver ¸B¯, wird nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfah- ren behandelt, aber mit der Abänderung, dass die Briketts fast runde Scheiben von einem Durchmesser von etwa 2, 5 cm und einer Dicke von etwa 0, 95 cm sind. So hergestellte gekörnte Pressmassen ergeben gute und gleichmässige Formlinge.
Herstellung von Pulver Ao :
60 Gewichtsteile Ilarnstoff werden zu 11G Gewichtsteilen eines etwa 27 bis 30 warmen, wässerigen Formaldehyds zugefügt, dessen pH-Wert mit Triäthanolamin auf etwa 10 eingestellt wurde. Das Reaktionsgemisch wird dann 1 bis 3 Stunden auf etwa 30 bis 32 erwärmt. Der erhaltene Sirup wird filtriert, mit etwa 66 bis 68 Gewichtsteilen Alphacellu- lose gemischt, dann 1 bis 2 Stunden-in einer kontinuierlich arbeitenden Trocknungsapparatur bei einer Temperatur von etwa 80 bis 95 getrocknet und hierauf abgekühlt.
Das so erhaltene getrocknete Material wird, gege benenfalls zusammen mit der gewünschten Menge Schmiermittel, Härtungsmittel und Farbstoff, in eine Kugelmühle eingebracht.
Der Inhalt der Kugelmühle wird während des Mahlvorganges auf einer Temperatur von etwa 25 bis 30 gehalten. Wenn das Pulver genügend gleichförmig ist, das heisst nach 10 bis 20 Stunden, wird es ausgeladen und gesiebt. Das so erhaltene Pulver ist sehr fein, locker und schwierig zu handhaben.
Herstellung von Pulver ¸B¯:
126 Gewichtsteile Melamin werden in ein Reaktionsgefäss eingebracht, welches etwa 162 Gewichtsteile wasserigen Formaldehyd enthÏlt, und der p-Wert wird mit Natriumhydroxyd auf etwa 7, 5 bis 8, 5 eingestellt. Die Reaktionsmischung wird innert etwa einer 1/2 Stunde zum Sieden gebracht und während etwa 1/4 bis 3/4 4 Stunden am Rückfluss gekocht.
Der erhaltene Sirup wird auf etwa 60 abgekühlt und filtriert. Er wird dann mit etwa 80 Gewichtsteilen Alphacellulose gemischt, 1 bis 2 Stunden in einer kontinuierlich arbeitenden Trocknungsapparatur bei etwa 75 bis 80 getrocknet und dann abgek hlt. Das ge txoclmete Material wird, je nach dem Verwendungszweck für das Material, gegebenenfalls zusammen mit geeigneten Mengen Schmiermittel, HÏrtungsmittel und Farbstoff, in eine Kugelmühle eingebracht. Es wird bei etwa 25 bis 30 während 10 bis 20 Stunden gemahlen, dann ausgeladen und gesiebt, wobei ein feines, lockeres Pulver erhalten wird.
Die vorliegende Erfindung ist für alle heisshärtenden Aminoplastharze anwendbar, einschliesslich der Aminotriazin-Aldehyd-Harze, wie Melamin-Formaldehyd-Harze, Benzoguanamin-Formaldehyd-Harze, Acetoguanamin Formaldehyd-Harze, Dicyandiamid-Alde- hyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Mischharze, Thioharnstoff-Harnstoff-Formaldehyd-Mischharze, Dieyandiamid-Melamin-Formaldehyd Mischharze. Bei der, Herstellung der Presspul- ver können die verschiedensten f r Kunst- harze üblichen Härtungskatalysatoren zugesetzt werden, z. B.
Säuren, wie Phtalsäure oder Phtalsäureanhydrid, Maleinsäure, ferner Salze, wie Diammoniumphosphat, TriÏthanola. minphtalat. Die Pressmassen können mit al kalisch wirkenden Materialien, wie freiern Harnstoff, Melamin oder Hexamethylentetramin, gepuffert werden. Es können auch geeignete Schmiermittel, wie Zinkstearat, Calciumstearat, zugesetzt werden.
Als Füller wird vorzugsweise Alphacellu- lose verwendet. Es können gegebenenfalls aber auch verschiedene andere Füller zur Anwendung gelangen, wie HolzmehI, Papier-, Baumwoll-, Asbest-, Polyamid-, Glasfasern. Die Fasern können nicht nur als solche, sondern auch in Form von Geweben oder gesponnenen Fäden verwendel ; werden. In solchen Fiilleii werden die Gewebe oder Fäden gewöhnlich in verhältnismässig Ideine Stücke zerschnitten.
