DE3535031A1 - Ausgeflockte mineralische stoffe und daraus hergestellte wasserbestaendige produkte - Google Patents

Ausgeflockte mineralische stoffe und daraus hergestellte wasserbestaendige produkte

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DE3535031A1
DE3535031A1 DE19853535031 DE3535031A DE3535031A1 DE 3535031 A1 DE3535031 A1 DE 3535031A1 DE 19853535031 DE19853535031 DE 19853535031 DE 3535031 A DE3535031 A DE 3535031A DE 3535031 A1 DE3535031 A1 DE 3535031A1
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Thomas Michael Lancaster Pa. Tymon
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Armstrong World Industries Inc
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Description

AÜSGEFLOCKTE MINERALISCHE STOFFE UND DARAUS HERGESTELLTE WASSERBESTÄNDIGE PRODUKTE
Bekannt ist, daß Nichtasbestpapiere und/oder -bahnen aus in Wasser quellbaren anorganischen Stoffen, insbesondere gequollenen Silikagelen hergestellt werden können. So z.B. wird in der US-PS 4 239 519 die Herstellung anorganischer, Kristalle enthaltender, gelierbarer, in Wasser quellender Blattsilikate und bestimmter daraus hergestellter Produkte, wie Papier, Fasern, Filme, Platten und Beschichtungen beschrieben. Diese Nichtasbestpapiere und/oder -bahnen zeigen eine gute Hochtemperaturbeständigkeit und eine hohe chemische Beständigkeit. Da zur Herstelllung dieser Produkte außerdem keine Asbestfasern verwendet werden, sind sie auch frei von dem mit asbesthaltigen Produkten verbundenen Gesundheitsrisiko.
Die US-PS 4 239 519 beschreibt ein dreistufiges Verfahren zur Herstellung von für die Produktion der angeführten Papiere und Bahnen verwendbaren gelierbaren Silikate, das darin besteht, daß man
(a) einen vollständig oder vorwiegend kristallinen Körper formt, der Kristalle enthält, die im wesentlichen aus in Wasser quellendem Lithium- und/oder Natrium-Glimmer bestehen, ausgewählt aus der Gruppe Fluorhectorit, •Hydroxylhectorit, Borfluorphlogopit, Fluorphlogopit, Hydroxylborphlogopit und festen Lösungen davon bzw. festen Lösungen davon und anderen strukturell verträglichen Mineralen, ausgewählt aus der Gruppe Talk, Fluortalk, Polylithionit, Fluorpolylithionit, Phlogopit und Fluorphlogopit,
-ι
(b) den Körper mit einer polaren Flüssigkeit, gewöhnlich Wasser, zur Quellung und zum Zerfall des Körpers unter Bildung eines Gels kontaktiert und
(c) das Verhältnis von Feststoff zu Flüssigkeit des
Gels je nach dem Verwendungszweck auf einen gewünschten Wert einstellt.
Die bevorzugten kristallinen Ausgangsprodukte sind glaskeramische Stoffe. Diese werden mit Stoffen mit großen Kationen, d.h. mit einem lonenradius über dem von Lithium in Kontakt gebracht, wodurch es zu einer Makroausflockung des Gels und zu einer Ionenaustauschreaktion zwischen den großen Kationen und den Li - und/ oder Na -Ionen der Kristallzwischenschicht kommt.
Die US-PS'en 3 325 340 und 3 454 917 beschreiben die Herstellung wässeriger Dispersionen von Vermiculit-KristalIflocken, die durch die Zufuhr von Zwischengitterionen, und zwar von (1) Alkylammoniumkationen mit 3 bis 6 C-Atomen in jeder Kohlenstoffgruppe wie Methylbutyl ammonium, η-Butylammonium, Propylammonium und isο-Amy1ammonium und (2) der kationischen Form von Aminosäuren wie Lysin und Ornithin und/oder (3) Lithium gequollen sind.
