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Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper Es ist bekannt, poröse
Formkörper, insbesondere solche, welche für Filterzwecke, als Diaphragmen, als Belüftungskörper
u. dgl.
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Verwendung finden, aus Kunstharzen, insbesonderte Polymerisaten, herzustellen,
und zwar dadurch, daß zum Aufbau der porösen Körper Kunstharze in Teilchenform,
z. B.
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Körner- oder Pulverform, verwendet werden und die Teilchen z. B. mit
Hilfe von Lösungsmitteln oder durch Wärmewirkung oder Maßnahmen bei der Art oberflächlich
klebefähig gemacht und unter Freilassung von Zwischenräumen durch Pressung miteinander
vereinigt werden.
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Die Durchführung dieser Verfahren ist mit gewissen Schwierigkeiten
verbunden. Bei Verklebung der Kunstharzteilchen durch Wärmewirkung ist es erforderlich,
die zur Bildung des Formkörpers dienende lockere Masse auf Temperaturen zu erhitzen,
bei welchen die Teilchen oberflächlich erweicht bleiben, während der Kern festbleiben
soll.
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Diese Arbeitsweise erfordert einerseits die Anwendung besonderer Maßnahmen
oder Vorrichtungen zur Beheizung, z. B. die Anwendung besonderer Heizkörper, während
es andererseits Schwierigkeiten bereitet, die gleichmäßige Beheizung durch die ganze
Masse
hindurch zu bewirken. Dies gilt besonders für solche Kunstharze, bei welchen die
Erweichung innerhlb eines engen Temparaturintervalls stattfindet, wie z. B. bei
Verwendung von Polyvinylcarbazol, welches zwischen 180 und 190° zur Erweichung gelangt.
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Dig Verwendung von Lösungsmitteln zwecks oberflächlichen Anlösens
und Klebrigmachens der Teilchen bietet den Nachteil, daß ein Teil des Lösungsmittels
so festgehalten wird, daß es auch bei Nachbehandlung der Formkörper, z. B. durch
Evakuieren oder Erwärmen zwecks Verdunstung von noch verhandenem Lösungsmittel,
nicht vollständig entfernt wird. Dies bedingt einerseits Verluste an Lösungsmitteln,
andererseits kann es vorkommen, daß fertige Gegenstände infolge nachträglicher allmählicher
Abgabe von noch vorhan denen Lösungsmitteln Schädigungen. z. B. Deformationen, erleiden.
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Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß bei Verwendung von
Lösungsmitteln leicht ein zu weitgehendes Anlösen der Kunstharzteilchen erfolgen
kann, was zu Porenverengungen, gegebenenfalls zu Porenverstopfungen beim Pressen
führen kann.
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Nach vorliegender Erfindung werden alle diese Schwierigkeiten dadurch
überwunden, daß die miteinander zu vereinigeden Kunstharzteilchen mit Flüssigkeiten
behandelt werden, welche Nichtlöser für die betreffenden Kunstharze darstellen,
aber befähigt sind, bei mehr oder weniger langer Berührung die Teilchen oberflächlich
anzuquellen.
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Für Kunstharze, wie z. B. Polymethacrylsäuremethylester, kommen als
nichtlösende Quellungsmittel z. B. Alkohol, für Polyvinylcarbazol Essigester und
für Polyanilinformaldehyd Aceton in Betracht. Die für die einzelnen Kunstharze bestgeeigneten
Quellungsmittel können durch Vorversuche leicht ermittelt werden; in gegebenen Fällen
können auch Flüssigkeitsgemische las Quellungsmittel Verwendung finden. Hierdurch
kann man gegebenenfalls Sonderwirkungen, z.B. mit Bezug auf Quallungsgeschwindigkeit
oder Quallungstiefe erzielen.
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Die Herstellung von Formkörpern, z. B.
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Platten für Filterzwecke u. dgl., gemöß Erfindung kann in einfachster
Weise z. B. derart erfolgen, daß man die Kunstharzteilchen durch Maßnahmen, wie
Tauchen, Mischen, Rütteln mit dem Quellungsmittel so lange in inniger Berührung
hält, bis genügende. Anquellung der Oberfläche der Teilchen erfolgt ist. Hierauf
wird die überschüssige Flüssigkeit durch Maßnahmen, wie Abgießen, Abnutschen, Zentrifugieren
entfernt, die aus obrflächlich angequollenen Kunstharzteilchen bestehende Masse
in die Form gebracht und dort der zur Formgebung erforderlichen Pressung unterworfen.
