DK141500B

DK141500B - Fremgangsmåde til fremstilling af en bindemiddelkomposition, der er egnet for påføring på glasfibre.

Info

Publication number: DK141500B
Application number: DK384974AA
Authority: DK
Inventors: Ronald James Ashall
Original assignee: Fibreglass Ltd
Priority date: 1973-07-18
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1980-03-31
Also published as: TR18162A; FI56366B; DE2434401A1; FR2237930B1; LU70546A1; DK141500C; SE7409262L; JPS5735299B2; DE2434401B2; IN141226B; NO139828C; IT1017060B; SE397671B; FI56366C; DE2434401C3; JPS5199123A; GB1439027A; AR202137A1; FI219874A; BR7405905D0

Description

141500

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en bindemiddelkomposition, der er egnet for påføring på glasfibre, og som omfatter et 10 vandopløseligt phenol-aldehydkondensat, eventuelt indeholdende én eller flere aminoforbindelser, og et surt lignosulfonat tilsat i en mængde på mellem 10 og 20 vægtprocent, beregnet på kompositionens totale tørstofindhold, ved hvilken kondensatet fremstilles i nærværel-15 se af et alkalimetal- eller jordalkalimetalhydroxid som katalysator.

En sædvanlig fremgangsmåde til fremstilling af fibre af glas eller andet varme-blødgørligt materiale, kaldet rotationsprocessen, indebærer, at varme-blødgjort 20 eller smeltet glas afgives til et hult spindeorgan eller en centrifuge forsynet med et forholdsvis stort antal åbninger i den perifere væg af spindeorganet. Ved rotation af spindeorganet ved høj hastighed udsendes det blødgjorte eller smeltede glas gennem åbningerne ved 25 indvirkning af centrifugalkraften. Der frembringes legemer, strømme eller primære filamenter af glas, der optages af en ringformet luftart-blæsestrøm og derved udtyn-des til fibre, der medtages i blæseluften i form af en hul stråle eller søjle af fibre.

30 Ved den fiber-dannende operation har det været al mindelig praksis at tilføre eller påføre et ikke-hærdet bindemiddel, såsom et phenol-formaldehydkondensat i opløst eller dispergeret form, på de nyligt udtyndede fibre i et område under udtyndingsregionen, således at fi~ 35 brene sprøjtes med det ikke-hærdede bindemiddel. Fibre af denne karakter opsamles i en masse på en transportør 2 141500 i fart. Tykkelsen af massen reguleres således, at der frembringes en fibermåtte, der transporteres eller føres gennem en ovn eller hærdningszone for at hærdne bindemidlet i måtten.

5 De nedad passerende fibre i området for påføring af bindemidlet foreligger ved en temperatur på 260-315°C eller mere, selv om zonen for påføring af bindemidlet på fibrene ligger væsentligt under udtyndingsregionen. I-følge den kendte teknik er det foreslået at foretage af-10 køling af fibrene ved at besprøjte de udtyndede fibre med et fordampeligt medium, såsom vand, forud for påføringen af bindemiddelharpiksen. Porflygtigelse af vandet som vanddamp og påfølgende fjernelse af vanddampen til atmosfæren er enten tilladt eller kan let formindskes.

15 Selv når bindemidlet påføres fibrene ved en sådan sænket temperatur, foreligger der imidlertid betydelig fordampning af den flygtige organiske bestanddel i bindemidlet.

Disse organiske dampe kondenserer ved afkøling til små væskedråber, hvilket svarer til mekanismen ved vanddamp-20 kondensation til en dampdyne. Selv om det udstrømmende produkt kan vaskes og filtreres, bliver i hvert fald noget af det flygtige materiale og nogle bindemiddelpar-tikler eller faste stoffer fjernet til atmosfæren gennem en skorsten, der er tilsluttet gennem et sugeblæserar-25 rangement under området for opsamling af fibrene på transportøren. Så meget som 30% eller mere af bindemidlet er tidligere gået tabt ved fordampning under påføring og hærdning. Af forureningshensyn er bortgang af denne damp til atmosfæren uheldig.

30 Fremstillingen af en bindemiddelkomposition til påføring på f.eks. glasfibre på den ovenfor beskrevne måde har gennemløbet en række udviklingsstadier siden ca. 1945. Som omtalt i f.eks. U.S.-patentskrift nr.

3.704.199 var i mange år den alkaliske katalysator, der 35 anvendes ved dannelsen af (A-stadium)- eller resol-har-piksen, et stærkt alkali, såsom natriumhydroxid eller kaliumhydroxid. Det var nødvendigt at neutralisere den 3 141500 alkaliske katalysator, efter at resolen var dannet, for at undgå at resolen nåede frem til det endelige resit-stadium eller usméltelige stadium, og dette resulterede i dannelsen af vand-opløselige salte. Sådanne salte men-5 tes at bevirke en forringelse ved den endelige fremstilling, navnlig under fugtige betingelser på grund af et fald i styrken af bindemidlet. Det oprindeligt udviklede system til bekæmpelse af dette problem bestod i at fjerne saltene fra neutralisationen, f.eks. ved en ionbyt-10 terbehandling. Dette er beskrevet f.eks. i U.S.-patent-skrift nr. 2.758.101.

Det viste sig derefter, at man kunne undgå anvendelsen af materialer, der var tilbøjelige til at frembringe frie natrium- eller kalium-ioner i produktet, ved 15 som katalysator at anvende bariurahydroxid. Fremgangsmåden, der gør brug af bariumhydroxid, er beskrevet f.eks. i U.S.-patentskrift nr. 3.704.199. Scan anført i nævnte patentskrift danner en sådan katalysator ved neutralisation med svovlsyre partikler af bariumsulfat, der, når 20 de efterlades på stedet, ikke har nogen skadelig indvirkning på forvitringsegenskaberne hos glasfiberproduktet.

Som anført ovenfor foregår påføringen af bindemidlet under betingelser, hvor ikke alt materialet, der 25 forlader sprøjteudstyret, virkelig udnyttes på produktet. Den bindemiddelmængde, der kræves på produktet, kan i nogle tilfælde være så lav som 3% og kan i visse produkter nærme sig 30%. Blandt omkostningerne til råmaterialer spiller således bindemidlet en betydelig rolle, 30 og reduktion i omkostningerne til råmaterialer sammen med forbedret effektivitet ved påføring af bindemiddel er derfor ønskelige mål. Enhver ændring i blndemiddel-komposition må naturligvis ske uden fald under en ønsket standard med hensyn til effektivitet i bindemidlets y-35 delse. I de britiske patentskrifter nr. 1.316.911 og nr.

1.293.744 er beskrevet, hvorledes det er muligt at anvende lignosulfonater som bindemiddel-strækmldler foru- 4 141500 den deres funktion sammen med urinstof til at opnå en reguleret størkningstid for bindemidlet. Anvendelse af lignosulfonater på den i disse patentskrifter omtalte måde har muliggjort betydelige besparelser ved at redu-5 cere den anvendte mængde phenol.