Obwohl die nach den bekannten Verfahren hergestellten Produkte, wie Papiere, Bahnen und Filme, ausgezeichnete 5 Wärmebeständigkeit zeigen und für eine Vielzahl von Verwendungszwecken überaus nützlich sind, wurde gefunden, daß sie eine gewisse Wasserempfindlichkeit zeigen, die in einem beträchtlichen Festigkeitsverlust und in einer allgemeinen Verschlechterung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften zum Ausdruck kommt, wenn die
Produkte hoher Feuchtigkeit ausgesetzt oder in Wasser oder andere polare Flüssigkeiten getaucht werden. Durch diese Wasserempfindlichkeit wird die Verwendbarkeit dieser Produkte für bestimmte Zwecke, wie z.B. als Kopf- bzw. Druckdichtungen, elektrische Isolatoren, Schutzbeschichtungen gegenüber Umwelteinflüssen und abwaschbare und gegenüber Umwelteinflüssen beständige Baustoffe entsprechend eingeschränkt.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß aus einem gequollenen, ausgeflockten Schichtsilikagel, bereitet durch Verwendung von austauschbaren Kationen, ausgewählt aus der Gruppe der Guanidinderivate, hochtemperatur-, feuer- und wasserbeständige Nichtasbest-Produkte wie Bahnen, Papiere, Platten, Filme, Fasern und Be-Schichtungen hergestellt werden können. Diese zeigen im allgemeinen überraschenderweise weit bessere Ergebnisse bei Zug- und Durchstoßfestigkeitstests an feuchten Produkten als Stoffe, die unter Verwendung bekannter austauschbarer Kationen hergestellt wurden. Ferner zeigen die erfindungsgemäßen Produkte im allgemeinen bessere elektrische und mechanische Eigenschaften als die nach den bekannten Verfahren hergestellten.
Was die Wärmebeständigkeit betrifft, so sind die erfindungsgemäßen Produkte gegenüber Temperaturen von ca. 350 bis 400°C absolut beständig und sind bis zu einer Temperatur von ca.. 8000C gefügebeständig.
Die erfindungsgemäßen Produkte und ausgeflockten Mineralsuspensionen werden nach einer Ausführungsform unter Verwendung eines in Wasser quellenden Silikats mit einer Durchschnitts!.adung pro Struktureinheit von ca. -0,5 bis ca. -1 und mit austauschbaren Zwischengitterkationen,
welche die Quellung begünstigen, als Ausgangsmaterial hergestellt. Die Wahl der konkreten austauschbaren Kationen im Ausgangsmaterial hängt von dem zu verwendenden Silikat ab. Wird z.B. ein entsprechend dem Verfahren der US-PS 4 239 519 hergestelltes synthetisches gelierbares Silkat als Ausgangsmaterial verwendet, so sind die austauschbaren Kationen im allgemeinen Li und/oder Na -Ionen. Wird eine z.B. nach US-PS 3 325 340 hergestellte natürliche Vermiculitdispersion verwendet, umfassen die austauschbaren Kationen im allgemeinen Alkylammoniumkationen und die anderen in der US-PS 3 325 340 angegebenen Kationen. Das Silikat, gleichgültig ob synthetischer oder natürlicher Herkunft, hat im allgemeinen das Aussehen dünner Schuppen, die Scheiben-, Streifen- und/oder Bandform aufweisen. Die Schuppen haben gewöhnlich eine Länge von ca. 500 bis 100.000 8, vorzugsweise 5.000 bis 100.000 S, eine Breite von 500 bis 100.000 8 und eine Dicke von weniger als 100 A. Der Ausdruck "Ladung pro Struktureinheit" bezieht sich auf die durchschnittliche Ladungsdichte, wie sie von G. Lagaly und A. Weiss in "Determination of Layer Charge in Mica-Type Layer Silicates", Proceedings of International Clay Conference, 61-80 (1969) und G. Lagaly, in "Characterization of Clays by Organic compounds", Clay Minerals, 16, 1-21 (1981) angegeben wird.
