DE1023448B

DE1023448B - Verfahren zum UEberziehen von Verpackungsmaterialien oder der Innenflaechen von Giessformen fuer verklebende bzw. durch Temperatureinwirkung weich werdende Massen

Info

Publication number: DE1023448B
Application number: DED21158A
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Erdoel AG
Current assignee: Wintershall Dea Deutschland AG
Priority date: 1955-08-26
Filing date: 1955-08-26
Publication date: 1958-01-30
Also published as: NL209991A; CH368790A; BE547367A; GB848332A; FR1170154A

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, pastenförmiges Natriumalginat mit Aluminiumsalzen zu vermischen, die wasserunlösliches Aluminiumalginat ergeben, und diese Paste in Gegenwart von Kupfer- und Aluminiumsalzen zum Imprägnieren von Geweben zu verwenden. Ein Nachteil des genannten Verfahrens liegt aber in dem Aufbringen der Paste, da es sehr schwierig, wenn nicht unmöglich ist, eine gleichmäßige Durchdringung des Gewebes mit dem pastenförmigen Alginat zu erreichen.

Es wurde daher schon vorgeschlagen, die Imprägnierung mit wasserunlöslichen Alginaten in der Form vorzunehmen, daß das Gewebe zunächst mit einer Alkalialginatlösung getränkt und dann das schwerlösliche Alginat durch Aufbringen einer entsprechenden Metallsalzlösung auf dem Gewebe ausgefällt wird.

Außerdem ist es bekannt, zur Herstellung von Verpackungsmaterialien, insbesondere für klebende bzw. durch Temperatureinwirkungen weich werdende Alassen, wie Bitumen, Teerprodukte, Harze, Kunstharze, Wachse, Kitte, Pasten, Paraffmgatsche, sowie zur Behandlung von Gußformen die Verpackungsmaterialien üblicher Art aus Metall, Holz, Papier, Faserstoffen, Gewebe u. dgl. oder Gußformen speziell für derartige Stoffe mit der wäßrigen Auflösung eines löslichen Derivates der Alginsäure zu behandeln und die Imprägnierung bzw. die Überzugsschichten durch eine anschließende Behandlung mit Metallsalzen, die gleichzeitig hygroskopisch wirken, in ein unlösliches Derivat der Alginsäure überzuführen.

Allen vorstehend genannten Verfahren ist gemeinsam, daß die Imprägnierung in einem Zweibadverfahren erfolgt.

Gegenstand der Erfindung ist es nun, eine Imprägnierung mit unlöslichen Alginaten in einem Einbauverfahren vorzunehmen. Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe oder Papier bzw. die Gußformen mit einer Lösung behandelt werden, die ein Alginsäurederivat, Stickstoff enthaltende lösende und leicht flüchtige Komplexbildner und solche Metallsalze enthält, die in dem Komplexbildner löslich sind und mit Alginsäure bzw. deren Derivaten wasserlösliche Metallkomplexalginate ergeben bzw. derartige Metallkomplexalginate selbst enthält, und daß danach der Komplexbildner durch Verflüchtigen entfernt wird. Die Vorteile des neuen Verfahrens bestehen also darin, daß man im Einbadverfahren arbeiten kann, d. h., das mit der Lösung des Metallalginats im Komplexbildner imprägnierte bzw. beschichtete Verpackungsmaterial braucht nicht durch Behandlung mit einer Lösung in einem zweiten Bad unlöslich gemacht zu werden, sondern dieser Vorgang findet durch Verdampfen des überschüssigen Kom-

von Verpackungsmaterialien oder der

Innenflächen von Gießformen

für verklebende bzw. durch

Temperatureinwirkung weich werdende

Massen

Anmelder:

Deutsche Erdöl -Aktiengesellschaft,
Hamburg

plexbildners praktisch von selbst .während des Trocknungsvorganges statt. Es genügt demnach, das Verpackungsmaterial einfach in die Imprägnierungslösung zu tauchen bzw. die Innenfläche der Gußform mit der Imprägnierungslösung auszustreichen und an der Luft bzw. in der Wärme stehenzulassen, um die Überzugsschicht zu erhalten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur ein Behälter zur Herstellung der Lösung und zum Tauchen notwendig ist. Das vorgeschlagene Verfahren ist also auch apparativ einfacher als die bisher verwandten Zweibadverfahren.

