DE565702C - Verfahren zur Herstellung fuellstoffhaltiger Pressmassen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Preßmassen Es ist bekannt, daß durch Kondensation von aromatischen Aminen mit Formaldehyd in Gegenwart von Säuren oder durch Behandlung von Schiffschen Basen aus aromatischen Aminen und Formaldehyd mit Säuren und nachfolgende Eliminierung der Säuren Produkte entstehen, die sich nach erfolgter Auswaschung, Trocknung und Zerkleinerung, gegebenenfalls in Gegenwart von Härtungsmitteln, die in einem beliebigen Stadium der Herstellung zugegeben werden können, in der Wärme zu homogenen Kunstmassen verpressen lassen (vgl. Patent 559324 und 561 157).
• Ebenso ist bereits vorgeschlagen worden, diese Kondensationsprodukte vor dem Pressen mit Füllstoffen zu vermischen, sei es, daß man die Preßpulver selbst in trockenem Zustande mit Füllstoffen mischt (vgl. z. B. Patent 559324), sei. es, daß man die sauren Kondensationslösungen mit den Füllstoffen vermischt und darauf das Kondensationsprodukt durch Eliminieren der Säure auf den Füllstoff niederschlägt, wodurch gegenüber der ersterwähnten Arbeitsweise der technische Vorteil erzielt wird, daß die aus diesen in Lösung hergestellten Mischungen verpreßten Formstücke bedeutend homogener sind (vgl. Patent 562943). Wie in letzterem Patent bereits erwähnt ist (vgl. Beispiel 4.), läßt sich dieses Verfahren vorteilhaft zur Herstellung von gefülltem Papier verwenden.
• Es wurde nun gefunden, daß füllstoffhaltige Kunststoffe unter Verwendung der in den eingangs erwähnten Patenten genannten Kondensationsprodukte in besonders vorteilhafter Weise dadurch hergestellt werden können, daß man von den fertig gefällten, ausgewaschenen Kondensationsprodukten ausgeht, diese in feuchtem, noch nicht entquollenem Zustande mit den Füllstoffen mischt, nach bekannten Methoden trocknet und, gegebenenfalls nach Zerkleinerung, verpreßt.
• Vor dem Verfahren der Vereinigung des Preßpulvers mit dem Füllstoff in trockenem Zustand hat das vorliegende Verfahren den @Vorteil wesentlich homogenerer Durchmischung. Es können hierbei Suspensionen von beliebig feiner Verteilung, bis zur kolloidalen Form, erzielt werden.
• Gegenüber dem Verfahren der Fällung des Kondensationsprodukts auf dem Füllstoff besitzt das vorliegende den Vorzug, daß nicht die gesamte Mischung, sondern nur das gefällte Harz ausgewaschen werden muß, was eine Arbeitsersparnis bedeutet. Ferner ist damit eine Vereinfachung insofern verbunden, als die Möglichkeit der Erschwerung des Auswaschens durch die Füllstoffe wegfällt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß auch solche Füllstoffe verwendet werden können, die durch Säuren verändert werden. Diese Vorteile gelten sowohl für die Herstellung von Preßmaterialien in Form von Pulvern, Flocken oder Schnitzeln als auch für die Herstellung von Papier oder Karton.
• Bei der Herstellung von Papier oder Karton ergeben sich außerdem noch folgende wesentliche Vorteile: Gemäß dem Verfahren des Patents 562 943 sind zur optimalen Imprägnierung der Füllstoffe verhältnismäßig große Verdünnungen nötig, so daß das Kondensationsprodukt in sehr fein disperser Form ausfällt. Diese fein disperse Form bedingt eine gewisse Erschwerung der Entwässerung des Gemisches auf den zur Blattbildung verwendeten Sieben. Ferner treten sehr leicht Harzverluste dadurch ein, daß die Siebe die sehr feinen, vom Füllstoff zum Teil nicht festgehaltenen Harzpartikelchen nicht zurückhalten. Beim vorliegenden Verfahren, wo die Fällung des Kondensationsprodukts nicht in Gegenwart des Füllstoffes erfolgt, können die Fällungsbedingungen, z. B. die Konzentration der Lösungen, so gewählt werden, daß das Kondensationsprodukt in relativ grobkörniger Form ausfällt, sich daher leicht auswaschen läßt und mit dem Füllstoff zusammen eine Mischung ergibt, die auf allen zur Papierherstellung dienenden Maschinen leicht entwässert werden kann und minimale Siebverluste an Harz aufweist.
