DD217795A1 - Verfahren zur herstellung von poroesen massen - Google Patents
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, universell verwendbare poroese Massen mit chemischer Indifferenz und hoher Temperaturbestaendigkeit bis max. 473 K zu entwickeln, welche in hohem Masse leicht verfuegbare, billige Fuellstoffe enthalten, die fest in den Traegerstoff eingebunden werden. Zur Herstellung von poroesen Massen aus Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat mit einer Haertezeit 200 s werden anorganische und/oder organische Fuellstoffe bis zu 60 Gew.-% einzeln oder in der Kombination gemischt und durch Zusatz von Haerter bzw. Katalysator in Gegenwart von Schaumbildnern, Schaumstabilisatoren und Plastifikatoren ausgehaertet. Als Fuellstoffe dienen: Kies, Splitt, Talk, Glimmer, Kaolin, Dolomit, Metallpulver, Ofenschlacke, insbesondere Phosphorofenschlacke, Polystyrolflocken, Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffgranulat. Die Aushaertung erfolgt vorzugsweise mit konzentrierter Phosphorsaeure bei einem p H-Wert 6. Als Schaumbildner wird eine waessrige Loesung eines Schaummittels auf Sulfonatbasis mit einer Schaummittelkonzentration von 4 % eingesetzt. Glykol und Polyvinylalkohol dienen als Plastifikator und als Schaumstabilisator.
Description
Verfahren zur Herstellung^ yon porösen. Massen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen Massen!, vornehmlich zur vorübergehenden Speicherung von Flüssigkeiten« die im langsamen Verdampfungsprozeß an die Umgebung abgegeben werden sollen,, ferner als Träger für Katalysatoren, zur Füllung von Reaktionstürmen, als saugfähiges Verpackungsmaterial beim Transport von leichtzerbrechlichen Flüssigkeitsbehältern, als Meliorationsfullmatsrial, als Containersubstrat . ' ." - ' ν'· ., - ' .·.· - · ' ; .· · ..: . . "Μ. · ·.
Ein Verfahren zur Herstellung von porösen Massen zur Speicherung von Flüssigkeiten, insbesondere von in Flüssigkeiten gelösten Gasen, wird in der DD-PS 26.531 beschrieben*
Hier wird mit einer Zementmischung, die große Anteile von Kieselgur enthält, eine hohe Porosität erzielt« Brennen von Schaumbeton oder anderer keramischer Massen mit Porenbeton, Bimskies, Kieselgur oder Infusarienerde führt nach der DD-PS 2.832 zu einem Material mit hohem Wasseraufnahmevermögen, Gemische aus Schamotte, Quarz, Natriumchlorid, Magnesiumstearat, Sulfitablauge und Wasserglas, die anschließend zu Formungen verpreßt werden, weisen nach der DD-PS 52.301 eine hohe Porosität auf» Granulierter Harnstoff-Formaldahyd-Schaurastoff,
der anorganische Füllstoffe bis zu 90 VpI.-% wie Kies/ Splitt, Talk, Glimmer u. a. enthält/wird in der OP-PS 55-125«132 als saugfähige Masse beschrieben. In den genannten Patentschriften zur Herstellung von porösen Massen ist zu erkennen, daß die porösen Massen sehr hohe Schüttgewichte aufweisen· Für bestimmte Anwendungsgebiete sind poröse Massen mit hohem Schüttgewicht und damit erhöhter Geschlossenzelligkeit des Systems nur begrenzt einsetzbar·
Ziel der Erfindung ist es, universell verwendbare poröse Massen mit chemischer Indifferenz, insbesondere gegen Säuren, Alkalien, Salzlösungen, Lösungsmitteln, Oxidations- und Reduktionsmitteln und hoher Temperaturbeständigkeit bis max β 473 K in einem einfachen Verfahren herzustellen.
Bezüglich der physikalischen und morphologischen Eigenschaften des Einzelkorns stehen Forderungen, wie möglichst geringes Schüttgewicht der Grundsubstanz, großes Hohlraumvolumen, kombinierte Mikro- und Makroporosität, Formstabilität/große Festigkeit, insbesondere Zerreibfestigkeit und eine gute Benetzbarkeit· Weiterhin steht bei der Auswahl der Eignung der porösen Massen die Raumstabilität der Schüttung oder Packung und die richtig gewählte absolute Korngröße mit zur Entscheidung.