Das Ausgangssilikat kann entsprechend der oben erwähnten Verfahren gemäß den US-PS'en 4 239 519, 3 325 340 oder 3 434 917 oder nach anderen Verfahren hergestellt werden, die Schichtstoffe mit voneinander getrennten Schichten mit einer Ladungsdichte innerhalb des gewünschten Bereichs ergeben.
Danach wird das Silikat mit einer Quelle wenigstens einer Art von guanidinderivierten Kationen kontaktiert, um auf diese Weise eine Ionenaustauschreaktion zwischen den Kationen und den Zwischengitterionen zu erzielen. Diese Reaktion kann zwischen den Kationen und dem Silikatmaterial durchgeführt werden, wodurch ein Flockulat gebildet wird, das dann zur Formung der erfindungsgemäßen Produkte verwendet wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Ausgangssilikat unmittelbar zum Produkt geformt werden, wie z.B. zu Lithiumfluorhectoritfasern oder -filmen unter Anwendung der Verfahren nach ÜS-PS 4 239 519, wonach das Produkt unter Verwendung von guanidinderi-
■ vierten Kationen einer kationischen Austauschreaktion unterzogen wird, wie z.B. durch Eintauchen des Produktes in eine Lösung von guanidinderivierten Kationen. Die Ionenaustauschreaktion kann auf diese Weise in situ während der Formung des Produktes durchgeführt werden.
Die austauschbaren Kationen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, leiten sich von Verbindungen der Formel
ab, worin R, R, und R_ ausgewählt sind aus -NH^ und -CH- , mit der Maßgabe, daß mindestens zwei von R, R1 und R„ -NEL· sind, und ferner, worin ein oder mehrere Wasserstoffatome von R, R, und/oder R~ durch Substituenten wie C, -C^-Alkyl, C, -C^-Alkenyl , C, -C-Alkinyl ersetzt werden können und worin eine oder mehrere Gruppen von zwei derartigen Substituenten zusammen Ringe bilden können, die gegebenenfalls .aromatisch sein können.
- 11 -
Die erfindungsgemäßen ausgeflockten Mineralsuspensionen werden z.B. durch Umsetzung - im allgemeinen unter Rühren - eines geeigneten Silikagels mit einer Quelle von von Guanidinverbindungen der angeführten Formel abgeleiteten austauschbaren Kationen bereitet, um zwischen den guanidinderivierten Kationen und den Zwischengitterkationen im Silikagel eine Austauschreaktion durchzuführen, wodurch man ausgetauschtes Makroflockulat erhält. Sind z.B. die gewählten austauschbaren Kationen Guanidium oder Melaminium, wird das Silikat mit dem entsprechenden Hydrochlorid umgesetzt.
Wie oben ausgeführt, können bei der kationischen Austauschreaktion eine oder mehrere von Verbindungen der genannten Formel abgeleitete austauschbare Kationen verwendet werden. Da die verschiedenen Kationen ein Flockulat und gegebenenfalls auch Endprodukte mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften ergeben, sind die konkreten Kationen bzw. ihre Kombination je nach dem gewünschten Endverwendungszweck zu wählen.