Med stigende knaphed på materialer og stigende omkostninger og med forøget efterspørgsel på isolationsmaterialer med henblik på energibevaring er det ønskeligt, at omkostningerne til det bindemiddel, der påføres fib-10 rene, bliver reduceret, eller at omkostningsstigningen holdes så lav som muligt. Dette er særligt vigtigt i tilfælde af glasfiberuldmåtter, der anvendes til isolation i hjem og industri. Mindst to af de råmaterialer, der har været næsten standardmaterialer ved fremstilling 15 af et produkt af høj kvalitet, nemlig phenol og bariumhydroxid, har været genstand for store ændringer i henseende til pris og tilgængelighed. En vej til at nedsætte omkostningerne er derfor at reducere anvendelsen af phenol, således som beskrevet i de britiske patentskrif-20 ter nr. 1.316.911 og nr. 1.293.744. En anden vej ville være at anvende billigere former for phenol og/eller billigere og lettere tilgængelige katalysatorer, såsom natriumhydroxid og calciumhydroxid.

Anvendelsen af billigere former for phenol, såsom 25 de der vindes fra tjæredestillater, betyder, at små mængder af materialer, såsom cresoler, er til stede i råmaterialet. Deres tilstedeværelse i kondensatet resulterer, når kondensatet fortyndes til dannelse af bindemidler og ved anvendelse af den sædvanlige proces, i at 30 cresolkondensaterne med formaldehyd udskilles og indvirker på det endelige bindemiddels egenskaber. Som ovenfor anført har natriumhydroxid kun været anvendt i forbindelse med en yderligere proces til fjernelse af de salte, der dannes under neutralisationstrinnet. Udfældnin-35 gen af calciumhydroxid med svovlsyre resulterer i dannelsen af partikler med en størrelse i området op til 20 mikron, og sådanne partikler kan ikke tillades at for- 141500 5 blive i slutproduktet i denne dimension og må fjernes, hvilket indfører et yderligere kostbart trin i fremstillingen af harpiksen. Britisk patentskrift nr. 1.285.938 lader formode, at udfældningen af calciumioner med svovl-5 syre, phosphorsyre eller deres ammoniumsalte kun kan foregå med fortyndede opløsninger af disse syrer eller deres salte, og at dette resulterer i frembringelse af store volumener af fortyndede harpikser, hyilket er uøkonomisk i industriel praksis. Nævnte patentskrift foreslår 10 anvendelse af en puffervirkning til at løse problemet, dvs. anvendelse af en alkalisk opløsning af et opløseligt surt ammoniumsalt med en euiion, der danner et uopløseligt salt med calcium.

Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.161.570 er 15 det kendt i bindemiddelkompositioner at anvende calcium-, magnesium- eller ammoniumlignosulfonater, men kun som et hjælpemiddel til modificering af afsætningstiden for bindemidlet..

Den foreliggende fremgangsmåde til fremstilling af 20 en bindemiddelkomposition, der er egnet for påføring på glasfibre, og som omfatter et vandopløseligt phenol-alde-hydkondensat, eventuelt indeholdende én eller flere ami-noforbindelser, og et surt lignosulfonat tilsat i en mængde på mellem 10 og 20 vægtprocent, beregnet på kompo-25 sitionens totale tørstofindhold, og ved hvilken kondensatet fremstilles i nærværelse af et alkalimetal- eller jordalkalimetalhydroxyd som katalysator, er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at der efter udført kondensationsreaktion foretages neutralisation af katalysatoren 30 med det sure lignosulfonat, og at der eventuelt tilsættes fri syre for at fuldende neutralisationen.

Denne fremgangsmåde gør det muligt at undgå store mængder syreprodukt ved neutralisationen og dermed at undgå indføring i bindemiddelkompositionen af de ved neu-35 tralisation med sådan syre dannede salte, der har en skadelig indvirkning på bindemidlet.

Ved at foretage neutralisationen med det sure lig- 6 141500 nosulfonat har det vist sig muligt at reducere bindemid-del-omkostningerne betydeligt, enten ved at anvende en billigere katalysator, såsom natriumhydroxid eller calciumhydroxid, om ønsket sammen med en billigere phenolkil-5 de, eller om ønsket, ved fortsat at anvende bariumhydroxid sammenmed en billigere phenolkilde. Fremgangsmåden i-følge opfindelsen gør det muligt at operere med disse midler uden at møde problemerne i forbindelse med den kendte teknik, dvs. forvitring i tilfælde af natriumhy-10 droxid, partikeludskillelse i tilfælde af calciumhydroxid og udskillelse af cresolkondensater, når der anvendes billigere phenolkilder. Den foreliggende fremgangsmåde gør det således muligt at anvende materialer, som det hidtil har været anset for umuligt at anvende, uden at 15 man måtte acceptere en betydelig forringelse af produktkvaliteten. Der kan vindes en produktkvalitet inden for et kommercielt acceptabelt område under anvendelse af en billigere og lettere tilgængelig katalysator enten sammen med syntetisk phenol eller sammen med en phenolkilde in-20 deholdende urenheder. Anvendelsen af lignosulfonater har, når den sker for at neutralisere katalysatoren enten ved afslutningen af kondensatdannelsen forud for fortynding til dannelse af bindemidlet eller vinder fortynding, også vist sig at formindske tab af harpiks under den påfølgen-25 de påføring af bindemiddelkompositionen på fibrene, hvorved der opnås større effektivitet ved påføring. Sådan effektivitet måles ved at bestemme den mængde bindemiddel-tørstoffer, der udsprøjtes, og mængden af bindemiddel, der tilbageholdes på produktet, og beregne den tilbage-30 holdte procentdel.

Ved at anvende lignosulfonater på den her beskrevne måde opnås forbedrede effektiviteter af Størrelsesordenen 80% sammenlignet med ca. 62% opnået hidtil ved den sædvanlige fremgangsmåde, eller ca. 72%, når lignosulfonater 35 simpelthen på bindemiddel-blandingstrinnet sættes til en harpiks, der er neutraliseret med svovlsyre.

Betegnelsen "lignosulfonat" anvendes for det mate- 141500 7 riale, der dannes som et biprodukt ved kogning af træpulp. Under denne kogning med et uorganisk bisulfit dan- : nes lignosulfonater, og noget af hemi-cellulosen omdannes til carbonhydrater. Den dannede væske kan sprøjtetørres 5 til dannelse af et fast materiale eller koncentreres til en væske med særlig koncentration af faste stoffer. I nogle tilfælde dannes et senere materiale ved at fraskille carbonhydratet eller sukkermaterialet fra råvæsken. Lignosulfonatet i væskeform kendes også som "sulfitspild-10 lud". Lignosulfonater kan let vindes i fast eller flydende form og stammer fra anvendelsen af et af de følgende bisulfiter: ammonium-, calcium-, magnesium og natrium-bi-sulfit. Når lignosulfonatet dispergeres i vand, vil det normalt give en sur pH-værdi og kan derfor anvendes ved 15 neutralisationen af den alkaliske katalysator i den van- ; dige opløsning af et phenol-formaldehyd-kondensat. Nogle lignosulfonater dannet ved anvendelse af.natriumbisulfit er i virkeligheden alkaliske og kan ikke anvendes ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse.

