DE1569226A1

DE1569226A1 - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen Schwaemmen aus regenerierte Cellulose

Info

Publication number: DE1569226A1
Application number: DE19651569226
Authority: DE
Inventors: Pierre Villain
Original assignee: Novacel SA
Current assignee: Novacel SA
Priority date: 1964-10-30
Filing date: 1965-10-29
Publication date: 1969-06-26
Also published as: CH448506A; BE671548A; NL145881B; SE337111B; NL6514087A; DE1569226C3; FR1420580A; GB1054159A; DE1569226B2; ES319088A1

Description

DR. E. WIEGAND 8000 MÖNCHEN 15, Cten zy. Uicxouer 1965

MÖNCHEN NUSSBAUMSTRASSE 10

DIPL.-ING. W. NIEMANN TELEFON. 55547«

HAMBURG
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Paris (!Frankreich)

Verfahren zur Herstellung von künstlichen Schwämmen aus regenerierter Cellulose

Die Erfindung "bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von künstlichen Schwämmen, insbesondere aus regenerierter Cellulose, deren Porosität derjenigen von natürlichen Schwämmen nahekommt und die verbesserte Trooknungseigenschaften aufweisen.

Eine bekannte Arbeitsweise zur Herstellung dieser Schwämme besteht darin, daß man einen Teig oder eine Paste aus Viskose, Baumwollfasern oder -fäden, Hanffasern oder Fasern jeder beliebigen Art als Verstärkungsmaterial und aus löslichen oder schmelzbaren porenbildenden Stoffen (matieres porophores), welöhes zumeist aus Kristallen von

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Natriumsulfatdekahydrat besteht, das in Wasser sehr leicht löslich und leicht sohmelzbar ist, herstellt; der gebildete ieig wird in Formen, ausgestoßen oder extrudiert, koaguliert, verfestigt und gewaschen, um eine zellenförmige Masse aus regenerierter Cellulose zu bilden, auf welche man die gebräuchlichen End- oder Fertigstellung behandlungen anwendet.

Die Porosität der erhaltenen Schwämme hängt von der Größe der hydratisierten Fatriumsulfatkristalle ab, die als porenbildender Stoff verwendet werden» Die großen Kristalle werden durch langsame Kristallisation der ITa-* trimisulf at lösungen erhalten und werden sehr häufig von einer Ansammlung von verhältnismäßig kleinen Kristallen gebildet, welche somit Hohlräume und'Unregelmäßigkeiten aufweisen, die die sich ergebende Masse sienlich brüchig machen. Diese Kristalle sind gegenüber den BeansprUöhun« gen, welchen sie während der Knotarbeitsgänge und dif Aus« Stoßens oder Extrudieren©, die einen Teil dos Verfahrens von Schwämmen aus regenerierter CQllulQg<t stellen, wenig beständig. Sie brechen und b@80totol?tm auf diese Weise die Porositätfirniöglicükeiten in dea

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Außerdem ergeben sie aufgrund der Unregelmäßigkeit ihrer Abmessungen oder Dimensionen und ihrer Oberfläche unregelmäßige Poren oder Zellen, deren Wände nicht sauber oder deutlisch und häufig schlecht ausgebildet sind.

Die Ausbeute von großen Kristallen von hydratisiertem Natriumsulfat wird durch die Bildung von pulverförmigen Teilchen im Vorlauf des Knetens, die keinerlei Wirksamkeit mehr zur Bildung von Poren aufweisen, herabgesetzt·

In gleicher Weise ist bei der Herstellung von künstlichen Schwämmen die Verwendung von körnigem Natriumsulfat bekannt, welches durch Zerstampfen oder Zerreiben von kristallinen Massen hergestellt wird, die durch Schmelzen einer Paste und ^kristallisation von hydratisiertem Natriumsulfat, welchem gegebenenfalls wasserfreies Natriumsulfat zugesetzt worden ist, erhalten v/erden. Jedoch ist die praktische Ausfüirung dieses Verfahrens sehr mühsam und technisch unpraktisch, denn im Verlauf des Schmelzens der Taste wird sehr leicht wasserfreies Natriumsulfat abgeschieden, welches sehr rasch den Arbeitsvorgang stört„ Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von künstlichen Schwämmen aus regenerierter Cellulose unter Verwendung von porenbildenäen löslichen oder schmelzbaren Stoffen, wobei die vor-