Die ausgeflockte Mineralsuspension wird zur Bildung der gewünschten Endprodukte verwendet. Die einzelnen Stufen der konkreten Behandlung des Flockulats hängen vom zu formenden Produkt ab. Gilt es, die erfindungsgemäßen Produkte in Form von Bahnen herzustellen, wird das er-haltene ausgetauschte Flockulat mit ausreichender Schergeschwindigkeit gerührt, wodurch man eine Teilchengrößenverteilung erhält, die zu einer geeigneten Teilchenpackung bei der Formung der Bahn führt. Danach wird das Flockulat gegebenenfalls zur Entfernung einer etwaigen überschüssigen Salzlösung gewaschen, wonach die Konsistenz der ausgeflockten Aufschlämmung auf ca. 0,75 bis ca. 2 % Feststoffe eingestellt wird. Zur
besseren Entwässerung auf einem Maschinensieb können der Aufschlämmung ca. 0,1 bis ca. 1 %, vorzugsweise 0,2 bis 0,3 %, bezogen auf die Flockulatfeststoffe, Polyelektrolytflockulierungsmittel zugesetzt werden. Ein Beispiel für ein geeignetes Polyelektrolytflockulierungsmittel ist Polymin P, ein Warenzeichen der Firma BASF für ein Polyethylenimin.
Diese Aufschlämmung wird dann auf eine Papiermaschine aufgegeben, wo sie durch freie Entwässerung und/oder Vakuumentwässerung entwässert wird und schließlich abgepreßt und auf Trommeltrocknern getrocknet wird. Die auf diese Weise erhaltene Bahn kann z.B. für Dichtungen und dergleichen verwendet werden.
Gegebenenfalls können je nach dem Endverwendungszweck der ausgeflockten Mineralsuspension zusätzliche inerte Stoffe zugesetzt werden. So z.B. können dem Flockulat zur Verbesserung des Entwässerungsgrades und zur Gewährleistung eines Endproduktes mit erhöhter Festigkeit und/oder Handhabung ein oder mehrere Faserstoffe aus der Gruppe der natürlichen oder synthetischen organischen oder anorganischen Fasern zugesetzt werden. Sind z.B. die gewünschten Endprodukte Dichtungen, sind die zu wählenden Fasern Cellulose, Glas und/oder Kevlar-Fasern (ein Warenzeichen der Firma DuPont für eine aromatische Polyamidfaser). Zusätzlich können dem Flockulat zur Erzielung eines Produktes mit erhöhter Festigkeit Latex oder 'andere Bindemittel zugesetzt werden.
V,"ird die kationische Austauschreaktion unmittelbar an einem aus dem Silikatausgangsmaterial geformten Produkt durchgeführt, werden· der Aufschlämmung des Aus-
gangsmaterials vor der Bildung des Produktes und natürlich vor der nachfolgenden kationischen Austauschreaktion beliebige gewünschte zusätzliche Inertstoffe zugesetzt.
Der Ausdruck "wasserbeständig" bedeutet hier nicht, daß die erfindungsgemäßen Produkte wasserfest oder vollständig wasserundurchlässig sind. Der Ausdruck bedeutet, daß die Stoffe bei Wassereinwirkung im wesentlichen keine Qualitätsminderung erfahren, zumindest was ihre Zug- und Durchstoßfestigkeit betrifft.
In den nachfolgenden Beispielen ist das verwendete Ausgangsmaterial, wenn nichts anderes angegeben, Lithiumfluorhectorit, hergestellt nach den Verfahren gemäß US-PS 4 239 519.
Beispiel 1
Dieses Beispiel illustriert ein Verfahren zur Herstellung eines mit Guanidinium ausgetauschten ausgeflockten Fluorhectoritsilikats und einer daraus geformten Bahn.
Bereitet wird eine Aufschlämmung aus Guanidiniumfluorhectorit durch Zugabe von 475 g einer 10%-igen Dispersion von Lithiumfluorhectorit zu 1,4 1 lN-Guanidinhydrochloridlösung. Danach wird die Aufschlämmung zur Verminderung der Teilchengröße des Flockulats in einem 5 Mixer mit hoher Schergeschwindigkeit gerührt, dann gewaschen, auf den Wassergehalt hin analysiert und verdünnt, bis man eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 2 % erhält. Danach wird die Aufschlämmung auf ein Handpreßwerkzeug zur Formung einer Bahn der
Firma Williams Apparatus Co. 29,21 χ 29,21 cm (11,5 " χ 11,5 ") aufgegeben und entwässert. Dann wird die erhaltene Bahn naß verpreßt und auf einem Trommeltrockner getrocknet. Die Bahn weist hohe Biegsamkeit auf und zeigt beim Dichtungstest gutes Abdichtverhalten.
