DE1161231B - Process for the production of covering materials to be soaked with waterproof, especially bituminous substances - Google Patents
Process for the production of covering materials to be soaked with waterproof, especially bituminous substancesInfo
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- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N5/00—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch
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Description
Verfahren zur Herstellung von mit wasserfesten, insbesondere bituminösen Stoffen zu tränkenden Belagstoffen Organische Faserstoffe adsorbieren Feuchtigkeit, und ihr Feuchtigkeitsinhalt ist normalerweise mit der Feuchtigkeit der umgebenden Luft in Gleichgewicht. Gibt man den Fasern einen Überzug aus Bitumen oder anderen plastischen Stoffen, kann die Aufnahme und Abgabe von Feuchtigkeit verlangsamt werden; der Überzug ist indessen ohne nennenswerten Einfluß auf den sich schließlich ergebenden Feuchtigkeitsgehalt im Faserstoff selbst.Process for the production of waterproof, in particular bituminous Substances to be impregnated coverings Organic fibers adsorb moisture, and their moisture content is normally with the moisture of the surrounding Air in equilibrium. The fibers are given a bitumen or other coating plastic materials, the absorption and release of moisture can be slowed down; the coating, however, has no appreciable influence on the final result Moisture content in the fiber itself.
Die Aufnahme von Feuchtigkeit bewirkt in Faserstoffen Quellen, Volumenvergrößerung, während umgekehrt die Abgabe von Feuchtigkeit eine Volumen-. verringerung bewirkt. Dadurch sind Stoffe, die organische Fasern enthalten, bei der praktischen Anwendung niemals in Ruhe, sondern sie arbeiten im Takte mit den Schwankungen der Feuchtigkeit und der Temperatur der Umgebung.The absorption of moisture causes swelling, volume enlargement, while conversely the release of moisture is a volume. reduction causes. As a result, substances containing organic fibers are in practical use never in rest, but they work in rhythm with the fluctuations in humidity and the temperature of the environment.
Da das Quellen hauptsächlich in einer Querschnittszunahme der einzelnen Fasern besteht, verkürzt sich ein gesponnener Faden beim Quellen; Gegenstände, die aus solchen Fäden hergestellt sind, schrumpfen bei Erhöhung des Feuchtigkeitsinhaltes; dagegen wachsen gefilzte Stoffe wie Papier, Pappe und Platten bei Erhöhung der Feuchtigkeit in allen Richtungen.Since the swelling is mainly in a cross-sectional increase of the individual If there is fibers, a spun thread shortens when it swells; Objects that are made from such threads, shrink when the moisture content increases; on the other hand, felted materials such as paper, cardboard and panels grow when the humidity increases in all directions.
Die hier beschriebene Eigenschaft der Faserstoffe wirkt sich bei deren praktischer Anwendung oft lästig aus, und zwar auch in den Fällen - wie z. B. bei bituminösen Dachbekleidungs- und Isolierpappen -, wo der Faserstoff mit wasserfesten Stoffen, wie Bitumen, imprägniert ist. Nach der Herstellung dieser Pappen durch Wärmeimprägnieren mit Bitumen sind die Fasern ganz trocken. Nach dem Anbringen auf der Gebrauchsstelle, z. B. dem Dach eines Hauses, nehmen die Fasern Feuchtigkeit auf und quellen, was eine Ausbeulung der Dachbekleidung, besonders bei feuchtem Wetter, bewirkt. Diese Ausbeulung kann zur Folge haben, daß sich die Pappe in der überlappung löst, so daß das Dach undicht wird. Wenn auch die Feuchtigkeit bei trockenem Wetter teilweise aus der Pappe entweicht, wodurch die Ausbeulung zurückgeht, bleiben etwa eingetretene undichte Stellen bestehen. Ferner tritt häufig Blasenbildung ein, wenn Dachpappe mit hohem Feuchtigkeitsinhalt einem jähen Umschlag in bezug auf Hitze und starken Sonnenschein, insbesondere bei Dächern, die gegen Süden liegen, ausgesetzt ist, da der innere Dampfdruck des Stoffes ansteigt und der Asphalt gleichzeitig weich wird.The property of the fibers described here affects their practical application often annoying, even in the cases - such. B. at bituminous roofing and insulating cardboard - where the fibrous material with waterproof Substances, such as bitumen, is impregnated. After making this cardboard through Heat impregnation with bitumen, the fibers are completely dry. After attaching to the point of use, e.g. B. the roof of a house, the fibers absorb moisture on and swell, causing a bulging of the roof cladding, especially when it is damp Weather, causes. This bulge can have the consequence that the cardboard is in the overlap releases, so that the roof is leaking. Even if the moisture in dry Weather partially escapes from the cardboard, which reduces the bulge any leaks that have occurred exist. Furthermore, blistering often occurs, when roofing felt with a high moisture content suddenly changes with regard to heat and exposed to strong sunshine, especially on roofs facing south is because the internal vapor pressure of the substance increases and so does the asphalt at the same time becomes soft.
