DE2365041B2 - Strahlungsabschirmende fasern aus phenolharzen, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung - Google Patents
Strahlungsabschirmende fasern aus phenolharzen, verfahren zu deren herstellung und deren verwendungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf strahlungsabschirmende
Fasern aus Phenolharzen sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung und auf die Verwendung dieser
Fasern.
In den letzten Jahren wurden in verschiedenen
Industriebereichen, wie chemische Industrie, medizinischer Sektor, Kernreaktoren od. dgl., radioaktive
Substanzen in zunehmendem Ausmaß gehandhabt. Die auf diesen Gebieten arbeitenden Personen müssen bei
der Durchführung ihrer Arbeit eine strahlungsabschirmende Kleidung tragen. Bisher wurde für diesen Zweck
eine Strahlungsabschirmende Kleidung verwendet, die aus einem Textilmaterial, beispielsweise gewebte,
gewirkte oder gestrickte Tücher, die mit einem strahkinnsabschirmenclen Material aus BleiDulver überzogen
waren, welches mit Hilfe eines Harzbinders aufgebracht worden war, gefertigt waren. Jedoch sind
Textilmaterialien mit einem derartigen Überzug nicht nur sehr schwer, sondern auch vollständig luftundurchlässig,
so daß sie nicht nur unbequem zu tragen, sondern auch ungesund sind. Darüber hinaus ist bis jetzt der
Strahlungsabschirmungseffekt nicht vollständig ausreichend.
Falls ein Textilmaterial als Strahlungsabschirmungsmaterial verwendet werden soll, bestehen hinsichtlich
der Auswahl des Materials beträchtliche Beschränkungen, da es hierunter Textilmaterialien gibt,
bei welchen infolge der Aussetzung an Strahlung eine Verschlechterung der Eigenschaften des Materials
stattfindet.
Es sind metallsulfidhaltige Fäden, Fasern oder Folien
bekannt, die durch Verspinnen einer der Verbindungen des Arsens und/oder Antimons gelöst enthaltenden
Viskose und behandelnde so erhaltenen Fäden, Fasern oder Folien — ohne alkalische Nachbehandlung — mit
wäßrigen Lösungen der Salze solcher Metalle, deren Sulfide schwer wasserlöslich sind, erhalten werden (vgl.
DT-AS 12 42 791). Die dabei erhaltenen Produkte weisen jedoch keinen ausreichenden Strahlenschutzeffekt
auf und besitzen außerdem eine verringerte Festigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von neuen Strahlungsabschirmenden Fasern aus Phenolharzen
mit ausgezeichnetem Strahlenschutzeffekt, wobei keine Verschlechterung der Eigenschaften der Fasern
auf Grund der Aussetzung an Strahlung auftritt, wobei diese Fasern nach einem einfachen Verfahren bei
niedrigen Kosten hergestellt werden können.
Gemäß der Erfindung werden strahlungsabschirmende Fasern aus Phenolharzen geschaffen, die dadurch
gekennzeichnet sind, daß die Fasern aus einem Metallatome mit einem großen Strahlenschutzvermögen
enthaltenden Polymerisat bestehen, das sich zu 100 bis 70 Gewichtsprozent aus einem gehärteten Novolakharz
mit einem Gehalt an 0,1 bis 4,0 m-Äquivalent/g-Faser einer Sulfonsäuregruppe und mit einem Härtungsgrad von 5 bis 30%, und zu 0 bis 30 Gewichtsprozent aus
einem faserbildenden thermoplastischen synthetischen Polymeren zusammensetzt, wobei die Metallatome in
einer Menge von 0,1 bis 3,5 m-Äquivalent/g-Faser im lonenzustand chemisch an die Sulfonsäuregruppe des
Novolakharzes gebunden sind.
Die Strahlungsabschirmenden Fasern aus Phenolharzen werden gemäß der Erfindung nach einem Verfahren
hergestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
(a) Fasern aus einem Polymerisat, das sich zu 100 bis 70
Gewichtsprozent aus einem Novolakharz und zu 0 bis 30 Gewichtsprozent aus einem faserbildenden
thermoplastischen synthetischen Polymeren zusammensetzt, einer Härtungsbehandlung mit einem
Härtungsmittel bis zu einem Härtungsgrad von 5 bis 30% unterwirft,
(b) die erhaltenen gehärteten Fasern sulfoniert und
(c) die ei haltenen gehärteten sulfonsäuregruppenhaltigen
Polymerfasern erforderlichenfalls zur Überführung der Sulfonsäuregruppen in die Form von
Alkalisalzen behandelt und anschließend die Fasern mit einer Metallionen mit einem großen Strahlenschutzvermögen
enthaltenen Lösung zur Einführung der Metallatome in das Polymere behandelt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten strahlungsabschirmenden
Fasern aus Phenolharzen unterscheiden sich grundsätzlich von den bekannten Fasern, bei welchen
die Oberfläche eines Tf.'xtilmaterials mit einem Pulver
eines strahbngsabschirmenden Metalls oder eines Oxides hiervon, zusammen mit einem harzartigen
Binder überzogen ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist einfach auszuführen und kann in großtechnischem Maßstab zur
Anwendung gelangen.
Das gemäß der Erfindung verwendete Novolakharz ist ungehärtet und ist im geschmolzenen Ausgangsharzgemisch
schmelzbar und kann mit einem Härtungsmittel nach dem Schmelzspinnen oder Düsenspinnen gehärtet
werden.
Verfahren zur Herstellung von Novolakharzen sind bekannt.
Derartige Harze können durch Umsetzung eines Phenols mit einem Aldehyd unter Wärme in Gegenwart
eines sauren oder basischen Katalysators hergestellt werden. Üblicherweise haben die Novolakharze ein
numerisches Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 300 bis etwa 2000. Gewünschte^falls können auch
solche mit einem größeren Molekulargewicht, beispielsweise bis zu etwa 5000, hergestellt werden. Bekanntlich
können die modifizierten Novolakharze vom überwiegenden Novolaktyp durch jede gewünschte Kombination
der Reaktion vom Novolaktyp und der Reaktion vom Resoltyp erhalten werden und gleichfalls eingesetzt
werden. Weiterhin können sämtliche gewünschten Kombinationen von Phenolen und Aldehyden angewandt
werden, und unterschiedliche Novolakharze, die sich jeweils von unterschiedlichen Kombinationen aus
Phenol und Aldehyd ableiten, können zusammen verwendet werden.
Die zur Herstellung der Phenolharze eingesetzten Phenole sind am üblichsten Phenol und Kresol. Jedoch,
können auch andere Phenole verwendet werden. Beispiele der Phenole sind o-Kresol, m-Kresol, p-Kresol.
2,3-Xylenol, 2,5-Xylenol, 2,4-Xykinol, 2,6-Xyleno!,
3,4-Xylenol, 3,5-Xylenol, o-Äthylphenol, m-Äthylphenol,
p-Äthylphenol, p-Phenylphenol, p-tert.-Butylphenol,
p-tert.-Amylphenol, Bisphenol A, Resorcin und Gemische
von zwei oder mehr dieser Materialien miteinander.
Darüber hinaus können auch Phenole, die mindestens ein Halogenatom, vorzugsweise bis zu 3 Halogenatome,
am Benzolring enthalten, verwendet werden. Beispiele derartiger halogenierter Phenole sind o-Chlorphenol,
m-Chlorphenol, p-Chlorphenol, o-BromphenoI,
m-Bromphenol, p-Bromphenol, 3,5-Dichlorphenol,
3,5-Dibromphenol, 3-Chlor-5-bromphenol, 2,3-Dichlorphenol,
3,4-Dichlorphenol, 2,3-Dibromphenol, 3,4,5-Trichlorphenol,
3,4,6-Tribromphenol und 2,3,6-Tribromphenol. o-Chlorphenol, m-Chlorphenoi, p-Chlorphenol
werden besonders bevorzugt. Vorzugsweise werden diese halogenierten Phenole in Kombination mit den
vorstehend angegebenen Phenolen an Stelle der alleinigen Verwendung eingpsetzt. Die halogenieren
Phenole können im Gemisch in Mengen von mindestens 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 80 Gewichtsprozent
und stärker bevorzugt 20 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Phenole,
vorliegen. Wenn Phenole, die diese halogenierten Phenole enthalten, verwendet werden, können Phenolfasern
mit stärker verbesserter Wärmebeständigkeit erhalten werden.
Der am üblichsten zur Polykondensation mit den vorstehenden Phenolen eingesetzte Aldehyd besteht
aus Formaldehyd, jedoch können auch andere Aldehyde wie p-Formaldehyd, Hexamethylentetramin und Furfurol
gleichfalls verwendet werden.
Verschiedene saure oder basische Katalysatoren können zu den Phenolharzbildungsreaktioneii eingesetzt
werden. Beispiele für saure Katalysatoren umfassen sämtliche bekannten organischen oder anorganischen
Säuren, wie Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Zinkchlorid, Aluminiumchlorid.
Ameisensäure, Essigsäure. Oxalsäure, p-Toluolsulfonsäure
oder Phthalsäure. Der basische Katalysator kann beispielsweise aus Ammoniak, Natriumhydroxid.
Kaliumhydroxid oder Hexamethylentetramin bestehen.
Die durch Addition oder Kondensation der Phenole und Aldehyde erhaltenen ungehärteten Novolakharze
können als solche zur Faserherstellung verwendet werden. Es ist auch gemäß der Erfindung möglich.