Beispiel 2
Dieses Beispiel illustriert ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Filmen mit kationischem Austausch in situ.
Gemäß den in der US-PS 4 239 519 angegebenen Verfahren wird eine gelierte Lithiumfluorhectoritdispersion mit einem Feststoffgehalt von 10 % bereitet. Danach wird mit Hilfe eines 0,11 mm (4,5 mil)-Byrd-Applikators mit einer Breite von 12,7 cm auf einer Glasplatte ein 0,11 mir. (4,5 mil) dicker nasser Film der Dispersion aufgezogen. Dann wird die Glasplatte mit dem darauf haftenden Film in eine Guanidiniumhydrochloridlösung (0,25 M) getaucht, um einen Kationenaustausch zwischen den Guanidiniumkationen und den Zwischenschichtkationen des Fluorhectorits zu bewirken. Auf dem Film bildet sich dadurch augenblicklich ein Häutchen, das anzeigt, daß der Austausch stattgefunden hat. Nach 10 Minuten wird der Film von der Platte entfernt, zur Entfernung der Restsalze in deionisiertem Wasser gewaschen und getrocknet. Der Film zeigt eine hohe Biegsamkeit und ein hohes Vermögen, die Festigkeit im feuchten Zustand beizubehalten.
Beispiele 3 bis 9
Für jedes dieser Beispiele wurde das Verfahren nach Beispiel 2 im wesentlichen wiederholt, nur daß zur Bildung des entsprechenden Films die nachfolgend angegebenen aus-
tauschbaren Kationen verwendet wurden. In Beispiel 7 wurde eine 0,1 N Lösung Melaminhydrochlorid verwendet, in allen anderen Beispielen eine 0,25 N Lösung der jeweiligen austauschbaren Quelle:
Beispiel: Austauschbares Kation
3 Diaminoguanidinhydrochlorid
4 Aminoguanidinhydrochlorid
5 Tetramethylguanidinhydrochlorid
6 Methylguanidinhydrochlorid 7 Melaminhydrochlorid
8 2,6-Diaminopyridinhydrochlorid
9 2-Aminopyridinhydrochlorid
Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Diese Vergleichsbeispiele illustrieren Fluorhectoritfilme, die mit verschiedenen bekannten austauschbaren Kationen hergestellt worden sind. 0,11 mm (4,5 mil) dicke Filme von Kaliumfluorhectorit (KFH) und Ammoniumfluorhectorit (NH4FH) werden getrennt hergestellt nach dem in der US-PS 4 239 519 angegebenen Verfahren. Dann wird sowohl aus der KFH-Aufschlämmung als auch der NH4FH-AUfschlämmung ein Film gegossen. Danach wird nach Beispiel 2 ein Kymene-Fluorhectoritfilm (Kymene ist ein Warenzeichen der Firma Hercules, Inc. für ein kationisches Polyamid-epichlorhydrinharz) hergestellt, nur daß eine 3,0%-ige Kymene-Lösung verwendet wird und der Lithiumfluorhectoritfilm in die Kymenelösung zwei Stunden lang eingetaucht wird, bis der erhaltene ausgetauschte Film so weit selbsttragend ist, daß er von der Glasplatte entfernt werden kann. Diese Filme werden dann zusammen mit den in Beispiel 2 bis 9 hergestellten
Filmen einem Zug- und Durchstoßfestigkeitstest unterzogen, wobei diese Tests folgendermaßen durchgeführt werden:
Messung der Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit im trockenen Zustand wird mit einer Haltevorrichtung (Instron) mit einem Klauenabstand von 3,81 cm und bei einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 0,51 cm/min durchgeführt. Die Naßfestigkeitsmessung wird so durchgeführt, daß man wassergesättigte Schwämme mit beiden Seiten der Filmprobe 10 see lang in Kontakt bringt, wobei die Probe unmittelbar vor der Durchführung des Festigkeitstests in die Klauen der Haltevorrichtung eingespannt wird.
