DE458105C - Verfahren zur Herstellung von Kunstmassen aus Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukten und cellulosehaltigem Fuellstoff - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Gebrauchsgegenständen aus einem Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt werden zum Füllen meist faserige oder zellige (poröse) organische oder anorganische Stoffe verwendet. Entweder werden diese Füllstoffe mit dem firnisartigen Produkt der ersten oder zweiten Kondensationsstufe von Formaldehyd und Phenol getränkt, und das so getränkte Gut wird dann in Formen durch Erhitzen und Druck in das Endprodukt übergeführt, oder man läßt die Kondensation von Phenol und Formaldehyd in den oder um die Fasern oder Zellen des Fasergutes vor sich gehen, indem man letzteres mit Phenol und Formaldehyd tränkt und dieses Gemisch dann der Kondensation unterwirft.

Die bei diesem Verfahren gewöhnlich benutzten Füllstoffe sind Baumwolle, Papier, Holzmasse u. dgl. Es ist jedoch auch vorgeschlagen, diese Stoffe durch Hydrocellulose und Oxycellulose zu ersetzen und das Verfahren z. B. derart auszuführen, daß ein Gemisch von Phenol mit Formaldehyd, Atzalkali und Oxycellulose erhitzt wird, bis sich eine lackähnliche Masse bildet, die zwecks Entfernung des Wassers eingedampft, dann abgekühlt und schließlich in "Formen gegossen wird, wo man sie hart werden läßt.

Es ist gefunden worden, daß manche Füllstoffe sich sehr schwer mit Phenol und Formaldehyd mischen und ein schnelles und scharfes Formen nicht gestatten, und daß bei Verwendung von Stoffen zur Beschleunigung der Kondensation es sehr schwierig ist, diese gleichmäßig durch das ganze Füllgut zu verteilen. Daher wird die Kondensation nicht gleichförmig sein, und das fertige Erzeugnis wird Teile enthalten, an denen die Kondensation gar nicht oder in geringerem Grade als an anderen Teilen stattgefunden hat.

Es ist nun gefunden worden, daß vollkommen gleichmäßige und ganz hervorragende Phenol - Formaldehyd - Kondensationsprodukte erhalten werden können, indem man die Kondensation zwischen Phenol und Formaldehyd ausführt in Gegenwart von Cellulosematerial, das wesentliche Mengen von Oxycellulose und geringe Mengen von Kalk und Chlor in Form von Hypochloriten enthält. Wenn man z. B. die Holz- und Harzbestandteile, wie Lignin, Harze, Tannin, Pektin u. dgl., aus Espartogras o. dgl. entfernt durch Digerieren mit Ätznatron, wenn das digerierte Gut mit Kalk und Chlor in Form von Hypochloriten durch Schlagen gründlich durchtränkt und die erhaltene Masse durchgeseiht wird,

so findet man, daß die feinsten Teilchen, die durch die Seihvorrichtung hindurchgehen, nicht unerhebliche Mengen Oxycellulose enthalten, deren allerkleinste Teilchen geöffnet und mit Kalk und Chlor in Form von Hypochloriten ganz getränkt sind. Wenn dieses Material einen gewissen Prozentsatz an den genannten Chemikalien enthält, so wird nach dem Trocknen und Zerkleinern, Vermischen ίο mit Phenol und Formaldehyd und Erhitzen auf die erforderliche Temperatur eine höchst gleichmäßige Kondensation um und in den kleinsten Teilchen des Gutes erfolgen. Wenn daher die entstehende Masse gemahlen, in Formen gepreßt und erhitzt wird, so wird man bei genauer Prüfung finden, daß ein ganz hervorragendes Fertigprodukt erhalten werden kann, dessen Teile sämtlich dieselben physikalischen Eigenschaften, z. B. hinsicntlieh Festigkeit oder Dielektrizitätswert, aufweisen.

Die besten Ergebnisse erhält man, wenn der Gehalt an Calciumoxyd zwischen etwa 4 und 8 Prozent, zweckmäßig 7 Prozent, und der Gehalt an Hypochloriten zwischen etwa 0,5 und 1 Prozent liegt. Diese Prozentmengen werden am besten so eingestellt, daß der Gesamtgehalt an Hypochlorit und Kalk etwa 8 Prozent nicht übersteigt. Wenn die durch die Seihvorrichtung hindurchgehenden feinsten Teilchen nicht den erforderlichen Gehalt an Chemikalien haben sollten, so können sie vor dem Trocknen mit einer Aufschlämmung von Chlorkalk vermischt werden.

