CH327293A - Verfahren zur Herstellung eines mit einem wärmebeständigen Phenol-Aldehyd-Polykondensat imprägnierten Fasermaterials - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     mit    einem wärmebeständigen     Phenol-Aldehyd-Polykondensat     imprägnierten     Fasermaterials       Die Erfindung bezieht sieh auf ein Ver  fahren zur Herstellung eines mit.

   einem       w        iirniebestäiiclig        i        e        n        Phenol-Aldehyd-Polykoii-          densat    imprägnierten Fasermaterials durch       Tränkung    eines zusammenhängenden Faser  niaterials mit einer ein     härtbares        Phenol-Alde-          hy        d-Vorkondensat    enthaltenden     Flüssigkeit     und     clarauffolrende        Ilärtring    des     Vorkonden-          sats,

          gegebenenfalls    nachdem mehrere ge  tränkte Fasermassen zu einem Ganzen verei  nigt worden sind.  



  Da solche     Vorkondensate    gewöhnlich vis  kose     Flüssigkeiten    sind, bereitet das 'Tränken  eines Fasermaterials, zum Beispiel einer Pa  pier- oder Gewebebahn, mit. dieser Flüssig  keit     Sehwierigkeiten;    ausserdem wird das       Fasermaterial    nicht. gleichmässig imprägniert.  Es wird daher häufig eine Lösung des     Vor-          koijdensats    in einem     geeigneten    Lösungs  kittel     verwendet,    die man auf die gewünschte  Viskosität einstellt.  



  Die meisten     Vorkondensa.te    eines Phenols       niit    einem Aldehyd sind jedoch in Wasser       irnlöslieli,    so dass organische Lösungsmittel  verwendet werden     müssen,    die kostspielig sind,  und da gewöhnlich grosse Mengen dieser Mittel  verwendet werden müssen, ist. dieses Imprä  gnieren von Fasermaterial ein teueres Ver  fahren.  



  Es ergibt sieh ausserdem, dass auf diese  Weise keine     gleiehinässige    Verteilung des Vor-         kondensats    in dem     Fasermaterial    bewerkstel  ligt wird, und dass das     Vorkondensat    sieh  vorzugsweise auf der Oberfläche der Fasern       absetzt.    Infolgedessen bleibt das nach der  Härtung des     Vorkondensats    erhaltene Mate  rial, in gewissem Grade     feuchtigkeitsempfinc1-          lich.    Solange die Fasermasse nicht mit einer  starken Schicht     Vorkondensat    umhüllt ist,  können die innern Fasern der Masse Feuch  tigkeit aufnehmen, was bei gewissen Anwen  dungen,

   insbesondere auf elektrotechnischem  Gebiet, bedenklich ist.  



  Es ist bekannt, dass man diesen Nach  teilen weitgehend entgegentreten kann, in  dem eine wässerige, stabile Emulsion eines  Phenol - Aldehyd -     Vorkondensats    als Imprä  gnierflüssigkeit verwendet wird (amerika  nische Patentschrift Nr.     20344ö7).    Auf     diese     Weise wird eine überraschend     gifte    Vertei  lung des Harzes in der Fasermasse bewerk  stelligt. Die     Einzelfasern    im Innern der  Masse werden mit Harz eingehüllt und durch  tränkt, was wahrscheinlich auch dadurch her  vorgerufen wird, dass die     Fasern    im wässe  rigen Mittel aufquellen, so dass nach der Här  tung des     Vorkondensats    praktisch keine Feuch  tigkeit mehr aufgenommen wird.

   Dieses Ver  fahren hat jedoch den Nachteil, dass nur  eine verhältnismässig geringe Menge     Vorkon-          densat    von der Fasermasse aufgenommen wird.  Ein     zweiter    Nachteil ist der, dass solche Vor-           kondensate    sich meistens nicht zu     einer    sta  bilen wässerigen Emulsion verarbeiten lassen  und dass, falls dies gelingt, wie bei dem Ver  fahren nach der amerikanischen Patentschrift       Nr.2034457,    dies den Zusatz von Stoffen er  fordert, die die elektrischen     Eigenschaften,     zum Beispiel den     elektrischen    Widerstand, die       dielektrischen    Verluste und dergleichen,

   des  Endproduktes beeinträchtigen.  



  Es hat sich jedoch ergeben, dass häufig  instabile Emulsionen     geeignete    Imprägnier  flüssigkeiten bilden, wenn gemäss dem Ver  fahren nach der Erfindung verhütet wird,  dass die Emulsion sich absetzt, indem man die  Imprägnierflüssigkeit zum Beispiel mittels  einer Rühr- oder     Pumpvorrichtung    in     Bewe-          gung    hält. Man ist also nicht mehr an Emul  sionen gebunden, die durch bestimmte Be  handlungen oder Zusätze stabilisiert sind, und  die Wahl der     ,Phenol-Aldehyd-Vorkondensate     ist. weniger beschränkt.  



