DE961571C

DE961571C - Process for the production of porous masses from macromolecular, synthetic polymerisation products

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Publication number: DE961571C
Application number: DEZ1645A
Authority: DE
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Priority date: 1951-01-06
Filing date: 1951-01-06
Publication date: 1957-04-11

Description

Verfahren zum Herstellen poröser Massen aus makromolekularen, synthetischen Polymerisationsprodukten Es ist bekannt, poröse Massen aus thermo plastischen Polymerisationsprodukten dadurch herzustellen, daß man diese Produkte in heißflüssigem Zustan.d mittels einer Zerståubungsvo,rrichtung unter Verwendung von Preßluft zerstäubt. Weiter ist es bekannt, solche Produkte durch ein flüssiges Lösungsmittel zerstäubbar zu machenl und die Lösung mittels Düsen in einem erwärmten Gasstrom zu zerstäuben, wobei das Lösungsmittel durch die Erwärmung im Gas strom zur Verdampfung gebracht wird, bevor die Teilchen sich zu einer porösen Masse absetzen.Process for the production of porous masses from macromolecular, synthetic Polymerization products It is known porous masses made of thermoplastic polymerisation products by producing these products in a hot liquid state by means of a Atomizing device atomized using compressed air. Next is it known to make such products atomizable by a liquid solvent and atomizing the solution by means of nozzles in a heated gas stream, wherein the Solvent is caused to evaporate by heating in the gas stream before the particles settle into a porous mass.

In all diesen Fällen entstehen die Kunststoffteilchen zur Bildung der porösen Massen allein durch den Zerstäubungsvorgang. Dieser bringt aber in das Verfahren zur Herstellung poröser Massen zusätzliche, das Ergebnis beeinflussende Faktoren, wodurch sich dieses nicht mehr mit Sicherheit im Hinblick auf das gewünschte Ergab nis beherrschen läßt. Dies gilt besonders dann, wenn außer faserigen (watteartigen) Massen solche von anderer Struktur erzielt werden sollen. In all of these cases it is the plastic particles that form of the porous masses solely through the atomization process. But this brings in that Process for the production of porous masses additional, influencing the result Factors that make this no longer with certainty in terms of what you want Result can be controlled. This is particularly true if, in addition to fibrous (cotton wool-like) Masses of those with a different structure are to be achieved.

Weiter ist es bekannt, zur Herstellung poröser Massen als Ausgangs stoff ein pulveriges oder geköfntes Kunststoffmaterial zu verwenden und die Teilchen an ihrer Oberfläche durch Erwärmung zu erweichen, worauf die Teilchen unter Belassung porenartiger Hohlräume nur an ihren Berührungs- stellen unter einem geeigneten Druck zu porösen Massen verklebt werden. It is also known for the production of porous masses as a starting point Use a powdered or granulated plastic material and the particles to soften on their surface by heating, whereupon the particles are left pore-like cavities only at their contact put under one suitable pressure to be glued to porous masses.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß eine nur oberflächige Erwärmung und Erweichung der in ein;em Metallbehälter aufeinandergeschi chteten Kunststoffteilchen sich n.icht in der gewünschten Weise erreichen läßt. Da der Behälter von außen erwärmt wird, bildet sich ein Wärmegefälle, das auch durch eine lange Erwärmungsdauer unter nur langsamem Anstieg der Beheizung nicht weitgehend beseitigt werden kann. Dies führt aber zu einer ungleichmäßigen Erwärmung des Füllgutes. Auch wird nicht nur die Oberfläche, sondern bei der Weiterleitung der Wärme in das Innere des Füllgutes auch der Kern. der Kunststoffteilchen erwärmt und dadurch erweicht. Erfolgt n.un der erforderliche Preßdruck zur gegenseitigen Verklebung der Teilchen so verengen sich die Poren. entsprechend der örtlich verschiedenen Erweichung in verschiedener Weise. An den Stellen sehr großer Erweichung verbacken die . Kunststoffteilchen. vollständig miteinander, so daß dort porenlose Einschlüsse in. der gebildeten porösen Masse entstehen. This method has the disadvantage that only superficial heating and softening the plastic particles stacked in a metal container cannot be reached in the desired way. Because the container is heated from the outside a heat gradient is formed, which is also affected by a long heating period only a slow increase in heating cannot be largely eliminated. this but leads to uneven heating of the product. Also not only will the surface, but rather when the heat is transferred into the interior of the product also the core. the plastic particles are heated and thereby softened. Is done n.un the necessary pressure for the mutual gluing of the particles so narrow the pores. according to the locally different softening in different Way. They bake in the places where the softening is very great. Plastic particles. completely with each other, so that there pore-free inclusions in. The porous Mass arise.

