DE968876C - Verfahren zur Herstellung von porigen, als Kunstschwamm verwendbaren Erzeugnissen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, poröse Erzeugnisse, wie z. B. Kunstschwamm, derart herzustellen, daß Viskoselösungen geeigneter Konzentration, denen porenbildende Stoffe, vorzugsweise in Form wasserlöslicher Kristalle, in gleichmäßiger Verteilung eim^erleibt worden sind, verformt, durch Erhitzen unter Überführung des Cellulosexanthogenats in Cellulosehydrat koaguliert und die so erhaltenen Erzeugnisse einer porenbildenden Behandlung, z. B. durch Auslaugen mit heißem Wasser, unterworfen werden. Da die so erhaltenen porösen Erzeugnisse nur unzureichende Festigkeitseigenschaften aufweisen, wird zwecks Herstellung von Kunstschwamm im allgemeinen derart verfahren, daß der zu verarbeitenden Viskoselösung Faserstoffe, wie Baumwolle, Flachs, Hanf u. dgl., einverleibt, in die so erhaltene Mischung Porenbildner, wie z. B. krist. Natriumsulfat, Natriumbisulfat oder Ammoniumsulfat, in geeigneter, vorzugsweise grober Körnung eingeknetet werden und die so erhaltene Mischung in der oben beschriebenen Weise durch Verformung, Erhitzen auf Koagulationstemperatur und Porenbildung durch Auslaugen der wasserlöslichen Zusatzstoffe auf poröse Erzeugnisse verarbeitet wird. Da die der Viskose einverleibten Faserstoffe bei der Weiterbehandlung praktisch unverändert bleiben und infolge ihrer eigenen Festigkeit die Festigkeitseigenschaften der porösen Gebilde erhöhen, hat dieses Verfahren zwar

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gewisse Fortschritte gebracht. Die Erzeugnisse sind aiber hinsichtlich ihrer Festigkeitseigenischaften immer noch nicht voll befriedigend;.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von porigen, als Kunstschwamm verwendbaren Erzeugnissen durch Überführen einer herauslösbare Porenbildner in gleichmäßiger Verteilung enthaltenden Viskoselösung in Cellulosehydrat und Herauslösen der Porenbildner aus den ίο verfestigten Erzeugnissen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Viskose wäßrige Emulsionen von harzartigen Polymerisationsprodukten, wie Polyvinylverbindungen oder Polyacrylsäureverbindungen, die beim Koagulieren der Viskose mit auskoaguliert zu werden, in Mengen zugesetzt werden, welche befähigt sind, die Festigkeit der Fertigprodukte erheblich zu erhöhen, und zwar etwa 25 bis 100 Gewichtsteile Zusatzstoffe auf 100 Gewichtsteile in der Viskose befindlicher Cellulosesubstanz, und ao die Koagulation durch längeres Erhitzen der Mischung durchgeführt wird.

Als Zusatzstoffe kommen unter anderem Polyvinylverbindungen, wie Acetate, Chloride, ferner Polyacrylsäureverbindunge^Polystyrole und Mischpolymerisate derartiger Verbindungen in Betracht. Die die Festigkeit der Produkte erhöhenden Zusatzstoffe können einzeln oder auch zu mehreren angewendet werden. Es hat sich gezeigt, daß wäßrige Emulsionen der Polymerisationsprodukte, wie z. B. Polyvinylacetatemulsionen oder Polyacrylatemulsionen, mit der anzuwendenden Viskose homogen vermischbar sind und daß bei der Hitzekoagulation der Viskose die hochmolekularen Zusatzstoffe mit auskoaguliert werden und die Festigkeitseigenschaf ten der Enderzeugnisse hierdurch beträchtlich verbessert werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden der Viskoselösung neben der Dispersion des Polymerisationsproduktes noch vulkanisierbare Zusatzstoffe, wie natürlicher und bzw. oder künstlicher Kautschuk, in Form wäßriger Emulsionen, welche noch Zusatzstoffe, wie Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Alterungsschutzmittel u. dgl. enthalten können, einverleibt. Die Mengenverhältnisse zwischen Viskose einerseits und koagulierbaren Zusatzstoffen andererseits können innerhalb beträchtlicher Grenzen schwanken. Zur Erzielung der angegebenen Wirkung werden auf 100 Gewichtsteile der in der anzuwendenden Viskose vorhandenen Cellulosesubstanz etwa 25 bis etwa 100 Gewichtsteile an Polymerisationsprodukte in Emulsionsform angewandt. Bereits bei Zusätzen von etwa 25 % treten namhafte Wirkungen mit Bezug auf Festigkeitszunahme der Erzeugnisse" in Erscheinung.

Die Erfindung kann mit Vorteil auch derart verwirklicht werden, daß der für die Viskoseherstellung dienende Zellstoff als faserliefernde Substanz ausgenutzt wird. Man verfährt z. B. derart, daß die als Ausgangsmaterial dienenden Zellstoffasern derart anviskosiert werden, daß einerseits die Oberflächenschichten so weitgehend in Cellulosexanthogenat umgesetzt werden, daß eine hinreichende Verklebung erzielt wird, während andererseits noch genügend Fasersubstanz erhalten bleibt, um eine ausreichende Vernetzung und Versteifung der Porenhülle des herzustellenden Kunstschwammes herbeizuführen. Man verfährt z. B. derart, daß ein geeigneter Kunstseidenzellstoff in Wasser aufgeschlagen wird, die erforderliche Lauge unter Durchmischung zugefügt wird und schließlich die berechnete Menge von Schwefelkohlenstoff eingeführt wird, der die hochgequollenen Cellulosefasern nur oberflächlich angreift. Nachdem der Schwefelkohlenstoff aufgenommen ist, wird durch Zusatz von Wasser auf die gewünschte Cellulosekonzentration eingestellt und nach der z. B. etwa 24 Stunden betragenden Reifezeit die zuzufügende Emulsion von z. B. Polyvinylacetat eingerührt. Nach Einverleibung der wäßrigen Emulsion kann das Einarbeiten der wasserlöslichen Porenbildner in die Masse erfolgen. Hierauf wird verformt, durch Erhitzen auf geeignete Temperatur, z. B. etwa ioo° C, koaguliert und den Gebilden die gewünschte Porosität durch Auswaschen der wasserlöslichen Inhaltsstoffe erteilt.

Wie gefunden wurde, geht das »Anviskosieren« der Oberfläche der Zellstoffasern besonders günstig vor sich, wenn der Durchschnittspolymerisationsgrad des Zellstoffes etwa 600 nicht wesentlich übersteigt. Man verfährt z. B. derart, daß man die Ausgangscellulose je nach ihrem Durchschnittspolymerisationsgrad mit verdünnten Säuren, z. B. Schwefelsäure von 0,5 bis 2%, durch V2Stündigebis2stündige Behandlung bei Temperaturen bis zu etwa 90⁰ C einer gesteuerten Depolymerisation unterwirft und die durch diese Vorbehandlung auf den gewünschten, etwa 600 nicht wesentlich übersteigenden Durchschnittspolymerisatioiisgrad eingestellten Zellstoffe, wie vorstehend beschrieben, weiterbehandelt.

Beispiel

Kunstseiden-Fichten-Zellstoff wird mit einer 2%igen Schwefelsäure etwa 30 Minuten lang bei 90 bis 95° C behandelt, gewaschen, neutralisiert, wieder gewaschen und abgepreßt. 2,2 kg von dem so vorbehandelten Stoff, entsprechend 600 g Iufttrokkenem Zellstoff, werden mit einer Lauge, bestehend aus 2,8 1 Wasser und 750 g festem Ätznatron, unter Zusatz von einigen ecm eines Emulgators etwa 30 Minuten lang unter Rühren verteilt und dann 400 ecm Schwefelkohlenstoff in die Masse eingeknetet. Man läßt 2 Stunden stehen und gibt dann allmählich während etwa2V2Stunden2,281 Wasser portionsweise zu. Die Masse wird dann etwa 12 Stunden stehengelassen. Die so erhaltene Viskose ist zähflüssig und enthält einen großen Teil von unveränderten Zellstoffaserkernen. Man mischt nun 350 g einer etwa 52 "/eigen handelsüblichen Polyvinylacetatemulsion zu. Dem Gemisch werden weiterhin etwa 25 kg kristallisiertes Natriumsulfat (60% davon grobkörnig und 40% feinkörnig) durch Kneten einverleibt. Das pasteuse Produkt kommt nun in Zinkbehälter und wird durch 3 Stunden langes Erhitzen auf etwa 90° C auskoaguliert. Anschließend

wird gewaschen, getrocknet und in Formen geschnitten. Die Festigkeitseigenschaften des so erhaltenen Kunstschwartimes sind etwa zwei- bis dreimal so gut wie die der nach bisher üblichen Verfahren hergestellten Viskose-Kunstschwämme. Dabei sind die Festigkeitseigenschaften
Formstücke verteilt.

gleichmäßig über die

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ίο i. Verfahren zur Herstellung von porigen, als

   Kunstschwamm verwendbaren Erzeugnissen durch Überführung einer herauslösbare Porenbildner in gleichmäßiger Verteilung enthaltenden Viskose in Cellulosehydrat und Herauslösen der Porenbildner aus den verfestigten Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß der Viskose eine wäßrige Dispersion von beim Erhitzen der Viskose mit dieser koagulierenden harzartigen Polymerisationsprodukten, wie Polyvinyl- oder Polyacrylsäureverbindungen, in einer Menge von etwa 25 bis 100 Gewichtsteilen Zusatzstoff auf 100 Gewichtsteile der in der Viskose befindlichen Celluloseverbindung zugefügt werden und die Koagulation durch längeres Erhitzen der Mischung durchgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Viskose Dispersionen aus harzartigen Polymerisationsprodukten und natürlichem oder künstlichem Kautschuk zusammen mit Vulkanisationsmitteln, Vulkanisationsbeschleunigern und Alterungsschutzmitteln zugefügt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Cellulosefasern, deren Oberflächenschichten unter Erhaltung des Faserkerns in Cellulosexanthogenat übergeführt sind.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Anwendung von Zellstoff, dessen Durchschnitts-Polymerisationsgrad den Wert 600 nicht wesentlich übersteigt. -

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 578404.

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