DE935934C - Verfahren zur Herstellung kuenstlicher Schwaemme aus Viscose - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung künstlicher Schwämme aus Viscose Es ist bekannt, künstliche Schwämme in der Weise herzustellen, daß man zunächst Viscose mit porenbildenden und faserigen Stoffen vermischt. Als Porenbildner werden gewöhnlich Salzkristalle, wie Nag S 04. i O H2 O (Glaubersalz), verwendet. Als faseriges Material benutzt man gewöhnlich eine kurzstapelige Faser, wie Baumwolle.
• Man hat auch schon die Verwendung stärkerer Fasern, nämlich natürlicher Bastfasern, wie gehechelter Flachs oder Hanf, vorgeschlagen.
• Aus Viscose wird zusammen mit den porenbildenden Stoffen, z. B. Salzkristallen, und den Verstärkungsfasern eine Paste hergestellt, welche in Formen oder ohne solche koaguliert und in der bekannten Weise zersetzt wird. Die so erhaltenen zersetzten geformten Erzeugnisse werden dann in bekannter Weise von den Salzen und anderen Verunreinigungen durch Waschen befreit; schließlich werden sie, soweit erforderlich, auf die gewünschten Abmessungen geschnitten und getrocknet.
• Die bisher nach dem bekannten Verfahren erhaltenen Kunstschwämme haben jedoch gewisse Nachteile. Wenn man Baumwolle oder ähnliches Material, welches fast vollständig aus Cellulose besteht, verwendet, erhält man Schwämme, welche hinsichtlich des Quellungsvermögens, der Wasseraufnahme und der Benetzung gute Ergebnisse liefern; die Festigkeit der Erzeugnisse entspricht aber oft nicht den Anforderungen.
• Bei Verwendung von Bastfasern können zwar festere Schwämme erhalten werden; diese haben aber den Nachteil, daß Quellung, Wasseraufnahme und Benetzung den Anforderungen nicht entsprechen. Erfindungsgemäß ist es nun möglich, Schwämme herzustellen, welche sowohl ,hinsieb@bli@ch der Festigkeitseigenschaften als auch in bezug auf Benetzung, Ouellung und Wasseraufnahmevermögen den höchsten Anforderungen genügen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß natürliche Bastfasern, wiie gehechelter Flachs oder Hanf, durch einen Veredelungs- oder Reinigungsprozeß mindestens teilweise von den pektinartigen Begleitstoffen befreit und diese Fasern dann vorzugsweise in trockenem und gewolftem Zustand mit Viscose und porenbildenden Bestandteilen vermischt werden, worauf dieses Gemisch in bekannter Weise koaguliert, zersetzt und zu gebrauchsfertigen Schwämmen weiterverarbeitet wird. Im folgenden werden die Einzelheiten der Bastfaserbehandlung beschrieben, doch soll diese Behandlung als solche im Rahmen der Erfindung nicht geschützt sein.
• Der im Handel erhältliche sogenannte gehechelte Flachs, der durch Rösten, Klopfen, Brechen, Schwingen und schließlich Hecheln erhalten und als solcher in der Industrie verwendet wird, enthält einen hohen Anteil von Inkrusten. Außer Lignin, Mineralstoffen und Spuren von Fetten und Ölen bestehen diese Inkrusten zum größten Teil, nämlich zu etwa 80%, aus sogenannten Pektocellulosen, die als eine Kombination von Cellulose mit Pektinstoffen betrachtet werden müssen. Wahrscheinlich bestehen diese- zum großenTeil aus Polygalacturonsäuren mit Carboxylgruppen, die teilweise durch Methanol verestert sind. Das Veredeln bzw. Reinigen dieser Fasern kann erfolgen, indem man sie mit verdünnten Alkalien, z. B. Natronlauge, vorzugsweise bei höherer Temperatur, behandelt.