  Die erforderliche Bewegung der     Imprii-          gnierflüssigkeit    wird durch die Schnelligkeit  des     Absetzens    der Emulsion bedingt. Die Be  wegung der Flüssigkeit im     Imprägnierbad     soll also derart geregelt werden, dass sieh kein  Nasser abtrennt, was eine gleichmässige     111i-          prä.gnierung    verhüten und dem Produkt ein  fleckiges Aussehen erteilen würde.

   Ist die  Harzemulsion bis ins Innere der Fasermasse  vorgedrungen, so kann die     '-Masse    aus der  Imprägnierflüssigkeit herausgenommen wer  den, worauf die anhaftende Flüssigkeit abge  strichen und das von der Fasermasse aufge  nommene Wasser durch Verdampfung ent  fernt werden kann, bevor das     Vorkondensat     gehärtet     wird.     



       Lberrasehenderweise    hat es sich     ergeben,     dass bei diesem Verfahren eine wesentlich  grössere     -Menge        Vorkondensat    von der Faser  masse aufgenommen wird, so dass in einem       einmaligen        Tränkevorgang    stark imprägnierte  Fasermassen erhalten werden können.  



  Vorzugsweise wird zur Herstellung     von     Hartpapier und Hartgewebe, das mehr als       .10    Gewichtsprozent     Phenol-Aldehyd-Konden-          sat    enthält, eine Emulsion verwendet, deren  Gehalt an     Vorkondensat    mindestens 40 Ge-         wiehtsprozent    beträgt. Dabei     genügt        ein    ein  maliger Imprägniervorgang. Soll die Faser  masse geringere Mengen aufnehmen, so kann  die Emulsion mit Wasser verdünnt  -erden.  



  Gemäss der Erfindung eignet.     sieh    beson  ders ein Phenol- oder ein     Cresol-Aldehyd-          Vorkondensat,    das     durch    Einwirkung     von     Ammoniak oder einem Amin auf ein     CTemiseh     aus Phenol mit einem Aldehyd, zum Beispiel  Formaldehyd, erzeugt worden ist.

   In solchen  V     orkondensaten    wird das Ammoniak oder das  Amin     gebunden,    so dass sieh eine     elektrolyt-          arme        Emulsion    und damit ein Endprodukt  ergeben kann, das vorteilhafte     elektrisebe          Eigenschaften    aufweist.  



  Es ist jedoch schwieriger, mittels     dieser          Vorkondensate    eine stabile Emulsion zu     -3r-          zugen,    als mittels der     gemäss    der erwähnten  amerikanischen     Patentschrift    hergestellten,  unter der Wirkung von     Alkalien    kondensier  ten Produkte, so dass solche Produkte     niel)t     oder eist unter Anwendung einer grossen       Alkalimenge    als stabile Emulsion verarbeitet  werden können.  



  Bei einer     bevorzugten        Ausführun;sforin     des     Verfahrens    kann man die     Nei-gung@        z r     Phasentrennung der Emulsion und ausser  dem die     Güte    des Endprodukts dadurch ver  bessern, dass ein aufgenommener     Weichmacher     verwendet wird, das heisst eine     Verbindung,     die mit. den     Kondensatinolekülen    chemisch ge  bunden ist und ausserdem die Härte des End  produktes     verringert.    Dann genügt eine we  niger intensive Bewegung der Imprägnier  flüssigkeit;

   man erzielt ein weniger Bartes  Endprodukt, das sieh zum Beispiel     vorzü;Y-          lieh    stanzen lässt, und ausserdem ergibt sich  eine gewisse Verbesserung in den elektrischen  Eigenschaften des Endproduktes.  



  Auf diese Weise hat man mit einem Zu  satz eines     Amids    einer mehr als 12 Kohlen  stoffatome aufweisenden Fettsäure, zum Bei  spiel     Stearylamid,    gute Ergebnisse erzielt. Zu  sätze von 2 bis 7 Gewichtsprozenten im Ver  hältnis zum Phenol ergeben solche Verbesse  rungen.  



  In der beiliegenden Zeichnung ist. eine  Anlage zur Durchführung einer beispielswei-      sen     Ausführungsform    des Verfahrens nach  der Erfindung dargestellt.  



  In einem Vorratsbehälter A wird durch  Rühren mittels eines     Schaufelrührers        B    aus  einem     Phenolformaldehyd-Vorkondensat    mit  Wasser eine unstabile Emulsion hergestellt,  die darauf durch :eine Leitung C, eine Pumpe  D und eine Leitung     E    in ein Imprägnierbad  mit     Sehaufelrührer    F     hineingefördert    wird,  von wo die Flüssigkeit durch einen Über  lauf     G    und eine Leitung H wieder in den  Behälter     .1        zurüekgeführt    wird.

   J bezeichnet  eine Papierrolle, von der eine Bahn über       Führungsrollen    K und L in das Bad und von  da zwischen Quetschrollen     1Z    und N hindurch,  dann an einer     Abstreifvorriehtung    0 vorbei  und schliesslich über eine Führungsrolle P  zu einem Trockenofen R geführt wird, wo  das     irn        getränkten    Papier vorhandene Wasser  verdampft. wird.