20 Bestemmelse af, om en vis lignosulfonatkilde kan anvendes som neutraliseringsmiddel, vil naturligvis afhænge af dens surhed. Denne kan måles som syreækvivalent, med andre ord den mængde SO^H-grupper, der er til stede i de sulfonerede molekyler, og f.eks. den rapporterede sy-25 reækvivalentværdi for et kommercielt surt ammon i umiigno-sulfonat er 400 til 500. Det har vist sig, at der kan vælges egnede materialer ved at måle pH-værdien af opløsninger af lignosulfonatmaterialet, der er bragt til at indeholde 10% faste stoffer. De vundne værdier vil varie-30 re med kilden og i nogle tilfælde med ændringer i arten af det træ, der omdannes til pulp. Det er klart umuligt med et naturligt råmateriale fremstillet under varierende betingelser fuldstændigt at definere alle de mulige variationer, men som generel retningslinie kan siges, at det 35 foretrækkes at vælge en kilde, der tilvejebringer et materiale, som i form af en opløsning indeholdende 10% faste stoffer har en pH-værdi i området 3,5 til 4,5. Dette δ 141500 betyder ikke, at materialer uden for dette område ikke kan anvendes, for såvidt de er sure, men problemer kan opstå med bekæmpelse af virkningen af enten for lidt eller for meget lignosulfonatmateriale i den endelige bin-5 demiddelkomposition og deraf følgende indvirkning på bindemidlets størkningstid.

Neutralisation af katalysatoren gennemføres normalt, inden kondensatet fortyndes til dannelse af binde-middelkompositionen, og den foreliggende neutralisation 10 udføres ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt på dette trin, idet indstillingen af bindemiddelkompositionens tørstofindhold herved lettes. Fortyndingen af kondensatet med vand til dannelse af bindemiddelkompositionen omtales normalt som bindemiddelblandingstrinnet. Forskellige ad-15 ditiver kan tilsættes på dette trin, f.eks. silaner som koblingsmidler, urinstof med strækmiddel, mineralolier som fibersmøremidler og ammoniumsulfat. Det har vist sig, at når et lignosulfonatmateriale udgør neutralisationsmidlet helt eller delvis, er det muligt på bindemiddel-20 blandingstrinnet at sætte harpiksen til bindemiddelblan-dingsbeholderen i en ikke-neutraliseret form og at neutralisere katalysatoren under sådan blanding. Herved begrænses antallet af operationer, og det er derfor også ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at neutralisationen 25 udføres under blandingen af bindemiddelkompositionen.

Det har imidlertid vist sig væsentligt, når der til dannelse af harpiksen anvendes phenol indeholdende urenheder, at sikre, at det sure lignosulfonat tilsættes forud for fortyndingen af harpiksen med vand.

30 Det foretrækkes ifølge opfindelsen, at der som det vandopløselige phenol-aldehydkondensat anvendes et phe-nol-formaldehydkondensat. Et sådant kondensat udmærker sig ved at være let tilgængeligt og billigt. Ved anvendelse af et sådant kondensat kan man først omsætte en 35 phenol med formaldehyd (i form af en vandig opløsning) i nærværelse af et alkalimetal- eller jordalkalimetalhydroxid som katalysator og derefter, når omsætning til A- 9 141500 stadiet er fuldendt, neutralisere .reaktionsblandingen til en pH-værdi i'området 6,5 til 7,5 med et surt lignosnlfo-nat eller en væske indeholdende et sådeyat materiale.

Opfindelsen er ikke blot anvendelig til neutralisa-5 tionen af den alkaliske katalysator, -der anvendes under den simple kondensation af en phenol med et aldehyd, men også til de amino-formstoffer, der dannes i nærværelse af en eller flere amino-forbindelser. Betegnelserne "phenol-aldehyd-kondensat" og "phenol-formaldehyd-kondensat" skal 10 anvendt her derfor også referere til diese andre konden-, 1 1 ' L‘. J ‘ .

sater, der også undertiden omtales som copolymer- eller^, terpolymer-harpikser. Som aminoforbindelse anvendes ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt urinstof og/eller dicyan-diamid. Begge disse stoffer forbedrer i væsentlig grad 15 bindemiddelkompositionens forbrændingsmodstand.

Det er ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at det sure lignosulfonat anvendes i fast form. Herved undgås u-nødig fortynding af bindemiddelkompositionen. Med henblik på at opnå en øjeblikkelig effektiv Sammenblanding med ; 20 lignosulfonatet kan det imidlertid også ifølge opfindelsen være hensigtsmæssigt, at det sure lignosulfonat anvendes i form af en væske. Der kan anvendes en koncentreret opløsning i vand, og det foretrækkes, når der anvendes en opløsning, at anvende en koncentration af størrel-25 sesordenen 50 vægtprocent faste stoffer. Den anvendte mængde skal som nævnt være en sådan, at den procent af bindemidlets indhold af faste stoffer, i den endelige bindemiddelopløsning, der stammer fra lignosulfonat, ikke falder under 10% eller overstiger 20%, idet alle procen-30 ter er baseret på bindemidlets indhold af faste stoffer lig 100%.

Calciumlignosulfonat kan vindes i form af en væske indeholdende 53% faste stoffer og leveres under betegnelsen calciumlud fra A/S Toten Cellulosefabrik, Nygård St., 35 Oslo, Norge. Det kan også fås i pulverform.

Magnesiumlignosulfonat kan vindes i fast form eller som en væske.

1A15Q0 10 I tilfælde af natriumlignosulfonat er det, foruden at sikre, at materialet har en sur pH-værdi,'også væsentligt, at koncentrationen af natriumioner i materialet skal være lavere end 20% (målt på 100% faste stoffer), 5 således at man undgår enhver påfølgende indvirkning på forvitringsegenskaberne hos ethvert produkt fremstillet under anvendelse af et bindemiddel, hvortil er anvendt en harpiks, der er behandlet med lignosulfonatet.