Als lösliche Alginsäurederivate finden beispielsweise Äther, Ester oder Salze, und zwar Alkali- und Ammoniumsalze der Alginsäure Anwendung.

Stickstoffhaltige lösende Komplexbildner sind Ammoniak oder Amine, z. B. Äthylamin, Butylamin, Propylamin, Triäthanolamin u. dgl.

Geeignete Metallsalze, die in dem Komplexbildner löslich sind und die mit Alginsäure bzw. Alginsäurederivaten wasserunlösliche Metallalginate ergeben, sind Salze z. B. von Zink, Kupfer, Aluminium, Kadmium, Nickel, Kobalt, Chrom oder Mangan.

Zur Herstellung der entsprechenden Lösungen — diese sei am Beispiel des Zinkalginates erläutert —, geht man zweckmäßigerweise von den handelsüblichen Alkalialginaten . aus, indem man z. B. eine Lösung von Ammonium- oder Natriumalginat mit einem Gemisch von Zinkoxyd, Ammoniumkarbonat und Ammoniak vermischt. Man kann aber auch in eine Alkalialginatlösung Zinkchlorid- oder Zinkacetatlösung einfließen lassen, wobei ein Niederschlag von unlös-

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lichem Zinkalginat entsteht., und diesen Niederschlag durch Zusatz von Ammoniak in Lösung bringen. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung derartiger Lösungen besteht z. B. auch darin, Natriumalginatlösungen mit einer Lösung von Zinkchlorid und Ammoniumkarbonat zu vermischen und durch Zugabe von Natronlauge das zur Lösung des Zinkalginats notwendige überschüssig© Ammoniak in Freiheit zu setzen. Zur Herstellung von anderen in Wasser unlöslichen, jedoch in überschüssigem Ammoniak lösliehen Metallalginaten kann man in entsprechender Weise verfahren.

Die Konzentrationen, in denen die so hergestellten ammoniakalischen Alginatlösungen zur Anwendung gelangen, liegen vorzugsweise zwischen ¹Zs und 12%.

Die Imprägnierung bzw. Beschickung der Verpackungsmaterialien oder der Innenflächen von Gußformen kann durch übliche, in der Technik für diese Zwecke bekannte Methoden, wie insbesondere Eintauchen, Aufsprühen oder Aufwalzen, erfolgen.

Die zur Überführung der Überzüge bzw. der Imprägnierung in die wasserunlösliche Form erforderlichen Maßnahmen können im einfachsten Fall darin bestehen, das imprägnierte Material einfach an der Luft stehenzulassen. Bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien in größerem Umfange wird man zweckmäßigerweise diesen Vorgang durch Erwärmung und bzw. oder durch Überleiten eines Luft&tromes beschleunigen. Das Erwärmen kann zweckraäßigerweise durch Infrarotstrahler oder durch Überleiten eines Luftstromes und Durchleiten der Verpackungsmaterialien durch einen geheizten Kanal erfolgen. Es ist aber auch möglich, das Erwärmen durch Überleiten der mit der Lösung behandelten Verpackungsmaterialien über erhitzte Walzen zu bewirken. Die letztere Arbeitsweise besitzt den Vorteil, daß man hierzu die in der Papierfabrikation üblichen Vorrichtungen ohne weiteres verwenden kann. Da auch nach der bisher bekannten Arbeitsweise praktisch eine Trocknung des mit wäßriger Alginat- bzw. Calciumchloridlösungen behandelten Materials vorgenommen werden mußte, ist demgegenüber die Entfernung des Ammoniaks neben der Trocknung praktisch mit keinen wesentlichen zusätzlichen Maßnahmen verbunden.

