Verfahren zur Herstellung poröser Gegenstände. Es sind bereits Verfahren zur Herstelhing von Gummischwamm und andern porösen Kör pern bekannt, bei denen die Porenbildung da durch erzielt wird, dass korn- oder pulver förmige Stoffe in ein Grundmaterial einge mischt und dann aus demselben herausgelöst werden. Bei der Herstellung von z. B. Gummi schwamm ist man beispielsweise so vorgegan gen, dass man ein korn- oder pulverförmiges Salz in eine flüssige oder halbflüssige Gummi.. masse einmischte, die Masse formte und dann erstarren liess, wonach das Salz mittels Was ser herausgelöst wurde.
Eine obere Grenze für die Porengrösse war dadurch gesetzt, dass man das kornförmige Material durch ein Sieb mit. einer bestimmten Maschenweite siebte und nur den durch das Sieb gehenden Teil des Materials verwendete.
Es hat. sich jedoch gezeigt, dass sieh bes sere Ergebnisse erzielen lassen, wenn man für die untere Korngrösse eine Grenze setzt, das heisst ein kornförmiges -Material verwen det, dessen Korngrösse ein gewisses Mindest mass nicht unterschreitet. Es hat sich ge zeigt, dass man auf diese Weise unter Bei behaltung eines bestimmten Gesamtporen volumens ein Produkt mit grösserer mechani scher Festigkeit erhalten kann, oder dass inan unter Beibehaltung der mechanischen Festig keit das Porenvolumen erhöhen kann.
Der Grund dafür dürfte folgender sein: Wenn man kugelförmige Körper gleicher Grösse zusammenpackt, bilden sich verhältnis- mässig grösse und gleichmässige Zwischenräume zwischen den Kugeln. -Mischt man dagegen Kugeln von zwei beträchtlich verschiedenen Grössen, so legen sieh die kleineren Kugeln in die Zwischenräume zwischen den grösseren, und mischt man Kugeln von mehreren be trächtlich verschiedenen Grössen, so wird die Kugelmasse noch dichter zusammengepackt, und die Zwischenräume zwischen den Kugeln. werden noch mehr unterteilt.
Sind die Kör per nicht kugelförmig, sondern würfelförmig oder prismatisch, so ergeben sich die gleichen Verhältnisse, sofern nicht eine so intensive Zusammenpackung vorgenommen wird, dass die Würfel oder Prismen sich Seite an Seite legen, was jedoch praktisch unmöglich ist ohne die Körper einzeln einzubetten.
Bei der Herstellung poröser Körper gemäss der oben angegebenen Herauslösungsmethode erhält man tatsächlich eine mehr oder weniger lose Zusammenpackung von unregelmässigen Körpern oder Körnern, wobei die Zwischen- räume zwischen diesen mit. der ausgefüllt werden, die in dem fertigen Pro dukt das zusammenhängende System von Wänden bildet, aus denen der fertige poröse Körper besteht.
Bei Verwendung von Kör nern mit beträchtlich differierender Grösse bil den die feineren Körner Poren in den Zwi schenwänden, wodurch deren Festigkeit herab gesetzt wird, besonders weil die Salzkörner in der Regel mehr oder weniger scharfe Kan- ten haben, die Anlass zu Rissbildungen in den Wänden geben.
Wenn man die kleineren Korngrössen nicht anwendet, wird ein Zerreissen der Zwischen wände verhindert, und man kann entweder unter Beibehaltung des Porenvolumens ein stärkeres Produkt erhalten, oder unter Bei behaltung der Festigkeit das Porenvoliunen erhöhen, beispielsweise auf das doppelte oder mehr.
Die vorliegende Erfindung betrifft dem gemäss ein Verfahren zur Herstellung von porösen Körpern durch Beimischen eines lös lichen, körnigen Salzes zum Grundmaterial und nachträgliches Herauslösen dieses Salzes aus der geformten und erstarrten Masse, da durch gekennzeichnet, dass man ein Polyvinyl- ehlorid enthaltendes Grundmaterial mit min destens der doppelten Volumenmenge eines löslichen Salzes in Körnerform von einer Korngrösse von mindestens 0,5 mm in der Weise mischt, dass das Salz höchstens eine geringfügige Form- oder Grössenänderung er fährt,
hierauf die erhaltene Masse zu einem Formkörper formt und alsdann durch Gela tinieren in die feste Form überführt und dann das Salz durch Herauslösen entfernt.
Das Grundmaterial kann auch einen Weich macher enthalten, wie z. B. Dibutylphtalat, Dioctylphtalat, Dibutylsebacat, Trikresylphos- phat, gewisse Thioverbindungen usw. Man kann auf diese Weise ein Gemisch mit pasten- oder breiartiger Konsistenz erhalten, in dem das porenbildende Salz ohne Schwierigkeit ein gemischt sein kann.