Ein gleichmäßiges Erzeugnis ist somit durch dieses Verfahren n.icht erreichbar Auch besteht bei diesem Verfahren der weitere Nachte.il, daß durch die hierbei erforderliche, verhältnismäßig lange Erwärmung eine teilweise Depolymerisation des thermop las tischen Kunststoffes erfolgt, wodurch die Eigenschaften der gefertigten porösen Massen der Körper verschlechtert werden.A uniform product is therefore not possible with this process achievable Also with this method there is the further disadvantage that the this required, relatively long heating, a partial depolymerization of the thermoplastic plastic takes place, whereby the properties of the manufactured porous masses of the body are deteriorated.

Ferner tritt beim genannten Verfahren noch der Übelstand auf, daß die bei der Erwärmung gewisser Kunststoffe sich bildenden Zersetzungsprodukte die Innen.wan,d der benötigten Metallformen angreifen. In fertigungsmäß iger Hinsicht hat dieses Verfahren den weiteren Nachteil, daß infolge der langen Erwärmungsdauer des in. die Metallbehälter eingebrachten Füllgutes zur Herstellung jeweils einer bestimmten Menge des En.dproduktes eine große Zahl solcher Behälter erförderlich ist und für deren Erwärmung große Wärmeöfen. benötigt werden.Furthermore, there is still the drawback that the decomposition products formed when certain plastics are heated Attack the inner wall of the required metal molds. In terms of production this method has the further disadvantage that due to the long heating time of the filling material introduced into the metal container for the production of one each A large number of such containers are required for a certain amount of the end product and large ovens are used to heat them. are needed.

Die Erfindung betrifft gleichfalls ein Verfahren zur Herstellung poröser Massen aus makromoleklaren, synthetischen Polymerisatio,nsprodukten von pulveriger, gekörnter oder faseriger Beschaffenr heit, wobei die Kunststoffteilchen nur bis zu einem Grade erwärmt werden, daß eine oberflächige Erweichung eintritt, und unter Belassungporenartigelr Hohlräume miteinander verbunden werden Dabei sind die genannten Nachteile gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Kunststoffteilchen auf diese Oberflächentemperatur in einem heißen Gasstrom frei schwebend erwärmt werden. The invention also relates to a method of manufacture porous masses of macromolecular, synthetic polymerisation products of powdery, granular or fibrous nature, the plastic particles are only heated to such an extent that surface softening occurs, and are connected to one another while leaving pore-like cavities eliminates the disadvantages mentioned according to the invention in that the plastic particles heated to this surface temperature floating freely in a hot gas stream will.

Bei diesem Verfahren weist im Gegensatz zu den bekannten Verfahren zur Herstellung poröser Massen durch Zerstäubung des Ausgangsmaterials im Gasstrom dieses Material bereits Teilchenform auf und braucht nicht mehr zerstäubt zu werden. In this method, in contrast to the known method for the production of porous masses by atomizing the starting material in a gas stream this material is already in particle form and no longer needs to be atomized.