Der Trocknungsgrad des auf dem Verpackungsmaterial erzielten Überzuges von unlöslichen Derivaten der Alginsäure kanu in breiten Grenzen schwanken. Er läßt sich insbesondere auch durch Zugabe hygroskopischer Mittel, wie z. B. Glycerin, Glykol, Sorbit, beliebig einstellen. Diese Stoffe sowie andere Zusätze zur Verbesserung und Abänderung der Eigenschaften des erhaltenen Überzuges können im übrigen in gleicher Weise wie bei den bisher bekannten Verfahren zugesetzt werden. Zusätze dieser Art sind neben den schon genannten hygro.skopischen Stoffen insbesondere die Plastizität und Elastizität fördernden Stoffe, wie z. B. Stärke beliebigen Abbaugrades, sogenannte lösliche Stärken, Dextrine, wasserlösliche Celluloseäther, Pflanzenschleime, Tragant. Abbauprodukte von Eiweißstoffen.

Das Verpackungsmaterial, welches auf diese Weist; hergestellt wurde, gestattet es, klebende bzw. durch Temperaturemwirkung weich werdende Massen, wie Bitumina, Teerprodukte, Wachse usw., damit zu verpacken bzw. in heißem flüssigem Zustand darin abzufüllen, ohne daß eine Durchtränkung des Papiers od. dgl. mit dem Verpackungsgut stattfindet und ohne daß das Verpackungsmaterial fest am Verpackungsgut nach dessen Erstarrung haftet und nur mit viel Aufwand und meist unvollständig daraus entfernt werden kann. In gleicher Weise lassen sich auch aus Gießformen, welche in beschriebener Weise behandelt wurden, bei beliebigen Temperaturen eingefüllte oder \veich werdende Massen nach dem Erkalten leicht aus der Form entfernen.

Beispiel 1

2,5 Gewichtsteile Ammoniumkarbonat und 2,6 Gewichtsteile Zinkoxyd werden in 7,2 Gewichtsteilen konzentriertem Ammoniak von der Dichte 0,88 gelöst. In einem getrennten Ansatz werden 7,2 Gewichtsteile Ainmoniumalginat in 110 Gewichtsteilen Wasser gelöst. In diese Lösung wird die ammoniakalische Zinklösung zweckmäßig unter Durchmischen in einen Kneter eingerührt. Man erhält eine fließende \'iskose Lösung von Zinkamminalginat. Diese Lösung wird mit der gleichen Menge Wasser verdünnt. Man taucht in die Lösung ein grobes Papiergewebe, wie es etwa zur Herstellung von Kartoffelsäckeii verwendet wird. Dieses Gewebe wird nach Herausnahme aus der Lösung in einem auf 50° erwärmten geheizten Kanal 15 bis 25 Minuten lang getrocknet. Es ist dann mit einem dichten Überzug von unlöslichem Zinkalginat versehen.

Beispiel 2

5.2 Gewichtsteile Zinksulfat werden in 10 Gewichtsteilen konzentriertem Ammoniak von der Dichte 0,88 gelöst. In einem getrennten Ansatz werden 7,2 Gewichtsteile Natriumalginat in 110 Gewichtsteilen Wasser gelöst. Man läßt die ammonialkalische Zinksulfatlösung langsam unter Durchkneten in die Alginatlösung einfließen. Es bildet sich eine viskose, homogene Lösung. 50 Gewichtsteile dieser Lösung werden mit 25 Gewichtsteilen Wasser und 25 Gewichtsteilen Glycerin vermischt. Mit dieser Lösung kann Papier in der gleichen Weise behandelt werden, wie im Beispiel 1 angegeben worden ist.

Beispiel 3

148 g einer 20% ZnCl₂ enthaltenden Lösung werden mit 296 g 25%igem Ammoniak versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplex gebundenen Zinks wird mit einer Lösung von 100 g Natriumalginat in 456 g Wasser gemischt. Diese Lösung wird auf einen Alginatgehalt von 1 % verdünnt (zehnfach). Das zu imprägnierende Gewebe wird in diese Mischung getaucht und nach dem Abstreichen der überschüssigen Lösung unter einem Infrarotstrahler getrocknet.