Für den Weichmacher gilt im allgemeinen, dass er für die Herstel lung von elastischen Produkten (Schwamm) verwendet wird. Unelastische Körper können jedoch in gewissen Fällen unter Verwendung eines Weichmachers hergestellt werden, der während der Herstellung entfernt wird. Statt dessen kann man natürlich auch ohne Weich macher arbeiten.
Man kann auch dem Grund material ein. verdampfbares Lösungsmittel bei mischen und dieses während der Herstellung des unelastischen Körpers verdampfen.
Als porenbildendes Salz eignet sich vor zugsweise ein wasserlösliches Salz, so 'dass seine Entfernung durch Auslösen mit Was ser geschehen kann. Als Beispiel sei Koch salz genannt.
Die Menge des Salzes im Verhältnis zum Grundmaterial kann je nach dem erwUinseh- ten Porenvolumen unter Einhaltung der oben gekennzeichneten untern Grenze in weitem Ausmass schwanken. Man kann z. B. poren bildende Salze in einer Menge vom zwei- bis dreifachen des Grundmaterialvolumens ver wenden, in gewissen Fällen sogar noch mehr.
Das porenbildende Material kann in die Grundmasse durch Umrühren, Kneten oder auf andere Weise eingemischt werden.
Das Formen des mit dem porenbildenden Salz versehenen Grundmaterials kann durch Einbringen der Masse in Formen oder auf andere Weise erfolgen.
Um die Bedeutung der Begrenzung der Korngrösse nach unten zu beleuchten, sind im folgenden Beispiele der Korngrössenvertei- hmg bei zwei Proben mit Kochsalz, übliche Handelsware, verschiedenen Ursprungs ange geben.
<I>Probe</I> El.
EMI0002.0064
min
<tb> Unter <SEP> 0,03 <SEP> 2
<tb> 0,03- <SEP> 0,05 <SEP> 3
<tb> 0,05- <SEP> 0,1 <SEP> 4,5
<tb> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,2 <SEP> 3,6
<tb> 0,2 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> 4,2
<tb> 0,3 <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> 5,1
<tb> 0,4 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> 6,6
<tb> 0,5 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> 40,4
<tb> 7.,5 <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 27,0
<tb> 2,0 <SEP> -10 <SEP> 3,6 <I>Probe B.</I>
EMI0002.0065
mm
<tb> 0,03- <SEP> 0,1 <SEP> 13
<tb> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> 22
<tb> 0,5 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> 47,6
<tb> 1,5 <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 18,3 Aus den obigen Siebanalysen ergibt sich,
dass verhältnismässig grosse Mengen feineren Materials in den Proben enthalten sind und dass das Verhältnis zwischen den grösseren und den kleineren Korngrössen gross ist.
Im folgenden werden einige Ausführungs- beispiele des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung beschrieben.
<I>Beispiel 1:</I> Man mischt 1.,0 kg Polyvinylchlorid (Pul ver) mit 0,9 kg Dibutylphtalat (Flüssigkeit) als Weichmacher und mischt dann 11 kg Kochsalz mit derjenigen Korngrösse bei, die durch Entfernung des Materials erhalten wird, das durch ein Sieb mit der Maschen weite von 1,5 mm nicht hindurchgeht, sowie des Materials, das durch ein Sieb mit der Maschenweite 0,5 mm hindurchgeht. Das Gemisch wird in Formen gefüllt und zu einer festen Masse gestossen oder gestampft. Es wird dann in einem Ofen bei einer Tempera tur von 150 bis l70 C 30 bis 40 Minuten ge latiniert.
Nachdem die Formkörper aus den Formen herausgenommen wurden, werden sie auf einer Schleifmaschine (Bandschleif maschine) geschliffen, wodurch die Poren klar an der Oberfläche erscheinen und die Kan ten und Ecken abgerundet werden. Die Form körper werden dann in Wasser gelegt und dort liegen gelassen, bis das Salz herausgelöst ist. Das Herauslösen kann in einer Wasch maschine oder Zentrifuge, in die Wasser ein gespült wird, beschleunigt werden. Der Form körper wird dann im Trockenschrank ge trocknet, und man erhält einen elastischen und porösen Schwamm mit grossem Poren volumen und guter mechanischer Festigkeit.
Zum Vergleich seien folgende zwei Bei spiele nach vorbekannten Verfahren erwähnt A) Ein Schwamm wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 und unter Verwen dung der gleichen Verhältnisse, aber ohne Sieben des Salzes, hergestellt. Der erhaltene Schwamm hatte eine sehr geringe Festigkeit, konnte ohne weiteres auseinandergezogen wer den und war nicht praktisch verwendbar.
