DE743092C

DE743092C - Bindemittel aus Sulfitablauge

Info

Publication number: DE743092C
Application number: DER112497D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Thoennessen
Original assignee: Dr F Raschig GmbH
Current assignee: Dr F Raschig GmbH
Priority date: 1942-03-20
Filing date: 1942-03-20
Publication date: 1943-12-17

Description

Bindemittel aus Sulfitablauge Es ist bekannt, .daß Sulfitcelluloseablaugen als Bindemittel für die Herstellung von Formen und Kernen für die Gießerei benutzt werden. Ein wesentlicher Nachteil der mit Sulfitcellulos,e hergestellten Kerne bestecht darin, -daß diese für ,die praktischen Bedürfnisse der Gießerei eine nicht genügende Trockenfestigkeit aufweisen. Man kennt verschiedene Möglichkeiten, .diese Mißstände zu beheben; so kann man z. B. Sulfitablauge durch Zugabe von Ölen oder Rückständen der öl- und Fettdestillation in Emulsionen überführeii und diese alsdann als Bindemittel für die, Herstellung von Kernen verwenden. Es ergeben sich so Kerne mit befriedigender Grün-und Trockenfestigkeit. Derartige Zusätze stehen aber nm Hinblick ,darauf, daß es sich meist umausländische Erzeugnisse handelt, nicht immer in genügenden Mengen zur Verfügung. Außerdem wirken sie verteuernd. Darüber hinaus zeigen Kerne, die mit derartigem Emulsionen hergestellt werden, beim. Gießen eine störende Rauchentwicklung: Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Bindemittel für die Herstellung von Kernen und Formen aus Sulfitcelluloseablaugen, das die obenerwähnten Nachteile nicht mehr besitzt. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß man aus Sulfitcelluloseablauge durch Zusatz von Harnstoff ein vorzügliches Bindemittel für Kerne und Formen herstellen kann. Die Menge des zuzusetzenden Harnstoffes schwankt hierbei innerhalb gewisser Grenzen, die durch die Eigenschaften der verwendeten Sulfi.tlauge bestimmt werden. Sie liegt im allgemeinen zwischen 5 und r5°% vom Gewicht der angewendeten Sulfitlauge. Der Harnstoff wird der Sulfitlauge zugesetzt, und durch Rühren tritt nach kurzer Zeit eine vollständige Auflösung ein.
Es wurde trockener Quarzsand unter Zusatz von 5°/0 einer Sulfitablauge von 3q.° B6 zu einem. Probestab geformt und i Stunde bei i .5o0 getrocknet. Der so hergestellte Probekern zeigte eine Biegefestigkeit von 6 kg/cmA Setzt man .der gleichen Sulfitlauge 1a°% Harnstoff zu und verwendet man alsdann von diesem Gemisch ebenfalls 5°% zum Formen des gleichen Onarzsandes, so ergibt sich nach einstündiger Trocknung bei 15o° eine Biegefestigkeit von 4.o kg/cm=. Da die Eigenschaften von Sulfitcellulose<a@hlaugen je nach Ausgangsmaterial und Herstellung gewisse Schwankungen aufweisen, zeigen auch die aus Sulfitlaugen und Harnstoff hergestellten Kerne gewisse: Schwankungen in der Trockenfestigkeit. Im allgemeinen aber liegen die erreichbaren B.iegefestigkeiten zwischen 30 bis 4o kg/cm=. Die optimalen Harnstoffinengen lassen sich von Fall zu Fall leicht durch wenige Vorversuche ermitteln.
Wünscht man eine gute Plastizität des mit Bindemittel angemachten Quarzsandes, so enipfielilt sich die Verwendung einer stark. eingedickten Sulfitlau_-e. In diesem Falle bietet die Auflösung .des Harnstoffes Schwierigkeiten insofern, als eine gleichmäßige Durchinischun.g mit der stark eingedickten Lauge nur schwer durchführbar ist. Es ist dann zweckmäßig, zunächst einer weniger stark eingedickten Sulfitlauge den Harnstoff zuzusetzen und diese Lösung dann auf den gewünschten Viscositätsgrad einzudampfen. So erhält man z. B. ein gutes Bindemittel auf folgende Weise: In iooo kg Sulfitablauge von 360 Be werden ioo kg Harnstoff durch Rühren gelöst. Hierauf -wird die Lösung im Vakuum eingedampft, bis eine Gewichtsminderung von 15o lcg eingetreten ist. Es ergeben sich 950 kg Bindeemittel.
Es -wurde trockener Quarzsand unter Zusatz von 511, des gemäß obigen hergestellten Bindemittels zu einem Probestab geformt und i Stunde bei 1500 getrocknet. Der Probekern zeigt eine Biegefestigkeit von 34 bis d.o kg/cm2, während der gleiche Probekern, aus Sulfitlauge allein hergestellt, eine Biegefestigkeit von nur 2 bis 6 kg ergibt.
Es ist möglich, daß sich bei .dem oben geschilderten Eindampfen der Lösung von Harnstoff in Sulfitlauge bereits eine chemische Umsetzung zwischen Harnstoff und den Bestandteilen der Sulfitlauge abspielt. Für die endgültige Wirkung des Harnstoffes ist diese Jedoch nicht wesentlich, da sich .die verbessernde Wirkung des Harnstoffzusatzes auch bereits dann ergibt. wenn der Harnstoff auf kaltem Wege der S:ulfitlauge einfach zugemischt wird. Vermutlich tritt zwischen Harnstoff und den Bestandteilen der Sulfitlauge beim Trockenvorgang im Ofen eine chemische Wechselwirkung ein mit dem Erfolg, daß das gebildete Reaktionsprodukt den Kernen eine wesentlich höhere Trockenfestigkeit verleiht.
Vergleichsweise sei noch erwähnt, daß trockener Quarzsand unter Zusatz von Harnstoff und Wasser allein Probestäbe ergibt, die beim Trocknen im Ofen zu einer pulverförmigen Masse zerfallen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf flüssige Sulfitcelluloseablauge, sondern läßt sich in gleicher `'eise auf die durch vollständige Entwässerung der Sulfitlauge erhaltene Trockensubstanz (Zellpech) anwenden. Formt man z. B. aus trockenem Quarzsand unter Zusatz von 201, Zellpech und 3/, Wasser einen Probestab, den man r Stunde bei 150' trocknet, so zeigt derselbe eine Biegefestigkeit von 1 kg/cin2. Vermischt man aber das gleiche Zellpech mit 2o °% Harnstoff -und setzt von diesem Gemisch 2°% neben 3 % H20 dem Quarzsand zu, so ergibt sich unter. sonst gleichen Herstellungsbedingungen für den Probekern eine Biegefestigkeit von 23 kg1cm2.
Es ist auch möglich, den Mischungen aus Sulfitablauge und Harnstoff weitere Stoffe zuzusetzen, die den Kernen besonders gewünschte spezielle Eigenschaften verleihen. So kann man z. B. Lösungen von Harnstoff und Sulfitla ;ugen mit Ölen oder -Nebenprodukten der 0l-Fett-Destillation einulgieren. Man erhält dann Bindemittel, die Kerne sowohl von guter Trockenfestigkeit als #,#'asserbeständigkeit ergeben.

Claims

PATENTANSPRUCH Bindemittel aus Sulfitablauge für Gießereiformen -und -kerne, gekennzeichnet durch den Zusatz von Harnstoff, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 °/o. Zur Abgrenzung .des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende. Druckschrift in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift . . . . . Nr. 597 046.