• Um Schädigungen durch Oxydation zu verhindern, wird diese Behandlung zweckmäßig unter Ausschluß von Luft durchgeführt. Während dieser Behandlung tritt ein beachtlicher Gewichtsverlust auf. Überraschenderweise ist gefunden worden, daß sich im gleichen Verhältnis, wie sich der Gewichtsverlust erhöht, das Wasseraufnahmevermögen und die Benetzung der mit diesen Fasern hergestellten Schwämme verbessern. Es ist gefunden worden, daß es zur Herstellung von Schwämmen mit guter Benetzung und Wasseraufnahme erforderlich ist, daß der Gewichtsverlust der Bastfasern mindestens 20% beträgt: Bei Anwendung von Flachsfasern ist ein Gewichtsverlust von 25% notwendig; im Falle der Hanffasern können gute Ergebnisse schon mit einem Gewichtsverlust von 2o % erzielt werden. Die besten Ergebnisse erhält man mit Flachsfasern bei einem Gewichtsverlust von 3o bis 35 0%. Ein über 35 % hinausgehender Gewichtsverlust ist weniger günstig.
• Man kann den gewünschten Gewichtsverlust unter Atmosphärendruck und sogar bei niedrigen Temperaturen erzielen, wenn Behandlungsdauer, Temperatur und Konzentration des alkalischen Reinigungsmittels richtig eingestellt werden.
• Man erhält eine sehr gute Reinigung, wenn gehechtelter Flachs 2 oder 3 Stunden in einem Autoklav mit i%iger Natronlauge (Verhältnis von Flüssigkeit zu gehecheltem Flachs = io : i) bei einer Temperatur von i2o° behandelt wird. Der Gewichtsverlust der Flachsfaser beträgt dann 3o -bis-35'/0. Ein Gewichtsverlust von 251/o wird erhalten, indem man 8 Stunden mit 6%iger Natronlauge, berechnet auf trockenen Flachs, bei einer Temperatur von 1o5° kocht.
• Im -.Falle der etwas empfindlicheren Hanffasern wird'eine Behandlung mit einer heißen Soda- oder Wasserglaslösung vorgezogen. Das Kochen muß dann ohne Druck oder nur mit wenig erhöhtem Druck durchgeführt werden. Während der Behandlung verlieren die Hanffasern etwa 2o % ihres Gewichts, was für die vorliegenden Zwecke ausreicht.
• Es ist überraschend, daß die Festigkeit der in dieser Weise behandelten Fasern derart bleibt, daß die Kunstschwämme,- die unter Verwendung dieser Fasern hergestellt wrden, eine bessere Festigkeit aufweisen, als sie unter Anwendung von Baumwollfasern erzielt werden kann.
• Um die Fasern für die Anwendung gemäß der Erfindung geeignet zu machen, werden sie vor und nach der chemischen Behandlung noch einer anderen Behandlung unterworfen.
• Vor der chemischen Behandlung werden die gehechelten Fasern, die gewöhnlich in der Form von Strängen geliefert werden, auf einen geeigneten Stapel, z. B. 2 cm, geschnitten und dann gereinigt.
• Die lockere Fasermasse wird dann in den Digerierapparat gebracht,- in- welchem die Behandlung vorzugsweise bei einem Verhältnis von Flüssigkeit zu Fasermasse von io : i durchgeführt wird.
• Nach dem Waschen folgt die weitere Behandlung. In chemischer Hinsicht sind die Fasern nun ausreichend für die Verwendung bei der Herstellung von Kunstschwämmen vorbehandelt; es ist aber eine weitere Behandlung erwünscht, um eine gute Verteilung in der Viscose zu erzielen.
• Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, die Fasern zunächst zu trocknen und dann zu wolfen. Die auf diese Weise erhaltene lockere und trockene Fasermasse kann dann in dem- Viscose-Salz-Gemisch unter Rühren, gewünschtenfalls durch Einblasen, fein verteilt werden.