• Die gemäß der Erfindung zur Verwendung kommenden, in saurer Lösung gebildeten Kondensationsprodukte aromatischer Amine mit Formaldehyd können nach irgendeinem der bekannten Verfahren hergestellt werden, sei es, daß durch Kondensation äquimolekularer Mengen von Amin und Aldehyd; in Gegenwart von Säure und nachherige Entfernung der Säure, zuerst ein schmelzbares Harz hergestellt wird, das dann durch Zugabe aldehydischer Härtungsmittel, die gegebenenfalls schon bei den sauren Kondensationslösungen zugemischt werden können, in den unschmelzbaren Zustand übergeführt wird, sei es, daß durch die Verwendung einer mehr als äquimolekularen Menge Aldehyd in einem einzigen Prozeß sofort ein unschmelzbares Harz erhalten wird. Ferner können den Harzen Flußmittel, Plastifizierungsmittel, farbgebende Stoffe usw. beigemischt werden. Ebenso können analoge Kondensationsprodukte verwendet werden, die man erhält, wenn Schiffsche Basen mit Säuren,. gegebenenfalls in Gegenwart von Aldehyden, behandelt werden (vgl. die eingangs erwähnten Patente).
• Als Füllmittel kommen die verschiedensten Materialien tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs in Betracht, sei es in Pulverform, wie Holzmehl, Mikro-Asbest, Leder- oder Korkpulver, sei es von faseriger Beschaffenheit, wie Baumwolle in irgendeiner Form, ferner Zellstoffe, wie Sulfit-, Sulfat-oder Natronzellstoff, Holzschliff, Altpapier, Hadern, Leinen, Jute, Seide, Wolle usw. Die Füllstoffe können gegebenenfalls vor ihrer Verwendung einer geeigneten Vorbehandlung, wie z. B. mit farbgebenden Stoffen u. dgl., unterworfen werden. Die Mischung dieser Füllstoffe mit dem ausgewaschenen, noch feuchten Harz erfolgt zweckmäßig in geeigneten Misch- bzw. Mahlvorrichtungen, z. B. in Holländern, Stoffmühlen, Knetapparaten, Reibmaschinen u. dgl. Gegebenenfalls kann das feuchte Harz für sich allein oder zusammen mit den Füllstoffen und sonstigen Zusätzen, wie Flußmitteln, Plastifizierungsmitteln, farbgebenden Stoffen usw., mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen in kolloidalen Zustand übergeführt werden.
• Bei der Herstellung von Papier erfolgt nach gründlicher Mischung der Bestandteile die Herstellung der Papierbahnen auf bekannte Art und Weise. Die gegebenenfalls verdünnte und unter Umständen durch geeignete Reinigungsvorrichtungen gereinigte Stoffmischung wird auf Langsieb- oder Rundsiebmaschinen, letztere gegebenenfalls als Vakuumfilter ausgebildet, zu einem Blatt verarbeitet, das abgegautscht und abgepreßt und dann zur Trocknung über eine geeignete Heizvorrichtung geleitet wird, wie solche in der Papierindustrie allgemein bekannt sind. Die erhaltenen Erzeugnisse, Papier oder Karton u. dgl., lassen sich, für sich allein oder in mehreren Lagen aufeinandergeschichtet, bei höherer Temperatur unter Druck zu völlig homogenen Formstücken von ausgezeichneten mechanischen und elektrischen Eigenschaften verpressen. Diese Produkte sind leicht bearbeitbar und einer sehr mannigfaltigen Verwendung fähig, so z. B. in der elektrischen Isolationsindustrie, ferner im Baugewerbe als Holzersatz, im Maschinenbau, speziell zur Konstruktion textiltechnischer Maschinen, für geräuschlos laufende Zahnräder, zur Herstellung akustischer Instrumente, ferner als Dichtungsmaterial gegen Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase.