Den Pressmassen können auch beliebige geeignete Farbstoffe oder Pigmente zugesetzt werden, wodurch die Herstellung von Presslingen verschiedenster Färbung, von Pastelltönen bis zu Schwarz, ermöglicht wird.
Vorstehend sind bestimmte Typen von Heizapparaturen beschrieben worden, welche für die Erwärmung der Aminoplastpresspulver gemäss vorliegender Erfindung geeignet sind. Die Erwärmung kann aber auf beliebig andere Art erfolgen, sofern dafür gesorgt wird, dass das Pulver während des Erwär- mens in einem nicht zusammengeballten Zustand gehalten wird. Vorzugsweise sollte das Pulver während des Erwärmungsvorganges in Bewegung gehalten werden, um örtliche Uberhitzung zu vermeiden und um gleichmässiges Erhitzen der gesamten Pulvermenge auf die gewünschte Temperatur zu erzielen.
Das Pulver soll auf eine Temperatur von 45 bis 80 erwärmt werden. Die besten Ergebnisse werden bei Temperaturen in der Nähe von 70 erhalten, weshalb vorzugsweise im Temperaturbereich von 70 bis 80 gearbeitet wird. Es ist zu beachten, dass das erwärmte Pulver direkt in die Brikettiermaschine über- geführt werden muss, so dass es sich vor dem Brikettieren nicht abkühlt und seine durchgehend gleichmässige Temperatur beibehält.
Um gut verdichtete und gleichmässige Briketts zu erhalten, sollte die Brikettiermaschine mit einem möglichst hohen Druck betrieben werden. Es kommen vorzugsweise Drucke von etwa 680 bis 1000 Atmosphären in Betracht. Gegebenenfalls können aber auch Drucke bis hinunter auf 340 Atmosphären oder bis hinauf auf 1700 Atmosphären angewendet werden.
Von grosser-Wichtigkeit ist die Grösse der Briketts ; sie sollten so gross sein, als es unter den gegebenen Produktionsverhältnissen und den gegebenen Abmessungen der Brikettiermaschine überhaupt möglich ist. Auf keinen Fall soll das Verhältnis von Oberfläche zum Volumen grösser sein als 10 : 1.
Praktisch ist sogar ein Verhätnis von wesentlich weniger als 10 : 1, z.'B. kleiner als 6 : 1, vorzuziehen. Die bisher angewendeten Methoden zur Herstellung von Fellen ergeben ein Produkt, dessen Verhältnis von Oberfläche zum Volumen bis zu 400 /o des im Rahmen dieser Erfindung zulässigen Maximums beträgt. Deshalb ist es leicht verständlich, dass gemäss der vorliegenden Erfindung bedeutend gleichmässiger verdichtetes Material erhalten wird. Vergleichsweise Versuche haben gezeigt, dass die Oberfläche von Formlingen, welche gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, den Oberflächen von Formlingen, welche aus bisher bekannten Pressmassen hergestellt wurden, weit überlegen sind.
Um gemäss vorliegendem Verfahren mit geringsten Verlusten arbeiten zu können und um praktisch die ganze Materialmenge in gekörnter Form zu erhalten, sollte die Körnung der Briketts erfolgen, solange diese noch warm sind, das heisst mit andern Worten, un- verzüglich nach dem Ausstossen aus der Bri kettiermaschine. Abgekühlte Briketts liefern beim Körnen grosse Mengen Pulver, die nicht abgekühlten dagegen ergeben nur geringe Mengen unbrauchbarer Anteile. Am geeignet- sten hat sich eine für die Körnung von Aminoplasten übliche, mit umlaufenden Klingen versehene Zerkleinerungsmaschine erwiesen. Es kann hiefür aber auch eine beliebige andere geeignete Apparatur verwendet werden.
Das Material wird so gekörnt, dass es durch ein Sieb mit einer lichten Weite von 2, 00 mm geht und dass über 50 /o, praktisch vorzugsweise etwa 75 bis 90 /o, nicht durch ein Sieb mit einer lichten Weite von 0, 177 mm gehen. Gelegentlich ist eine kleine Menge des Materials, das durch ein Sieb mit einer lichten Weite von 0, 177 mm geht, zwecks Erzielung gewisser Fliesseigenschaften erwünscht, wäh rend es in andern Fällen vorteilhaft ist, ein Produkt zu besitzen, von dem kein Anteil durch ein Sieb mit 0, 177 mm lichter Weite geht. Alles beim Sieben als unerwünscht aus- geschiedene Material kann zwecks Wieder- aufarbeitung in den Arbeitsprozess zurückgeführt werden.