• Die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens werden noch dadurch verbessert, daß die Bastfasern während der. Reinigung automatisch etwas aufgerauht werden und während dieses Prozesses die Faserenden mehr oder weniger aufgespalten werden. Dies ergibt eine günstige Wirkung bezüglich der Adhäsion zwischen Fasern und Cellulose nach der Zersetzung der Viscose. Beispiel Im Handel erhältlicher gehechelter Flachs in Strangform wurde auf einen Stapel von 2 cm geschnitten. Die geschnittenen Fasern wurden geöffnet. Die Fasermasse wurde dann in einen verschließbaren Kessel gebracht, welcher mit i%iger Natronlauge gefüllt war. Es wurde eine solche Menge des geschnittenen Flachses zugegeben, daß das Flüssigkeits-Flachs-Verhältnis io : i war. Es lagen also io % NaOH, berechnet auf trockenen Flachs, vor. Diese Masse wurde 3 Stunden unter Druck bei iao° gekocht, dann sorgfältig gewaschen, filtriert und getrocknet. Die getrockneten Fasern wurden dreimal durch einen Wolf geschickt. 3,41g dieser getrockneten Fasern wurden mit Druckluft und unter heftigem Rühren in ein Viscose-Salz-Gemisch eingeblasen. Dieses Gemisch war erhalten worden durch Vermischen von ioo kg Viscose mit einem Cellulosegehalt von 8,2'/o mit 52o kg gekörntem Glaubersalz. Das so erhaltene Gemisch »Viscose-Salzkristalle-Fasern« wurde dann in Formen gebracht und in diesen in bekannter Weise zersetzt. Die zersetzte Schwammmasse wurde durch Waschen und weitere Nachbehandlungen gereinigt und dann zu der gewünschten Größe zerschnitten und schließlich getrocknet.
• Die erhaltenen Schwämme hatten eine sehr gute Festigkeit. Sie konnten leicht befeuchtet werden, wobei Wasseraufnahme und Quellung nach dem Auspressen allen Erfordernissen entsprachen.
• Beim Vergleich mit Schwämmen, die in gleicher Weise hergestellt worden waren, wobei aber an Stelle von 3,4 kg gereinigter Flachsfaser 3,8 kg Baumwolle dem Viscose-Salz-Gemisch zugesetzt worden waren, ergab sich, daß die mit gereinigten Flachsfasern hergestellten Schwämme immer mindestens zweimal so lang und oft sogar viermal so lang oder noch länger verwendet werden konnten als mit Baumwolle hergestellte Schwämme.
• Insbesondere wenn die Schwämme für allgemeine Zwecke beim Waschen von Scheiben und Kraftwagen verwendet werden, ist der Unterschied in der Lebensdauer überraschend groß.
• Schwämme, die in gleicher Weise hergestellt sind, aber unter Zusatz von 3,5 kg gehecheltem, nicht gereinigtem Flachs, sind zwar fest, aber für praktische Zwecke unbrauchbar, weil sie eine schlechte Benetzung und schlechte Wasseraufnahme zeigen. Nach dem Auspressen eines solchen Schwammes dehnt er sich kaum wieder aus.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung künstlicher Schwämme aus Viscose, wobei dieser Bastfasern zur Verstärkung zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß natürliche Bastfasern, wie gehechelter Flachs oder Hanf, mindestens teilweise durch eine chemische Reinigungsbehandlung von den pektinartigen Begleitsubstanzen durch Erhitzen der Bastfasern mit verdünnten Alkalien in solchem Ausmaße, daß der Gewichtsverlust dieser Fasern nach dem Waschen und Trocknen 2o bis 35% beträgt, befreit und dann, vorzugsweise im trockenen und gewolften Zustand, mit der Viscose und porenbildenden Bestandteilen vermischt werden, worauf dieses Gemisch koaguliert, zersetzt und in bekannter Weise zu gebrauchsfertigen Schwämmen weiterverarbeitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Reinigung der Bastfasern durch längeres Erhitzen mit verdünnten Alkalien unter Druck, vorzugsweise bei 12o° und unter Ausschluß von Luft, durchgeführt wird. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 162 377; USA.-Patentschrift Nr. 2 043 564.