• Für die Herstellung anderer füllstoffhaltiger Preßmassen kann man das feuchte Gemisch direkt trocknen und es dann gegebenenfalls nach geeigneter Mahlung oder Zerreißung als Pulver oder als lockere faserige Masse oder Schnitzel verpressen. Beispiel i 93 Gewichtsteile Anilin (i Mol) werden in i oo Gewichtsteilen 36, 5 %iger Salzsäure (i Mol) und i ooo Gewichtsteilen Wasser gelöst. Dazu werden 98 Gewichtsteile einer 40%igen Formaldeliydlösung (1,2 Mol) gegeben. Die entstehende rote Lösung, deren Temperatur aul etwa 30" gehalten wird, wird nach haibstündigcm Stehen in eine Lösung von 4.1 Gewichtsteilen Natronhydrat (98o,'oigin 5oo Gewichtsteilen Wasser einlaufe: gelassen. D e_ entstehende, fast weiße Niederschlag wird, zweckmäßig auf einem Zellenfilter, elel;trolytfrei gewaschen, abgesaugt und in noch feuchtem, nicht entquollenem Zustande mit i oo Teilen trockenem Kraftstoff, der im Holländer mit der nötigen Menge Wasser auf etwa 2 inm Faserlänge vorgemahlen wurde, innig vermischt. Man verwendet dazu mit Vorteil denselben Holländer, der zum Mahlgin der Cellulose diente. Die Mischung wird, geeignet verdünnt, auf einer normalen Langsieb-Papiermaschine (Fourdriniermaschinej auf Papier verarbeitet. Um Faser- oder Harzverluste bei der Papierherstellung in jedem Fall zu vermeiden, wird die Maschine zweckmäßig so gestaltet, daß eine vollständige Abwasserzirkulation möglich ist, d. h. das vom Sieb und den Maßpressen ablaufende Wasser wird gesammelt und zum Verdünnen des Papierstoiies vor der Maschine verwendet. Die trockenen Papiere lassen sich bei i 6o'- unter einem Druck von i 5o bis 2ookg/cin2 zu homogenen Formstücken verpressen. Wird ein einzelnes Blatt oder eine dünne Schicht mehrerer aufeinandergelegter Blätter verpreßt oder gewalzt, so entstehen durchscheinende biegsame Folien. In dickeren Lagen verpreßt liefert das Papiir äußerst zähe homogene Blöcke. Ferner kann das Papier durch Wickelung unter Druck und Wärme zu Hohlkörpern, wie z. B. Röhren, geformt werden. Beispiel 2 93 Gewichtsteile Anilin (i Mol ) werden in i oo G ewichtsteilen 3 6, 5 0'o ig er Salzsäure (i Mol ) und 5oo Gewichtsteilen Wasser gelöst. Dazu werden 9o Gewichtsteile einer 4o@"oigen Formaldehy dlösung (i, i 1o1) gegeben. Die entstehende rote Lösung wird nach halbstündigem Stehen bei etwa 3o° in eine Lösung von 4o Gewichtsteilen N atronhydrat ( i oo 0,16) in i ooo Gewichtsteilen Wasser einlaufen gelassen, wobei das Kondensationsprodukt als heller Niederschlag gefällt wird. In die schwach alkalische, wässerige Suspension wird so viel einer Lösung eines Polyphenolalkohols (hergestellt aus i Mol Phenol in schwach alkalischer Lösung mit 2?:., Mol Formaldehyd) zugegeben, als Mol desselben entspricht. Nach kurzem Rühren ist der Polyphenolalkohol von demAminkondensationsprodukt adsorbiert. Der Niederschlag wird ausgewaschen, abfiltriert und noch feucht mit einem aus Lumpen hergestellten Ganzstoff im Holländer vermischt, wobei das Trockengewicht der Luml)eli ; 5 Teile beträgt. Die Mischung wird, wie in Beispiel i, auf einer Papiermaschine zu Papier oder Karton verarbeitet und wie geschilcic < < verpreiit.