Es besteht somit ein großes Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herabsetzung der Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen und nach einer Verbesserung der Form- und Volumenbeständigkeit von aus organischen Fasern hergestellten Belagstoffen, wie Filz, Papier, Pappe und Platten, bei wechselnder Feuchtigkeit.There is thus a great need for a method of degradation the ability to absorb moisture and after an improvement in shape and form Volume stability of coverings made from organic fibers, such as Felt, paper, cardboard and sheets, with changing humidity.
Es ist schon bekannt, Faserstoffe durch mechanisches Komprimieren volumenbeständig zu machen, gegebenenfalls in Verbindung mit Verleimen mit Harnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Harzen. Aber diese Verfahren haben nicht zum Erfolg geführt, da die Zellulosefasern in so behandelten Materialien genau wie die mit Bitumen behandelten Materialien laufend Feuchtigkeit aufnehmen können.It is already known to compress fibrous materials by mechanical compression to make volume stable, if necessary in connection with gluing with urea and melamine-formaldehyde resins. But these procedures did not lead to success, because the cellulose fibers in materials treated in this way are exactly like those treated with bitumen Materials can continuously absorb moisture.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von mit wasserfesten, insbesondere bituminösen Stoffen zu tränkenden Belagstoffen, wie Filz, Papier, Pappe, Platten, für Dachbekleidungs- oder Isolierzwecke, insbesondere aus Zellulosefasern oder Lumpenpappe. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die gefilzten Stoffe vor dem Tränken mit wasserfesten Stoffen mit Keten oder dessen niedrigen Homologen in Gasform bei 100 bis 250° C behandelt werden.The invention solves this problem by means of a method of production covering materials to be impregnated with waterproof, especially bituminous materials, such as felt, paper, cardboard, plates, for roof cladding or insulation purposes, in particular made of cellulose fibers or rag cardboard. This procedure is characterized by that the felted fabrics before soaking with waterproof fabrics with ketene or whose lower homologues are treated in gaseous form at 100 to 250 ° C.
Es ist an sich bekannt, daß Ketene sich mit Verbindungen umsetzen, welche aktiven Wasserstoff halten, nach der Formel RR'C : C : O -I- HY-RR'CHCOY worin R und R' Wasserstoff oder Alkyl bezeichnen. Das Keten reagiert also mit allen Alkoholgruppen unter Bildung von Estern, mit Carboxylgruppen unter Bildung gemischter Anhydride, mit Aminogruppen unter Bildung von Amiden usw. Die Reaktion von Keten mit Zellulose, die Alkoholgruppen enthält, mit denen das Keten sich nach obigem Schema umsetzen kann, und die Behandlung von Baumwolle mit Keten wurden jedoch bisher entweder in Gegenwart einer flüssigen Phase durchgeführt, z. B. Äther. Benzol oder Eisessig, oder mit gasförmigem Keten mit Überdruck von etwa 2 Atmosphären und bei Temperaturen von etwa 70'y C. Dieses letztere Verfahren ist in der Technik äußerst gefährlich und schwer durchführbar. Nach diesem Verfahren sollten flüssige oder plastische Produkte für künstlichen Stickstoff und Rohmaterialien für die Kunststoff- oder Lackindustrie hergestellt werden.It is known per se that ketenes react with compounds which hold active hydrogen, according to the formula RR'C: C: O -I- HY-RR'CHCOY wherein R and R 'denote hydrogen or alkyl. So the keten reacts with everyone Alcohol groups forming esters, with carboxyl groups underneath Formation of mixed anhydrides, with amino groups to form amides, etc. The Reaction of ketene with cellulose, which contains alcohol groups with which the ketene is formed can be implemented according to the above scheme, and the treatment of cotton with ketene however, so far have either been carried out in the presence of a liquid phase, e.g. B. ether. Benzene or glacial acetic acid, or with gaseous ketene with an overpressure of about 2 atmospheres and at temperatures of about 70'y C. This latter method is extremely dangerous in technology and difficult to implement. According to this procedure should be liquid or plastic products for artificial nitrogen and raw materials for the plastics or paint industry.