   Es ist. nicht dargestellt,  auf welche  eise das den Ofen verlassende,  imprägnierte Papier in bestimmte Längen       gesehnitten    und jeweils ein     Staper    solcher  Schichten in einer erwärmten Presse unter       Härtung    des     Vorkondensats    zu einem Ganzen  vereinigt wird.  



  <B><I>Aus f</I></B>     iih.r,icli.gsbeispiel          1:r00    en     i3        Kresol,        40/-15,    das heisst     Kresol     mit einem Gehalt an     lleta-Kresol    zwischen -10       und        451/9,        12170        en13        Formalin        -10%,        64        g          5tearylamid    und 100 ein-'     225prozentiges    Am  moniak wurden gemischt und das Gemisch  wurde 15 Minuten lang gekocht.

   Darauf  wurde im     Vakuum   <B>5</B>50     cm3    Wasser     abdestil-          liert.        hin    solches     Harzvorkondensat-Wass        er-          ,emiseh    ergab durch Rühren eine unstabile       Emulsion,    die sieh aber bei langsamem Rüh  ren nicht absetzte. Mit der bewegten Flüs  sigkeit     wurde    ein Stück Papier getränkt und  zum Entfernen der anhängenden Flüssigkeit  zwischen zwei Glasstäben hindurchgezogen.

         Darauf    wurde das imprägnierte Papier  10 Minuten bei 125  C     getrocknet.    und das  Harz sodann 20 Minuten Tang in einer Presse  bei 160  C gehärtet. Das Papier hatte eine       Harzmenge        von        49        %        des        (Tewichtes        des     trockenen, imprägnierten Papiers aufgenom-         men.    Für den Oberflächen- und Innenwider  stand ergaben sich höhere Werte als 1412 Ohm  (gemessen nach der Vorschrift VDE 0303       VII.    40).

   Nachdem     d'as    Hartpapier 24     Sttnnderl     in Wasser gelegen hatte, waren diese Werte  auf 3,1011     bzw.    1;5.1011 Ohm gesunken. Für  Papier, das mit einer alkoholischen Lösung  dieses     Vorkonderisats        behandelt    worden war,       bis        ein        -15        %        des        imprägnierten        Papiers        ent-          sprechender    Gehalt. aufgenommen war, be  trug der Oberflächen- und der Innenwider  stand ebenfalls mehr als 1012 Ohm.

   Nach       ?4stündligem    Liegen im Wasser waren     diese     Werte auf 2.108 bzw.<B>3,5.108</B> Ohm gesunken.  



  Es sei noch bemerkt, dass der Patentschutz  für das erfindungsgemässe Verfahren und  das nach diesem Verfahren hergestellte Er  zeugnis nur so weit     beansprucht    wird, als es  sich nicht. um ein für die Textilindustrie in  Betracht kommendes Verfahren zur Vered  lung von Textilfasern bzw. ein nach einem  derartigen Veredlungsverfahren erhaltenes Er  zeugnis handelt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung eines mit einem wä.rmebestä.ndigen Phenol - Aldehyd- Polykondensat imprägnierten Fasermaterials durch Tränkung eines zusammenhängenden Fasermaterials mit.

   einer ein härtbares Phenol- Aldehyd-Vorkondensat enthaltenden Flüssig keit und nachfolgende Härtung des Vorkon- densats, gekennzeichnet durch die Anwen dung einer Imprägnierflüssigkeit, die aus einer unstabilen Emulsion des Vorkondensats in Wasser besteht, wobei durch Bewegung der Flüssigkeit eine Entmischung der Emul sion verhütet wird. II. Imprägniertes Fasermaterial, herge stellt nach dem Verfahren gemäss Patentan spruch I. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Imprägnier flüssigkeit durch einen dauernden Kreislauf. zwischen einem Vorratsbehälter und dem Tränkbad in Bewegung gehalten wird. '?. Verfahren nach Patentanspruch I zur Herstellung von Hartpapier und Hartgewebe mit einem Gehalt von mehr als 40 Gewichts prozent an Phenol - Aldehyd - Polykondensat, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Emulsion mit mindestens 45 Gewichtsprozent Vorkondensatgehalt. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das Vorkondensat aus einem unter der Wirkung von Ammoniak hergestellten be steht. 4. Verfahren nach L-ntex-,in.sprueli 1, da durch gekennzeichnet, dass ein V orkondensat, das eine Substanz mit eiehmaeherwirkung einkondensiert enthält, verwendet wird. 5.

   Verfahren nach Unteranspriteh 1-, da durch gekennzeichnet, dass von ? bis i Ge wichtsprozent, bezogen auf das Phenol, von einem -Amid einer mehr als 1? CAtome auf- weisenden Fettsäure als Substanz mit Weieli- macherwirkung einkondensiert ist.