• Die Eigenschaften der Prerkörper sind ähnlich den in Eispiel i angeführten. Sie zJchnen sich insbsondere durch hohe @'@'ärmebeständ:gkeit aus. Beispiel 3 Eine analog Beispiel 2 hergestellte Suspension des Kondnsationsproduktes aus 93 Gewichtsteilen Anilin (i Mot) und 81,5 Gewichtsteilen einer 4o%igen Formaldehydlösung (i Mol) wird e:ektroly,frei gewaschen und abgesaugt. Das noch f.uehte Harz wird reit aufgeschlagener, i co Teile trockene Sulfitcellulose enthaltender Pülpe im Holländer vermischt. Das fülls-,oflha:tige Gemisch wird darauf in einem Vakuumschrank bei etwa 6o° getrocknet und in eine lockere Fasermasse zerrissen, die mit 3o Teilen Furfurol gut vermischt wird. Das erhaltene Produkt liefert, in Preß.former bei 16o bis i7o° unter eilicni Druck von i 5o hg;'cms verpreßt, äußerst zähe Formstücke von sehr homogener Beschaffenheit. Beispiel ¢ Eine gcmälä Beispiel i hergestellte Fällung des Kondensationsproduktes aus 93 Gewichtsteilen Anilin und 98 Gewichtsteilen 4o%igem Formaldehyd wird nach Filtration und Entfernung der Elektrolyten noch feucht mit 75 Teilen gemahlenen Lederabfällen vermischt, worauf die erhaltene Masse, zweckmäßiI- im Vakuum getrocknet, zerkleinert und unter ähnlichen Bi#dingungen, wie im Beispie13 angegeben, zu Formstücken verpreßt wird. Man erhält auf diese Weise sehr zähe, elastische, homogene Formstücke. Beispiel 5 107 Gewichtsteile m-Toluidin (i Mol) werden in i oo Gewichtsteilen 43, 5 %iger Salzsäure (i Mol) und 6oo Gewichtsteilen Wasser gelöst. Dazu werden 98 Gewichtsteile einer 4o%igen Formald.hydlösung (1,2 Mol) gegeben. Die entstehende, tiefrote Kondensationslösung, deren Temperatur durch Außenkühlung auf etwa 35° gehalten wird, läßt man nach 2o Minuten Kondensationsdauer in eine Lösung von 41 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd, 98 o,'oig (i 1o1), in iooo Gewichtsteilen Wasser unter gutem Rühren einlaufen. Der ausfallende, hellfarbige dicke Niederschlag wird auf einer Nutsc he abgesaugt und mit Wasser elektrolytfrei gewaschen.
• 6o Gewichtsteile in kleine Schnitzel zerschnittenes Baumwollgewebe wird mit dem feuchten Harz innig vermischt, wonach die erhaltene Masse bei etwa i 2o' getrocknet und darauf grob zerzupft wird.
• Das ernaltene flockige Produkt läßt sich unter einem Druck von i 5o bis Zoo kg/cm= bei Temperaturen von i 5o bis i 6o° zu mechanisch sehr festen Formstücken verpressen, die sich durch hohe Schlag- und Biegefestigkeit auszeichnen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Preßmasseri aus den in saurer Lösung hergestellten und nachher durch Eliminierung der Säure ausgefällten, von Elektrolyten befreiten Kondensationsprodukten aromatischer Amine mit Formaldehyd, gegebenenfalls unter Zusatz von Härtungs-, Flußmitteln, Farbstoffen usw. in einem beliebigen, der Verpressung vorangehenden Stadium der Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff mit den Kondensationsprodukten in feuchtem, noch nicht entquollenem Zustande gemischt wird, worauf das Gemisch getrocknet und, gegebenenfalls nach Zerkleinerung, in üblicher Weise heiß verpreßt wird.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das füllstoffhaltige Gemisch vor der Pressung in, an sich bekannter Weise auf Papier verarbeitet und getrocknet wird.