Gegebenenfalls können einige der Arbeits- vorgänge der vorliegenden Erfindung ihrerseits wieder in zwei oder mehreren Stufen durchgeführt werden. So kann das Pulver in zwei oder mehr Stufen erwärmt werden, z. B. in der ersten Stufe auf 45 bis 50 und in der zweiten Stufe auf 55 bis 80 . In gleicher Weise kann der Körnungsvorgang in einer Vielzahl von Stufen durchgeführt werden. So können die Briketts mit Hilfe einer Zerschneid-oder Brechmaschine in verhältnismässig grosse Stücke zerbrochen und dann die erhaltenen Stiicke in eine mit umlau- fenden Klingen versehene Zerkleinerungsmaschine übergeführt werden, um das endgül- tige, gekörnte Produkt herzustellen.
Die gemäss vorliegender Erfindung hergestellte gekörnte Pressmasse besitzt einen weiten Anwendungsbereich, da auf allen Arten von geformten Gegenstanden, wie Uhrenge häusen, Radiogehäusen, Geschirr, Schalen, gute Oberflächeneffekte erhalten werden.
Process for the production of hot-curing aminoplast molding compounds in granular form
The present invention relates to a process for the production of thermosetting aminoplast molding compounds in granular form.
The present invention is mainly suitable for the production of urea li'ormaldehyde and melamine-formaldehyde molding compounds.
So far, aminoplast molding compounds have been produced in granular form by compacting an aminoplast molding powder in a Banbury mixer and then granulating the material obtained in a comminuting machine equipped with rotating blades. The granular material thus produced can be handled easily because it shows good flow and does not dust. It can be easily compressed into tablets or, if desired, directly shaped. However, this process cannot be used continuously, since the Banbury mixing apparatus can only be loaded with a limited amount of the aminoplast powder at once. As a result, an uneven product is often obtained and the process requires a considerable amount of work.
Furthermore, for the production of granular material, a method has also been used with limited success which consists in heating an aminoplast press powder on hot rollers and then deforming it into sheet-like material, a so-called skin, by being passed through a calender. The skin is then removed from the rollers and granulated in a shredding machine equipped with rotating blades. During this process, the powder can either be heated on the same calender on which it is formed into a skin, or on a different calender, or in another way. The disadvantage of this method is that the aminoplast powder is not heated uniformly and the product is therefore not uniform.
In addition, due to the different density of the powder at different points on the rollers, a different degree of compression is achieved. The most significant disadvantage, however, is that the skin coming from the rollers has a very large surface area in relation to its volume. All of the material on the surface is compressed and / or polymerized to a greater extent than the material on the inside. The consequence of this is that the granular press powder produced from such a hide often results in molded articles which have an uneven appearance, which is sometimes referred to as the orange peel surface.
Efforts to overcome this disadvantage by increasing the thickness of the skin and reducing the pressure applied to the rollers fail because the material either does not properly form a skin or it is not properly compacted.
The present invention is a process for the production of granular. Aminoplast molding compounds which do not have the disadvantages outlined above.
It consists in heating a finely ground aminoplast molding powder, while it is kept in a loose state, and preferably with stirring, to a temperature of 45 to 80, placing the heated powder directly in a briquetting machine and under a pressure of 340 to 1700 atmospheres formed into briquettes having a surface to volume ratio of less than 10: 1; and that these briquettes, while they are still warm, are immediately converted into a granular material, the parts of which are small enough that they pass through a sieve of 2.00 mm clear width, and the larger part of which does not pass through a sieve of 0, 177 mm clearance is possible.
The granular material is expediently cooled to a temperature below 45.
The following examples, in which parts mean parts by weight, are intended to explain the invention in more detail. The aqueous formaldehyde used in all cases is the commercial product, which is an aqueous solution with a formaldehyde content of 37 percent by weight.
Example 1 :
A press powder, e.g. B. powder ¸A¯, the preparation of which is described in connection with Example 5, is continuously in a suitable heating apparatus, for. B. placed in a heated mantle rotatable oven and heated to about 70-75. The heat can be supplied by means of any heating medium, such as oil, which is at a temperature of e.g. B. 90 to 120 circulated through the heating jacket of the furnace. During the heating process, the powder must be agitated enough to achieve as even heating as possible and to prevent local overheating. Further, the powder should be agitated to keep it in a looser condition.
The heated powder is transferred directly from the oven into an automatic briquetting machine in order to produce high-density briquettes with dimensions of approximately 23 X 13 X 2 cm.
