DE591045C

DE591045C - Verfahren zur Herstellung von haertbaren, verpressbaren Stoffen aus Kondensations-produkten von Formaldehyd oder formaldehydabspaltenden Koerpern und Harnstoffen oder Harnstoffderivaten und quellbaren Traegerstoffen

Info

Publication number: DE591045C
Application number: DESCH81018D
Authority: DE
Inventors: Fritz Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-12-08
Filing date: 1926-12-08
Publication date: 1934-01-16
Also published as: FR636219A; NL23271C; GB281993A

Description

Verfahren zur Herstellung von härtbaren, verpreßbaren Stoffen aus Kondensationsprodukten von Formaldehyd oder formaldehydabspältenden Körpern und Harnstoffen oder Harnstoffderivaten und quellbären Trägerstoffen Es ist bekannt, daß Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Formaldehyd sich schwer vollständig entwässern lassen, weil im Gegensatz zu Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten die Harnstofikondensationsprodukte schon im Anfang der Kondensation in eine zähe, dickflüssige bzw. gummiartige Masse übergehen; selbst durch Vakuumdestillation ist deren restlose Entwässerung nur unter Bildung blasiger oder poröser Massen möglich. Nicht poröse, aber unvollkommen entwässerte Produkte neigen infolge ihres Wassergehaltes zu nachträglichem Reißen und Verziehen.
Nach der Erfindung werden die Harnstoffkondensationsprodukte nicht in dem üblichen zähflüssigen Zustande entwässert, sondern durch Einkneten des Reaktionsgemisches bzw. des Anfangskondensationsproduktes in quellbare Trägersubstanzen, bei mäßiger Temperatur in eine, zusammenhängende, schwammige und zuletzt plastische Masse umgewandelt; durch eine lange Knetung derselben wird erreicht, daß sämtliche Masseteilchen während der gleichzeitig stattfindenden Kondensation und Entwässerung mit großer Häufigkeit immer wieder an die Oberfläche gelangen. Hierdurch sowie durch die mit Hilfe der quellbaren Trägersubstanzen erzielte Beschaffenheit der dauernd bewegten Masse sind die Vorbedingungen für eine vollständige Entwässerung gegeben, besonders wenn gleichzeitig Vakuum verwendet wird. Die Knetung wird so lange fortgesetzt, bis die Masse sich ohne Blasenbildung zu Formstücken, Platten, Stäben oder Röhren unter Druck und Hitze verpressen läßt.
Als quellbare Trägersubstanzen können plastische Massen, wie z. B. Casein mit oder ohne Weichmachungsmittel und flüchtige Lösemittel, ferner Cellulose oder deren Derivate, Stärke, Weizenkleber usw. dienen. Es können auch mehrere Trägersubstanzen gleichzeitig verwendet werden. Die Verwendung derjenigen quellbaren Trägersubstanzen, welche ihrerseits auch in der Lage sind, mit Formaldehyd zu reagieren, wie z: B. Stärke, Weizenkleber, Casein usw., hat den weiteren Vorteil, eine erhöhte Plastizität und verbesserte Preßbarkeit des Endproduktes zu erreichen.
Das Verkneten in Knetmaschinen kann noch durch nachträgliches Walzen ergänzt werden. Ein Zusatz solcher Stoffe, die bei dem vorliegenden Verfahren als quellbare Trägersubstanzen dienen, ist bei der Harnstoff-Formaldehyd-Kondensation zwar auch schon nach früheren Veröffentlichungen gemacht worden, und zwar hat man z. B. Casein, sonstige Eiweißstoffe, Resorcin, Holzmehl und andere faserige Füllstoffe mit Harnstoff-Formaldehyd-Produkten zur Herstellung von Gußstücken und auch zur Verpressung unter Druck und Hitze verarbeitet. Dabei hat man aber die Kondensation zunächst so weit fortschreiten lassen, bis die Zwischenkondensationsprodukte nicht mehr löslich und knetbar sind, und diese erst dann mit Füllmitteln gemischt. Von einem Kneten (und gegebenenfalls Nachwalzen) bis zum völligen Entfernen des Wassers war aber bisher keine Rede.