Gemische derartiger Novolakharze als Hauptkomponente mit anderen faserbildenden thermoplastischen
synthetischen Polymeren einzusetzen. Im Gemisch darf die Menge des weiteren faserbildenden thermoplastischen
synthetischen Polymers nicht mehr als 30 Gewichtsprozent, jedoch nicht weniger als 0,1 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, betragen. Die Menge des faserbildenden
thermoplastischen synthetischen Polymers beträgt vorzugsweise 25 bis 2 Gewichtsprozent, insbesondere
20 bis 5 Gewichtsprozent und am stärksten bevorzugt 15 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Gemisches.
Das faserbildende thermoplastische synthetische Polymer, welches den weiteren Bestandteil eines Fadens
gemäß der Erfindung bilden kann, ist vorzugsweise ein Polyamid, Polyester, Polyolefin oder Polyurethan.
Andere faserbildende thermoplastische synthetische Polymere können gleichfalls erfindungsgemäß eingesetztwerden.
Der Ausdruck »faserbildendes thermoplastisches synthetisches Polymer« bedeutet hier nicht nur die
einzelnen vorstehend aufgeführten Polymeren, sondern auch Gemische von unterschiedlichen Polymeren,
Copolymeren hieraus mit kleineren Mengen anderer copoiymerisierter Comonomerer oder Gemische der
gleichen Polymeren von unterschiedlichen Monomerkombinationen oder Molekulargewichten.
Von diesen faserbildenden thermoplastischen synthetischen Polymeren werden die Polyamide im Hinblick
auf ihre gute Dispergierbarkeit im Novolakharz, ihren Wirkungen zur Verbesserung der Spinnbarkeit des
Novolakharz.es oder der geringen Wahrscheinlichkeit der Ausübung nachteiliger Einflüsse auf die Flammbeständigkeitü-
und Antischmelzeigenschaften des Novolakharzes u. dgl. besonders bevorzugt.
Spezifische Beispiele für faserbildende thermoplastische synthetische Polymere umfassen Polyamide, wie
Nylon 6, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 611. Nylon 612 oder Gemische von zwei oder mehr
dieser Polymeren miteinander, Polyester wie Polyethylenterephthalat, sich von den gleichen Bestandteilen
ableitende Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, wobei ein Teil des Äthylenglykols durch andere bekannte
Glykole ersetzt ist, sich von den gleichen Bestandteilselementen ableitende Polyester, wie Polyäthylenterephthalat,
worin die Terephthalsäure teilweise durch ortho- oder meta-Phthalsäure, andere bekannte aliphatische
Dicarbonsäuren oder Gemische von zwei oder mehr dieser Materialien miteinander ersetzt ist,
Polyesterätlier, wie Polyäthylenhydroxybenzoat, elastomere
Polymere, wie Polyurethan, ferner Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen und Äthylenpropylen-Copolymere
oder Gemische von zwei oder mehr dieser
Materialien miteinander.
Der Ausdruck »Phenolharz« umfaßt somit nicht nur das Novolakharz allein, sondern auch Gemische des
Novolakharzes mit bis zu 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Gemisches, des weiteren
vorstehend abgehandelten faserbildenden thermoplastischen synthetischen Polymers.
Das Phenolharz kann in Fasern durch Schmelzverspinnen oder Düsenverspinnen überführt werden.
Spinngeräte und Spinnarbeitsweisen sind gut bekannt !0
und brauchen deshalb hier nicht beschrieben zu werden. Das dem Schmelzspinnen zugeführte geschmolzene
Gemisch kann Hexamethylentetramin in einer Menge enthalten, die zur Einleitung einer teilweisen Härtung
des Gemisches geeignet ist, jedoch nicht schädlich für das Schmelzspinnen des geschmolzenen Gemisches ist,
welches ein ungehärtetes Novol&lcharz enthält, beispielsweise
eine Menge von weniger als 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das ungehärtete Novolakharz. Die
Einverleibung von Hexamethylentetramin ist jedoch nicht stets notwendig, und es ist ausreichend, daß der
schmelzgesponnene Faden unter Anwendung der vorstehend geschilderten Härtungsmittel gehärtet wird.
Die bekannten Behandlungen, wie Filtration oder Entschäumung des geschmolzenen Gemisches, können
zu jedem Zeitpunkt durchgeführt werden, bevor das geschmolzene Gemisch den Spinnkopf erreicht. Der
gesponnene Faden kann nach dem Aufwickeln oder zu jedem Zeitpunkt vor dem Aufwickeln gehärtet werden.
Die Aufwickelgeschwindigkeit beträgt üblicherweise etwa 200 bis 2500 Meter je Minute. Üblicherweise
ergeben etwas raschere Aufwickelgeschwindigkeiten als die Spinngeschwindigkeit günstige Ergebnisse für
die Festigkeit des erhaltenen Fadens.
Bekannte öle oder n-paraffinische Kohlenwasserstoffe
u. dgl. können als Spinnölpräparate verwendet werden.
Die Härtung des schmelzgesponnenen Fadens kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die schmelzgesponnenen
ungehärteten Phenolharz-Fäden können bei Raumtemperatur bis zu einer erhöhten Temperatur von etwa
1500C nach an sich bekannten Verfahren gehärtet
werden.
Das Härtungsverfahren kann entsprechend der Art und Menge des Phenolharzes, der Art und Menge des
thermoplastischen synthetischen Harzes, des Titers des Fadens, der Art und Menge des Härtungsmittels u. dgl.
gewählt werden.
Am üblichsten wird Formaldehyd als Härtungsmittel eingesetzt. Andere Härtungsmittel können gleichfalls
verwendet werden und Beispiele hierfür sind Aldehyde und Aldehyd liefernde Substanzen, wie Paraformaldehyd,
Hexamethylentetramin, Furfurol, Chloral oder Glyoxal und Verbindungen, die Formaldehyd beim
Erhitzen bilden, wie Trioxan, Tetraoxan oder Polyoxymethylen.
Allgemein werden die schmelzgesponnenen Fäden in ein Bad, welches das Härtungsmittel und die vorstehend
angegebenen basischen oder sauren Katalysatoren tnthält und bei Raumtemperatur oder bei Temperatufen
nahe Raumtemperatur, beispielsweise 5 bis 45° C, vorzugsweise 10 bis 40° C, gehalten ist, eingetaucht oder
hindurchlaufen gelassen und bei einer Temperatur von beispielsweise 60 bis 140° C, vorzugsweise 70 bis 110° C
wärmegehärtet. Der Kontakt zwischen den Fäden und der das Härtungsmittel enthaltenden Flüssigkeit ist
nicht auf eines der angegebenen Verfahren beschränkt, londern es können auch andere Verfahren wie
Aufsprühen oder Aufdampfen angewandt werden.
Ein Beispiel für eine Flüssigkeit, die das Härtungsmittel enthält, stellt eine wäßrige Lösung mit 5 bis 45%,
vorzugsweise 15 bis 30% Formaldehyd dar. deren pH-Wert auf 8 bis 13, vorzugsweise 5 bis 11, durch
Zusatz des basischen Katalysators eingestellt wurde.
Ein weiteres Beispiel einer das Härtungsmittel enthaltenden Flüssigkeit stellt eine wäßrige Lösung mit
0,5 bis 40%, vorzugsweise 1 bis 35% Formaldehyd und 0,1 bis 35%, vorzugsweise 1 bis 20%, eines der
vorstehend aufgeführten sauren Katalysatoren dar.
Bei einem weiteren Härtungsverfahren werden die Fäden durch Erhitzen in einem Mischbad aus Hexamethylentetramin
und einem n-paraffinischen Kohlenwasserstoff bei 50 bis 150°C gehärtet. Nach einer weiteren
Ausführungsform werden die Fäden im Rauch oder Dampf, welcher Formaldehyd und einen basischen oder
sauren Katalysator enthält, behandelt.
Vorzugsweise wird nach der Kontaktierung der schmelzgesponnenen Fäden mit dem Härtungsmittel
die Temperatur allmählich auf die Wärmehärtungstemperatur erhöht. Zum Beispiel wird die Temperatur auf
den gewünschten Punkt in einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis 20°C/Std. seit Beginn der Wärmehärtung
erhöht. Andererseits wird die Temperatur in der Anfangsstufe der Warmehärtung so niedrig als möglich
gehalten und eine wesentliche Erhöhung der Temperatur wird von der Zwischenstufe der Warmehärtung
ausgeführt, bis die schließlich gewünschte Temperatur erhalten wird, oder es wird eine wesentliche Temperatursteigerung
zum Zeitpunkt der Anfangsstufe der Wärmehärtung durchgeführt, während die abschließende
Temperatur bei einem so niedrigen Wert als möglich gehalten wird und dieser Zustand beibehalten wird.
Nach dem Härtungsarbeitsgang werden die Fäden mit Wasser gewaschen und getrocknet, so daß das
abschließende Fadenprodukt erhalten wird.
Die Wärmehärtungszeit wird in gewünschter Weise entsprechend der Art und Weise der Durchführung des
Härtungsarbeitsganges, der Heiztemperatur, der Art und Konzentration des Härtungsmittels und des
Katalysators, der Art und Menge des Novolakharzes, der Art und Menge des thermoplastischen synthetischen
Polymers, dem Titer der Fäden u. dgl. gewählt. Üblicherweise beträgt sie etwa 1 bis 20 Stunden.