Es hat sich gezeigt. daß man noch vorhandene Quellflüssigkeit bereits so weigehend
durch Pressen entfernen kann, daß auf Sondermaßnahmen zur Wiedergewinnung des dann
noch in den Formkörpern vorhandenen Quellungsmittels verzichtet werden kann, Man
kann aber auch die in den Formkörpern noch vorhandenen geringfügigen Reste an Quellungsmitteln
durch übliche Maßnahmen. wie Evakuieren, Durchleiten von Preßluft oder Verdampfen
durch Wärmewirkung entfernen. Hierbei wird im Vergleich zu der Verwendung von Lösungsmitteln
der Vorteil erzielt, daß die Quellungsmittel nicht in den angequollen gewesenen
Oberflächenschichten der Kunstharzteilchen zurückgehalten werden, also nachträgliche
Schädigungen, wie Deformationen, nicht stattfinden können.
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In gegebenen Fällen können auck Flüssigkeiten. welche unter gegebenen
Bedingungen Lösevermögen für die betreffenden Kunstharze besizen, in einer Weise
verwendet werden, in welcher sie praktisch nur Quellung ausüben. So vermag z. B.
heißer Alkohol Polymethacrylsäuremethylester anzulösen, wogegen der Alkohol bei
gewöhnlicher Temperatur nur quellend wirkt. Aceton stellt z. B. ein Lösungsmittel
für Polymethacrylsäuremethylester dar. Durch Zusatz von Wasser in geeigneten Mengenverhältnissen
erhält man Lösungsgemische. die nunmehr nur noch quellend wirken. Durch die Möglichkeit,
verhältnismäßig teure organische Flüssigkeiten, wie z. B. Aceton, durch Verdünnung
mit billigen oder nichts kostenden Flüssigkeiten, wie insbesondere Wasser, in brauchbare
Quellmittel überzuführen, können große Betriebsersparnisse erzielt werden.
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Durch Anwendung von Quellungsmitteln ist man in der Lage. in gegebenen
Fällen auch die Korngröße der Kunstharzteilchen und damit die Porengröße der Erzeugnisse
in gewünschtem Sinn zu beeinflussen. Man kann z. B. durch mehr oder weniger weitgehendes
Anquellen das Volumen der Teilchen vergroößern und hierdurch Erzeugnisse mit größeren
Poren herstellen.
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Das Verfahren ist anwendbar auf die Herstellung poröser Formkörper
verschiedenster Gestaltung. z. B. von Platten, Zylindern usw. aus Kunstharzen, insbesondere
thermoplastischen Kunstharzen, wie Polyvinylverbindungen, Polymerisaten der Acrylsäurereine
und Methacrylsäurereihe usw., Mischpolymerisaten und Polymerisatgemischen so wie
auch auf Gemische von Polymerisaten mit Zusatzstoffen, z. B. Weichmachern, Härtern
u. dgl. Das Verfahren zeichnet sich im Vergleich zu den bekannten durch außerordentliche
Einfachheit in der Durchführung
aus. Es kann insbesondere ohne Wäfmeanwendung
verwirklicht werden. Das Anquellen der Kunstharzteilchen ist nicht an die Einhaltung
ganz bestimmter Zeiträume gebunden.
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Die erfindungsgemäß erhältlichen Erzeugnisse sind nicht nur den bekannten
gleichwertig, sondern sie übertreffen sie noch, z. B. mit Bezug auf Festigkeit und
Härte.
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Nach einem bekannten Verfahren werden watteartige Massen derart hergestellt,
daß Lösungen von Polyvinylverbindungen in einem Gasstrom zerstäubt werden und das
Lösungsmittel verdampft wird, bevor die Massen sich absetzen. Durch Maßnahmen, wie
Verklebung, Sinterung oder Verpressung, bei gewöhnlicher oder leicht erhöhter Temperatur
können die watteartigen Massen in poröse Formkörper übergeführt werden. Hierbei
dürften in den Fasergebilden noch vorhandene Lösungsmittelreste den Verklebungsvorgang
bewirken bzw. begünstigen. Es ist weiterhin bekannt, die watteartigen Proldukte
durch Zerkleinern in lockeres Pulver überzuführen und hieraus durch Pressung bei
gewöhnlicher oder mäßig erhöhter Temperatur, gegebenenfalls nach oberflächlicher
Anquellung mit Quellungsmitteln poröse Körper herzustellen. Hieraus konnte lediglich
ge schlossen werden, daß zum Anquellen wie üblich Lösungsmittel verwendet werden
sollen, zumal die bereits vorhandene Klebrigkeit ebenfalls auf Wirkung der Lösungsmittel,
aus denen die watteartigen Massen und die daraus erzeugten Zerkleinerungsproedukte
entstanden sind, zurückzuführen ist. Zu bleachten ist hierbei, daß es sich bei Kunstharzen
stets um kolloidchemische Lösungen handelt, wobei der Lösung eine Quellung vorausgeht.
Man erzielt also durch Oberflächenbehandlung von Kunstharzen mit Lösungsmitteln
stets zunächst Quellungserscheinungen.