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Verfahren zur Herstellung zusammenhängender Asbestformgebilde aus Asbest-Dispersionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zusammenhängender Asbestformgebilde aus Dispergiermittel enthaltenden Dispersionen von Asbestfasern, insbesondere vonChrysotilasbestfasern, unter Durchleiten der Dispersion durch eine Verformungsvorrichtung und In-Kontakt-Bringen mit einem Fällungsmedium.
Asbestfaser-Dispersionen, die mit Hilfe von Dispergiermitteln aus Asbest, wie z. B. mit wasserlöslichen Seifen aus Chrysotil-Asbest hergestellt worden sind, lassen sich in zusammenhängende Fasergebilde verformen, in dem sie über eine Verformungsvorrichtung mit einem Fällungsmedium in Kontakt gebracht, z. B. in ein Fällbad eingeleitet werden. Das Fällbad enthält Verbindungen, die mit den in der Dispersion enthaltenen Dispergiermitteln, z. B. Seifen reagieren und ihre Dispergierwirkung aufheben. Diese Verfahren sind in der deutschen Patentschrift Nr. 1168 012 beschrieben und beansprucht.
Solche vorzugsweise wässerigen Asbestfaserdispersionen können entweder mit wasserlöslichen Seifen oder anionischen oberflächenaktiven Mitteln als Dispergatoren hergestellt werden. Die bestenDisper- sionen für diesen Zweck stellt man unter Verwendung sowohl einer wasserlöslichen Seife als auch eines anionischen oberflächenaktiven Dispergiermittels her, welches beispielsweise ein Alkyl-aryl-sulfonat, ein Alkyl-sulfosuccinat oder ein sulfatierter höherer Alkohol sein kann, jedenfalls aber eine andere Verbindung ist, als die Seife. Ein besonders geeignetes Gemisch enthält 6 Teile Seife und 1 Teil des anionischen Dispergiermittels.
Eine solche Dispersion ist beispielsweise wie folgt aufgebaut :
EMI1.1
<tb>
<tb> Leitungswasser <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Härte <SEP> von <SEP> ungefähr
<tb> 30 <SEP> Teilen/Million <SEP> berechnet <SEP> als
<tb> Calcium-carbonat <SEP> (bei <SEP> 600 <SEP> C) <SEP> 1000 <SEP> Teile
<tb> Chrysolit-Asbest <SEP> (20) <SEP> 20 <SEP> Teile
<tb> Natrium-dodecyl-benzol-sulfonat <SEP> l, <SEP> 2 <SEP> Teile
<tb> Seife <SEP> (Natriumsalze <SEP> von <SEP> gemischten,
<tb> langkettigen <SEP> Fettsäuren) <SEP> 7 <SEP> Teile
<tb>
Bei der Herstellung zusammenhängender Formgebilde aus solchen Dispersionen kann das Formgebilde, besonders wenn es ein fadenähnlicher Faserstrang ist, bisweilen unregelmässig und schwach in seiner Reissfestigkeit ausfallen, so dass beim Aufwickeln auf eine Spule Schwierigkeiten entstehen.
Die Schwierigkeiten treten in vermehrtem Masse auf, wenn das Formgebilde einen bestimmten Feinheitsgrad überschreitet und einen verhältnismässig starken Querschnitt aufweist. Möglicherweise liegt der Grund dieser Schwierigkeiten darin, dass die Fällmittel, die mit den wasserlöslichen Seifen oder andern
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Dispergiermitteln im Fällbad reagieren sollen, nur bis zu einem bestimmten Grade zum Inneren des
Formgebildes hin vordringen. Es bildet sich dann eine Haut aus gefällten Dispergiermitteln, z. B. Seifen und/oder Netzmitteln, die das Eindringen weiterer Fällflüssigkeit in das Formgebilde verhindern. Die
Dicke der sich bildenden Haut lässt sich nicht genau bestimmen ; es scheint, dass es sich hier um ver- laufende Grenzen handelt.
Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Dispersion mit dem Fällungsme- dium in Kontakt gebracht wird, die zu Koagulation nicht ausreichende Mengen Fällmittel, insbe- sondere 20 bis 80 Gew. -0/0 der zur Koagulation benötigten Menge enthält. Das der Dispersion bei- gemischte Fällmittel kann das gleiche sein, das auch im Fällungsmedium bzw. Fällbad enthalten ist ; das zugesetzte Mittel und das in dem Fällungsmedium bzw. Fällbad enthaltene Fällmittel können aber auch verschieden sein. Die mechanischen Eigenschaften der nach diesem Verfahren hergestellten Faser- formgebilde, insbesondere ihre Zug- und Reissfestigkeit sind bemerkenswert verbessert und sehr kon- stant.
Die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der nach diesem Verfahren hergestellten Faser- formgebilde ist darauf zurückzuführen, dass die Faserdispersion im Kontakt mit dem Fällmedium bzw. nach Eindringen in das Fällbad oder bei Benetzen der verformten Körper mit Fällungsmedium gleich- mässiger und durchgreifender koaguliert. Es genügt schon eine geringe, in das Innere des Formgebildes eindringende Menge des Fällmittels, um zusammen mit dem bereits der Dispersion beigegebenen Zusatz die kritische, zur Koagulation notwendige Menge zu überschreiten.
Die der Asbestfaserdispersion vor dem Ausformungsvorgang zugegebene Substanz ist vorzugsweise
Aluminiumsulfat oder ein anderes Aluminiumsalz. Es können aber auch beispielsweise Bleinitrat, Kupfersulfat, Zinkchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumsulfat oder ein Gemisch dieser oder ähnlicher Salze verwendet werden. Auch Säuren, wie schwefelige Säure, Schwefelsäure oder Salzsäure kommen in Frage.
