DE1141447B

DE1141447B - Verfahren zur Herstellung hydrophiler Schaumstoffe aus Polyvinylalkohol

Info

Publication number: DE1141447B
Application number: DEF19432A
Authority: DE
Inventors: Dr Georg Schulz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1956-02-02
Filing date: 1956-02-02
Publication date: 1962-12-20

Description

Verfahren zur Herstellung hydrophiler Schaumstoffe aus Polyvinylalkohol Es ist seit langem bekannt, Schaumstoffe aus Polyvinylalkoholen und Formaldehyd bei Gegenwart von Mineralsäuren herzustellen. Zur Erzeugung der Poren oder Zellen wird Luft eingeblasen, oberflächenaktive, gut schaumbildende Substanzen beigefügt oder beide Möglichkeiten kombiniert. Das Einbringen von Luft kann nur in der Zeitspanne erfolgen, in der die Mischungen noch verhältnismäßig dünnflüssig sind; wem die Acetalbildung einsetzt, wird das System immer viskoser und läßt sich schließlich kaum mehr schlagen oder rühren. Man hat auch schon Azoverbindungen zur Porenerzeugung in Kunststoffen vorgeschlagen, doch erfordern diese zur Zersetzung und Gasbildung höhere Temperaturen, die bei einem Schaumkörper infolge der guten Wärmeisolation sich nur schlecht über die gesamte Masse verteilen lassen, zudem diese mit fortschreitender Formalisierung nicht mehr beweglich ist.
Es ist ferner bekannt, daß man Schaumstoffe aus Polyvinylalkohol und Formaldehyd in mineralsaurer Lösung dadurch herstellen kann, daß man als Treibmittel Aluminiumpulver verwendet. Das Aluminiumpulver reagiert mit der Mineralsäure unter Wasserstoffbildung in feinen Blasen. Die Reaktionsgeschwindigkeit und auch die Größe der Blasen können durch die Teilchengröße des Aluminiumpulvers in weiten Grenzen variiert werden. Die gebildete Wasserstoffmenge wird fast quantitativ zur Porenbildung verwendet.
Da Polyvinylacetal-Schaumstoffe an sich bereits wenig wasseraufnehmend sind, verlieren die nach dem eben beschriebenen Verfahren hergestellten Schaumstoffe aber darüber hinaus durch die sich bildenden Aluminiumsalze bzw. deren Hydrolyseprodukte weiterhin an Saugfähigkeit, wodurch ihr Einsatz und ihre Verwendung stark beeinträchtigt werden.
Es wurde nun gefunden, daß aus Polyvinylalkohol und Formaldehyd in mineralsaurer Lösung unter Zusatz von Aluminiumpulver und Füllstoffen nach an sich bekannten Verfahren hydrophile Schaumstoffe dadurch hergestellt werden können, daß als Füllstoffe Cellulosefasern verwendet werden. Vorzugsweise wird als Füllstoff gebleichter Sulfitzellstoff verwendet.
Aus der deutschen Patentschrift 955 822 und der britischen Patentschrift 573 966 ist es zwar bekannt, daß man Polyvinylacetal-Schaumstoffen Füllstoffe und unter anderem auch Cellulosefasern zugeben kann, wobei aber die Schaumstoffe durch Einschlagen von Luft hergestellt werden und nicht durch die Reaktion von Aluminiumpulver mit Salzsäure. Außerdem erfolgt gemäß der britischen Patentschrift 573 966 der Zusatz von z. B. Sisalfasern nicht, um die Hydrophilie der Schaumstoffe zu erhöhen, denn Sisal wird mit so hydrophoben Stoffen wie Glasfasern oder Asbestfasern äquivalent gesetzt. Der Zusatz der genannten Füllstoffe erfolgt vielmehr zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften der Schaumstoffe.
Obwohl es natürlich bekannt war, daß Cellulosefasern hydrophile Substanzen sind, war es überraschend, daß die Hydrophilie der Cellulosefasern in den erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffen in vollem Umfang erhalten bleibt. Die Cellulosefasern müssen vor Beginn des Formalisiemngsprozesses der Masse zugegeben werden, da diese nachher zu viskos wird. Cellulosefasern ergeben aber mit Formaldehyd und Mineralsäuren hydrophobe Vernetzungsprodukte, wodurch die Quellfähigkeit stark zurückgeht. Trotzdem erhält man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Schaumstoffe mit einer sehr guten Saugfähigkeit.
Von Vorteil ist, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei normaler Temperatur arbeiten kann und keine Operationen durchzuführen hat, die von dem fortschreitenden, die Viskosität erhöhenden Formalisierungsprozeß abhängig sind. Die Zersetzung des Aluminiumpulvers erfolgt ganz allmählich und erstreckt sich über viele Stunden. Für die Praxis ergibt sich der unschätzbare Vorteil, daß man eine Mischung bei niederer Viskosität ansetzen und die Formalisierung, verbunden mit der selbsttätigen Schäumung, sich dann selbst überlassen kann.
Die Schaumstoffe zeigen nach dem Reaktionsende völlige Wasserunlöslichkeit und gute Saugfähigkeit.
Sie werden zerschnitten und mit Wasser ausgewaschen. Zur Verhütung des Eintrocknens können im letzten Spülbad einige Prozente Glycerin, Glykol oder andere Feuchthaltemittel beigefügt werden.
Beschwerungsmittel (z. B. Bariumsulfat) und Farbstoffe können ohne Schwierigkeiten mitverwendet werden. Ebenso können übliche Weichmachungsmittel und Harze gegebenenfalls eingearbeitet werden.
Beispiel 1000 Gewichtsteile einer 200/oigen Lösung eines hochviskosen Polyvinylalkohols werden mit 20 Gewichtstellen eines Weichharzes aus Butylurethanfonnaldehyd, 20 Gewichtsteilen eines gebleichten Sulfitzellstoffes (mit 310 Gewichtsteilen-Wasser aufgeschlämmt) und 4 Gewichtsteilen Aluminiumpulver gemisoht.
Nach dem Mischen werden 300 Gewichtsteile Formaldehyd (30 (30°/oig) hinzugerührt und dann langsam mittels eines Tropftrichters 225 Gewichtsteile konzentrierte Salzsäure nachgefügt. Die Masse wird dann in einen korrosionsfesten Behälter geschüttet und 1 bis 2 Tage sich selbst überlassen. Anschließend wird der Schaumkuchen zerschnitten, mit Wasser gründlich unter wiederholtem Auspressen gespült und getrocknet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung hydrophiler Schaumstoffe aus Polyvinylalkohol und Formaldehyd in mineralsaurer Lösung unter Zusatz von Aluminiumpulver und Füllstoffen nach an sich bekannten Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoffe Cellulosefasern verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff gebleichter Sulfitzellstoff verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 955 822; britische Patentschrift Nr. 573 966; »Gummi und Asbest« (1955), Heft 7, S. 362 und 430.