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stehend beschriebenen Naohteile vermieden werden und die gewünschten Schwämme in technisch und wirtschaftlich vorteilhafter Weise erhalten werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man ala porenbildende lösliche oder schmelzbare Stoffe kristalline Agglomerate, welche durch Zusammenpressen von leicht löslichen oder schmelzbaren Materialien erhalten werden, verwendet· Diese porenbildenden Stoffe gelangen in Form von großen, harten, regelmäßigen Kristallen, welche gegenüber den während der verschiedenen Herstellungsarbeitsgänge auferlegten Beanspruchungen beständig sind, zur Anwendung.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere bei Verwendung von. Kristallen aus hydratisiertem Natriumsulfat geeignet*

Die Kristalle von hydratisiertem Natriumsulfat mit kleinen Abmessungen werden auf gebräuohliohen Masohinea oder Vorrichtungen zusammengedrückt, beispieleweise auf den für Agglomeratbildung bekannten Vorrichtungen für die Körnerbildung aus Kohlenstaub, auf welche die Kristalle zwischen zwei Druck- oder Preßwalzen geführt werden, deren Oberflächen Hohlräume entsprechend der Form der Kristalle, welche erwünscht wird, aufweisen. Unter der Einwirkung des Druckes wird ein teilweises Schmelzen an der Oberfläche

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der Kristalleinheiten erhalten, welches daher die Umkristallisation gestatüet, die erhalten wird, wenn der Druck auf die Masse aufgehoben wird, wobei die die Poren bildende Masse darstellenden Kristalle in sehr inniger Form miteinander verbunden werden.

Die Härte oder Festigkeit der porenbildenden Masse kann erhöht werden, indem man einen Teil des Hydratwassers ausschaltet oder wasserfreies Natriumsulfat einverleibt, wobei der Gehalt an wasserfreiem Salz; in der Masse dadurch erhöht wird.

Der Zusatz an wasserfreiem.Natriumsulfat vermeidet in gleicher Weise ein Zusammenhaften oder Verkleben der porenbildenden Masse unter sich, was bei Beendigung des Zusammenpressen auftreten kann_o

Die Zugabe an wasserfreiem Natriumsulfat kann in beliebigen Anteilen erfolgen, wobei die Zusatzmenge durch die Löslichkeit und die Schmelztemperatur der erhaltenen Masse ebenso wie durch die Herstellungskosten des Materials beschränkt wird. Zweckmäßig und vorteilhaft ist die Zusatzmange im Bereich von 0,5 bis 15 fo und vorzugsweise von 3 bis 8 fo.

Die porenbildenden agglomerierten Kristalle können in einer beliebigen Form vorliegen«, Zweckmäßig und vorteil-

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haft wird die T.e.traederf orm gewählt, welche die einfachste Form darstellt, welche dementsprechend die Anordnung oder lage der porenbildenden Masse in der Viskose und damit der verschieden orientierten Hohlräume oder Poren ergibt und zu einer besonderen Ausbildung oder einem besonderen Aussehen führt.

In gleicher Weise können die Dimensionen oder Abmessungen der Kirstalle variieren.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel mischt man 10 kg von hydratisieren llatriumsulfatkristallen, die durch ein Sieb von 3 mm hindurchgehen und 0,750 kg von wasserfreien Natriumsulfat, und preßt dieses Gemisch unter einem Druck von 1,3 t/cm zwischen zwei balzen, die Hohlräume tragen, welche die Bildung von Tetraedern, von denen eine der

Flächen eine Oberfläche von 1 cm aufweist, ermöglichen.