Beispiel 4

5,1 Gewichtsteile Kupfersulfat werden in 10 Gewichtsteilen konzentriertem Ammoniak von der Dichte 0,88 gelöst. Diese Lösung läßt man langsam zu einer Lösung von 7,2 Gewichtsteilen Ammoniumalginat in 110 Gewichtsteilen Wasser hinzufließen. Es bildet sich eine homogene, viskose, tiefblaue Lösung von Kupferamminalginat. An Stelle dieser Arbeitsweise kann man auch 3 Gewichtsteile Ammoniumkarbonat, 4 Gewichtsteile Natriumkarbonat und 2 Gewichtsteile Kupfersulfat sowie 2,5 Gewichtsteile Natriumalginat zu einem Trockenpulver vermischen und unter Durchkneten hierzu 100 Gewichtsteile Wasser hinzufügen. Diese Lösung wird dann mit der gleichen Gewichtsmenge Wasser verdünnt. Man taucht in diese Lösung grobes Sackpapier ein. Bei der Behandlung dieser Papiers auf geheizten Zylindern von 1OO'^J Temperatur entsteht ein gegenüber zähflüssigen Massen dichtes Papier. In auf diese Weise herge-

stellte Papiersäcke läßt sich in flüssigem heißem Zustand eingefülltes Bitumen nach dem Erkalten leicht von der Verpackung bei späterer Verwendung befreien.

Beispiel 5

271g einer 20% Cu S O₄ -5 H₂ O enthaltenden Lösung werden mit 296 g 25%igem Ammoniak versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplex gebundenen Kupfers wird mit einer Lösung von 100 g Natriumalginat und 100 g Glykol in 233 g Wasser gemischt. Diese Lösung wird auf einen Alginatgehalt von 1 % verdünnt (zehnfach). Das zu imprägnierende Papier wird in bekannter Weise über Walzen gerollt und mit der Imprägnierlösung besprüht und anschließend an einer beheizten Walze envärmt und getrocknet.

Beispiel 6

199 g einer 20% CdCl₂ enthaltenden Lösung werden mit 296 g 25 %igem Ammoniak versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplex gebundenen Kadmiums wird mit einer Lösung von 100 g Natriumalginat und 100 g Sorbit in 305 g Wasser gemischt. Diese Lösung wird auf einen Alginatgehalt von 1% verdünnt (zehnfach). Das zu imprägnierende Gewebe wird mit dieser Lösung imprägniert und wie im Beispiel 1 oder 3 beschrieben getrocknet.

Beispiel 7

Es wird eine Lösung von 2 Gewichtsteilen Natriumborat und 9 Gewichtsteilen Ammoniumkarbonat in 100 Gewichtsteilen Wasser hergestellt. Zu dieser Lösung werden 1,5 Gewichtsteile Zinksulfat zugegeben, in die unter heftigem Rühren 2,5 Gewichtsteile pulverförmiges Natriumalginat hinzugegeben werden. Das Natriumalginat löst sich ohne Bildung eines Niederschlages auf. Man erhält eine viskose Lösung, die mit 80 Gewichtsteilen Wasser vermischt wird. Mit dieser Lösung wird eine Gußform bestrichen und an der Luft trocknen gelassen. Ein in die so behandelte Gußform in flüssigem heißem Zustand eingefüllte Bitumenmasse läßt sich nach dem Erkalten leicht aus der Gußform entferneu.

Beispiel 8

148 g einer 20% ZnCl₀ enthaltenden Lösung werden mit 440 g 25%iger Äthylaiminlösung versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplexgebundenen Zinks wird mit einer Lösung von 100 g Natriumalginat in 312 g Wasser gemischt. Diese Lösung wird auf einen Alginatgehalt von 1 % verdünnt (zehnfach). Das zu imprägnierende Gewebe oder Papier wird in diese Mischung getaucht und nach dem Abstreichen der überschüssigen Lösung getrocknet.