Die Düsenöffnung der Aus blas vorrichtung kann hierbei verhältnismäßig groß gehalten werden, wodurch sich eine erhebliche Niederschlagsmenge in der Zeiteinheit ergibt. Durch die Wahl der Größe der Teilchen kann das Porenvolumen, bzw. die Porenzahl des zu erzeugenden, porösen. Körpers bestimmt un.d ein Erzeugnis von der gewünschten Beschaffenheit erzielt werden.The nozzle opening of the blower device can be relatively are kept large, causing a significant amount of rainfall in the unit of time results. The pore volume or the number of pores can be determined by the choice of the size of the particles of the porous to be produced. Body determines and a product of the desired Texture can be achieved.

Da bei diesem Verfahren die Kunststoffteilchen bei ihrer Erwärmung sich frei schwebend in einem heißen gasförmigen Medium befinden, werden sie von allen Seiten unmittelbar und im wesentlichen durch Wärmestrahlung gleichmäßig erhitzt Weil die Wärmeeinwirkung auf die vom heißen Gasstrom mitgeführten Teilchen nur überaus kurzzeitig ist, wird vorwiegend nur die Oberfläche der Teilchen für deren Verkleben erwärmt, während deren Kern weitgehend fest bleibt. In diesem Zustand. treffen die Teilchen auf die Niederschlagsfläche auf. Die kinetische Energie der vom heißen Gas strom sehr rasch bewegten. Teilchen1 bewirkt bei deren Aufprall auf die Niederschlagsfläche einen Preßdruck und damit eine gute Verbindung der Teilchen miteinander. As in this process, the plastic particles when they are heated are floating freely in a hot gaseous medium, they are from all sides are heated directly and essentially evenly by thermal radiation Because the effect of heat on the particles carried along by the hot gas flow is extremely high is brief, only the surface of the particles is predominantly used for their sticking together heated, while the core remains largely solid. In this condition. meet the Particles on the precipitation surface. The kinetic energy of the hot Gas flow moving very quickly. Particle1 causes when they hit the precipitation surface a pressing pressure and thus a good connection of the particles with one another.

Das Aufschleudern der Teilchen auf die Nie der schlagsfläche erfolgt mittels einer Spritzpistole, aus deren Düse die Heizgase mit den Werkstoffteilchen aus treten. Die Sp ritzeinrichtung wandert gleichmäßig über die Niederschlagsfläche, wodurch sich die jeweils bespritzte Stelle abkühlen kann, bevor auf diese eine neue Schicht aufgetragen wird. Hierdurch werden Wärmestauangen vermieden und damit die Gefahr einer Porenverengung oder einer teilweisen porenlosen Verschmelzung der aufgetragenen Teilchen beseitigt. The particles are thrown onto the surface of the impact by means of a spray gun, from whose nozzle the heating gases with the material particles step out. The spray device moves evenly over the precipitation area, which means that the sprayed area can cool down before a new one is applied to it Layer is applied. This avoids heat accumulations and thus the Risk of pore narrowing or a partial poreless fusion of the applied Particles eliminated.

Vorteilhaft ist die Spritzpistole zugleich als Gasbrenner ausgebildet. Die Temperatur der Brennerflamme ist durch ein Regelorgan auf die erforderliche Höhe einstellbar. Auch kann die Temperatur der Teilchen beim Auftreffen, auf die Niederschlagsfläche durch Veränderung des Abstandes der Spritzdüse von dieser Fläche verändert werden. Die erforderliche Temperatur ist von der Art des verwendeten Werksto,ffes abhängig. Es lassen sich die der Eigenart der Ausgangsstoffe entsprechenden Betriebsbedingungen (Gastemperatur, Düsenabstand usw.) durch einfache Versuche leicht ermitteln,, um poröse Massen oder Formkörper mit dengewünschten Eigenschaften durch das Verfahren zu erzielen. The spray gun is advantageously designed as a gas burner at the same time. The temperature of the burner flame is adjusted to the required level by a control element Height adjustable. The temperature of the particles when they hit the Precipitation area by changing the distance between the spray nozzle and this area to be changed. The required temperature depends on the type of material used addicted. The operating conditions corresponding to the nature of the starting materials can be determined (Gas temperature, nozzle spacing, etc.) can easily be determined by simple experiments porous masses or molded bodies with the desired properties by the process to achieve.

Zur Herstellung poröser Massen oder Körper nach dem erfindungsgemäßen Verfahren muß die Oberfläche der erwärmten Werkstoffteilchen bei deren Auftreffen auf die Niederschlagsfläche eine solche Erweichung aufweisen, daß die Teilchen sich unter Belassung von porenartigen Hohlräumen auf der Niederschlagsfläche miteinander fest verbinden. For the production of porous masses or bodies according to the invention Process must affect the surface of the heated material particles when they hit on the precipitation surface have such a softening that the particles become leaving pore-like cavities on the precipitation surface with each other connect firmly.

Infolge der nur sehr kurzzeitigen Wärmeeinwirkung bei einer Erhitzung der Teilchen frei schwebend im heißen Gas strom bleibt deren Kern auch dann. noch verhältnismäßig fest, wenn durch Anwendung einer über dem Schmelzpunkt des Werkstoffes liegenden Temperatur die Teilchenoberfläche bereits bis zur Verflüssigung erweicht wurde.As a result of the very brief exposure to heat when heated The core of the particles remains floating freely in the hot gas flow. still relatively firm when applying one above the melting point of the material lying temperature, the particle surface already softens up to liquefaction became.

Die Form der Niederschlagsfläche entspricht der Gestalt der herzustellenden'' Körper (Platten, Zylinder, Kegel u. dgl.). Hat der Niederschlag die erforderliche Dicke erreicht, so wird er von der Fläche abgelöst, die somit ein leichtes Ablösen ermöglichen und hierzu eine glatte Beschaffenheit aufweisen muß. Mittels des Verfahrens lassen sich poröse Massen und Formkörper von großer Gleichmäßigkeit der porösen Struktur herstellen, die bei miteinander in Verbindung stehenden porenartigen Hohlräumen besonders für Filterzwecke und Diaphragmen geeignet sind. The shape of the precipitation surface corresponds to the shape of the '' Body (plates, Cylinder, cone, etc.). Has the precipitation reaches the required thickness, it is detached from the surface, which thus enable easy removal and for this purpose have a smooth texture got to. By means of the method, porous masses and moldings of large size can be obtained Establish uniformity of the porous structure when in contact with each other standing pore-like cavities particularly suitable for filter purposes and diaphragms are.

Obwohl die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen, poröser Massen aus Kunststoffen betrifft, wird noch darauf hingewiesen, daß es bekannt ist, Gummi oder Bitumen in Pulverform in. einem heißen Gasstrom zu erweichen und auf einer Oberfläche niederzuschlagen.. Jedoch han,delt es sichhlerbei um die Erzeugung gla,tter, dichter, festhaftender Überzüge auf Oberflächen, die deren Korrosionsschutz dienen und zu diesem Zweck undurchlässig sein müssen. Demgegenüber führt die Herstellung poröser Massen aus pulverigen themoplastischen Kunststoffen durch. das Verfahren gemäß der Erfindung zu einem überraschenden Ergebnis, da nicht voraussehbar war, daß sich hierdurch ein Although the invention is a method of making porous masses As regards plastics, it should be noted that it is known to use rubber or bitumen in powder form to soften in a hot gas stream and on a Surface .. However, it is safe to create smooth, dense, firmly adhering coatings on surfaces that serve to protect them from corrosion and for this purpose must be impermeable. In contrast, the production leads porous masses of powdery thermoplastic plastics. the procedure according to the invention to a surprising result, since it was not foreseeable that this creates a

Claims

can achieve uniform product whose porous properties largely determinable in advance and achievable with greater certainty compared to so far are because the process takes into account a fewer number of operating factors and their less precise compliance requires PATENT CLAIM.

Process for the production of porous masses from malçromolecular, synthetic Powdery, granular or fibrous texture, the plastic particles are only heated to a degree that a superficial Softening, occurs, and interconnected leaving pore-like cavities are, characterized in that the plastic particles to this surface temperature be heated freely floating in a hot gas flow ..

Documents considered: German Patent No. 666 4I5; British Patent Nos. 473 I84, 507 057, 560491.