The briquetting machine, in which the pressure can be generated mechanically or hydraulically, preferably works with a pressure of 340 to 820 atmospheres. These briquettes are fed directly into a shredding machine, e.g. B. in one with rotating blades, as is usual for the grain size of aminoplasts. The granular material is then cooled to below 45, preferably 25 to 35. This can be achieved by passing the granular material over a water-cooled plate. It is then sieved to remove those particles that have a sieve? of 0.177 mm clear width pass, to be eliminated.
For the purpose of reuse in the working stage, the extracted portion is returned to the heating of the powder. If necessary, a small amount of lubricant can be added to the granular material and mixed with it intimately. The granular material thus obtained can easily be tabletted or molded directly.
In both cases received. one moldings, which have a beautiful shine and a smooth surface. In addition, the product is uniform, which is why one is able to work continuously without difficulty, as soon as the suitable conditions for pressing and the amount of granular material required have been established.
Example 2:
A press powder, e.g. B. the powder A described in connection with Example 5, is introduced irontimely in a heating apparatus provided with a heating jacket, which is provided with a stirrer of the type of a tape moulder. The heating can be carried out with the aid of a heat transfer medium, e.g. B.
Oil, which circulates through the heating jacket at a temperature of around 120 to 125¯. So that the powder does not clump together, it must fill the heating apparatus no more than halfway. The stirrer is turned sufficiently quickly to keep the powder in a loose state on the one hand and to mix it carefully on the other. This achieves even heating and prevents local overheating. The heating apparatus is set so that it delivers powder of about 60¯. The heated powder is transferred directly to a briquetting machine in order to produce highly compacted briquettes with dimensions of 8.9 X 17, 8 X 1.6 cm. The pressure used is advantageously about 680 atmospheres.
Largely uniform, highly compacted briquettes are obtained, which are introduced directly into a comminuting machine equipped with rotating blades and conventional for the granulation of aminoplasts. The granular material is then screened to separate the particles which will pass through a 0.177 mm clear sieve and those which do not pass through a 2.00 to 2.38 mm clear sieve. These parts, which may not be contained in the end product, are fed back into the work process. Moldings which are produced from material granulated according to this example are uniform and have a smooth, shiny surface.
Example 3:
A press powder, e.g. B. Powder B, the production of which is described following the production of powder Ao, is treated in the manner described in Examples I and 2. In both cases, a granular molding compound with excellent properties is obtained. Moldings made from this have a beautiful gloss and a uniform appearance.
Example 4:
A pressed powder, such as powder A, powder ¸B¯ or mixtures of powder A and powder B¯, z. B. a mixture of 1 part of powder A and 1 part of powder B is treated according to the method of Example 1, but with the modification that the briquettes have dimensions of about 10 X 5 X 1.9 cm. Granular pressed masses produced in this way give good shaped articles.
Example 5:
A pressed powder, such as powder A, powder B or mixed wagons of powder A and powder Bo, e.g. B. a mixture of 4 parts of powder <sA and 1 part of powder ¸B¯ is treated according to the procedure described in Example 2, but with the modification that the briquettes are almost round disks with a diameter of about 2.5 cm and a thickness of about 0.95 cm. Granular molding compounds produced in this way result in good and uniform briquettes.
Making Powder Ao:
60 parts by weight of ilarnea are added to 11 parts by weight of about 27 to 30 parts by weight of warm, aqueous formaldehyde, the pH of which has been adjusted to about 10 with triethanolamine. The reaction mixture is then warmed to about 30-32 hours for 1 to 3 hours. The syrup obtained is filtered, mixed with about 66 to 68 parts by weight of alphacellulose, then dried for 1 to 2 hours in a continuously operating drying apparatus at a temperature of about 80 to 95 and then cooled.
The dried material thus obtained is placed in a ball mill, if necessary together with the desired amount of lubricant, hardener and dye.
The contents of the ball mill are kept at a temperature of about 25 to 30 during the grinding process. When the powder is sufficiently uniform, i.e. after 10 to 20 hours, it is discharged and sieved. The powder obtained in this way is very fine, loose and difficult to handle.
Manufacture of powder ¸B¯:
126 parts by weight of melamine are placed in a reaction vessel which contains about 162 parts by weight of aqueous formaldehyde, and the p-value is adjusted to about 7.5 to 8.5 with sodium hydroxide. The reaction mixture is brought to the boil within about 1/2 hour and refluxed for about 1/4 to 3/4 hours.
The resulting syrup is cooled to about 60 and filtered. It is then mixed with about 80 parts by weight of alpha cellulose, dried for 1 to 2 hours in a continuous drying apparatus at about 75 to 80 and then cooled. Depending on the intended use for the material, the oxidized material is introduced into a ball mill, if necessary together with suitable quantities of lubricant, hardener and dye. It is ground at about 25 to 30 for 10 to 20 hours, then unloaded and sieved, whereby a fine, loose powder is obtained.