B) Ein weiteres Beispiel des älteren Ver fahrens ist folgendes: Man mischt 1,1 kg Polyvinylchlorid mit 0,9 kg Dibutylphtalat und mischt darauf 5 kg Kochsalz bei, das nur durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,5 mm gesiebt wurde. Im übrigen wird in der gleichen Weise verfahren wie im Bei spiel 1. Man erhält einen Schwamm mit un gefähr der gleichen Festigkeit wie dem gemäss Beispiel 1 erhaltenen, aber mit beträchtlich geringerem Porenvolumen und viel grösserem Gewicht und grösserer Kompaktheit, was natürlich ein Nachteil ist.
<I>Beispiel ?:</I> Man mischt.<B>1,15</B> kg Polyvinylchlorid mit 0,85 kg Dibutylphtalat und 12 kg Kochsalz mit einer Korngrösse, die durch Benutzung der Zwischenfraktion beim Sieben durch Siebe mit einer Maschenweite von 2 und 1,5 mm erhalten wurde. Im übrigen wird in derselben Weise verfahren wie im Beispiel 1. Man erhält einen Schwamm mit verhältnis mässig grossen Poren, der sieh als Automobil schwamm eignet. Infolge der verhältnismässig engen Korngrenzen kann eine verhältnismässig grosse Salzmenge verwendet werden.
<I>Beispiel 3:</I> Man verfährt in der gleichen Weise wie im Beispiel 1. Der fertige Formkörper wird mit Spiritus oder einem andern Lösungsmittel ausgelaugt, das den Weichmacher, aber nicht das Kunstharz löst und das letztere auch nicht nennenswert aufquillt. Der Formkörper wird dadurch hart und starr, und die Poren schrumpfen gleichzeitig etwas ein.
Process for making porous articles. There are already methods for the manufacture of rubber sponge and other porous Kör pern known in which the pore formation is achieved by that granular or powdery substances mixed into a base material and then removed from the same. In the manufacture of e.g. B. rubber sponge, for example, one proceeded in such a way that a granular or powdered salt was mixed into a liquid or semi-liquid rubber .. mass, formed the mass and then allowed to solidify, after which the salt was dissolved out using water.
An upper limit for the pore size was set by passing the granular material through a sieve. a certain mesh size and used only the part of the material that passed through the sieve.
It has. However, it has been shown that better results can be achieved if a limit is set for the lower grain size, i.e. a grain-shaped material is used, the grain size of which does not fall below a certain minimum. It has been shown that in this way, while maintaining a certain total pore volume, a product with greater mechanical strength can be obtained, or that inan the pore volume can be increased while maintaining the mechanical strength.
The reason for this is likely to be as follows: If you pack spherical bodies of the same size together, the spaces between the spheres are relatively large and even. - On the other hand, if you mix balls of two considerably different sizes, place the smaller balls in the spaces between the larger ones, and if you mix balls of several considerably different sizes, the ball mass is packed even more closely together, and the spaces between the balls. are subdivided even more.
If the bodies are not spherical, but rather cube-shaped or prismatic, the same conditions apply, unless packing is so intense that the cubes or prisms lie side by side, which is practically impossible without embedding the bodies individually.
In the production of porous bodies according to the above-mentioned detachment method, one actually obtains a more or less loose packing of irregular bodies or grains, with the spaces between them. to be filled in, which in the finished product forms the cohesive system of walls that make up the finished porous body.
If grains of considerably different sizes are used, the finer grains form pores in the intermediate walls, which reduces their strength, particularly because the salt grains usually have more or less sharp edges, which give rise to cracks in the walls give.
If the smaller grain sizes are not used, the partition walls are prevented from tearing apart, and a stronger product can either be obtained while maintaining the pore volume, or the pore volume can be increased by doubling or more while maintaining the strength.
The present invention relates to the according to a method for the production of porous bodies by adding a soluble, granular salt to the base material and subsequent dissolving of this salt from the shaped and solidified mass, characterized in that a polyvinyl chloride-containing base material with at least twice the volume of a soluble salt in grain form with a grain size of at least 0.5 mm is mixed in such a way that the salt undergoes at most a slight change in shape or size,
the mass obtained is then shaped into a shaped body and then converted into the solid form by gelation and the salt is then removed by dissolving it out.
The base material can also contain a plasticizer, such as. B. dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl sebacate, tricresyl phosphate, certain thio compounds, etc. In this way, a mixture with a paste or paste-like consistency can be obtained in which the pore-forming salt can be mixed without difficulty.