Ausgehend von den aufgezeigten Mängeln der bekannten Lösungen, insbesondere die vorwiegende Geschlossenzelligkeit der bekannten Produkte, soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe weitestgehend offenzellige Materialstruktur erreicht werden. HoheOffenzeiligkeit bedeutet hohe Porosität und damit großes Hohlraumvolumen, woraus auch ein hohes Wasseraufnahme-
und WasserhalteversBögon resultiert« Aufgabe der Erfindung ist es sorait, ein Verfahren zur Herstellung von porösen Massen mit den gewünschten Eigenschaften zu entwickeln, welches in hohem Maße von leicht verfügbarem billigem Füllmaterial ausgeht, das fest in den Trägerstoff eingebunden werden soll. Flü9sigkeits8aug®nda porös© Massen mit sehr hohen Aufnahmevermögen und günstigem Porenraumverhältnis über längere Zeit erhält raan, indem man Harnstoff«Formaldehyd-Vorkondonsat mit einer Härtezeit< 200 see· mit anorganischem und/oder organischem .Füllmaterial einzeln oder in der Kombination bis 60 G@w»-% mischt und aushärtet.
Als anorganisches Material sind z; B. Kies* Splitt, Talk, Glimmer, Kaolin, Dolomit, Metallpulver, Qfenschlacken und als organisches Material Polystyrolflocken, Harnstoff»Formaldehyd-Schaumstoffgranulat geeignet· Die Härtung der so erhaltenen Lösungen wird mittels Härter bzw· Katalysatoren in Gegenwart eines Schaumstabilisators, Plastifikator und eines Schaumbildners im Gemisch als wässrige Lösung durch intensives Aufrühren bzw. Aufblasen mittels Stickstoff, Kohlendioxid oder Luft erzielt· Nach der Härtung uiid Trocknung erfolgt die Zerkleinerung zu Korngrößen <20 ram.
Als Härter bzw« Katalysator benutzt man Phosphor-und/oder Essigsäure (l-2%ig) zur Einstellung eines pH-Wertes von<6, als Schaumbildner dienen aromatische Ester der Sulfonsäuren und als Plastifikator und Stabilisator Polyäthylen- oder Polypropylenglykol und Polyvinylalkohol· . .. ,. -.. .. .... '..-.. .' . . .- .:.·· :..·· ; ' Zur weiteren Senkung der Schüttgewichte ist eine Erwärmung der Komponenten Harzvorkondensat., Schautalösung und Füllmaterial auf 293 bis 363 K möglich.
1OG bis 150 Masseteile Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat mit einem Festharzgehalt von 30 - 35 Gew«-% und einer Härtezeit von <200 see· werden mit 40 bis 60 Masseteilen Phosphorofenschlacke mit einer Körnung<2,5 mm und einer Dichte von<3 000 m kg intensiv verrührt. Unter ständigem Rühren werden 10 bis 20 Masseteile Schaumlösung mit einem Härtergehalt von » 4 % und einem, Schäümmittelgehalt von = 4 %, 1 bis 5 Masseteile Polyvinylalkohol und 1 bis 5 Masseteile Härter bzw. KataIysator zugegeben.
Die Aushärtung des Systems erfolgt bei einem pH-Wert<:6 und einer Verfestigungszeit von 2 bis 10 min. Nach dieser Rezeptur hergestellte poröse Masse zeigt folgende Kennwerte:
. Dichte 1 450 bis 1 480 m"3 kg,
.Schüttgewicht 400 bis 500 m""3 kg
• Wasseraufnahmevermögen bei 293 K unter
eine Porosität von 50 VoI.-%
. Wasserhaltevermögen nach 7 Tagen von max. 90 VoI.-% bei 293 K unter Normal- auf 40 Vol.-%, bezogen auf die bedingungen Porosität von 50 VoI,-%
Die Härtezeit des Harnstoff-Formaldshyd-Vorkondensates wurde wie folgt bestimmt: (Koagulationsverfahren) 10 ml des zu untersuchenden Vorkondensates (2Θ3 K) wird in ein einseitig verschlossenes Glasröhrchen gegeben und 1 ml Phosphorsäure mit einer Konzentration von 430 g H3P04/l zugesetzt. Unter ständigem langsamen Umschwenken des Röhrchens wird die Zeit von der Vermischung bis zum Koagulieren des Vorkondensates gestoppt, (see.)