Die Tetraederflächen können flach oder gebogen sein. Die erhaltenen porenbildenden Massen werden außerdem vorzugsweise während einer minimalen Zeit von zwei Stunden am Ausgang der Körnerbildungsvorrichtung gesammelt, wobei sie nach Ablauf dieser Zeit eine erhöhte Festigkeit besitzen. Dann werden die Massen gemäß einem bekannten Verfahren mit der Viskose, welche die faserartigen Ver-

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stärkun&smaterialien enthält, geknetet» Man verwendet "beispielsweise 280 g Viskose mit 10 $ Cellulose, welche 30 g Fasern, die auf eine Länge von 7 cm geschnitten sind, enthält« Damit v/erden 400 g des gemäß der vorstehend "beschriebenen Arbeitsweise hergestellten Uatriumsulfats geknetet. Der so erhaltene Teig wird anschließend geformt, dann werden die gebildeten Blöcke gemäß bekannten Arbeitsweisen koaguliert, wobei die gebräuchlichen Abschlußbehandlungen ausgeführt werden»

Auf diese Weise erhält man künstliche Schwämme aus regenerierter Cellulose mit Poren oder Hohlräumen solcher Abmessungen, die denjenigen der Poren von natürlichen Schwämmen nahekommen, wobei die Hohlräume gut ausgebildet und von einer sauberen oder glatten "Hülle" begrenzt sind, die eine bessere Adsorption von wäßrigen Flüssigkeiten erlaubt, wodurch eine Verbesserung der Trocknungseigenschaften und eine bessere Reinigung erzielt wird, wobei der von dem SchwamaL weggespülte Schmutz nicht in die Tiefe eindringt, sondern auf der "Hülle" (peau) verbleibt* Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Schwämne sind außerdem biegsamer und geschmeidiger.

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Außerdem erlaubt das Verfahren gemäß der Erfindung die Verwendung von kleinen Kristallen, welche 'müheloe durch rasche Kristallisation einer Lösung von hydratisiertem Natriumsulfat erhalten werden, und führt zu einer "besseren Ausbeute der Kristallisation von Natriumsulfat· Tatsäohlioh wird die gesamte Menge an hydratisiertem und wasserfreiem Natriumsulfat, welche bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Schwämmen aus regenerierter Cellulose eingesetzt wird, zur Bildung von Poren ausgenutzt·

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt,- es können viele verschiedene Abänderungen dieser Arbeitsweise ausgeführt werden· . Insbesondere können andere Abmessungen für die Agglomerate in Betracht gezogen werden; so kann man auch kubische Kristalle herstellen» wobei sich jedoch die Tetraederform hinsichtlioh der Orientierungswirkung besser eignet· Anstelle von hydratisiertem Natriumsulfat kann auch jedes andere schmelzbare oder leicht lösliche Produkt verwendet werden, welches beim Zusammenpressen ausreichend feste Massen ergibt, um ohne Brechen oder Zerreiben die verschiedenen Arbeitsgänge bei der Herstellung des Teiges oder der Paste, welche bei der Herstellung von

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Schwämmen aus regenerierter Cellulose ausgeführt werden, zu durchlaufen.

Anstelle von künstlichen Schwämmen aus regenerierter Cellulose können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in gleicher Weise künstliehe Schwämme auf der Basis von anderer hydrophilen Materialien, "beispielsweise von bestimmten Cellulosederivaten, Polyvinylalkohol od. dgl, hergestellt werden.

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Claims

Pat e-nt anspr üche

1. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Schwämmen, insbesondere aus regenerierter Cellulose, deren Porosität derjenigen von natürlichen Schwämiien nahekommt, mit verbesserten Trocknungseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß man als porenbildendes Material eine agglomerierte krist-lline Masse verwendet, die durch Zusammenpressen von leicht löslichen oder schmelzbaren Stoffen erhalten wird_e

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als leicht lösliches oder schmelzbares Material Kristalle von Ifetriunsulfatdekahydrat, vorzugsweise mit einem Zusatz von 0,5 bis 15 $, insbesondere. bis 8 ^a/o_f an wasserfreiem natriumsulfat verwendete

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als porenbildendes Material eine Masse mit beliebigen Abmessungen, vorzugsweise in lorm von Tetraedern mit flacher oder gekrümmter Oberfläche

2 mit einer Flächengröße von jeweils etwa 1 cm ,

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4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß man gegebenenfalls zusätzlich zu dem ersten porenbildenden Material ein weiteres porenbildendes Material verwendet»

5· Künstliche Schwämme, insbesondere aus regenerierter Cellulose, mit»Poren, welche denjenigen von natür- j liehen Schwämmen nahekommen, mit verbesserten Trocknungs- und Biegsamkeitseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren durch eine relativ dichte Hülle begrenzt sind, die die Schmutzteilchen fixiert, welche sich bei der Reinigung der Schwämme leichter entfernen lassen.

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