Abgesehen von der anderen Problemstellung ist das erfindungsgemäße Verfahren einfacher und ungefährlicher, da man ohne Druck arbeiten kann und das Keten auch in verdünntem Zustand verwenden kann. Durch die Vermeidung eines Lösungsmittels wird das für das Erfindungsziel störende Entstehen flüssiger oder plastischer Produkte vermieden; um eine Beschleunigung des Verfahrens zur Erzielung des gewünschten Effektes zu erreichen, hat sich eine Erhöhung der Behandlungstemperatur, selbst wenn verdünntes, gasförmiges Keten verwendet wird, geeigneter als Druckerhöhung erwiesen.Apart from the other problem, that is according to the invention The process is simpler and safer because you can work without pressure and that Ketene can also be used in a diluted state. By avoiding a solvent the creation of liquid or plastic products, which interferes with the aim of the invention avoided; to speed up the process to achieve the desired effect to achieve, an increase in the treatment temperature, even if diluted, gaseous ketene is used, proved to be more suitable as a pressure increase.
Eine Sonderstellung nimmt die Behandlung von Faserprodukten mit Ketenen mit langen Alkylketten ein - mit dem Zweck, diesen Produkten hydrophobe, besonders wasserabweisende Eigenschaften zu geben; das bekannte Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß die erwähnten Ketene, welche feste Stoffe sind, in einem organischen Lösungsmittel gelöst werden, wonach das Faserprodukt darin eingetaucht, getrocknet und einer Temperatur von etwas über 100° C ausgesetzt wird, wodurch die gewünschte Imprägnierung erzielt wird. Bei diesem Vorgang behalten die Fasern in ihrer Gesamtheit praktisch ihre ursprüngliche Zusammensetzung, da nur sehr wenig und zerstreute reaktionsfähige Gruppen chemisch mit dem Keten umgesetzt werden. Wegen des hydrophoben Charakters der in das Keten eingehenden langkettigen Kohlenwasserstoffreste wird der Zutritt des flüssigen Wassers zum Innern des Stoffes gehemmt, aber das Material behält in seiner Gesamtheit unverändert oder fast unverändert die Fähigkeit bei, Feuchtigkeit in Dampfform aufzunehmen.The treatment of fiber products with ketenes occupies a special position with long alkyl chains - with the purpose of making these products hydrophobic, especially to give water-repellent properties; the known procedure is in the manner stated that the mentioned ketenes, which are solid substances, in an organic Solvent are dissolved, after which the fiber product is immersed therein, dried and exposed to a temperature slightly above 100 ° C, thereby producing the desired Impregnation is achieved. During this process, the fibers retain their entirety practically their original composition, as very little and dispersed reactive Groups are reacted chemically with the ketene. Because of the hydrophobic character the long-chain hydrocarbon residues going into the ketene are admitted of the liquid water to the interior of the fabric is inhibited, but the material retains in its entirety unchanged or almost unchanged the ability to moisture in vapor form.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren findet dagegen eine Änderung des ganzen Stoffes statt, so daß seine Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit, sowohl in flüssiger Form wie in Dampfform, ohne Rücksicht auf die Dauer der Beanspruchung, sowie auch andere Eigenschaften, merkbar geändert werden, wie aus der folgenden Tabelle I zu ersehen ist, welche die Änderungen der verschiedenen Materialien in bezug auf Zugfestigkeit, Wasserdampfadsorption und Verlängerung bei wechselndem Feuchtigkeitsinhalt, je nach der gemäß dem Verfahren aufgenommenen Ketenmenge, angibt.According to the method according to the invention, however, there is a change of the whole substance in place so that its absorption capacity for moisture, both in liquid form as in vapor form, regardless of the duration of the exposure, as well as other properties, can be changed noticeably, as from the following Table I shows the changes to the various materials in in terms of tensile strength, water vapor adsorption and elongation with changing Moisture content, depending on the amount of ketene absorbed according to the method.