Gewünschtenfalls kann die Wärmehärtungszeit kurzer oder langer sein.
In einem spezifischen Beispiel werden die ungehärteten Phenolharz-Fäden bei Raumtemperatur während 0
bis 5 Stunden in eine wäßrige Mischlösung mit einem Gehalt von 0,1 bis 30 Gewichtsprozent eines sauren
Katalysators, beispielsweise einer Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure, oder einer Lewissäure, einer
organischen Carbonsäure, wie Essigsäure oder Ameisensäure oder einer Sulfonsäure, wie p-Phenolsulfonsäure
oder p-Toluolsulfonsäure und 0,5 bis 35 Gewichtsprozent
eines Aldehydes, wie Formaldehyd, bei einem Verhältnis von Faden zu Lösung von 1 :5 bis 1 :200
eingetaucht und die Lösung wird von Raumtemperatur auf 50 bis 150°C im Verlauf von 0,05 bis 10 Stunden
erhitzt. Dann wird die Lösung bei einer Temperatur von 50 bis 105° C während 2 bis 20 Stunden zur Härtung der
Fäden gehalten. Gemäß einem Alternativverfahren wird die Lösung nach der vorstehend geschilderten
Erhitzung bei einer Temperatur von 50 bis 105°C während 0 bis 2 Stunden zur teilweisen Härtung der
Fäden, vorzugsweise zu einem Härtungsgrad von 0,5 bis 3%, insbesondere 1 bis 2%, gehalten und dann werden
die Fäden bei Raumtemperatur in eine wäßrige Mischlösung, welche 0,2 bis 15 Gewichtsprozent eines
basischen Katalysators wie Ammoniak oder Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid und 1 bis 35 Gewichtsprozent
Formaldehyd enthält, eingetaucht. Dann wird die Lösung auf 70 bis 95° C im Verlauf von etwa 1 Stunde
erhöht und bei dieser Temperatur während 0,5 bis 10 Stunden zur Härtung der Fäden gehalten. Bei einer
weiteren Ausführungsform wird die Reaktion bei 50 bis 1050C. nach der Erhitzung bei der vorstehend
aufgeführten Härtungsreaktion während längstens 2 Stunden zur teilweisen Härtung der Fäden auf den
vorstehend aufgeführten Härtungsgrad durchgeführt und dann werden die Fäden bei Raumtemperatur in ein
Gemisch oder eine wäßrige Mischlösung eingetaucht, !5
welche 0,2 bis 15 Gewichtsprozent des vorstehenden basischen Katalysators oder 0,1 bis 30 Gewichtsprozent
des vorstehenden sauren Katalysators, 1 bis 35 Gewichtsprozent Formaldehyd und 0,1 bis 80 Gewichtsprozent
eines Lösungsmittels enthält. Dann wird die Lösung auf 40 bis 110° C im Verlauf von 0,2 bis 2 Stunden
erhitzt und bei dieser Temperatur während 0,2 bis 10 Stunden zur Härtung der Fäden gehalten.
Die zu diesem Zweck eingesetzten Lösungsmittel sind beispielsweise Alkohole, wie Methanol, Äthanol oder
lsopropanol, Ketone, wie Aceton oder Methylethylketon, Äther, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran, polare
Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxid oder aromatische Kohlenwasserstoffe
wie Benzol, Toluol oder Xylol.
Der Ausdruck »Härtungsgrad« der gehärteten Fäden, wie er hier angewandt wird, gibt den Prozentsatz der
Gewichtszunahme der gehärteten Fäden, bezogen auf das Ursprungsgewicht der ungehärteten Fäden, an.
Die als Substrat gemäß der Erfindung eingesetzten fadenartigen Phenolharze für die strahlungsabschirmenden
Phenolharz-Fasern gemäß der Erfindung können zu einem solchen Ausmaß gehärtet werden, daß ihr
Härtungsgrad nach der Härtungsbehandlung 5 bis 30%, vorzugsweise 9 bis 25% und stärker bevorzugt 11 bis
20% beträgt. Ein Phenolharz-Faden, dessen Härtungsgrad weniger als 5% beträgt, ist ungünstig, da die
Schädigung der Garneigenschaften während der Sulfonierungsbehandlung,
die nachfolgend beschrieben wird, groß ist, da die Unschmelzbarkeit des Fadens
unzureichend ist. Falls andererseits der Härtungsgrad 30% überschreitet, wird die Vernetzungsdichte zu groß,
so daß lediglich ein ungünstiger Faden, dessen Biegungseigenschaften und Dehnung schlecht sind,
erhalten werden kann.
Weiterhin kann bei der Ausführung der vorstehend geschilderten Spinn- oder Härtungsbehandlung eine
aktiven Stickstoff enthaltende Verbindung der Formel
R1 Y Ri
—C —N
(1)
60
worin Y ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine Gruppe NH und R1, R2, R3 und R4, die gleich oder
unterschiedlich sein können, ein Wasserstoffatom, eine niedere Hydroxyalkylgruppe. beispielsweise eine Hydroxymethyl-,
Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropylgrup pe oder eine niedere Alkoxyalkylgruppe, vorzugsweise
Methoxymethyl-, Methoxyäthyl- oder Äthoxymethyl- ?runne bedeuten oder R, und R3 zusammen eine niedere
Alkylengruppe, beispielsweise
-CH2CH2- oder -CH2CH2CH2-
bilden können, beispielsweise Harnstoff, Thioharnstoff, Mono- oder Dimethylolderivate von Harnstoff oder
Thioharnstoff oder Mono- oder Dimethyl- oder Äthyläther von Harnstoff oder Thioharnstoff, Melamin,
Acrylamid, Acrylthioamid, N-methyloliertes Acrylamid,
N-methyloliertes Acrylthioamid, N-Methylolacrylamidinethyläther,
Dicyandiamid, Triäthylentetramin, PoIyäthylenimin oder Piperazin in das Phenolharz eingeführt
werden, um eine Phenolharz-Faser zu erhalten, worin diese Verbindungen gebunden sind. Eine Phenolharz-Faser,
die eine der vorstehend aulgeführten Verbindungen einverleibt enthält, zeigt eine Verbesserung
bis hinauf zu 50 bis 700C hinsichtlich der Wärmebeständigkeit. Infolgedessen sind derartige Fasern
wertvoll als Ausgangsmaterialien für strahlungsabschirmende Fasern, bei denen eine besondere Wärmebeständigkeit
gefordert wird.
Die Einverleibung der Verbindungen der Formel (I) in die Phenolharze können durch Vermischen der
Verbindung der Formel (1) in das geschmolzene Polymere vor dem Spinnen des Polymeren oder durch
Behandlung der Fäden mit einer Flüssigkeit, die die aktiven Stickstoff enthaltende Verbindung enthält, zu
jeder gewünschten Stufe während der Härtung der schmelzgesponnenen ungehärteten Fäden erreicht
werden.
Dieses letztere Verfahren kann durch Ersatz mindestens eines Teiles der Härtungsbehandlung der Phenolharz-Fäden
durch die Stufe der Kontaktierung der Fäden mit einer Flüssigkeit, welche die den aktiven
Stickstoff enthaltende Verbindung enthält, bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 150°C ausgeführt
werden. Diese Flüssigkeit kann einen Aldehyd und/oder einen basischen oder sauren Katalysator in der
anzugebenden Konzentration enthalten. Ganz allgemein kann der Kontakt durch Eintauchung der Fäden in
das Flüssigkeitsbad, welches die stickstoffhaltige Verbindung enthält, oder durch Durchlaufenlassen der
Fäden durch das Bad oder durch Aufsprühen oder durch Aufdampfen ausgeführt werden.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können die ungehärteten Fäden mit einer Flüssigkeit, welche die
stickstoffhaltige Verbindung enthält, nach der teilweisen
Härtung derselben durch an sich bekannte Härtungsverfahren behandelt werden. Andererseits können die
Fäden zunächst mit der vorstehenden Flüssigkeit behandelt werden und dann nach einem üblichen
Verfahren gehärtet werden. Oder das gesamte Verfahren der Härtung kann durch die Behandlung mit der
Flüssigkeit, welche die aktive stickstoffhaltige Verbindung enthält, ersetzt werden. Weiterhin könner
Härtungsbehandlung und Behandlung mit der vorstehend geschilderten Flüssigkeit gleichzeitig ausgeführt
werden. Es ist jedoch bei jedem der vorstehender Behandlungsverfahren wesentlich, die ungehärteter
Fäden mit einer Behandlungslösung, weiche einer Aldehyd oder eine Verbindung, die eine sich von einen
Aldehyd ableitende Gruppe enthält, beispielsweise ein< Methylolgruppe, und vorzugsweise solchen aktivei
Stickstoff enthaltenden Verbindungen wie vorstehend welche eine Hydroxyalkylgruppe enthalten, zu behan
dein. Dies dient zu dem Zweck, damit die Reaktioi
.-wischen dem Phenolharz und der den aktivei Stickstoff enthaltenden Verbindung sichergestellt wird.