Messung der Durchstoßfestigkeit
Eine Filmprobe wird in eine Haltevorrichtung fest eingespannt. Danach wird senkrecht zur Oberfläche des Films ein diesen berührender Stift angeordnet und mit zunehmendem Gewicht belastet, bis der Stift den Film durchdringt. Beim Naßtest wird der Film in der Haltevorrichtung in deionisiertes Wasser 10 see lang eingetaucht, wobei der Durchstoßfestigkeitstest augenblicklich durchgeführt wird.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:
Tabelle
Film Zugfestig- Durch6toßfenach Austauschbares keit, MPa stigkeit, g/mm Bei- Kation (psi)
^yie trocken naß trocken
naß
2 Guanidinium 98,42 63,27 7.100 4.600
(14.000) (9.000)
3 Diaminoguanidinium 91,39 77,33 14.000 4.200 (13.00O)(ILOOO)
4 Aminoguanidinium 91,39 77,33 8.900 3.500
(13.00O)(ILOOO)
5 Tetramethylguani- 77,33 77,33 13.000 4.400 dinium (11.000)(11.000)
6 Methylguanidinium 36,56 19,68 6.600 3.400
(5.200) (2.800)
7 Melaminium 133,57 140,60 10.000 3.300
(19.000)(20.000)
8 2,6-Diaminopyridin 91,39 37,26 7.900 3.600 (protonisiert) (13.000) (5.300)
9 2-Aminopyridin 77,33 49,21 7.800 3.600 (protonisiert) (11.000) (7.000)
Vergleichsbeispiel
Nr.
1 Kymene 49,21 18,98 900 260
(protonisiert) (7.000) (2.700)
2 Ammonium 23,19 9,84 3.500 680
(3.300) (1.400)
3 Kalium 7,73 1,41 3.300 440 (1.100) (200)
Die Testergebnisse zeigen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Filme erheblich höhere Naßzugfestigkeit und/oder Naßdurchstoßfestigkeit zeigen
als die bekannten Zusammensetzungen.
Feuer- und Rauchbeständigkeit
Ein nach Beispiel 2 hergestellter Film wird nach der Trocknung einem Feuer- und Rauchbeständigkeitstest entsprechend den Verfahren nach ASTM-E-662-79 unterzogen. Es werden drei getrennte Tests durchgeführt. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefaßt. Die Zahlenwerte entsprechen der maximalen optischen Dichte, wie in N.B.S. Technical Note # 708 angegeben.
Test Flammbildung Schwelen
Nr. DM Corr DM Corr
1 2 0
2 1 0
3 10
Elektrische Eigenschaften
Die Filme nach Beispiel 2 und 7 und gemäß Vergleichsbeispiel 3 werden nach der Trocknung auf ihre Durchschlagsfestigkeit hin nach der Methodik von ASTM D149 getestet.
Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefaßt:
Film nach Durchschlagsfestigkeit, v/mjri
Beispiel 2 Beispiel 7 Vergleichsbeispiel 3
Vergleichsbeispiele 4 und 5
Diese Beispiele illustrieren die Verwendung von Silikatstoffen als Ausgangsmaterial, die in ihrer Ladung pro Struktureinheit und in ihren physikalischen Meß-
127 ,00 (5 .000 v/mil)
228 ,60 (9 .000 v/mil)
74 ,17 (2 .920 v/mil)
ergebnissen außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs liegen.