Demgegenüber besteht die vorliegende Erfindung darin, solche quellbaren Stoffe mit dem Reaktionsgemisch aus Harnstoff (oder Harnstoffderivaten) und Formaldehyd (oder formaldehydabgebenden Stoffen) oder den Anfangskondensationsprodukten daraus zu verkneten und vor allem diesen Knetvorgang, in dessen Verlauf unter der Wirkung der Trägersubstanzen eine zusammenhängende, schwammige und zuletzt plastische Masse entsteht, auf so lange Zeit auszudehnen, daß darin nicht nur die weitere Kondensation, sondern auch bereits eine vollkommen ausreichende Entwässerung infolge der dauernden Bewegung und Oberflächenerneuerung der schwammig-plastischen Masse erfolgt; durch gleichzeitige Anwendung von Vakuum wird diese Entwässerung während der Knetung zweckmäßig noch verbessert und beschleunigt. Das Wesentliche der Erfindung besteht also darin, daß durch den Knetvorgang (bei gegebenenfalls kurzem Nachwalzen) das Gemisch der Ausgangsstoffe oder die Anfangskondensationsprodukte mit dem Trägerstoff in einem Zuge bis zur unmittelbaren Verpreßbarkeit kondensiert, homogenisiert und entwässert werden. Dadurch gelangt man in einem Zuge mit einem überaus billigen und einfachen Arbeitsverfahren zu fertigen Preßmassen, .die sich in der Hitze ohne weiteres zu blasenfreien Formstücken, Platten, Stäben oder Rohren verpressen lassen. Die Anwendung der quellbaren Trägersubstanzen hat also für das vorliegende Verfahren lediglich die Bedeutung, eine geeignete Beschaffenheit, insbesondere auch eine möglichst große Oberfläche der Masse während der langen Knetung zu schaffen; zu diesem Zwecke kann es sich unter Umständen als vorteilhaft erweisen, gleichzeitig mit den Trägersubstanzen auch Weichmachungsmittel, Gelatiniermittel und flüssige Lösemittel anzuwenden. Beispiele i. 50 kg Casein werden mit Wasser oder einem Gemisch aus Wasser und flüchtigen Lösemitteln (z. B. Äthylenchlorhydrin) oder sonstigen Caseinquellungsmitteln angefeuchtet und zu einer homogenen Knetmasse verarbeitet. Der letzteren setzt man -ioo kg Harnstoff zu und vermischt diese durch Weiterkneten gründlich mit der Caseinmasse, außerdem fügt man derselben in gleicher Weise noch io kg Athylenurethan zu. Nach erfolgter Homogenisierung gibt man nun in der gleichen Knetmaschine allmählich 250 kg 3o°/oiges wässeriges Formaldehyd zu, wobei die Masse schwammig und porös wird. Diese schwammige Masse wird entweder in der offenen Knetmaschine oder auch im Vakuum oder auch auf einer Walze etwa 3 bis 5 Stunden bei etwa q.o bis 5o' weitergeknetet, wobei ein großer Teil der Härtung und vor allem eine weitgehende Entwässerung erfolgt. Schließlich backt man die Masse immer mehr zu einer dichteren, plastischen Masse zusammen, deren weitere Entwässerung und Härtung dann z. B. zweckmäßig durch kurzes Nachwalzen erfolgen kann. Die Walzmasse wird nun entweder als solche oder nach vorherigem Pulverisieren und Weitertrocknen unter Druck und Hitze (z. B. bei i2o bis i3o °) zu nahezu transparenten Platten oder Formstücken verpreßt, welche eine hoheWärmebeständigkeit,FestigkeitundWasserunempfindlichkeit besitzen, die man gegebenenfalls durch Nachhärten im Trockenhause noch erhöhen kann.
2. Man gibt bei dem sonst gleichen Ansatz vor der Formaldehydzugabe noch ioo kg Holzmehl und etwas schwarze Farbe zu, arbeitet sonst in genau der gleichen Weise und erhält so ein spezifisch leichtes, als Isoliermaterial ausgezeichnet geeignetes Produkt, das wieder zu beliebigen Formstücken, beispielsweise Hörmuscheln, verpreßt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von härtbaren, verpreßbaren Stoffen -aus Kondensationsprodukten von Formaldehyd oder formaldehydabspaltenden Körpern und Harnstoffen oder Harnstoffderivaten und quellbaren Trägerstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch der Ausgangsstoffe oder die Anfangskondensationsprodukte mit dem Trägerstoff in einem Kneter bei mäßiger Temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart von Weichmachungs-, Gelatinierungs- und Lösungsmitteln, in einem Zuge bis zur unriiittelbaren Verpreßbarkeit kondensiert, homogenisiert und entwässert.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vollständige Entwässerung auf Walzen erfolgt.