Um weiterhin eine unerwünschte Auflösung der ungehärteten Fäden in den frühen Stufen ihrer Härtung
/u vermeiden, ist es günstig, die Fäden mit einer wäßrigen Behandlungsflüssigkeit oder einer Behandlungsflüssigkeit
aus organischem Lösungsmittel und Wasser zu behandeln. Bei der Anwendung dieses Verfahrens ist es /.u empfehlen, daß die ungehärteten
Phenolharz-Fäden zunächst mit einer wäßrigen Behandlungsflüssigkeit oder einer Behandluiigsflüssigkeit
aus organischem Lösungsmittel und Wasser zur teilweisen Härtung der Fäden behandelt werden und
daß dann die teilweise gehärteten Fäden weiterhin unter schärferen Bedingungen unter Quellung derselben zur
Bildung von gehärteten Fäden, welche sogar in ihren inneren Teilen gehärtet sind, gehänet werden.
Dieses Verfahren wird nachfolgend an Hand einiger spezifischer Ausführungsfornien der Arbeitsweise erläutert.
(i) Der Phenolharz-Faden wird, nachdem er teilweise, wie vorstehend geschildert, gehärtet wurde (Härtungsgrad
0,1 bis 3%) bei Raumtemperatur in eine kombinierte Lösung aus 0,1 bis 25 Gewichtsprozent
eines sauren oder basischen Katalysators, 1 bis 30 Gewichtsprozent Formaldehyd, 0,5 bis 15 Gewichtsprozent
Harnstoff oder Thioharnstoff und 1 bis 50 Gewichtsprozent eines Alkohols wie Methanol oder
Äthanol oder eines Ketones wie Aceton oder Methyläthylketon oder eines Äthers wie Dioxan oder
Tetrahydrofuran eingetaucht, worauf die Temperatur der Lösung auf 50 bis 90° C während eines Zeitraumes
von 0,5 bis 2 Stunden erhöht wird, bei welcher Temperatur die Reaktion während weiterer 0,5 bis 25
Stunden fortgeführt wird.
(ii) Die ungehärteten Fäden werden zunächst bei 0 bis
400C während 0 bis 12Stunden in eine wäßrige Lösung
oder Lösung in organischem Lösungsmittel und Wasser eines Gemisches von Aldehyd und der den aktiven
Stickstoff enthaltenden Verbindung oder der eine niedere Hydroxyalkylgruppe und den aktiven Stickstoff
enthaltenden Verbindung eingetaucht, und die Lösung wird in Gegenwart eines sauren Katalysators bei einer
Temperatur von Raumtemperatur bis 50 bis 1050C im
Verlauf von 0,05 bis 10 Stunden erhitzt. Die Lösung wird
bei dieser Temperatur während 0 bis 2 Stunden zur Härtung der Fäden auf einen Härtungsgrad von 0.1 bis
3%. vorzugsweise 0,5 bis 2.5% gehalten. Die teilweise gehärteten Fäden werden in eine Lösung in einem
organischen Lösungsmittel einer eine niedrige Hydroxyalkylgruppe enthaltenden. ds:n aktiven Stickstoff
enthaltenden Verbindung eingetaucht, welche gleich oder unterschiedlich von der vorstehenden stickstoffhaltigen
Verbindung sein kann, oder in eine wäßrige Lösung oder eine Lösung in Wasüer und organischem
Lösungsmittel eines Aldehydes eingetaucht und während 0 bis 2 Stunden in Gegenwart eines basischen oder
sauren Katalysators stehengelassen. Dann wird die Lösung allmählich von Raumtemperatur auf 50 bis
1500C im Verlauf von 0 bis 3 Stunden erhitzt und bei
dieser Temperatur während 0 bis 15 Stunden gehalten. Dadurch wird es möglich. Phenoiharz-Fäden herzustellen.
welche Bindungen, wie solche von Harnstoff, enthalten und nicht nur wärmeunschmelzbar und
lösungsmittelunlöslich sind, sondern auch eine ausgezeichnete Nichtbrennbarkeit und Wärmebeständigkeit
besitzen. 6v
Weiterhin kann die Einführung der Verbindungen der
Forrnel(l) auch durch Eintauchen der in der vorstehend
geschilderten Weise gehärteten Phenolharz-Fasern in eine Flüssigkeil, welche die Verbindungen der Forme
(1) enthält, oder durch Besprühen der Fäden mit eine derartigen Flüssigkeit bewirkt werden.
Beispielsweise werden die gehärteten Phcnolhar/.-Fä den in eine Lösung, welche die vorstehend geschildert!
aktiven Stickstoff enthaltende Verbindung enthalten eingetaucht und allgemein bei 45 bis 1500C, vor/.ugswei
se 60 bis 105°C, während 0,5 bis 10 Stunden behandelt
Dann werden die behandelten ' äden gewaschen unc getrocknet, so daß die aktiven Stickstoff enthaltcndi
Verbindung in das Innere der Fäden eingeführt wird.
Die schmelzgesponnenen Fäden können zu jeden
gewünschten Zeitpunkt vor und/oder nach der Härtung gestreckt werden. Die Streckung ergibt häufig die
Erzielung noch günstigerer Eigenschaften der Fäden.
Der Streckarbettsgang kann entweder einstufig odei
in zwei oder mehr Stufen durchgeführt werden und die Fäden können entweder kalt oder heiß gestreck
werden. Im Fall des mehrstufigen Streckens kann die Kalt- und Heißstreckung gewünschtenfalls kombinier
werden. Auch das Streckverhältnis ist freigestellt unc beträgt üblicherweise bis zu dem 2,5fachen, bezogen au
die Länge des ungestreckten Fadens.
Die in dieser Weise erhaltenen Phenolharz-Fädcr werden dann der folgenden Sulfonierungsstufe in Fonr
von Fäden. Stapelfasern, gewirkten oder gewebter Tüchern oder nicht gewebten Tüchern oder Vlieser
zugeführt.
Sulfonierung
Die Sulfonierung kann nach verschiedenen Methoder erfolgen und es besteht keine spezielle Begrenzung
hinsichtlich der anwendbaren Verfahren, sofern die Sulfonsäuregruppe (-SO3H) entweder direkt in der
Phenolkern des Novolakharzes, welche die erfindungsgemäße Phenolharz-Faser bildet oder an die Methylolgruppe
oder phenolische Hydroxylgruppen, welche mil dem Phenolring verbunden sind, eingeführt wird.
Beispielsweise kann die Sulfonsäuregruppe in das Phenolharz durch Behandlung der gehärteten Phenolharz-Fäden
mit einem Sulfonierungsmittel, wie konzentrierter Schwefelsäure, Oleum, Chlorsulfonsäure
Schwefeltrioxid oder Sulfurylchlorid, eingeführt werden. Die Bedingungen der Sulfonierung können
innerhalb eines weiten Bereiches in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie Zusammensetzung und Härtungsgrad des Phenolharzes, Titer des Fadens und Art des
angewandten Sulfonierungsmittels variieren. Üblicherweise
kann die Sulfonierung durch Eintauchung der zu sulfonierenden Phenoiharz-Fäden in ein Bad. "welches
eines der vorstehend angegebenen Sulfonierungsmittel enthält, bei einer Temperatur von 0 bis 1500C und
vorzugsweise 10 bis 1200C bei einem Badverhältnis, d. h.
Gewichtsverhällnis von Faden zu Sulfonierungsmittel, von 1 : 10 bis 1 : 100 und vorzugsweise 1 :20 bis 1 : 50
und anschließende Haltung der Fäden in dem Bad während 1 bis 10 Stunden"und vorzugsweise 3 bis 5
Stunden erreicht werden. Jedoch ist es in dem Fall, wo Chlorsulfonsäuren als Sulfonierungsmittel verwendet
werden, notwendig, nach der Sulfonierung die Chlorsulfonylgruppe
in die Sulfonsäuregruppe durch Hydrolyse zu überführen.
Zur Beschleunigung der Sulfonierune in diesem Fall
können erforderlichenfalls die gehärteter Phenolharz-Fäden vor der Sulfonierung einer Quellunesbehandlung
mit einem Quellungsmittel wie Dioxan. Aceton. Methyläth\!keton. Benzol. Toluol Xylol. Dimethylformamid
oder Dimethylacetamid unterworfen werden.
Diese Quellungsbehandlung kann durch Eintauchen der
gehärteten Phenolharz-Fäden in ein Bad. welches dieses Quelllingsmittel enthält, während etwa 1 bis 5 Stunden
bei einer Temperatur von 50 bis 1200C ausgeführt werden. Für den Fall, wo die Sulfonierung der
gehärteten Phenolharz-Fäden, wie beispielsweise unter
Anwendung von konzentrierter Schwefelsäure, ausgeführt wird, kann dies in folgender Weise erreicht
werden: Die phenolischen Fäden werden durch Eintauchung in einer Menge von 1 bis lOGewiehtsteilen ,0
in ein Bad, welches 100 Gewichtsteile konzentrierte Schwelelsäure enthält, behandelt, wobei die Behandlung
während 5 bis 10 Stunden bei einer Temperatur von 80 bis 150 C zur Einführung der Sulfonsäuregruppen in
den Phenolkern des Novolakharzes der Fäden erfolgt. ,<,
Falls andererseits die Sulfonierung mit Oleum ausgeführt wird, ist die Sulfonierung in ähnlicher Weise durch
eine Behandlung möglich, die in der Eintauchung der Phenolharz-Fäden während 1 bis 10 Stunden besteht,
wobei eine Temperatur von 0 bis 8O0C an Stelle der vorstehend angegebenen Temperatur angewandt wird.