'· '.. — 5 —x ''·'' '"
iOO bis 150 Masseteile Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat mit einem Festharzgehalt von 30 bis 35 Gew.-% und einer Härtezeit von <200 see· werden mit 40 bis 60 Masseteilen Kies mit einer Körnung<2,5 rom intensiv verrührt« ' : . · '' '. '. ' ' .-; ; · J: " ' 'Unter ständigem Rühren werden bis maximal 0,5 Masseteile Harnstpff-Forraaldehyd-Schaumstoffgranulat, 1 bis 5 Masseteile Hexantriol und/oder Glykol, 1 bis Masseteile Polyvinylalkohol, 10 bis 20 Masseteile Schaumlösung mit einem Härtergehalt von "=4 % und einem Schaummittelgehalt von = 4 % und 5 bis 10 Masseteile Härter bzw. Katalysator zugesetzt· Das System härtet bei einem pH-Wert<6 und einer Härtezeit von 2 bis 10 min aus· ;
Nach dieser Rezeptur hergestellte poröse Masse zeigt folgende Kennwerte:
. Dichte 1 350 bis 1 450 m "3 kg. Schüttgewicht 400 bis 450 m~3 kg
, Wasseraufnahmevermögen bei 293 K 85 bis 92 Vol.-%, bezogen unter Normalbedingungen auf eine Porosität von
55 VoI.-%
. Wasserhaltevermögen
bei 293 K unter Nach 7 Tagen von max. Normalbedingungen 92 Vol.-% auf 35 Vol.-%, bezogen auf eine Porosität von 55 VoI·-%
Die hohe Wasseraufnahme von 80 bis 92 Vol.-%, bezogen auf eine Porosität von 50 bis 55 Vol.-%, weist auf einen hohen Grad der Offenzelligkeit des Systems hin·
Claims (1)
- Erfindungsan spruchPunkt 1 . .; '.. ' .// ; :/. ' " : :' ' :Verfahren zur Herstellung von porösen Massen auf Basis von Harnstoff-Formaldehydschaumstoff, gekennzeichnet dadurch« daß man Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat mit einer Härtezeit <200 see mit anorganischen und/oder organischen Füllstoffen bis zu 60 Gew.-% gesamt, einzeln oder in der Kombination mischt und durch Zusatz von Härter bzw· Katalysator in Gegenwart von Schaumbildnern, Schaumstabilisatoren und Plastifikatoren bei einem pH-Wert<6 und Temperaturen zwischen 293 und 363 K unter intensiver Vermischung gegebenenfalls unter Aufblasen mittels Treibgas aushärtet·Punkt 2Verfahren zur Herstellung von porösen Massen gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Füllstoffe Kies, Splitt, Talk, Glimmer, Kaolin, Dolomit, Metallpulver, Ofenschlacke, insbesondere Phosphorofenschlacke, Polystyrolflocken, Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffgranulat eingesetzt werden.Punkt 3Verfahren zur Herstellung von porösen Massen gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Schaumbildner eine wäßrige Lösung eines Schaummittels auf Sulfonatbasis mit einer Schaummittelkonzentration von ca. =4 % und eines Härter- bzw. Katalysatorengehaltes von = 4 %, als Plastifikator, vorzugsweise Glykol, als Schaumstabilisator vorzugsweise Polyvinylalkohol und als Härter bzw. Katalysator vorzugsweise Phosphorsäure eingesetzt werden.Punkt 4Verfahren zur Herstellung von porösen Massen gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß nach der Härtung und Trocknung auf eine Korngröße von 3 - Q mm gebrochen wird. . ' .-' ' . : . ' · .
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2718735A1 (fr) * | 1994-04-19 | 1995-10-20 | Ceca Sa | Granulats absorbants à base de Kieselguhr, leur préparation et leur application notamment comme supports horticoles. |
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1983
- 1983-10-05 DD DD25542183A patent/DD217795A1/de not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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