Die in den Tabellen wiedergegebenen Werte wurden wie folgt erhalten:
In ein Rohr, welches eine Länge von 1 m und einen Innendurchmesser von 50 mm hatte
und welches in einem ölbad von 75 cm Länge angebracht war, wurden verschiedene Faserstoffe
eingeführt. Dabei wurde loses Fasermaterial in einen Metallkorb getan, während Papier,
Pappe und Filze in Streifen von 1/2 m Länge und 50 mm Breite geschnitten und auf
einem Rost in das Rohr eingeführt wurden. Das Rohr wurde mit Hilfe des Ölbades auf
verschiedene Temperaturen erhitzt und Keten zugeführt. Bei den Versuchen wurde eine
Ketenmischung angewandt, welche etwa 30 Volumprozent Keten enthielt, und es wurde
eine Durchströmungsgeschwindigkeit von 0,6 bis 0,7 g Keten je Minute angewendet.
Die Verbesserung zeigt sich nicht nur bei solchen Materialien, die nur aus Zellulosefasern bestehen, sondern auch z. B. bei Lumpenpappe, die außerdem tierische Fasern enthält.The improvement is not only evident in materials that consist only of cellulose fibers, but also z. B. with rag cardboard, which also contains animal fibers.
Bei einer Ketenbehandlung erfolgt eine Gewichts-und Volumenzunahme gefilzter Stoffe, welche aus Zellulosefasern bestehen, beispielsweise Papier und Pappe, oder welche solche Fasern enthalten. Man kann daher z. B. beider Herstellung einer Dachpappe, die der bisher angewandten mit einem Pappstamm von 600 9/m2 entspricht, von einer Pappe von 500 9/m2 ausgehen, und dieselbe bis zu einem Gewicht von 600 9/m2 mit Keten behandeln. Die Pappe erhält hierdurch eine Festigkeit, die einer gewöhnlichen Pappe von 600 9/m2 entspricht und erhält eine Zugfestigkeit, die einer gewöhnlichen Pappe von 650 g/ m2 entspricht, während die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit nur derjenigen einer gewöhnlichen Pappe von etwa 350 9/m2 entspricht, und das Quellen um zwei Drittel reduzierten. Die Fähigkeit der Pappe in bezug auf Aufsaugen von Bitumen entspricht aber derjenigen der gewöhnlichen Pappe.During a ketene treatment, there is an increase in weight and volume felted fabrics, which consist of cellulose fibers, for example paper and Cardboard, or which contain such fibers. You can therefore z. B. in production a roofing felt, which corresponds to the previously used with a cardboard trunk of 600 9 / m2, Assume a cardboard of 500 9 / m2, and the same up to a weight of 600 Treat 9 / m2 with ketene. This gives the cardboard a strength that one corresponds to ordinary cardboard of 600 9 / m2 and has a tensile strength that corresponds to a ordinary cardboard of 650 g / m2, while the moisture absorption capacity corresponds only to that of an ordinary cardboard of about 350 9 / m2, and that swelling reduced by two thirds. The ability of the cardboard to absorb Bitumen, however, corresponds to that of ordinary cardboard.
Die Ketenbehandlung wird nach der vorliegenden Erfindung mit verarbeitetem Fasermaterial, z. B. in Form von Filz, Papier, Pappe und Platten, durchgeführt. Hierdurch erreicht man, daß die Ketenbehandlung sich leicht kontinuierlich durchführen läßt, da das Material oft in Form von kontinuierlichen Bahnen vorliegt.The ketene treatment is processed according to the present invention with Fiber material, e.g. B. in the form of felt, paper, cardboard and plates. This means that the ketene treatment can easily be carried out continuously since the material is often in the form of continuous webs.
Das nach der vorliegenden Erfindung zu verwendende Keten ist vorzugsweise gewöhnliches Keten CH2C0, aber auch die niederen Homologen oder Polymere, z. B. Diketen, die ebenfalls flüchtige oder gasförmige Stoffe sind, lassen sich ohne weiteres anwenden. So können R1 und R2 in der Formel RIR2C : C : O jeder für sich entweder Wasserstoff oder ein Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sein, wobei jedoch die Gruppen R1 und R2 zusammen höchstens 4 Kohlenstoffatome enthalten dürfen.The ketene to be used in the present invention is preferable Ordinary ketene CH2C0, but also the lower homologues or polymers, e.g. B. Diketene, which are also volatile or gaseous substances, can be easily removed use. So R1 and R2 in the formula RIR2C: C: O can each be either Be hydrogen or an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, but with the Groups R1 and R2 together may contain a maximum of 4 carbon atoms.