Bei der Sulfonierung der gehärteten Phenolharz-Fäden unter Anwendung der vorstehenden Sulfonierungsmittel,
beispielsweise konzentrierte Schwefelsäure, gibt os Fälle, wo eine Verfärbung der Fäden stattfindet, was
von den angewandten Sulfonierungsbedingungen abhängig ist. Wenn man jedoch wünscht, eine derartige
Verfärbung zu vermeiden, werden günstigerweise Sulforr-rungsverfahren, bei denen Aminosulfonsäuren
eingesetzt werden, angewandt. to
Als Aminosulfonsäuren sind günstigerweise Taurin. N-alkyliertes Taurin, wie N-Methyltaurin oder Alkalisalze
derartiger Verbindungen, beispielsweise das
Natriumsalz von Taurin. das Natriumsalz von N-Methyltaurin oder das Kaliumsalz von N-Methyltaurin.
verwendbar.
Im Fall eines gehärteten Phenolharz-Fadens mit einem Härtungsgrad bis zu 30%. wie er erfindungsgemäß
eingesetzt wird, ist die Methylolgruppe (— CH2CH)
üblicherweise im Ausmaß von 3 bis 20 Molprozent auf jeden Phenolkern vorhanden. Bei dem Sulfonierungsverfahren
unter Anwendung der Aminosulfonsäuren reagiert diese Methylolgruppe mit den Aminosulfonsäuren
und es werden allgemein 0.5 bis 1,5 Milliäquivalente/ g-Faden an Sulfonsäuregruppen eingeführt.
Die Sulfonierungsreaktion. wobei eine Aminosulfonsäure angewandt wird, wird allgemein durch Eintauchung
der gehärteten phenolischen Fäden in ein Bad, welches die Amirsosulfonsäure in einer Konzentration
von vorzugsweise 5 bis 80 Gewichtsprozent und stärker bevorzugt 10 bis 60 Gewichtsprozent entweder in
Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Methanol, Äthanol, Propanol, Dioxan.
Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxid oder einem Lösungsmittelgemisch von zwei 5^
©der mehr der vorstehenden Lösungsmittel enthält, bei
einer Temperatur von 70 bis 1500C und vorzugsweise 80
bis 130"C bei einem Badverhältnis von 1 :10 bis 1 :100
und vorzugsweise 1 :20 bis 1 : 70 ausgeführt, worin die
Fäden während 1 bis 5 Stunden und vorzugsweise 2 bis 4 Stunden gehalten werden, um die Sulfonierung zu
bewirken. Falls ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, ist es vorteilhaft, als Phenoiharz-Fäden solche
2u wählen, welche quellbar sind. Dadurch wird es infolge der Reaktion zwischen den Aminogruppen und den f,5
Methylolgruppen möglich, die Sulfonsäuregruppen ohne Verfärbung der Fasern oder mindestens Verschlechterung
der Garneigenschaften einzuführen. Jedoch tritt bei diesem Sulfonierungsverfahren allgemein
der Nachteil auf, daß der Betrag der eingeführten Sulfonsäuregruppen etwas niedriger wird.
Die Sulfonierungsbehandlung, bei der Aminosulfonsäuren
verwendet werden, wird im Rahmen der folgenden Beschreibung für den Fall der Anwendung
von N-Methyltaurin näher erläutert. Die gehärteten Phenolharz-Fäden werden in einer Menge von 1 bis 10
Gewichtsteilen zu 100 Gewichtsteilen einer 70%igen wäßrigen N-Methyltaurin-Lösung zugesetzt und in dem
in der Lösung eingetauchten Zustand der Fäden während 1 bis 5 Stunden bei einer Temperatur von 70
bis 120"C gehalten, wodurch es möglich wird, die
Sulfon.säuregrunpe in die Fäden in einer Menge von üblicherweise 0,5 bis 2.0 Milliäquivalente/g-Faden
einzuführen. Alternativ werden die gehärteten Fäden durch Eintauchung in eine Lösung von 30 Gewichtsprozent
Taurin in Dimethylformamid in einem Badverhältnis von 1 : 100 während 3 bis 5 Stunden bei einer
Temperatur von 90 bis 150°C eingetaucht, wodurch es
gleichfalls möglich wird, die Sulfonsäuregruppe in einer Menge üblicherweise von 0,8 bis 1,6 Milliäquivalente/g-Faden
einzuführen.
Es ist auch im Fall dieser Sulfonierung möglich, die
Phenolharz-Fäden einer Quelluiigsbehandlung mit einem Quellungsmittel vor der Sulfonierungsbehandlung
zu unterziehen.
Ein weiteres wirksames Verfahren zur Einführung der Sulfonsäuregruppe besteht in der Einführung der
Sulfonsäuregruppe an die phenolische Hydroxylgruppe des Phenolharzes, beispielsweise durch eine Verätherungsreaktion
oder Anwendung von Oxysulfonsäuren, wie Isäthionsäure. In gleicher Weise sind als Oxysulfonsäuren
weitere Säuren außer Isäthionsäure brauchbar, wie 3-Hydroxy-i-propansulfonsäure, 4-Hydroxy-l-butansulfonsäure
oder dehydrocyclysierte Produkte hiervon.
Diese Sulfonierungsreaktion unter Anwendung dieser Oxysulfonsäuren kann üblicherweise in der folgenden
Weise durchgeführt werden. Die zu sulfonierender gehärteten Phenolharz-Fäden werden in eine Sulfonierlösung
der Oxysulfonsäure entweder in Wasser oder ir einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise einei
oder mehrerer Klassen eines die Fasern quellender organischen Lösungsmittels wie Dioxan, Dimethylform
amid, Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxid. in einet Konzentration von 20 bis 80 Gewichtsprozent unc
vorzugsweise 30 bis 60 Gewichtsprozent während 1 bii 10 Stunden und vorzugsweise 2 bis 8 Stunden bei einei
Temperatur von 80 bis 150°C und vorzugsweise 100 bi; 1300C eingetaucht. In diesem Fall kann zur Beschleuni
gung der Sulfonierungsreaktion eine katalytisch! Menge einer Säure, beispielsweise p-Toluolsulfonsäure
Benzolsulfonsäure, Zinkchlorid, Schwefelsäure ode Phosphorsäure zu dem Bad in einer Menge von 0,5 bis :
Gewichtsprozent zugefügt werden. Speziell kann dii Einführung der Sulfonsäuregruppen beispielsweisi
durch Zusatz von 1 bis lOGewiehtsteilen der Fäden zi
100 Gewichtsteilen einer durch Zusatz von 3 Gewichts prozent p-Toluolsulfonsäure zu einer Lösung mit 3'
Gewichtsprozent Isäthionsäure in Dimethylacetamii erhaltenen Lösung und Behandlung der Fäden durcl
Eintauchung darin während 1 bis 5 Stunden bei eine Temperatur von 100 bis 1450C erreicht werder
Hierdurch werden Phenolharz-Fäden erhalten, wori die Sulfonsäuregruppen in einer Menge von 1 bis 2.
Milliäquivaleme/g-Faden eingeführt sind.
Ganz gleich, welches der vorstehenden Verfahren zu
Einführung der Sulfonsäuregruppe angewandt wird, ist es günstig, wenn das sulfonierte fadenartige Phenolharz,
das überwiegend aus einem Novolakharz besteht, die Sulfonsäuregruppen in einer Menge von 0,1 bis 4,0
Milliäquivalente/g-Faden, vorzugsweise 0,5 bis 3,0 Milliäquivalente/g-Faden und stärker bevorzugt bei 1,0
bis 2,0 Milliäquivalente/g-Faden enthält. Falls die Menge der eingeführten Sulfonsäuregruppen weniger
als 0,1 Milliäquivalente/g ist, ist dies ungünstig, da die
Menge der gebundenen Strahlungsabschirmenden Me-Ullatome dann niedrig wird. Falls andererseits 4,0
Ivlilliäquivalente/g überstiegen werden, tritt eine Neigung
zur größeren Schädigung der Fasereigenschaften •uf.
15
Einführung der Metallatome von großer Strahlungsabschirmkapazität
Das wichtigste Merkmal der strahlungsabschirmen- <len Phenolharz-Fasern gemäß der Erfindung liegt in
#er Tatsache, daß ein metallisches Element mit einer kapazität zur Abschirmung der Strahlung in die Faser
eingeführt wird und chemisch im Ionenzustand in dem Novolakharz gebunden wird, welches in dem gehärteten
Phenolharz-Faden enthalten ist, der in der vorstehenden
Weise erhalten wurde.
Als metallische Elemente mit einer großen Strahlungsabschirmungskapazität
werden solche, die als Kationen in wäßriger Lösung vorliegen können und den Durchgang von Strahlung unterbrechen können, ver-•endet
und im allgemeinen können metallische Elemente, deren Atomzahl groß ist, und insbesondere
Solche mit einer Atomzahl oberhalb 13, wie beispielsweise Aluminium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt,
Nickel. Kupfer, Zink, Silber, Palladium, Zirkon. Antimon, Titan, Cadmium, Barium oder Blei, verwendet werden.
Hiervon werden Cadmium, Barium und Blei besonders bevorzugt. Von diesen drei Elementen wird Blei am
ttärksten bevorzugt.