Bei der Verwendung von Calciumchlorid oder Magnesiumsulfat ist zu beachten, dass diese Verbindungen häufig bereits im Leitungswasser in geringer Konzentration enthalten sind ; dies ist bei der Bemessung der weiteren Zusätze von Bedeutung.
Wird nun eine solche Verbindung oder ein Gemisch verschiedener solcher Stoffe einer imwesentlichen kolloidalen Asbestfaserdispersion zugegeben, so erreicht man je nach der Menge der Beimischung einen Punkt, an welchem der kolloide Status der Dispersion gerade noch stabil ist. Die Asbestfaserdispersion koaguliert, wenn dann noch weiter von den genannten Verbindungen oder Verbindungsmischungen zugegeben wird. Für die Erfindung ist es wesentlich, dass eine solche Koagulation vor der Ausformung der Dispersion nicht stattfindet. Deshalb wird jeweils eine geringere Menge des Zusatzes, als zur Koagulation notwendig ist, beigemischt, ehe die Dispersion durch die Ausformungsvorrichtung in das Fällbad eingeleitet wird. Die Grenzmenge, nach deren Überschreitung die Asbestfaserdispersion koaguliert, kann leicht durch Versuche bestimmt werden.
Es wird empfohlen, zwischen 20 und 80 ufo dieser Grenzmenge der Dispersion zuzusetzen und vorzugsweise eine Menge von 50 bis 150 g/kg trockener Seife. Weiter empfiehlt es sich, die Zusatzstoffe zunächst in Wasser zu lösen und sie der Dispersion dann langsam unter gleichzeitigem intensivem Vermischen zuzugeben. Es ist auch möglich, den Zusatz schon vor der Beimengung der andern Bestandteile der Dispersion in dem zur Bereitung der Dispersion dienenden Wasser aufzulösen.
Eine 2%ige mit einer wasserlöslichen Seife hergestellte Asbestfaserdispersion beginnt zukoagulieren, wenn Aluminiumsulfat (AlSOg. MH O) in einer Menge von 240 g/1000 g in der Dispersion enthaltener trockener Seife zugesetzt wird. Setzt man diese Relation zwischen Seife und Aluminiumsulfat gleich 1, so ergeben sich für einige andere Salze bzw.
Säuren beispielsweise folgende Werte :
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<tb>
<tb> Schwefelige <SEP> Säure <SEP> : <SEP> SOz <SEP> 0, <SEP> 29 <SEP>
<tb> Kupfersulfat <SEP> : <SEP> Crus04. <SEP> 5H20 <SEP> 1, <SEP> 13 <SEP>
<tb> Zinkchlorid <SEP> : <SEP> Zncl2 <SEP> 0, <SEP> 61
<tb> Calciumchlorid <SEP> : <SEP> CaCl <SEP> 0, <SEP> 50
<tb> Magnesiumsulfat <SEP> : <SEP> Mus04. <SEP> 7H <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 11 <SEP>
<tb> Calciumcarbonat <SEP> 0,45
<tb> Calciumoxyd <SEP> 0,25
<tb>
Bei Zugabe von Aluminiumsulfat treten wirklich bemerkenswerte Effekte dann auf, wenn die zugegebene Menge Aluminiumsulfat mindestens 30 g/1000 g in der Dispersion enthaltener trockener Seife beträgt. Vorzugsweise wird Aluminiumsulfat zwischen 50 und 100 g/1000 g in der Dispersion enthaltener trockener Seife zugegeben.
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Die Erfindung wird nun noch an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert.
Beispiel : Rezeptzusammenstellung :
3000 g Asbestfasern KB-374-3 Z
120 g Aluminiumsulfat (Al) (SO4) g 18 H20
90 g Netzmittel Silastan DMK (Alkyl-Benzol-Sulfonat mit 500/0 waschaktiver Substanz)
1000 g Seife SP (ein Natrium-Stearat technisch mit 800/0 Feststoffgehalt) 811 Wasser mit einer Wasserhärte von 240 dH Ausführung :
Der Asbest wird in aufgelockerter Form in das Rührbehältnis gegeben. Daraufhin werden 27 1 Wasser mit einer Temperatur von 50 C hinzugegeben. Dieser Asbestaufschlemmung in Wasser wird sodann Aluminiumsulfat in gelöster Form hinzugefügt, das Ganze etwas gerührt. Anschliessend erfolgt die Zugabe der in Wasser aufgelösten Seife sowie des Netzmittels. Seife und Netzmittel sind in Wasser im Verhältnis 1 : 10 gelöst.
Die Lösung hat eine Temperatur von zirka 900 C. Nach Zugabe von Netzer und Seife werden die restlichen 54 l Wasser mit einer Mitteltemperatur von 450 C zugegeben. Der Ansatz bleibt daraufhin zirka 20 min stehen. Nach dieser Zeit erfolgt ein Umrühren bis zu einer Viskosität von 300 cP. Danach ist der Ansatz für das Verdüsen geeignet.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, z. B. Fäden oder Faserbänder herzustellen, bei denen die Gefahr des Bruches sehr wesentlich herabgemindert ist. Es ist möglich, Fäden oder dünne Faserbänder aufzuspulen, die vorher nicht gespult werden konnten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung zusammenhängender Asbestformgebilde aus Dispergiermittelenthaltenden Dispersionen von Asbestfasern, insbesondere von Chrysotilasbestfasern, unter Durchleiten der Dispersion durch eine Verformungsvorrichtung und in Kontaktbringen mit einem Fällungsmedium, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Dispersion mit dem Fällungsmedium in Kontakt gebracht wird, die zur Koagulation nicht ausreichende Mengen Fällmittel, insbesondere 20 bis 80 Gel.-% der zur Koagulation benötigten Menge enthält.
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