Der er foretaget måling af pH-værdierne af opløs-10 ninger indeholdende 10% faste stoffer af forskellige tilgængelige natriumlignosulfonater, og af natriumionkoncentrationen af disse materialer som procent baseret på 100% faste stoffer, hvorved der blev opnået følgende resultater: 15 pH Na-ion-koncentra- tion % baseret på 100% faste stoffer

Kilde A

(væske med 53% faste stoffer) 4,3 9,4

20 Kilde B

(væske med 15% faste stoffer) 1,5 12,8

Kilde C

(væske med 8% faste stoffer) 7,5 27,0

Det er klart, at et lignosulfonat, såsom det der 25 kan vindes ud fra kilde C, ikke er et surt lignosulfonat til anvendelse ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, da det har en pH-værdi på 7,5. Den tilsyneladende anomali mellem kilderne A og B, at materialet med den lavere pH-værdi har en højere natriumionkoncen-30 tration, skyldes forskellen i antal af grupper -SO^H.

Endnu større omhu kræves ved valg af et egnet natrium-lignosulfonat, hvis natriumhydroxid skal anvendes som katalysator for kondensationen. Det er væsentligt, at det endelige totalindhold af natriumioner som procent 35 baseret på 100% faste bindemiddelstoffer ikke overstiger 20% og fortrinsvis er betydeligt lavere end 20%. Dette betyder, at kilde A vil blive foretrukket.

141500 11

Det foretrækkes imidlertid ifølge opfindelsen, at det sure lignosulfonat er et ammoniumlignosulfonat, idet man herved kan undgå indføring af yderligere mineralsarte i bindemiddelkompositionen.

5 Det foretrækkes ifølge opfindelsen, at der som ka talysatoren anvendes natriumhydroxid eller bariumhydroxid. Med disse stoffer kan der ved neutralisationen let tilvejebringes enten opløselige salte eller også uopløselige salte af så fin partikelstørrelse, at anvendelsen af 10 kondensatet lettes. Med henblik herpå foretrækkes det også ifølge opfindelsen, at der som det kompletterende sure materiale anvendes phosphorsyre eller svovlsyre.

Det foretrækkes at undgå anvendelsen af en sådan syre som svovlsyre, når der anvendes calciumhydroxid som 15 katalysator, således at man undgår dannelsen af store partikler af calciumsulfat, selvom der med delvis erstatning med et surt lignosulfonat vil ske en reduktion af dannelsesmængden af dette materiale, og lignosulfonatet vil virke som et dispergeringsmiddel. Som anført i det 20 britiske patentskrift nr. 1.285.938 kan det være hensigtsmæssigt at anvende phosphorsyre på grund af dens gunstige indvirkning på hærdningsegenskaberne. De stærke mineralsyrer skal generelt anvendes med forsigtighed, da de kan bevirke nedbrydning af harpiksen.

25 Den anvendte mængde lignosulfonat kan hensigtsmæs sigt vælges på basis af sulfonatets påfølgende tilstedeværelse i bindemiddelopløsningen som et bindemiddel-strækmiddel, og som ovenfor anført anvendes tilstrækkelig meget lignosulfonat til i den endelige bindemiddel-30 opløsning at udgøre ikke mindre end 10% af faststofindholdet i det endelige bindemiddel. Som beskrevet i de britiske patentskrifter nr. 1.316.911 og nr. 1.293.744 kan anvendelsen af en kombination af urinstof og et lignosulfonat i bindemiddelopløsningen gøre det muligt at 35 regulere størknings- eller geleringstiden for bindemidlet. Valget af hvor megen fri syre, der kan erstattes af et surt lignosulfonat, kan derfor baseres på den mængde 12 141500 1ignosulfonat, der ønskes i den endelige bindemiddelkom-position. Hvis f.eks. bindemiddelkompositionen indeholder 15% faste stoffer, og hvis af disse 15% faste stoffer u-rinstof udgør f.eks. 5%, harpiksen udgør 75%, og ligno-5 sulfonatet udgør 20%, skal der tilsættes tilstrækkeligt lignosulfonat ved neutralisationstrinnet til at dette opnås i det endelige produkt. I det tilfælde, hvor dette er utilstrækkeligt til at bringe pH til en værdi inden for det ønskede pH-område, f.eks. 6,5 til 7,5, tilsættes en 10 fri syre, såsom phosphorsyre, for at opnå den endelige indstilling af pH-værdien.

Hvis på den anden side den forlangte mængde lignosulfonat vil resultere i en pH-værdi under 7,5, er der intet behov for at tilsætte fri syre for at opnå den kor-15 rekte pH-værdi. Det må undgås, at der til bindemiddelkompositionen sættes en mængde lignosulfonat ækvivalent med mere end 20% af faststofindholdet i bindemiddelblandin-gen.

(A-stadium)-kondensatet kan være et partielt kon-20 densationsprodukt af enhver egnet phenol med ethvert egnet aldehyd. (A-stadium)-kondensater eller resoler er omtalt i Martin, The Chemistry of Phenolic Resins, John Wiley & Sons, New York 1956. Da der behøves et (A-stadium) -kondensat eller en resol, der kan hærdne til et u-25 smelteligt materiale, anvendes fortrinsvis phenol selv, dvs. hydroxybenzen. Formaldehyd er foretrukket som aldehydet på grund af simpelheden ved dets reaktioner med en phenol og af økonomiske grunde.

Mol-forholdet mellem phenol og formaldehyd vælges 30 fortrinsvis inden for området 1 mol phenol til 2-3,7 mol formaldehyd, idet den øvre ende af formaldehydområdet anvendes, når andre reaktanter, såsom urinstof og/eller di-cyandiamid, er til stede i reaktionsblandingen. Det foretrækkes at undgå et overskud af formaldehyd og at holde 35 mængden af phenol, der er til stede i den ud fra harpiksen dannede endelige bindemiddelkomposition, så lav som muligt. Den mængde katalysator, der kræves, baseres hen- 141500 13 sigtsmæssigt på mængden af anvendt phenol og vil variere med den valgte alkaliske katalysator, idet f.eks. i tilfælde af bariumhydroxid området kan være 4% til 12% og i tilfælde af calciumhydroxid %% til 4% og i tilfælde af 5 natriumhydroxid 1% til 4%. Det har viet sig, at anvendelse af et lignosulfonatmateriale på bindemiddelblandings-trinnet til både at neutralisere og strække harpiksen gør det muligt som katalysator at anvende natriumhydroxid, om ønsket i regulær kommerciel målestok, uanset at dette ma-10 teriale, som ovenfor anført, sædvanligvis undgås i kommerciel målestok. Det menes, at tilstedeværelsen af lig-nosulfonatmaterialet og de relativt mindre mængder phenol, der anvendes til dannelsen af harpiksen, i det væsentlige har fjernet de problemer, der tidligere har været forbun-15 det med anvendelsen af natriumhydroxid ved dannelsen af harpiksen, der skal anvendes ved fremstilling af bindemidler for glasuldprodukter.

Det i forbindelse med den foreliggende opfindelse gennemførte udviklingsarbejde med brug af lignosulfonater 20 som strækmidler og modificeringsmaterialer for natriumkatalyserede (A-stadium)-phenolformaldehydharpikser har vist, at disse lignosulfonater synes at fungere som udskillelsesmidler for natriumionen i den blandede binde-middelopløsning.