Diese Metalle können leicht in das gehärtete fadenartige Phenolharz mit den Sulfonsäuregruppen,
•reiches in der vorstehend geschilderten Weise gebildet •rurde. durch Behandlung des Polymeren mit einer
Lösung, weiche die vorstehenden Metallionen enthält, (eingeführt werden. Weiterhin können zur Erleichterung
4es Ionenaustausches die in das Phenolharz in der
•erstehend geschilderten Weise eingeführten Sulfon-
Ȋuregruppen erforderlichenfalls vorhergehend in die Form eines Alkalisalzes durch Behandlung mit einer
•räßrigen Lösung einer Alkaliverbindung, beispielswei-Se Kaliumhydroxid, überführt werden.
Die Lösungen, die Metallionen mit großer Strahkmgsabschirmungskapazität
enthalten, umfassen die Lösungen von wasserlöslichen Salzen, wie den Nitraten, Carbonaten, Halogeniden oder Hydroxiden der vorstehenden
Metalle, und Beispiele hierfür sind Bleinitrat, Cadmiumchlorid, Bariumchlorid, Cadmiumnitrat. Bariümnitrat
Bleichlorid, Zirkonoxychlorid, Kupferchlorid
oder Bleichlorid. Obwohl Wasser als Lösungsmittel ausreichend ist werden vorteilhafterweise auch Gemi-Sehe
von Wasser und organischen Lösungsmitteln verwendet Die günstigerweise in diesem Fall eingesetzten
organischen Lösungsmittel sind solche, die mit Wasser mischbar sind und die weiterhin die Eigenschaft
zur Quellung der Phenolharz-Fasern haben und ^ Beispiele sind Dimethylformamid. Dimethyiacetamid.
Dioxan oder Dimethyisulfoxid.
Die Salze oder Hydroxide der vorstehenden Metalle können in der Lösung in lonenkonzentration von 0,05
bis 5n und vorzugsweise 0,1- bis3n vorliegen.
Die Behandlung mit der die vorstehend angegebener Metallionen mn großer Strahlungsabschirmungskapazi
tat enthaltenden Lösung kann in ausreichender Weist lediglich durch Kontaktierung der vorstehenden Lösung
mit den Phenolharz-Fäden, welche in der vorstehender Weise sulfoniert worden sind, ausgeführt werden
Beispielsweise kann dieser Kontaktierarbeitsgang durch Verfahren wie Eintauchung der sulfonierler
Fäden in ein Bad, das die vorstehende Lösung enthält oder durch Durchlaufenlassen der Fäden durch eir
derartiges Bad oder durch ein Verfahren, wo die Lösung durch eine mit den Fäden gepackte Kolonne geführi
wird, oder durch Besprühen der Fäden mit dci vorstehenden Lösung bewirkt werden. Als Behänd
lungstemperatur ist Raumtemperatur ausreichend unc obwohl keine Notwendigkeit zum Erhitzen dei
Atmosphäre besteht, ist es möglich, erforderüchenfall«
die Atmosphäre auf eine Temperatur in der Gegend vor 40 bis 70' C zu erwärmen.
Auf diese Weise werden Strahlungsabschirmende Fäden erhalten, welche die Metallionen mit einei
großen Strahlungsabschirmungskapazität in einer Men ge von 0,1 bis 3,5 Milliäquivalente/g-Faden unc
vorzugsweise 0,5 bis 3 Milliäquivalente/g-Faden enthalten, erhalten.
Fertigprodukt aus den Phenolharz-Fasern
Die in der vorstehend geschilderten Weise hergestellten Phenolharz-Fasern gemäß der Erfindung, die darir
dispergiert chemisch gebundene Metallionen mit eine: großen Kapazität zur Abschirmung der Strahlung
aufweisen, besitzen ausgezeichnete Abschirmeffekte gegen sämtliche Arten von Strahlung. Darüber hinaus
sind diese Fasern auch in solchen Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit, Garneigenschaften, insbesondere
Biegungseigenschaften. Flammbeständigkeit und Antischmelzeigenschaften
herausragend. Weiterhin zeich nen sich die Fasern gemäß der Erfindung auch dadurcr
aus, daß die Schädigung dieser Eigenschaften klein ist auch wenn die Fasern an Strahlung ausgesetzt werden
Beispielsweise zeigen die erfindungsgemäßen Phenol harz-Fasern Abschirmeffekte gegen einen sehr breiter
Bereich von ß-Strahlen, wie
28Mg, 33P, «S, *C1,45Ca. 47Ca, 46Sc, 47Sc, 48Sc, 52Mn.
wFe. 58Co. «Co, 57Ni. 63Ni, "Cu. 6"Zn. 59Zn, 72Zn. 79Sc.
88Kr, *>Sr,"Zr, '"3Ru, «»Pd, "Mn, 121Sn, ™He und
225Ra.
nicht zu erwähnen die ^-Strahlen von niedriger Energie
von unterhalb 1 MeV, wie z. B. 3H und 14C. Darüber
hinaus zeigen sie auch zufriedenstellende Abschirmeffekte gegen α-Strahlen von niedriger Energie.
Brauchbarkeit
Die Strahlungsabschirmenden Phenolharz-Fasern gemäß der Erfindung können direkt in Form von Einfäden
Mehrfaden oder Strängen verwendet werden, können jedoch auch in Form von Stapelfasern, die zu den
gewünschten Längen geschnitten sind, verwendet werden. Außerdem können sie in gesponnenen Garnen
entweder allein oder im Gemisch mit bekannten Fäden oder Fasern oder in Form von gezwirnten Garnen
verwendet werden. Sie können auch zu verschiedenen fadenartigen Strukturen, wie gewirkten oder gewebten
Tüchern, nichtgewebten Tüchern. Filzen oder Matten sowohl allein als auch im Gemisch mit bekannten Fäden
verarbeitet werden.
Deshalb können die Phenolharz-Fasern gemäß der Erfindung für verschiedene Zvecke in solchen Formen
wie Kleidungsstücken. Filtern, Schutzstreifen, Innenverkleidungsmaterialien,
Strahlungsabschirmungspolster u. dgl. verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im einzelnen. In diesen Beispielen sind sämtliche Teile"und
Prozentsätze auf das Gewicht bezogen.
IO
1410 Teile Phenol, 1180 g einer 37%igen wäßrigen Formaldehydlösung und 20 Teile Oxalsäure wurden auf
95°C unter Rühren erhitzt und bei dieser Temperatur während 3 Stunden gehalten. Die Reaktion wurde durch
Zusatz einer großen Menge kalten Wassers abgebro- ,5 chen.
Das erhaltene Phenolharz wurde in Methanol gelöst und bei verringertem Druck zur Abdampfung von
unumgesetztem Phenol, Formaldehyd, Methanol und Wasser erhitzt, wobei ein thermisch schmelzbares
Novolakharz mit einem numerischen Durchschnittsmolekulargewicht von 820 erhalten wurde.
500 Teile des erhaltenen Novolakharzes wurden grob pulverisiert, ausreichend getrocknet und dann in eine
I -Liter-Schmelzvorrichtung aus rostfreiem Stahl, die für äußere Erhitzung eingerichtet war, gegeben. Der
Innenraum der Einrichtung wurde mit Stickstoffgas durchgespült, und dann wurde das Novolakharz bei
1600C geschmolzen. Das geschmolzene Novolakharz wurde aus dem Boden der Schmelzvorrichtung in einer
Geschwindigkeit von 3 g/Min, durch eine Düse mit 18 Löchern jeweils mit einem Durchmesser von 2,5 mm, die
auf 1600C erhitzt war, extrudiert. Die erhaltenen Fäden
wurden auf Spindeln mit einer Spinngeschwindigkeit von 1050 m/Min, mittels einer 1,5 m unmittelbar
unterhalb der Düse angebrachten Winde aufgewickelt. Die Fäden wurden auf den Spindeln geschnitten und von
den Spindeln in Form eines Stranges getrennt.
Die erhaltenen ungehärteten Novolakfasern wurden bei Raumtemperatur in eine wäßrige Mischlösung mit
einem Gehalt von 18 Gewichtsprozent Formaldehyd und 18 Gewichtsprozent Salzsäure eingetaucht, wobei
das Verhältnis von Fasern zu Lösung bei 1 :100 gehalten wurde. Die Lösung wurde allmählich auf 95° C
im Verlauf von 2 Stunden erhitzt und bei 95°C während
6 Stunden gehalten, wodurch gehärtete Phenolharz-Fasern mit einem Härtungsgrad von 17,5% erhalten
wurden. Die Fasern wurden mit Wasser gewaschen, getrocknet und in üblicher Weise gesponnen und
gewebt und ein gewebtes Tuch erhalten. Das erhaltene gewebte Tuch hatte eine blaßgelbe Farbe und hatte ein
Gewicht von 30 mg/cm2.
Das Tuch wurde in 25%ige rauchende Schwefelsäure eingetaucht, wobei das Verhältnis von Tuch zu
Schwefelsäure bei 1 :50 gehalten wurde und der Umsetzung bei 500C während 3 Stunden unter Rühren
überlassen. Das gewebte Tuch v/urde abgenommen, mit Wasser gewaschen und in 2n-Na2SO4 eingetaucht,
wobei das Verhältnis von Tuch zu Flüssigkeit bei 1 :100 gehalten wurde. Es wurde über Nacht stehengelassen
und das Tuch dann abgenommen und mit Wasser gewaschen. Das Tuch hatte einen Sulfonsäuregruppengehalt
von 2,0 Milliäquivalente/g.