The general rule for the plasticizer is that it is used for the manufacture of elastic products (sponge). Inelastic bodies, however, can in certain cases be made using a plasticizer which is removed during manufacture. Instead, you can of course work without plasticizers.
One can also use the basic material. Vaporizable solvent when mixing and this evaporate during the manufacture of the inelastic body.
A water-soluble salt is preferably suitable as the pore-forming salt, so that it can be removed by dissolving it with water. An example is Koch salt.
The amount of salt in relation to the base material can vary widely depending on the desired pore volume while observing the lower limit indicated above. You can z. B. use pore-forming salts in an amount of two to three times the volume of the base material, in certain cases even more.
The pore-forming material can be mixed into the basic mass by stirring, kneading or in some other way.
The base material provided with the pore-forming salt can be shaped by placing the mass in molds or in some other way.
In order to shed light on the significance of the downward limitation of the grain size, the following examples of the grain size distribution for two samples with common salt, common commercial goods, of different origins are given.
<I> sample </I> el.
EMI0002.0064
min
<tb> Under <SEP> 0.03 <SEP> 2
<tb> 0.03- <SEP> 0.05 <SEP> 3
<tb> 0.05- <SEP> 0.1 <SEP> 4.5
<tb> 0.1 <SEP> - <SEP> 0.2 <SEP> 3.6
<tb> 0.2 <SEP> - <SEP> 0.3 <SEP> 4.2
<tb> 0.3 <SEP> - <SEP> 0.4 <SEP> 5.1
<tb> 0.4 <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> 6.6
<tb> 0.5 <SEP> - <SEP> 1.5 <SEP> 40.4
<tb> 7., 5 <SEP> - <SEP> 2.0 <SEP> 27.0
<tb> 2.0 <SEP> -10 <SEP> 3.6 <I> Sample B. </I>
EMI0002.0065
mm
<tb> 0.03- <SEP> 0.1 <SEP> 13
<tb> 0.1 <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> 22
<tb> 0.5 <SEP> - <SEP> 1.5 <SEP> 47.6
<tb> 1.5 <SEP> - <SEP> 2.0 <SEP> 18.3 The above sieve analyzes show that
that relatively large amounts of finer material are contained in the samples and that the ratio between the larger and smaller grain sizes is large.
Some exemplary embodiments of the method according to the present invention are described below.
<I> Example 1: </I> 1..0 kg of polyvinyl chloride (powder) are mixed with 0.9 kg of dibutyl phthalate (liquid) as a plasticizer and then 11 kg of common salt with the grain size obtained by removing the material is added that does not pass through a sieve with the mesh size of 1.5 mm, as well as the material that passes through a sieve with the mesh size 0.5 mm. The mixture is poured into molds and pounded or tamped into a solid mass. It is then latinated in an oven at a tempera ture of 150 to 170 C for 30 to 40 minutes.
After the moldings have been removed from the molds, they are sanded on a sanding machine (belt sanding machine), whereby the pores appear clear on the surface and the edges and corners are rounded. The moldings are then placed in water and left there until the salt has dissolved. Dissolving can be accelerated in a washing machine or centrifuge that is rinsed with water. The molded body is then dried in a drying cabinet, and an elastic and porous sponge with a large pore volume and good mechanical strength is obtained.
For comparison, the following two examples are mentioned using previously known processes: A) A sponge is produced in the same manner as in Example 1 and using the same proportions, but without sieving the salt. The obtained sponge was very poor in strength, easily pulled apart, and was not practical.
B) Another example of the older process is as follows: 1.1 kg of polyvinyl chloride are mixed with 0.9 kg of dibutyl phthalate and then 5 kg of table salt is mixed in, which has only been sieved through a sieve with a mesh size of 1.5 mm. Otherwise, the procedure is the same as in Example 1. A sponge is obtained with approximately the same strength as that obtained in Example 1, but with considerably less pore volume and much greater weight and greater compactness, which is of course a disadvantage.
<I> Example?: </I> Mix. <B> 1.15 </B> kg of polyvinyl chloride with 0.85 kg of dibutyl phthalate and 12 kg of table salt with a grain size that can be achieved by using the intermediate fraction when sieving through sieves with a Mesh size of 2 and 1.5 mm was obtained. Otherwise, the procedure is the same as in Example 1. A sponge with relatively moderately large pores is obtained, which is suitable as an automobile sponge. Due to the relatively narrow grain boundaries, a relatively large amount of salt can be used.
<I> Example 3: </I> The procedure is the same as in Example 1. The finished molded body is leached with spirit or another solvent that dissolves the plasticizer but not the synthetic resin and the latter does not swell significantly either. This makes the molding hard and rigid, and the pores shrink somewhat at the same time.