25 For at demonstrere, at natriumhydroxid kan anvendes med tilfredsstillende resultat, blev der fremstillet to bindemidler baseret på en natriumhydroxid-katalyseret harpiks. I det ene tilfælde blev harpiksen neutraliseret med et kommercielt surt ammoniumlignosulfonat og i det 30 andet tilfælde med svovlsyre. Stavadhæsionsprøver gennøm·*· ført på den nedenfor beskrevne måde gav følgende resultater: 14 141500

Stave sammenbundet Brudstyrke (gram) : TJ^r^Tlse L Ef?L^2?2else __ fugtrghedskanraer i fugtighedskammer natrium-katalyseret 5 (A-stadium) -phenol-formaldehydharpiks neutraliseret med I^SO^ 246 193 natrium-katalyseret (A-stadium) -harpiks 10 neutraliseret med surt arrnoniumlignosulfonat 344 232

Det fremgår, at anvendelsen af surt ammoniumligno-sulfonat til at neutralisere katalysatoren medfører væsentligt højere brudstyrkeværdier både før og efter be-15 handling i fugtighedskammer og således nedsætter virkningen af natriumionerne.

Det har vist sig, at forvitringsegenskaberne hos materialet har en tendens til at blive utilfredsstillende, hvis pH-værdien nærmer sig neutralpunktet eller ligger 20 på den alkaliske side deraf.

Forvitringsegenskaberne er også undersøgt ved hjælp af en stavadhæsionsprøve, hvortil der anvendtes en binde-middelkomposition indeholdende 12% faste stoffer, der udgjordes af 74% harpiks, 10% urinstof og 16% lignosulfonat 25 (som 100% faste bindemiddelstoffer). Disse prøver havde til formål at vurdere de forskellige former for natrium-lignosulfonatmateriale. Prøven blev gennemført på følgende måde med samme bindemiddelindhold på hver af stavene.

En legeringsdigel med et enkelt hul og indeholdencfe 30 smeltet glas anvendes til trækning af et monofilament ved hjælp af en tromle, der roterer ved 300 r.p.m. Temperaturen af bøsningen får lov at stige i en sådan grad, at diameteren af fiberen er lig 0,1 mm (idet glasniveauet i bøsningen holdes konstant). Fiberen trækkes derefter over 35 en pude og på en tromle, således at der dannes en række bundter eller stave indeholdende 3000 fibre. Puden holdes fugtig ved skefuldvis at hælde harpiksblandingen derpå.

For hver bindemiddelblanding benyttes 10 stave. Stavene 15 U1500 aftages fra tromlen, dyppes i bindemiddelblandingen og henstilles derefter til afdrypning i en time. Stavene hærdes derefter i en ovn ved 220° i 5 minutter.' De opdeles derefter i to grupper. Den ene gruppe vendes om og 5 skæres derefter i to halvdele. Den ene halvdel prøves for at finde stavenes brudstyrker. 15 aflæsninger ‘tages, og gennemsnittet noteres. Den anden halvdel af stavene anbringes i et fugtighedskammer i 1 time. Temperaturen af kammeret er 50°C, og en bakke i bunden af kammeret inde-10 holder en mættet opløsning af kaliumsulfat. Brudstyrken af disse stave bestemmes derefter, igen foretages 15 aflæsninger, og gennemsnittet noteres. Den procentvise forskel mellem brudstyrken af den ikke forvitrede prøve og brudstyrken af den forvitrede prøve kendes som det pro-15 centvise forvitringstab.

Komparative stavadhæsionsprøver på forskellige former for natriumlignosulfonat-spildvæske viste, at det me^ re koncentrerede materiale var den bedste kilde, men andre kilder kunne tilvejebringe anvendeligt materiale. Ma-20 terialet indeholdende 27% natriumioner(baseret på 100% far· ste stoffer) var dårligere i sin ydelse end de andre materialer.

De ovennævnte tal er opnået med samme bindemiddel-indhold uden tilsætning af koblingsmidler (silaner) til 25 bindemidlet på sædvanlig måde. Uden disse materialer er bindingen mere udsat for fugtighedsangreb.

Som anført ovenfor kan phenol anvendes i form af et råmateriale indeholdende cresoler som urenheder. Et sådant materiale havde følgende analyset 30 phenol 81% o-cresol 15% m/p-cresol 3% uidentificeret 1%

Det menes, at anvendelse af lignosulfonatmateriale 35 ved neutralisationstrinnet gør det muligt som phenolkilde at anvende materialer svarende til det ovennævnte. De kan naturligvis anvendes blandet med syntetisk phenol for at 16 141500 reducere mængden af urenhed. Der må drages omsorg for at vurdere hver kilde på grundlag af dets beskaffenhed, i tilfælde af at spormaterialer kan indvirke på sammenbindingsegenskaberne af den eventuelle bindemiddelkomposi-5 tion, f.eks. skal høje niveauer af cresylsyre undgås.

De betingelser, der vælges for fremstillingen af et (A-stadium)-kondensat af en phenol og et aldehyd, er velkendte på området.

Kondensationsreaktionen gennemføres normalt ved at 10 opvarme reaktanterne sammen under omrøring, idet opvarmning foregår i adskillige timer ved en række stigende temperaturer f.eks. to timer ved 43°C, to timer ved 58°C og til slut én time ved 64°C. Fremgangsmåden ifølge britisk patentskrift nr. 932.690 er tre timer ved 43°C, fi-15 re timer ved 52°C og seks timer ved 60°C. I tilfælde af calciumhydroxid kan på grund af den eksoterme natur af reaktionen, som omtalt i britisk patentskrift nr.1.285.933, reaktanterne uden katalysator først opvarmes ved ca.38°C, og derefter kan temperaturen få lov at stige til 52°C i 20 løbet af 60 minutter, idet CaO tilsættes i løbet af 15 minutter. De påfølgende reaktionsbetingelser ifølge britisk patentskrift nr. 1.285.938 svarede til de med andre katalysatorer anvendte.

For at illustrere neutralisationstrinnet ifølge 25 den foreliggende opfindelse blev der fremstillet en række (A-stadium)-kondensater. Kondensaterne illustrerer fremstillingen af både simple phenol-formaldehyd-konden-sater og copolymer-kondensater i nærværelse af urinstof.

Kondensater blev fremstillet ved som katalysator at an-30 vende bariumhydroxid, natriumhydroxid og calciumhydroxid.

Kondensat I.