Es ist nicht notwendig, das Keten in reiner Form zu verwenden, sondern es kann in der Form verwendet werden, in welcher es bei der Herstellung erhalten wird oder in teilweise gereinigter Form oder mit Gasen gemischt. Falls das Keten durch Pyrolyse aus Azeton hergestellt ist, können sowohl solche Mischungen, aus denen unverändertes Azeton nicht entfernt worden ist, als auch solche, aus denen es entfernt worden ist, oder solche, die vorwiegend nur Keten und Methan enthalten, angewandt werden; ähnliches gilt, wenn Keten angewandt wird, das aus anderen Ausgangsmaterialien, z. B. Essigsäure, hergestellt ist. Insbesondere wenn Ketene von relativ hoher Reinheit angewandt werden, kann es zweckmäßig sein, das Reaktionsgas mit einem inerten Gas, wie Stickstoff oder Kohlendioxyd, zu verdünnen, um den Prozeß zu steuern.It is not necessary to use the ketene in its pure form, but rather it can be used in the form in which it was obtained during manufacture is or in partially purified form or mixed with gases. If the keten is produced by pyrolysis from acetone, both such mixtures can be made of which unchanged acetone has not been removed, as well as those from which it has been removed, or those that contain predominantly only ketene and methane, be applied; The same applies when keten is used, that from other starting materials, e.g. B. acetic acid is produced. In particular if ketenes of relatively high purity are used, it may be useful to to dilute the reaction gas with an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide, to control the process.
Die Reaktion ist bei erhöhter Temperatur auszuführen, da dadurch kurze Reaktionszeiten erzielt werden können. Zweckmäßige Temperaturen liegen zwischen etwa 100 und 250° C. Die untere Temperaturgrenze wird durch die Reaktionsdauer, die gewünschte Gewichtserhöhung und die Art des Materials bestimmt. Die obere Temperaturgrenze wird in der Regel von der Fähigkeit des Materials, Erhitzung zu ertragen, bestimmt.The reaction must be carried out at an elevated temperature, as this makes it short Response times can be achieved. Appropriate temperatures are between about 100 and 250 ° C. The lower temperature limit is determined by the reaction time, determines the desired increase in weight and the type of material. The upper temperature limit is usually determined by the material's ability to withstand heating.
Eine Richtschnur betreffend die Temperatur bei der Behandlung verschiedener
Materialien mit gasförmigem Keten geht aus der nachfolgenden Aufstellung hervor,
die für eine Gasmischung gilt, welche ungefähr 30% Keten enthält.
Das Verfahren läßt sich übrigens auch kontinuierlich und - wenn zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit erwünscht - bei erhöhtem Druck durchführen. Es ist nicht notwendig, daß das Fasermaterial ganz trocken ist, da während des Vorganges etwa gebildete Essigsäure mit frisch hinzukommendem Keten unter Bildung von Essigsäureanhydrid. welches wie das Keten azetylierend wirkt, reagiert.Incidentally, the process can also be carried out continuously and - if for It is desirable to increase the reaction rate - carry out at increased pressure. It is not necessary that the fiber material is completely dry, since during the process Any acetic acid formed with freshly added ketene with the formation of acetic anhydride. which, like the ketene, has an acetylating effect, reacts.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK1161231X | 1956-02-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1161231B true DE1161231B (en) | 1964-01-16 |
Family
ID=8157711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA26638A Pending DE1161231B (en) | 1956-02-29 | 1957-02-26 | Process for the production of covering materials to be soaked with waterproof, especially bituminous substances |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1161231B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2287203A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-02-23 | Wacker Chemie AG | Process for the acetylation of lignocelluloses, hemicelluloses, celluloses with ketene |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR600278A (en) * | 1924-07-22 | 1926-02-03 | Ketoid Company | Cellulose acetate manufacturing process |
US1685220A (en) * | 1925-06-03 | 1928-09-25 | Du Pont | Process of acylating carbohydrates |
-
1957
- 1957-02-26 DE DEA26638A patent/DE1161231B/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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