Das Tuch wurde dann in eine 10%ige wäßrige Lösung von Bleinitrat bei 400C während 5 Stunden zur Bindung
der Bleiionen eingetaucht. Die Menge an gebundenem Blei betrug 0,8 Millimol/g. Das Tuch hatte dunkelbraune
Farbe und ein Gewicht von 50 mg/cm2.
Eine /^-Strahlenquelle von 90Sr wurde am Boden eines
Zylinders mit einem Innendurchmesser von 4 cm angebracht. Ein Schichtgebilde aus zwei Bögen des
vorstehenden bleihaltigen Tuches wurde an einer Stelle 10 cm von der ^-Strahlungsquelle angebracht. Die
radioaktiven Strahlen, die durch das Tuch hindurchgingen, wurden mit einem Geiger-Zähler gemessen und die
Durchlässigkeit der radioaktiven Strahlen wurde bestimmt. Weiterhin wurde die Durchlässigkeit eines
Schichtgebildes von 4 Tüchern und eines Schichtgebildes von 6 Tüchern in gleicher Weise bestimmt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Schichtgebilde Schichtgebilde Schichtgebilde
aus aus aus
2 Tüchern 4 Tüchern 6 Tüchern
Erfindungsgemäß | Gewicht (mg/cm2) | 100 | 200 | 300 |
Durchlässigkeit (%) | 29,1 | 14,3 | 6,2 | |
Vergleich (unbehandelte Tücher) | Gewicht (mg/cm2) | 60 | 120 | 180 |
Durchlässigkeit (%) | 66,3 | 50,2 | 41,1 |
Die nach Beispiel 1 hergestellten Novolakfäden wurden mit einer wäßrigen Mischlösung aus Salzsäure
und Formaldehyd lediglich an ihren Umfangsteilen gehärtet. Die gehärteten Novolakfäden wurden in eine
Behandlungsflüssigkeit, welche durch Zusatz von 5 Teilen Harnstoff zu 100 Teilen einer Mischflüssigkeit
aus Methanol/Salzsäure (35,5%)/Formaldehyd (37%ige wäßrige Lösung) in einem Volumenverhältnis von
3:1:1 hergestellt worden war, eingetaucht, wobei das Verhältnis von Fäden zu Flüssigkeit bei 1 :100 gehalten
wurde. Die Behandlungsflüssigkeit wurde von 40cC auf
65°C im Verlauf von 30 Minuten erhitzt und dann wurden die Fäden bei 65'C während 4 Stunden
Die Fäden wurden abgenommen, mit Wasser gewaschen und getrocknet und Phenolfasern
mit 4% gebundenem Harnstoff und einem Härtungsgrad von 19% erhalten.
Die erhaltenen Phenolharz-Fäden wurden in eine konzentrierte Schwefelsäurelösung mit einem Gehalt
von 20% Dimethylacetamid bei Raumtemperatur eingetaucht, wobei das Verhältnis von Fasern zu Lösung
fio bei 1 : 50 gehalten wurde, und dann der Umsetzung bei
8O0C während eines bestimmten Zeitraumes überlassen.
Die Fäden wurden dann abgenommen, gründlich mit Wasser gewaschen und in die Natriumform unter
Anwendung von In-Natriumhydroxidlösung überführt.
6s Der Sulfonsäuregruppengehalt der Fäden wurde bestimmt.
10 Teile der vorstehenden sulfonsäiiregruppenhaltil:.·ι
Fasern wurden mit 1000 Teilen einer wäßrigen
Lösung, welche 1000 ppm Bleinitrat enthielt, in einer gepackten Kolonne mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 0,1 BV/Min. behandelt, wodurch die Sulfonsäuregruppen in Bleisulfonatgruppen überführt wurden.
Die Menge des gebundenen Bleis wurde durch quantitative Bestimmung von Pb+ + in dem Behandlungswasser
ermittelt.
Die Fäden wurden weiterhin gründlich mit Wasser gewaschen und bei einem verringerten Druck bei 8O0C
getrocknet. Dann wurde die Reißfestigkeit der Fäden gemessen. Die Fäden wurden zu Stapelfasern von 5 cm
Länge geschnitten und nach dem üblichen Verfahren wurde ein nichtgewebtes Tuch (Vliesstoff) mit einem
F.inheitsgewicht von 100 g/m2 hergestellt.
Das erhaltene nichtgewebte Tuch wurde bei 15O0C
bei einem Druck von 40 kg/cm2 zur Bildung eines Bogens mit einer Stärke von 0,6 mm heiß gepreßt. Sechs
derartige Bögen wurden geschichtet und dieses Schichtgebilde dem Durchgang von /J-Strahlen von 90Sr
ausgesetzt; die Durchlässigkeit für radioaktive Strahlen wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle U
aufgeführt.
Probe | Reaktionszeit | Gehalt an ein | Menge an | Garnqualität | Dehnung | Durch |
geführten | gebundenem | Festigkeit | lässigkeit | |||
SulfonsSuregruppen | Blei | (%) | (%) | |||
(Stunden) | (Milliäquivalente/g) | (Millimol/g) | (g/d) | 59 | 59,1 | |
Vergleich | 0,2 | 0,04 | 0,02 | 1,8 | 55 | 41,1 |
erfindungsgemäß | 0,5 | 0,12 | 0,05 | 1,8 | 52 | 34,2 |
erfindungsgemäß | 1 | 0,55 | 0,25 | 1,6 | 47 | 27,3 |
erfindungsgemäß | 1,5 | 1,11 | 0,55 | 1,4 | 45 | 21,0 |
erfindungsgemäß | 2 | !.78 | 0,82 | 1,2 | 30 | 15.3 |
erfindungsgemäß | 5 | 2,79 | 1,27 | 0,95 | 21 | 11,2 |
erfindungsgemäß | 10 | 3,80 | 1.55 | 0,60 | 14 | 8,5 |
Vergleich | 15 | 4,10 | 1,77 | 0,41 | ||
Es ergibt sich aus den V/erten der Tabelle II, daß der
Gehalt an eingeführten Sulfonsäuregruppen günstigerweise nicht niedriger als 0,1 Milliäquivalente/g ist und
daß, falls der Wert 4 Milliäquivalente/g überschreitet, die Abschirmwirksamkeit zwar zufriedenstellend ist,
jedoch die Qualität der Fäden beträchtlich verschlechtert wird.
Die nach Beispiel 1 hergestellten Novolakfäden wurden in eine wäßrige Mischlösung mit einem Gehalt
von 15 Gewichtsprozent Salzsäure und 16 Gewichtsprozent
Formalin von 3O0C eingetaucht, wobei das Verhältnis von Fäden zu Lösung bei 1 :50 gehalten
wurde. Die Lösung wurde allmählich auf 90° C erhitzt und die Fäden wurden dann abgenommen und mit
kaltem Wasser gewaschen.
Die behandelten Novolakfäden, die lediglich an der äußeren Oberflächenschicht gehärtet waren, wurden in
eine Mischlösung aus 90 Teilen einer 28%igen wäßrigen Lösung von Ammoniak und einer 37%igen wäßrigen
Formaldehydlösung eingetaucht, wobei das Verhältnis von Fäden zu Lösung bei 1 :100 gehalten wurde. Die
Lösung wurde auf 95°C im Verlauf von 30 Minuten erhitzt und dann wurden die Fäden bei 95°C während 2
Stunden gehärtet und gehärtete Phenolharz-Fäden mit einem Härtungsgrad von 10,5% erhalten.
Die gehärteten Fäden wurden in eine 70%ige wäßrige Lösung von N-Methyltaurin eingetaucht, wobei
das Verhältnis von Fäden zu Lösung bei 1 : 50 gehalten wurde und der Umsetzung bei 110°C während 3
Stunden zur Einführung der Sulfonsäuregruppen überlassen. Dann wurden die Fäden in eine wäßrige '/ιο
n-NaOH-Lösung während 10 Stunden unter Rühren eingetaucht, um die Sulfonsäuregruppen in N'atriumsulfonatgruppen
zu überführen. Der Gehalt an Sulfonsäuregruppen wurde gleichfalls bestimmt und betrug 1,1
Milliäquivalente/g.
Dann wurden die Fäden in eine wäßrige Lösung. weiche Cadmiumchlorid in einer Konzentration von
1000 ppm enthielt, bei 25"C während 15 Stunden zur Einführung von Cadmiumionen in die Phenolharz-Fäden
eingetaucht. Die behandelten Fäden waren von blaßgelber Farbe.
Ein nichtgewebtes Tuch mit einem Einheitsgewicht von 100 g/m2 wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 2 hergestellt. Die Durchlässigkeit von radioaktiven Strahlen durch dieses nichtgewebte Tuch wurde in
der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt, wobei jedoch die ^-Strahlung von 14C verwendet wurde. Das
Ausmaß der Abschirmung betrug mindestens 95%.
Andererseits war bei einem nichtgewebten Tuch, das in der gleichen Weise aus unbehandelten Fäden
hergestellt worden war, das Ausmaß der Abschirmung nur 55%.