Mol-forholdet for de anvendte reaktanter var følgende :

Phenol 1 mol 35 formaldehyd 2,7 mol polyethylenglycol 0,005 mol (Union Carbide Carbowax 600) 17 1 A 15 00 urinstof 1 mol bariumhydroxid 0,045 mol

Ved fremstilling af kondensatet anvendtes følgende mængder af reaktanterne: 5 Phenol 1046 liter formaldehyd, 37 vægt%'s 2273 liter urinstof 694 kg polyethylenglycol (Carbowax 600) 35,4 kg bariumhydroxidpentahydrat 136 kg 10 Phenolen og formaldehydet blev sammenblandet i en reaktionsbeholder, og katalysatoren blev tilsat. Reaktionen fik lov at forløbe ved 46°C i to timer. Temperaturen blev derefter hævet til 63°C i to timer. Polyethylengly-colen blev derefter tilsat. Temperaturen blev derefter 15 hævet til 73°C, og reaktionsblandingen holdtes ved denne temperatur i 1 time. Urinstoffet blev derefter tilsat over 15 minutter, og reaktionen blev fortsat ved 73°C i yderligere 30 minutter. Kondensatet blev derefter afkølet til 38°C til neutralisation.

20 Kondensat II.

Mol-forholdet mellem de anvendte reaktanter var følgende: 1 mol phenol 2,05 mol formaldehyd 25 0,045 mol bariumhydrbxid-pentahydrat.

Ved fremstilling af en portion harpiks anvendtes følgende mængder af reaktanter: phenol 764 liter formaldehyd, 37 vægt%'s 1291 liter 30 bariumhydroxid-pentahydrat 104 kg

Katalysatoren blev tilsat til phenol- og formaldehyd-blandingen i en reaktionskedel, og temperaturen blev hævet til 43°C i to timer. Temperaturen af reaktionsblandingen blev derefter hævet til 58°C i to timer, og 35 efter dette tidsrum til 64°C i én time. Det dannede kondensat blev derefter afkølet til 38°G til neutralisation.

18 141500

Kondensat III.

Et kondensat blev fremstillet ved anvendelse af reaktanter i følgende mol-forhold: 1 mol phenol 5 .1 mol urinstof 2.7 mol formaldehyd, 37 vægt%'s opløsning 0,7 mol Ca(OH)2

Ved fremstilling af en portion harpiks anvendtes følgende mængder af reaktanter: 10 phenol 909 liter formaldehyd 2000 liter urinstof 608 kg

Ca(OH)2 52,2 kg

Phenolen og formaldehydet blev blandet i en reak-15 tionskedel forsynet med kølemidler. Katalysatoren blev tilsat, og den ved katalysatorens tilsætning frembragte varme blev absorberet ved afkøling. Efter at al katalysatoren var tilsat, blev temperaturen hævet til 46°C, og denne temperatur holdtes i to timer. Temperaturen blev 20 derefter hævet til 63°C i to timer og derefter til 73°C i én time. På dette tidspunkt blev urinstoffet tilsat, og temperaturen holdtes ved 73°C i yderligere 30 minutter. Harpiksen blev afkølet til 38°C til neutralisation.

Kondensat IV.

25 Et kondensat blev fremstillet ved anvendelse af reaktanter i følgende mol-forhold: 1 mol phenol 2.7 mol formaldehyd 1 mol urinstof 30 0,045 mol natriumhydroxid

Ved fremstilling af en portion harpiks anvendtes følgende mængder af reaktanter: phenol 1568 liter formaldehyd 3410 liter 35 urinstof 1043 kg

NaOH (46%'s opløsning) 45,5 liter

Samme reaktionsforløb som kondensat III.

141500 19

Kondensat V:

Et kondensat blev fremstillet ved anvendelse af reaktanter i følgende mol-forhold: 1 mol phenol 5 3,2 mol formaldehyd 0,045 mol natriumhydroxid

Ved fremstilling af en portion harpiks anvendtes følgende mængder af reaktanter: phenol 1159 liter 10 formaldehyd 3000 liter

NaOH (46%'s opløsning) 34,1 liter

Phenolen og formaldehydet blev blandet i en reak tionskedel forsynet med kølemidler. Katalysatoren blev tilsat, og den ved katalysatorens tilsætning frembragte 15 varme blev absorberet ved afkøling. Efter at al katalysatoren var tilsat, blev temperaturen hævet til 43°C, og denne temperatur holdtes i to timer. Temperaturen blev derefter hævet til 63°C og holdt her i 2 timer og derefter hævet til 75°C og holdt her i 1½ time. Harpiksen blev 20 derefter afkølet til neutralisation.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal beskrives nærmere gennem følgende eksempler. De for lignosulfona-terrie anførte pH-værdier er målt på en opløsning med 10% faste stoffer.

25

Eksempler

Eksemplerne 1 til 5 illustrerer neutralisationen af den alkaliske katalysator ved kondensationens afslutning og forud for fortynding til dannelse af bindemiddelkompo-30 sitionen. I alle tilfælde blev kondensaterne efter neutralisation under anvendelse af et surt lignosulfonat soti eneste surt materiale eller sammen med en fri syre, som anført i eksemplerne, anvendt til at frembringe en binde-middelkomposition til glasuld. Slutproduktets ydelse sva-35 rede i alle tilfælde til den, der blev opnået, når der som bindemiddelkomposition anvendtes en sådan, i hvilken harpiksen var fremstillet i nærværelse af bariumhydroxid, 141500 '20 og svovlsyre var anvendt som neutralisationsmiddel for katalysatoren.

Eksempel 1

Alle tre harpikser som fremstillet ovenfor blev be-5 handlet med et kommercielt surt ammoniumlignosulfonat med en pH-værdi på 3,5. Neutralisationen blev gennemført således, at der blev nået en pH-værdi på 7,2. Den i hvert enkelt tilfælde anvendte mængde blev beregnet således, at der i en endelig bindemiddelkomposition blev opnået et 10 indhold af faste stoffer bestående af 70% harpiks, 15% lignosulfonat og 15% urinstof, idet urinstoffet tilsættes vinder blandingstrinnet for bindemidlet. Det viste sig, at den mængde lignosulfonat, der var nødvendig for at opnå dette indhold af faste stoffer i bindemiddelkompositio-15 nen, var af størrelsesordenen 395 kg i form af en 50%'s opløsning i vand. I hvert enkelt tilfælde blev ammonium-lignosulfonatet tilsat til det til neutralisation færdige kondensat, hvorefter pH-værdien blev undersøgt og fundet at være af størrelsesordenen 7,7, og den endelige 20 indstilling til pH 7,2 blev foretaget ved at tilsætte phosphorsyre. Udseendet af den neutraliserede kondensatopløsning efter henstand i 120 timer ved 4,4°C er anført i nedenstående tabel:

Kondensat I stabil opløsning ingen udfældning 25 Kondensat II " " "

Kondensat III " " "

Eksempel 2

Forsøgene fra eksempel 1 blev gentaget, idet ammoniumlignosulfonat blev erstattet med calciumlignosulfo-30 natvæske med en pH-værdi på 4,6,-og de opnåede resultater viste ingen forskel i ydelse. Væsken havde et indhold af faste stoffer på 53%, og den anvendte mængde var af størrelsesordenen 744 kg af væsken. Phosphorsyre anvendtes igen til den endelige indstilling.