Beispiel 9

148 g einer 20% ZnCl₂ enthaltenden Lösung werden mit 3000 g 25 %iger n-Butylaminlösung versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplexgebundenen Zinks wird mit einer Lösung von 100 g Natriumalginat in 6752 g Wasser gemischt. Diese Lösung enthält 1 % Natriumalginat und wird zum Imprägnieren wie im Beispiel 8 verwendet.

Beispiel 10

296 g einer 20 % Zn Cl₂ enthaltenden Lösung werden mit 1774 g einer 50%igen n-Propylammlösung versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplexgebundenen Zinks wird mit einer Lösung von 200 g Natriumalginat in 7730 g Wasser gemischt. Diese Lösung enthält 2% Natriumalginat und wird zum Imprägnieren wie im Beispiel 8 verwendet.

Beispiel 11

296 g einer 20% ZnCl₂ enthaltenden Lösung werden mit 2660 g einer 50%igen n-Propylaminlösung versetzt. Die so erhaltene Lösung des komplexgebundenen Zinks wird mit einer Lösung von 200 g Natriumalginat in 6844 g Wasser gemischt. Diese Lösung enthält 2% Natriumalginat und wird zum Imprägnieren wie im Beispiel 8 verwendet.

Man kann weiter einerseits die Wirkung unerwünschter Wärmeeinstrahlungen vermindern bzw. weitgehend verhindern und andererseits eine schnellere Abkühlung erreichen, wenn man der erwähnten Lösung abstrahlend wirkende Metallpulver zusetzt, beispielsweise Aluminium u. dgl.

Um sicherzugehen, daß die Imprägnierung von grobporigen Geweben einwandfrei ist. kann der Lösung der Reaktionskomponenten ein Pigmentfarbstoff oder auch ein löslicher Farbstoff zugesetzt werden. In den fertig imprägnierten Produkten ist dann eine fehlerhafte Stelle bei Betrachtung gegen das Licht als durchsichtiger Fleck leichter zu erkennen.

Falls auf die Festigkeit der Verpackungsmaterialien kein ausschlaggebender Wert gelegt wird, kann als Umhüllungsmaterial auch eine nicht gestützte Folie aus unlöslich gemachtem Alginat verwendet werden. Eine solche Folie kann z. B. hergestellt werden, indem man glatte Flächen, wie Walzen oder Bänder, mit der Lösung der Reaktionskomponenten (gegebenenfalls auch mit Zusätzen an Füllmaterialien, Metallpulvern, Pigmenten usw.) bestreicht od. dgl. und anschließend den Komplexbildner entfernt. Nach einer entsprechenden Trocknungdauer wird die Schicht von der Unterlage abgelöst. Solche Folien können beispielsweise zur Innenauskleidung. von Verpackungsmaterialien oder auch zur direkten Umhüllung von Ware verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Überziehen von Verpackungsmaterialien oder der Innenflächen von Gießformen für verklebende bzw. durch Temperatureinwirkung weich werdende Massen mit einer Schutzschicht durch Behandlung derselben mit löslichen Derivaten der Alginsäure und anschließende Überführung der Imprägnierungs- bzw. Überzugsschichten in unlösliche Alginsäurederivate, dadurch gekennzeichnet, daß das zu imprägnierende oder zu überziehende Material mit einer Lösung behandelt wird, die Alginsäurederivat, Stickstoff enthaltende lösende und leicht flüchtige Komplexbildner und solche Metallsalze enthält, die in dem Komplexbildner löslich sind und mit Alginsäure bzw. deren Derivaten wasserlösliche Metallkomplexalginate ergeben bzw. derartige Metallkomplexalginate selbst enthält, und daß danach der Komplexbildner durch Verflüchtigen entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak als Komplexbildner verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des Komplexbildners unter Anwendung von Wärme erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallsalze solche von Kupfer, Zink oder Aluminium verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung hygroskopische und bzw. oder die Plastizität und Elastizität fördernde Stoffe zugesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung Füllmaterialien in Faser- oder Pulverform zugesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung ein löslicher oder ein Pigmentfarbstoff zugesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung abstrahlend wirkende Metallpulver zugesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 789 592; norwegische Patentschrift Nr. 63 633.