Ein Fasermaterial mit einer Faserlänge von nicht mehr als 2 Mikron, welches durch Blasen des in Beispiel
1 hergestellten geschmolzenen Novolakharzes unter Anwendung einer Luftdüse hergestellt worden war,
wurde in eine wäßrige Mischlösung mit einem Gehalt von 18% Salzsäure und 13% Formaldehyd bei
Raumtemperatur während 12 Stunden eingetaucht. Die Lösung wurde auf 95°C im Verlauf von 6 Stunden
erhitzt und das Fasermaterial wurde weitere 6 Stunden zur Bildung von Fasermaterial mit einem Härtungsgrad
von 16,5% gehärtet. Das auf diese Weise behandelte Material wurde in einer wäßrigen Lösung mit einem
Gehalt von 2% Resol dispergiert und dann zu einem papierartigen Bogen entsprechend den üblichen Bogenformungsverfahren
verformt.
Unter Anwendung dieses papierartigen Bogens wurden die folgenden drei Proben hergestellt.
(A) Der papierartige Bogen wurde mit rauchender Schwefelsäure bei 40°C während 10 Stunden behandelt,
mit Wasser gewaschen und dann in 1 n-NaCl-Lösung
eingetaucht, wobei das Verhältnis von Bogen zu Flüssigkeit bei 1 : 300 gehalten wurde, um Natriumsulfonatgruppen
in die Phenolharz-Fasern einzuführen (Gehalt an Sulfonsäuregruppen 2,3 Milliäquivalente/g).
Dann wurde der Bogen in eine 10%ige wäßrige Lösung von Bleinitrat bei Raumtemperatur während 10 Stunden
eingetaucht, anschließend gründlich mit Wasser gewaschen, so daß die Bleiionen gebunden waren. Die Menge
an gebundenem Blei betrug 18,6 g/100 g.
(B) Der papierartige Bogen wurde während 5 Stunden in eine 15%ige wäßrige Lösung von Bleinitrat
eingetaucht und dann mit einer Mangel schwach abgequetscht. Die Menge an anhaftendem Blei (berechnet
aus der Menge des aufgenommenen Bleinitrats) betrug 19.6 g/100 g.
(C) Ein Bleipulver, welches durch ein Sieb von 100 Maschen gegangen war, wurde in einer Menge von 30%
in einem Phenolharz-Klebstoff dispergiert. Der erhaltene bleihaltige Klebstoff wurde einheitlich auf den
papierartigen Bogen so aufgezogen, daß der Bleigehalt 20% betrug und dann bei 80° C während 5 Stunden
wärmebehandelt, so daß dei Klebstoff härtete und gleichzeitig das Blei fixiert wurde.
Der Abschirmeffekt jeder dieser Proben wurde entsprechend dem Verfahren von Beispiel 1 unter
Anwendung der j3-Strahlung von 90Sr bestimmt.
Dann wurden die Proben jeweils mit warmem Wasser von 80° C während 2 Stunden behandelt und der
Abschirmeffekt erneut in der gleichen Weise gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 111 enthalten.
Menge an Blei Vor der Wäsche
Dichte Durchlässigkeit
(g/100 g Probe) (mg/cm*) (%)
Nach der Wäsche
Dichte
(mg/cm3)
(mg/cm3)
Durchlässigkeit
(%)
(%)
Leerprobe (unbehandelt)
Es ergibt sich aus den Werten der Tabelle III, daß die
Phenolharz-Materialien gemäß der Erfindung einen hohen ß-Strahlungsabschirmungseffekt und eine gute
Beständigkeit zu Wascharbeitsgängen im Vergleich zu solchen, die durch übliche Verfahren hergestellt wurden,
besitzen.
Wenn die vorstehenden papierartigen Bögen tatsächlich als inneres Dekorationsmaterial beispielsweise
verwendet werden, ist die Biegebeständigkeit derselben ein wichtiger Faktor während des Herstellungsverfahrens
und während des Endgebrauches. Die Probe A hatte eine sehr gute Biegebeständigkeit im Vergleich
zur Vergleichsprobe C. Wenn die Dauerhaftigkeit durch wiederholtes Beugen der vorstehenden Proben in einem
Biegewinkel von 60° bestimmt wurde, zeigte es sich, daß die Probe C nach 10 Beugungen brach, während keine
Änderung in der Probe A beobachtet wurde, selbst wenn sie lOOOmal gebeugt worden war.
Das nach Beispiel 1·erhaltene Novolakharz wurde zur Form von Kugeln mit einem Durchmesser von 5 mm
geformt. 20 Teile Nylon-12 (mit einer relativen Viskosität von 1,80, bestimmt mit einer 0,5%igen
m-Kresol-Lösung von 30°C) in Form von Schnitzeln und 80 Teile des vorstehenden Novolakharzes wurden
vollständig in einem Drelitrockner vermischt und dann
einer bei 200°C gehaltenen Schmelzspinnapparatur mit
18,6 | 71 | 31,5 | 71 | 31,2 |
19,0 | 68 | 45,2 | 42 | 71,9 |
20,0 | 77 | 47,5 | 72 | 51,3 |
0,0 | 42 | 73,1 | 42 | 72,8 |
einem Düsendurchmesser von 20 mm zugeführt, worauf bei einer Spinngeschwindigkeit von 800 m/Min, unter
Bildung von Fäden versponnen wurde (50 d/18 f). Die
Spinnbarkeit des Gemisches war besser als diejenige des Novolakharzes allein.
Die erhaltenen Fäden wurden zu Stapelfasern einer Länge von etwa 5 cm geschnitten und bei Raumtemperatur
in eine wäßrige Mischlösung aus 18% Salzsäure und 9% Formaldehyd eingetaucht. Die Lösung wurde
auf 90°C während 3 Stunden erhitzt und dann wurden die Fäden in dieser Lösung durch Fortführung der
Umsetzung während 5 Stunden gehärtet. Die gehärteten Fäden hatten einen Härtungsgrad von 12,8%.
Ein gewebtes Tuch mit einem Gewicht von 40 mg/cm2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellt. Das gewebte Tuch wurde der Umsetzung während 2 Stunden in 25%iger rauchender Schwefelsäure
von 40°C überlassen. Das behandelte Tuch enthielt 1,2 Milliäquivalente/g an Sulfonsäure. Das Tuch
wurde dann in '/2 n-NaOH eingetaucht, um es in die Natriumsulfonatform zu überführen. Das Tuch wurde
anschließend in eine 5%ige wäßrige Lösung von Bleinitrat von Raumtemperatur zur Bindung der
Bleiionen eingetaucht. Die Menge an gebundenem Blei betrug 0,5 Millimol/g und das Gewicht des Tuches
betrug 49 mg/cm2.
Drei Bögen des Tuches wurden übereinander gelegt und die Durchlässigkeit für ^-Strahlen in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 bestimmt, die 28% betrug.
35
40
45
Claims (5)
1. Strahlungsabschirmende Fasern aus Phenolharzen, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fasern aus einem Metallatome mit einem großen Strahlenschutzvermögen enthaltenden Polymerisat
bestehen, das sich zu 100 bis 70 Gewichtsprozent aus
einem gehärteten Novolakharz mit einem Gehalt an 0,1 bis 4,0 m-Äquivalent/g-Faser einer Sulfonsauregruppe
und mit einem Härtungsgrad von 5 bis 30%, und zu 0 bis 30 Gewichtsprozent aus einem
faserbildenden thermoplastischen synthetischen Polymeren zusammensetzt, wobei die Metallatome in
einer Menge von 0,1 bis 3,5 m-ÄquivaleiH/g-Faser jm
lonenzustand chemisch an die Sulfonsäuregruppe des NovoJakharzes gebunden sind.
2. Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Metallatom mit großer Strahlungsabschirmungskapazität Cadmium, Blei und/oder Barium
enthält.
3. Faser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gemisch des
Novolakharzes mit Polyamid, Polyester, Polyesteräther, Polyolefin und/oder Polyurethan besteht.
4. Verfahren zur Herstellung einer Strahlungsabschirmenden Faser gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man
(a) Fasern aus einem Polymerisat, das sich zu 100 bis 70 Gewichtsprozent aus einem Novolakharz
und zu 0 bis 30 Gewichtsprozent aus einem faserbildenden thermoplastischen synthetischen
Polymeren zusammensetzt, einer Härtungsbehandlung mit einem Härtimgsmittel bis
zu einem Härtungsgrad von 5 bis 30% unterwirft,
(b) die erhaltenen gehärteten Fasern sulfoniert und
(c) die erhaltenen gehärteten sulfonsäuregruppep.-haltigen
Polymerfasern erforderlichenfalls zur Überführung der Sulfonsäuregrmppen in die
Form von Alkalisalzen behandelt und anschließend die Fasern mit einer Metallionen mit
einem großen Strahlenschutzvermögen enthaltenen Lösung zur Einführung der Metallatome
in das Polymere behandelt.
5. Verwendung der strahlungsabs;chirmenden Fasern aus Phenolharzen gemäß einem der Ansprüche
1 bis 3 zum Herstellen von Garnen, Wirkwaren, Webwaren, Vliesstoffen, Filzen oder Matten.
50
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP48002322A JPS4989098A (de) | 1972-12-29 | 1972-12-29 | |
JP232273 | 1972-12-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2365041A1 DE2365041A1 (de) | 1974-07-11 |
DE2365041B2 true DE2365041B2 (de) | 1976-05-26 |
DE2365041C3 DE2365041C3 (de) | 1977-01-27 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2212446B1 (de) | 1976-11-19 |
FR2212446A1 (de) | 1974-07-26 |
JPS4989098A (de) | 1974-08-26 |
GB1446487A (en) | 1976-08-18 |
DE2365041A1 (de) | 1974-07-11 |
US3961123A (en) | 1976-06-01 |
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |