DE867004C - Verfahren zur Herstellung von Flaechengebilden, Roehren, Staeben und sonstigen geformten Gebilden beliebiger Gestaltung aus Polyamiden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden, Röhren, Stäben und sonstigen geformten Gebilden beliebiger Gestaltung aus Polyamiden Zur Verarbeitung der Polyamide, d. h. der durch Polykondensation: aus bifunktionellerr Verbimdun-'en z. B. aus co-Aminocarbonsäuren mit mindestens 5 C -Atomen, zwischen den Amino- und Carboxylgruppen und" deren amid@bildenden Derivaten oder aber aus a,(;)-Diaminfen, mit mindestens 4C-Atomen zwischen den Aminogruppen und.' Dicarbonsäuren hergestelilten Verbindungen und ihren verschiedenen aus der Literatur bekannten Varianten, bedient man sich der Schmelzbarkeit dieser linearen Hochpolymeren. Man kann das geschmolzene Material zu Folien, Filmen, Platten, Tafeln, Röhren, Stäben, Fäden Bündern und ähnlichen: Gebilden verformen, wobei nach dem Gieß-, Preß- oder Spritzgußverfahren gearbeitet wird. Da die Polyamide im allgemeinen sehr hohe Schmelzpunkte haben, und bei erhöhter Temperatur zum Teil sauerstoffempfindlich: sind, erfordert diese Art der Bearbeitung gewisse Vorsichtsmaßregeln. Eine andiere Verarbeitungsmethode der Polyamide besteht in der Anwendung vorn Lösungsmitteln. Allerdings sind die Polyamide in ihren Löslichkeitseigenschaften mit anderen Stoffen, wie z. B. den Cellulosederivaten, nicht ohne weiteres zu vergleichen, sondern es stehen für. die Polyamide weniger Lösungsmittel, und Lösungsmittelgemische zur Verfügung., Es bestand' daher Veranlassung, nach einer spezifischen Verarbe!itungsmefhode für ;die Polyamidezu suchen..
• Wie nun gefunden wurde, lassen sich die Polyamide- in einfacher Weise zu Flächengebilden; Röhren, -Stäben, Platten und sonstigen Gebilden. aller Art verarbeiten, wenn man .die Polyamide durch bei ge#,vöhnlicher Temperatur vorgenommenes Anquell.en in zweckmäßig mit Wasser verdünnten O H-baltigen organischen Flüssigkeiten, Entfernen des Überschusses der Quel.lflüssigkeit und, darauffolgendes darauffolgendes Zusammnensc'hmelzen, bei erhöhter -Temperatur und gegebenenfalls unter-.Druck, für die Verarbeitung vorbereitet. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß angequoll.ene Polyamidmassen, die etwa eine Gewichtszunahme von io bis 70% gegenüber dem Trockengewicht aufweisen,, bei erhöhter Temperatur fast augenblicklich in, einem engen Temperaturintervall, das von, der Art und Menge des angewandten O H-haltiben Quell@mitteetls abhängig ist, zu@sammeni, schnn-elzejl. Es entsteht dabei eine homogene Schmelze. Dieses Zusammenschmelzen der Polyamidstücke, die nach der Quellbehandlung ihr ursprüngliches Aussehen, abgesehon von der Dickenzunahme, vollständig beibehalten, erfolgt fast scb!lagartig und! bei Temperaturen, die weit unterhalb des Schmelzintervalls: .des trockenen Polyamids liegen. So schmilzt z. Bi. ein Polyamid vom Schmelzpunkt i8o bis 185'° C nach .dem Anquellen mit 7oprozaenitigem Äthanol schon bei etwa 75o. Je mehr Wasser -der als, Quelfmittel dienende , Alkohol enthält, bei desto niedrigerer Temperatur erfolgt das Zusammenschmelzen der anigequellene-n Polyamide. Erfolgt die Wärmezufuhr nicht übexal'l gleichzeitig, so läßt sich ein. Entweichen von in: der Schmelze gelöstem Qüellmittel nur .dadurch erreichen, daß man -den . Schmel,zvorgang unter Aufrechterhaltung eines geringen Druckes ablaufen läßt. - - -Durch, die = Anwendung -des 'oben beschriebenen Verfahrens wird es möglich, die Polyamide mit ,den in der Celluloidindustrie üblichen Apparaturen. zu Blöcken zu verarbeiten, die wieder uniter Anwendung üblicher Schneidvorrichbungen zu Tafeln jeder beliebigen Stärke aufgeteilt werden können. Da die Linearkondensate in gleicher Weise wie-Cellulosederivate in Form vom Flächengebilden getrocknet werden können, ist es so gelungen, Austauschprodukte für Cellulöid herzustellen, die einen um vieles höheren Erweichungspunkt habent- und somit« Anwendungsgebiete für aus Kunststoffen hergestellte Folien u. dgl. erschließen, die bisher wegen dies: meist unterhalb iod°' liegenden Erweichungspunkbes nicht abgedeckt werden konnten.
• An nachstehenden Beispielen sei das Verfahren, ohne es ,darauf zu beschränken, noch näher erläutert: .
• r. Zwecks Herstellung von Folien, Tafeln oder ähnlichen Flächengebilden aus Polyamiden z. B. aus dein Mischlcond-ensationsprodu'kfi aus - Hera- , methylen,diamin und Adipinsäüre einerseifs und E-Caprolactam andererseits läßt man etwa i kg dieses Polyamids in Form von etwa 3X2 cm großen: 0;5 -bis 3 mm dicken Stücken in 2 kg eines 8oprozentigen Äthanols bei 15 bis 25'° C quellen; wobei zwecks besserer Verteilung des Duellmittels eine Bewegung des Gemisches in beliebiger Weise vorgenommen werden kann. Nach 'Gt-#va 3 Tagen wird die überstehende Flüssigkeit entfernt und das eine Gewichtszunahme (Quellungsgrad) von 40 bis 5o % aufweisende Polyamid, das hochvollständig in der ursprünglichen Form der etwa 3X2 cm großen, jedoch etwas dicker gewordenen Stücke vorliegt, in eine in der Celluloidindustrie übliche Kochpresse eingebracht. Hierbei erfolgt bei der 'durch Heißwasser von, etwa iod° C sich einstellenden Temperatur von -etwa 5d° C das Zusammenschmelzen dieser angequolfenen Polyamidteilchen. Es ist zweckmäßig, anfangs die Einschmelzung der gequollenen Polyamidteilchen bei offener Kochpresse vorzunehmen und erst in einem späteren Stadium einen leichtere Druck anzuwenden. Man erreicht dann leicht ein dlichtes Gefüge in ,dem entstehenden Block.
• Nach dien Abkühlen wird: der Block auf den bekannten. Celluloidschnei@demaschinen .zu Folien beliebiger Stärke abgehobelt. Die Oberflächenbeschaffenheit der Blätter läßt sich durch Polieren nach deir üblichen. Trockenzeit noch verbessern. Es hat sich hierfür als zweckmäßig erwiesen, die Folienwb-erfläche mit einem Quellmibtel für Polyami-di leicht zu behandeln und darnach in den üblichen Polierpressen- unter Anwendung praktisch dergleichen Arbeitsbedingungen wie beim Celluloid zu polieren.
• Selbstverständlich läßt sich das angequollene Polyamid auch zu einem sogenannten Rundblock einschmelzen, von dem dann, wieder unter Benutzung der in, der Celluloidinidü-strie üblichen Apparaturen, Bänder, Stäbe oder durch spanabhebende Werkzeuge Fäden abgeschnitten werden können.
• 2. Etwa a,kg des in Bierspiel i genannten Mischkondensats wird mit etwa 2 kg rund 65%igen Methanols bei 15 bis 25-' C ,gequollen. Nach Abgießen der Quellflüssigkeit wird ,das auf etwa 35 0/0 Gewichtszunahme gequollene Polyamid in den Kolbenraum einer Röhrenpresse eingefüllt und die Pressee sowohl am Mundistück wie am Kolbenende verschlossen. Bei einer Temperatur von etwa 70'o C erfolgt das Zusammenschmelzen dieser angequollenen Masse. Die homogene Schmelze wird sodann unier Benutzung ,der üblichen Mundstücke zu Röhren, beliebigen Durchmnesseirs und Wandstärke verformt. Die transparenten glasklaren Rohre eignen sich vorzütgQich infolge ihrer großen Bakterienfestigkeit zum Verlegen in, Betrieben der Nahrungsmittelindustrie, in Brauereien und als Bierleitung oder auch in dünnten Stärken als Wursthüllen. Ferner stellen sie ein geeignetes Rohrnaberial zur Herstellung ärztlicher Hilfsmittel, beispielsweise Kanülen, Katheter, Spritzen dar, da sie nach vollständiger Trocknung ohne weiteres kochfest und demnach leicht sterilisierbar sind. Infolge ihrer großen Beständigkeit gegen viele organische Lösungsmittel eignen sie sich ferner zum Einbau in Apparaturen der chemischen Industrie, z. B. als Schaugläser, Flüssigkeitsstandanzeiger an: Stelle von Glas. vor dem sie den Vorteil. der Unzerbrechlichkeit haben.