141500 21

Eksempel 3

Forsøgene fra eksempel 1 blev gentaget under anvendelse af magnesiumlignosulfonat i stedet for ammoniumlig-nosulfonat i form af en væske med en pH-værdi på 4,7. Den 5 nødvendige mængde var 789 kg af en opløsning med 50% faste stoffer, og de opnåede resultater viste en ydelse af samme størrelsesorden som opnået med ammoniumlignosulfo-nat i eksempel 1. Phosphorsyre anvendtes til den endelige indstilling.

10 Eksempel 4

Forsøgene fra eksempel 1 blev gentaget under anvendelse af en natriumllgnosulfonatvæske med en pH-færdi på 2,7 i stedet for ammoniumlignosulfonat. Den nødvendige msngde var af størrelsesordenen 789 kg af en opløsning med 15 50% faste stoffer, og de opnåede resultater var tilfredsstillende. Phosphorsyre anvendtes igen til den endelige pH-indstilling.

Eksempel 5

Eksempel 1 blev gentaget med én lille ændring, nem-20 lig substitution af phosphorsyre med organiske syrer. Det viste sig ved anvendelse af både myresyre og eddikesyre, at de resulterede i et ubetydeligt bundfald, når de fik lov at stå. Aflejringen var imidlertid mindre end den mængde, der ville forblive i suspension under yderligere 25 oparbejdning og anvendelse til produktet.

Eksemplerne 6 til 8 illustrerer neutralisationen af den alkaliske katalysator på bindemiddelblandingstrin- net. Som i eksemplerne 1 til 5 resulterede anvendelse af de på denne måde fremstillede bindemiddelkompositioner 30 til glasuld til dannelse af et sammenbundet produkt i et produkt af tilsvarende standard.

22 141500

Eksempel 6

Ved dannelsen af et bindemiddel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen blev en harpiks først fremstillet som i kondensat II. Den mængde, der anvendtes i bindemidlet, 5 blev beregnet med henblik på i den endelige sammenbinding at have en faststofsammensætning på 70% harpiks, 15% lig-nosulfonat og 15% urinstof. Harpiksen kan forud for bin-demiddelfremstilling neutraliseres med lignosulfonat i en mængde ækvivalent med det ovennævnte forhold i den ende-10 lige bindemiddelkomposition, eller alternativt kan den individuelle portionsmængde af ikke-neutraliseret harpiks neutraliseres ved bindemiddelfremstilling, som nedenfor illustreret. Ammoniumlignosulfonatet foreligger i form af en væske, enten kommercielt surt ammoniumlignosulfonat 15 opløst i vand eller en lud med et indhold af faste stoffer på 50%.

De anvendte materialemængder ved fremstilling af én portion bindemiddel var følgende: 205 liter harpiks 245 kg 40,9 liter ammoniumlignosulfonatopløsning 20 (50% faste stoffer) 50,8 kg 13,6 liter ammoniakopløsning, sp.v. 0,880 11,8 kg 141 g A1120 silan (Union Carbide) (brodannende middel på basis af Jf-amino-propyltriethoxysilan) 0,14 kg II, 8 kg urinstofpulver 11,8 kg 25 45,5 liter emulgeret olie (40% koncentrat) 40,8 kg 1091 liter vand til opfyldning 1089 kg

Et sådant bindemiddel indeholder 12 vægtprocent faste stoffer, hvoraf 70% harpiks med 15% ammoniumlignosulfonat og 15% urinstof.

30 Bindemiddelkompositionen blev fremstillet på føl gende måde:

En blandetank med en omrører af propeltype blev forsynet med 205 liter harpiks fremstillet som kondensat III. Hertil blev sat 40,9 liter ammoniumlignosulfonatop-35 løsning (50% faste stoffer). Hertil blev yderligere sat ammoniakopløsningen og silanopløsningen, som anført i kompositionen. En separat blandebeholder med omrører af U15Q0 23 propeltype blev forsynet med 1091 liter vand, og hertil blev sat 11,8 kg urinstofpulver. Indholdet i den første tank indeholdende harpiksen og additiver blev derefter overført til den anden tank indeholdende fortyndingsvan-5 det. Til slut efter at de to opløsninger var blandet, blev der tilsat 45,5 liter emulgeret mineralolie. Bindemidlets pH-værdi var 9,5, og bindemidlet omfattede 12 vægtprocent faste stoffer, hvoraf 70% var harpiks med 15% ammoniumlignosulfonat og 15% urinstof. Denne blan-10 dingsmetode skal også anvendes med en harpiks indeholdende rå phenol, som illustreret i eksempel 8.

Eksempel 7

Lignende resultater er opnået ved anvendelse af en harpiks fremstillet som kondensat I eller kondensat IV.

15 Eksempel 8

Dette eksempel illustrerer anvendelsen af en phe-nolkilde med følgende analyse ved fraktioneret destillation:

Fraktion 20 vand 9% phenol 57% cresoler 23% resttjærer 11%

To harpikser blev fremstillet ved anvendelse af 25 dette materiale, der erstattede en del af den syntetiske phenol, der anvendtes sammen med råmaterialet.

Til den første harpiks var de anvendte mængder følgende:

Phenol 0,8 mol 47,2 liter 30 formaldehyd (37%'s opløsning) 2,7 mol 130 liter rå phenol 0,2 mol 11,8 liter urinstof 1 mol 39,5 kg calciumhydroxid 0,079 mol 3,63 kg ammoniumlignosulfonat 25,4 kg.

:· 141500 24

Katalysatoren blev sat til formaldehydet, phenol og rå phenol, og følgende opvarmningscyclus anvendtes:

2 timer ved 46°C 2 timer ved 63°C

5 1 time ved 74°C

Urinstoffet blev derefter sat til reaktionsblandingen i løbet af 15 minutter, og reaktionsblandingen blev derefter holdt ved 74°C i 30 minutter. Ammoniumlignosul-fonatet blev derefter tilsat, mens harpiksen afkølede.

10 Harpiksen blev anvendt til fremstilling af en 12%'s bin-demiddelkomposition og sammenlignet ved stavadhæsionsprøven med et standardbindemiddel fremstillet alene med syntetisk phenol. Resultaterne var følgende:

Bindemiddel Før Efter Tab Binde- Gele- 15 forvit- forvit- middel- rings- _ ring ring__indhold tid

Standardbindemiddel 426 g 417 g 2,1% 6,6% 197 sek.

som beskrevet i eksempel I i britisk 20 patentskrift nr.

1.316.911, bortset fra at calciumligno-sulfonat var erstattet af ammoniumlig-25 nosulfonat.