Solches Füllmaterial kann, wie erwähnt, bereitet werden durch gründliches und längeres Durcharbeiten (Schlagen) des Gutes in breiiger Form nach Zusatz der Chemikalien; aber man kann es auch in großen Mengen fertig vorliegend finden als Abfall in gewissen Papierfabriken. So wird z. B. bei der Herstellung von Espartopapier das Espartogras, nachdem es entstäubt und sortiert ist, in Autoklaven mehrere Stunden mit Dampf und Ätznatronlösung digeriert. Dieser Brei wird abgelassen, und das jetzt ganz weiche Fasergut wird gewaschen und den sogenannten Bleichholländern zugeführt. Dort wird das Espartogras in sehr kleine Stücke zerteilt, und nach einigen Stunden wird eine Lösung von Calciumhypochlorit, erhalten durch Auslaugen von Chlorkalk mit Wasser, hinzugesetzt. Nach der Behandlung wird das Bleichmittel mit Wasser ausgewaschen, und das Gut wird in Rührgefäße übergeführt; endlich wird es S bis ι ο Stunden lang ge- [ schlagen, und nachdem es weiter durch ein Rührgefäß gegangen ist, wird die Espartoöo pulpe zu einer Papiermaschine geführt auf einem Drahtgazeband. Das abtropfende Wasser enthält eine beträchtliche Menge der kleinsten Teile von Espartogras, und dieser durch ! die Seiher durchgehende Espartograsbrei ist stark angereichert mit Oxycellulose, in welche j ein Teil des Espartograses während der vor- ; hergehenden Behandlung übergeführt ist. Das in dem Ablauf suspendiert enthaltene Ma- ! terial wird erfindungsgemäß zur Herstellung j von Kunstmassen aus Phenol-Formaldehyd \ verwendet. Sollte es nicht den erforderlichen Gehalt an freiem Kalk bzw. Hypochlorit haben, so bringt man es am besten in das Absetzbassin, in das der Kalkschlamm von dem Laugegefäß abgelassen wird, und es wird ^! dann für den vorliegenden Zweck genügend Kalk und Hypochlorite aufnehmen.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen, bestehend in der Ausführung der . Kondensation zwischen phenolartigen Stoffen und Formaldehyd in Gegenwart" von Cellulosematerial, das nicht unerhebliche Mengen Oxycellulose sowie Kalk und Chlor in Form von Hypochlorit enthält, und zwar ein Verfahren, das nicht nur vollkommen gleichmäßige Gegenstände liefert, sondern auch die Nutzbarmachung von ungeheuren Mengen bislang nicht verwertbarer Abfallstoffe er-■ möglicht. .

: Welche Mengen oxycellulosehaltiges Gut im Verhältnis zu der verbrauchten Menge Phenol-Formaldehyd verwendet werden können, hängt davon ab, wie die Mischung ausgeführt wird, weiter auch von der Art und der Beschaffenheit des benutzten Cellulosematerials.

Die Verhältnismengen können sich in recht weiten Grenzen bewegen, von etwa 35 bis etwa 65 Prozent und mehr des Cellulosematerials.

Bei Oxycelluloseabfall von Espartogras, namentlich wenn ein mechanischer Mischer benutzt wird, sind die besten Verhältniszahlen annähernd 60 bis 65 Prozent Cellulosematerial auf 35 bis 40 Prozent Phenol-Formaldehyd. Wenn Holzstoffrückstände verwendet werden, ist das Verhältnis etwa 35 bis 40 Prozent Cellulosematerial zu 60 bis 65 Prozent Phenol-Formaldehyd.

Soll beispielsweise das Verfahren mit Espartoabfall ausgeführt werden, so wird die suspendierte faserige Cellulose aus dem Abwasser von Papierfabriken, im besonderen von Espartopapierfabriken, in denen gebleicht wird, so daß das Gut mit Kalk und Chlor ganz durchtränkt ist, zunächst durch Absitzenlassen oder sonstige bekannte Mittel abgeschieden, getrocknet, sehr fern gemahlen, gründlich mit Formaldehyd und Phenol in den oben angegebenen Mengenverhältnissen gemischt und auf etwa 50° C erhitzt,

zur Durchführung der ersten Kondensation, bis das Produkt körnig geworden ist. Diese körnige Masse wird dann sehr fein gemahlen und in bekannter Weise unter Erhitzung in die Formpresse gedrückt. In anderen Fällen (namentlich wenn eine hohe Dielektrizitätskonstante erzielt werden soll) wird der Gegenstand in der Kälte oder nur bsi schwach erhöhter Temperatur geformt. Der geformte

ίο Gegenstand wird dann in einen Ofen gebracht,, wo er getrocknet werden kann bei Temperaturen von 160 C und bei Drücken von 4,218 bis 7,031 kg/qcm.

Die bisher bekannten Erzeugnisse, die durch Vermischen von faserigem Gut mit Phenol und Formaldehyd und Kondensation des Gemisches erhalten wurden, werden zähklebrig und lassen sich vor dem Formen nur äußerst schwer mahlen, während die gematf der vorliegenden Erfindung nach der ersten und zweiten Kondensationsstufe erhaltenen Produkte nicht klebrig sind und sehr leicht \ gemahlen werden können; es ist wohl an- ^: zunehmen, daß die Oxycellulose, die in innigster Mischung mit dem Kalk und Hypochlorit darin enthalten ist, eine besondere intermolekulare Wirkung auf die Kondensation hat. Selbstverständlich sind unter der Bezeichnung »Phenol« im vorstehenden alle Stoffe zu verstehen, die Phenolcharakter haben und zur Bildung von Kondensationsprodukten mit Formaldehyd u. dgl. befähigt sind, ebenso unter »Formaldehyd« alle sonstigen äquivalenten Stoffe (d. h. mit Aldehydcharakter und fähig zur Bildung von Kondensationsprodukten mit »Phenol«).

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung von Kunstmassen aus Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukten und cellulosehaltigen! Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Cellulosegut verwendet wird, das vorher mit Calciumhypochlorit (Chlorkalk; behandelt ist und daher neben Oxycellulose auch noch Kalk und Chlorverbindungen in fein verteiltem Zustande enthält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in den. Abwässern von Chlorkalk benutzenden Papierfabriken (im besonderen Espartopapierfabriken; suspendiert enthaltenen Fasern nach Trocknen und Feinstvermahlen mit Formaldehyd und Phenol in den erforderliehen Mengenverhältnissen vermischt und auf etwa 5o^c erhitzt werden, um eine Vorkondensation bis zur Bildung eines körnigen Produktes zu erzielen, worauf das entstehende Produkt fein gemahlen und in bekannter Weise in Formpressen unter Erhitzen und Druck gepreßt wird.