• Die Röhren können selbstverständlich auch sofort oder späterhin aufgeschnitten. werden und stellen in dieser Form, vor allem. dann, wenn vor ihrem Austritt aus dem Mundstück .der Presse eine sorgfältige Filtration vorgenommen wurde,., ein ganz vorzügliches Ausgangsmaterial für die Verbundglasherstellung dar. Ebenso können, die Folien als organisches Glas Verwendung finden, beispielsweise bei dem Bau von Gewächshäusern; D.eisinfektionsschränken von Atemsc'hutzgeräten, Fenstern der Atemschutzgeräte und ähnlichen Einrichtungen.
• Schließlich ist es auch möglich, die Dimensionierung der Austrittsöffnungen so vorzunehmen, daß sehr dünne langgestrecktc Gebilde abgezogen, wl-rden, beispielsweise massive oder hohle Fäden, Bänder, Borsten. Diese sind ihrerseits wieder das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Geweben. Roßhaar, Bürsten u. dgl. m.
• 3. An Stelle der im Bleispiel z verwendeten Röhrenpresse läßt sich auch ohne Mühe irgendeine andi:rs gestaltete Presse einsetzen, etwa in der Art der für den Spritzguß härtbarer oder nichthärtbarer Kunstharze entwickelten Apparaturen. Man hat so die Möglichkeit, die angequollene Polya,midmasse mach ihrem Zusammenschmelzen in genau dosierten Menigen direkt zu Fertiggegenständen zu verarbeiten, ohne daß die Anwendung von Temperaturen über iio° nötig wird. Hierin, liegt ein beachtlicher Vorteil, der die Herstellung absolut farbloser glasklarer Fertigge,gen@stünde hervorragender mechundscher Eigenschaften ermöglicht, die nach, kurzer Trocknungszeit wieder den ursprünglichen hohen Erweichungspunkt des eingesetzten Polvamids aufweisen.
• An Stelle, der in, den Beispielen verwendeten wäßrigen Alkohole als Quellflüssigkeit können, auch andere O H-haltige Flüssigkeiten, beispielsweise die Äther des Äthylenglykols gegebenenfalls im Gemisch mit Alkoholen oder Gemische der Alkohole mit anderen organischen Flüssigkeiten: eingesetzt werden.
• Durch Auflösen von Farbstoffen in den Quellfliissigkeiten kann das erwünschte Erzeugnis aus Polyamid in jeder beliebigen Tönung gefärbt werden. Undurchsichtig eingefärbte Produkte lassen sich etwa in der Weise herstellen, daß die. Farbstoffe durch doppelte Umsetzung in an sich bekannter Weise in dien aufquellenden Abschnitten des Polyamids gebildet werden; hierbei ist es nur erforderlich, die zur doppelten Umsetzung nötigen Reagenzien nacheinander in zwei Ouellflüssigkeiten, die in: ihrer Zusammensetzung wieder gleich oder voneinander abweichend sein können, zur Einwirkung zu bringen. ' Selbstverständlich können auch mit den Quellflüssigkeiten Weichmacher in die Polyamidabsclrniitte eingeführt werden und so die Eigenschaften der gewünschten Erzeugnisse jedem Anwendtirigsgel.@iet angepaßt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden, Röhren, Stäben und sonstigen geformten Gebilden beliebiger Gestaltung aus Polyamiden, dadurch gekennzeichnet daß die Polyamide mit hydroxy fhaltigen organischen und zweckmäßig mit Wasser verdünnten Flüssigkeiten bei Temperaturen bis zu etwa 30° C anigequollen, vom überschüssigen Quellmittel befreit, bei erhöhter Temperatur aber erheblich unterhalb des Schmellzintervalls des nicht gequollenen Polyamids zusainmengeschmolzen und, in Gestalt dieser Schmelze verformt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellung des Polyamids bis zu einer Gewichtszunahme von 30 bis 70°/o getrieben wird. 3.. Verfahren mach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenschmelzen des gequollenen, Polyamids bei Temperaturen bis zu etwa i io° C und gegebenenfalls unter Druck durchgeführt wird.