The present invention can be used for all hot-curing aminoplast resins, including aminotriazine-aldehyde resins, such as melamine-formaldehyde resins, benzoguanamine-formaldehyde resins, acetoguanamine-formaldehyde resins, dicyandiamide-aldehyde resins, urea-formaldehyde resins, Melamine-urea-formaldehyde mixed resins, thiourea-urea-formaldehyde mixed resins, dieyandiamide-melamine-formaldehyde mixed resins. A wide variety of hardening catalysts customary for synthetic resins can be added in the production of the press powder, e. B.
Acids such as phthalic acid or phthalic anhydride, maleic acid, and also salts such as diammonium phosphate and triethanola. minphtalat. The molding compounds can be buffered with alkaline materials such as free urea, melamine or hexamethylenetetramine. Suitable lubricants such as zinc stearate, calcium stearate can also be added.
Alphacellulose is the preferred filler. If necessary, however, various other fillers can also be used, such as wood pulp, paper, cotton, asbestos, polyamide, glass fibers. The fibers can be used not only as such, but also in the form of woven fabrics or spun threads; will. In such cases the tissues or threads are usually cut into relatively small pieces.
Any suitable dyes or pigments can also be added to the molding compounds, as a result of which it is possible to produce pellets of various colors, from pastel shades to black.
Certain types of heating apparatus have been described above which are suitable for heating the aminoplast molding powder according to the present invention. However, the heating can take place in any other way, provided that it is ensured that the powder is kept in a non-agglomerated state during the heating. The powder should preferably be kept moving during the heating process in order to avoid local overheating and to achieve uniform heating of the entire amount of powder to the desired temperature.
The powder should be heated to a temperature of 45 to 80. The best results are obtained at temperatures in the vicinity of 70, which is why the temperature range from 70 to 80 is preferably used. It should be noted that the heated powder must be transferred directly to the briquetting machine so that it does not cool down before briquetting and maintains its uniform temperature throughout.
In order to obtain well-compacted and even briquettes, the briquetting machine should be operated with the highest possible pressure. Pressures from about 680 to 1000 atmospheres are preferred. If necessary, however, pressures down to 340 atmospheres or up to 1700 atmospheres can also be used.
The size of the briquettes is of great importance; they should be as large as is possible at all under the given production conditions and given dimensions of the briquetting machine. Under no circumstances should the ratio of surface area to volume be greater than 10: 1.
A ratio of significantly less than 10: 1 is practical, e.g. less than 6: 1, preferable. The methods used to date for the production of skins result in a product whose surface-to-volume ratio is up to 400 / o of the maximum permissible in the context of this invention. It is therefore easy to understand that according to the present invention, significantly more uniformly compacted material is obtained. Comparative tests have shown that the surface of moldings which were produced according to the present invention are far superior to the surfaces of moldings which have been produced from previously known molding compounds.
In order to be able to work according to the present method with minimal losses and to obtain practically the entire amount of material in granular form, the briquettes should be granulated while they are still warm, in other words, immediately after being ejected from the Bri chain machine. Cooled briquettes produce large amounts of powder when graining, whereas those that have not been cooled produce only small amounts of unusable parts. The most suitable has proven to be a comminuting machine which is customary for the granulation of aminoplasts and is provided with rotating blades. Any other suitable apparatus can also be used for this purpose.
The material is granulated so that it passes through a sieve with a clear width of 2.00 mm and that over 50 / o, practically preferably about 75 to 90 / o, not through a sieve with a clear width of 0.17 mm go. Occasionally a small amount of the material that goes through a sieve with a clear width of 0.177 mm is desirable for the purpose of achieving certain flow properties, while in other cases it is advantageous to have a product of which no part passes through a sieve with 0.17 mm clear width. Any material separated out as undesired during the sieving process can be returned to the work process for reprocessing.
Optionally, some of the operations of the present invention can in turn be carried out in two or more stages. So the powder can be heated in two or more stages, e.g. B. in the first stage to 45 to 50 and in the second stage to 55 to 80. Likewise, the graining process can be carried out in a variety of stages. Thus, the briquettes can be broken up into relatively large pieces with the aid of a cutting or breaking machine and the pieces obtained can then be transferred to a comminuting machine provided with rotating blades in order to produce the final, granular product.
The granular molding compound produced according to the present invention has a wide range of applications, since good surface effects can be obtained on all types of shaped objects, such as watch housings, radio housings, dishes, bowls.