Bindemiddel anven- 449 g 445 g 1,0% 6,6% 172 sek.

dende nogen rå phenol (A) og fremstillet ved fremgangsmå-30 den ifølge opfindelsen.

Den anden harpiks blev fremstillet på tilsvarende måde, bortset fra at indholdet af rå phenol blev hævet til 0,4 mol (25,5 liter), og indholdet af syntetisk phe- 35 nol blev sænket til 0,6 mol (38,2 liter). Resultaterne ved stavadhæsionsprøven var følgende:

Bindemiddel Før Efter Tab Binde- forvit- forvit- middel- _ ring__ring__indhold 40 Standard som beskrevet 404 g 407 g 0% 5,4% ovenfor

Bindemiddel anvendende 415 g 411 g 1,0% 6,1% nogen rå phenol (B) og fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

25 1A1500 Når den første harpiks blev anvendt i et bindemid-del, der anvendtes til glasfibre, gav den følgende resultater for separeringsstyrke (sammenlignet med et standardbindemiddel):

Separerlngsstyrice 5 Bindaraddel Før Efter Styrke- Binde- forvit- forvit- tab middel-_: _ ring__ring indhold

Standardbindemiddel som 0,26 kg/g 0,7 kg/g 31,7% 6,2% beskrevet ovenfor 10 Bindemiddel anvendende rå 0,27 kg/g 0,14kg/g 48,0% 5,2% phenol (A) og fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen

Det bindemiddel, i hvilket en rå phenolkilde er 15 anvendt ved dannelsen af harpiksen til bindemidlet, ses ved anvendelse til glasfibre at frembringe et produkt, hvis styrke før og efter forvitring ligger på et acceptabelt niveau^ da forvitringstabet i et acceptabelt produkt altid skal være mindre end 50%.

20 Det har vist sig umuligt at fremstille en harpiks ved brug af den ovennævnte phenolkilde under anvendelse af sædvanlige fremgangsmåder til neutralisering af katalysatoren, da vandtolerancen for harpiksen ikke var tilfredsstillende. Ved vandtolerance forstås den mængde har-25 piks, der kan fortyndes med vand, før der indtræder udskillelse af harpiks, idet tallet angår den maksimale vandmængde, der kan sættes til 10 dele harpiks, f.eks. 10 dele harpiks til 20 dele vand førende til ialt 30 dele, der angives som en fortynding på 10/30. Det viste sig, at 30 sammenlignet med det foreliggende acceptable niveau for en standardharpiks på 10/30 havde en harpiks indeholdende 20% rå phenol med ovennævnte analyse, ved neutralisation med svovlsyre, en fortynding på 10/20, dvs. at den maksimale mængde vand, der kunne sættes til 10 dele harpiks, 35 var 10 dele vand, men når den ved afslutningen af (A-sta-dium)-kondensationen var neutraliseret med lignosulfonat, havde den en uendelig fortynding, dvs. harpiksen var totalt blandbar med vand i enhver koncentration, der behø- 26 141500 vedes.

Fremstillingen af glasfibre sammenbundet med binde-middelkompositionerne fremstillet ved fremgangsmåden i-følge opfindelsen kan foregå i et apparat som illustreret 5 på tegningen. Det arrangement, der anvendes til at tilføre glasset og omdanne det til fibre, er ikke vist, men fibrene fremstilles ved på sædvanlig måde at tilføre en strøm af smeltet glas til et spindeorgan, der roteres således, at det smeltede glas ved centrifugalkraftens ind-10 virkning tvinges mod en med åbninger forsynet perifer væg af spindeorganet, således at det smeltede glas ekstruderes gennem åbningerne i væggen. Spindeorganet er omgivet af et ringformet forbrændingskammer, der er således formet, at varme luftarter fra forbrændingen rettes nedad 15 tværs over den perifere væg. De varme luftarter bibeholder de ekstruderede strømme af glas i en blødgjort tilstand. En vanddamp-blæsestrøm med høj hastighed dirigeres også til glasstrømmene for at udtynde dem til fine fibre. De udtyndede fibre falder under spindeorganet i 20 form af et hult eller rørformet slør og passerer nedad ind i en fiberfordeler 1, der oscilleres frem og tilbage ved hjælp af en oscillationsmekanisme 2. Fibrene falder forbi sprøjtepistoler 3, der sprøjter bindemid-delkompositionen på de faldende fibre. Fibrene falder 25 mellem bevægelige vægge 4 gennem et rum 4A ned på en transportør 7, der bevæger sig i en retning vinkelret på tegningsplanet. En måtte 9 af fibre dannes på transportøren, idet oscillationen af fiberfordeleren 1 sikrer, at fibrene fordeles ensartet tværs over transpor-30 tøren. Et hus 10 er anbragt under transportøren og danner et sugekammer 8. Måtten af bindemiddel-belagte fibre opsamlet på transportøren foreligger sædvanligvis ved en temperatur mellem 93° og 121°C, og før belægning med bindemiddelkompositionen er der måske tale om en tem-35 peratur på ca. 260° til 315°C. Ved sådanne temperaturer har noget af bindemiddelharpiksen en tendens til at dekomponere ved kontakt med fiberen, og den nedsatte mæng-

Claims

141500 de phenol 1 harpiksen og tilstedeværelsen af et lignosul-fonat bidrager til at nedsætte den mængde vanddamp-flygtige materialer og dekomponeringsprodukter, der forurener den fra sugekammeret kommende udsugningsluft. 5 Måtten af fibre og ikke-hærdet bindemiddel passerer på transportøren gennem en ovn ved ca. 2Q4°C, således at der opnås hærdning af bindemidlet. Om nødvendigt kan måtten på transportøren på dette trin komprimeres således, at der frembringes et pladelignende produkt. 10 PATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en bindemid-delkomposition, der er egnet for påføring på glasfibre, og som omfatter et vandopløseligt phenol-aldehydkonden-sat, eventuelt indeholdende én eller flere aminoforbin- 15 delser, og et surt lignosulfonat tilsat i en mængde på mellem 10 og 20 vægtprocent, beregnet på kompositionens totale tørstofindhold, ved hvilken kondensatet fremstilles i nærværelse af et alkalimetal- eller jordalkalime-talhydroxid som katalysator, k e n d eté gne t ved, 20 at der efter udført kondensationsreaktion foretages neutralisation af katalysatoren med det sure lignosulfonat, og at der eventuelt tilsættes fri syre for at fuldende neutralisationen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-25 n e t ved, at neutralisationen udføres, inden kondensatet fortyndes til dannelse af bindemiddelkompositionen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at neutralisationen udføres under blandingen af bindemiddelkompositionen.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at der som det vandopløselige phenol-aldehydkondensat anvendes et phe-nol-formaldehydkondensat.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af 35 kravene 1-4, kendetegnet ved, at der som amino-forbindelse anvendes urinstof og/eller dicyandiamid.