Für das Vergleichsbeispiel 4 wird aus dem aus dem Tonminerallager der Firma Clay Minerals Society, Bloomington, Indiana, stammenden natürlichen Hectorit eine 10%-ige wässerige Dispersion bereitet. Für Vergleichsbeispiel 5 wird aus einem aus derselben Quelle stammenden Natriummontmorillonit eine 10%-ige wässerige Dispersion bereitet. In jedem Beispiel wird unter Verwendung der in Beispiel 2 angegebenen Verfahren ein Film aufgezogen. Die Glasplatten werden dann 10 Minuten lang in eine 0,2 5 M-Guanidinhydrochloridlösung getaucht. In beiden Fällen erhält man keinen zusammenhängenden Film.
Beispiel 10
Dieses Beispiel illustriert ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Films unter Verwendung eines Vermiculit-Ausgangsmaterials:
Eine nach den in der US-PS 3 325 340 angegebenen Verfahren bereitete, 10 % Feststoff enthaltende Suspension von n-Butylammoniumvermiculit wird nach dem in Beispiel 2 angegebenen Verfahren auf eine Glasplatte gegossen. Danach wird diese zusammen mit dem darauf haftenden Film 10 Minuten lang in eine 0,25 M-Guanidiniumhydrochloridlösung getaucht. Dann wird der erhaltene Film von der Platte abgezogen, gewaschen und getrocknet.
Der Film zeigt Festigkeit im feuchten Zustand im Zug- und Durchschlagsfestigkeitstest, was bei einem vergleichbaren nichtausgetauschten Vermiculitfilm nicht der Fall ist.
Beispiel 11
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung von Fasern unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine 15% Feststoff enthaltende Lithiumfluorhectoritsuspension, die wie oben ausgeführt hergestellt wurde, wird durch eine Nadel mit einer 0,28 mm (11 mil)-Düse in eine 2N-Guanidinhydrochloridlösung extrudiert. Dann wird die extrudierte Faser mit Hilfe eines porösen Bandes in ein zweites Bad mit 2N-Guanidinhydrochlorid befördert. Die auf diese Weise hergestellten Fasern werden durch Eintauchen in deionisiertes Wasser gewaschen und getrocknet. Die erhaltene Faser erweist sich als fest und biegsam.

Claims (1)

  1. ARMSTRONG WORLD INDUSTRIES INC.
    1. Oktober 1985 DEAA-32971.5
    AUSGEFLOCKTE MINERALISCHE STOFFE UND DARAUS HERGESTELLTE WASSERBESTÄNDIGE PRODUKTE
    Patentansprüche
    1. Ausgeflockter mineralischer Stoff, dadurch gekennzeichnet , daß er ein gequollenes Schichtsilikagel mit einer durchschnittlichen Ladung pro Struktureinheit von ca. -0,5 bis ca. -1 ist, das wenigstens einige Guanidinderivate darstellende Zwischengitterkationen enthält.
    2. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Silikat synthetisch hergestellt wurde.
    : 3. Stoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Silikat dadurch hergestellt wurde, daß man
    (1) einen Körper, der im wesentlichen aus Kristallen von in Wasser quellendem Glimmer mit den Zwischengitter-
    ν, F ü N E R Ξ B B I N GH-AU S FINCK £Λ
    PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNE YS
    MARIAHILFPLATZ 2 Λ 3, MÖNCHEN 9O q C 0 C Γ) Ο Λ
    POSTADRESSE: POSTFACH 9B O1 6O1 D-SOOO MÖNCHEN 95 O ü O O U O I
    kationen von Lithium und/oder Natrium besteht, wobei der Glimmer ausgewählt ist aus der Gruppe Fluorhectorit, Hydroxylhectorit, Borfluorphlogopit, Hydroxylborphlogopit und festen Lösungen davon bzw. festen Lösungen davon und anderen strukturell verträglichen Mineralen, ausgewählt aus der Gruppe Talk, Fluortalk, Polylithionit, Fluorpolylithionit, Phlogopit und Fluorphlogopit mit einer polaren Flüssigkeit solange kontaktiert, bis die Kristalle unter Bildung eines Gels quellen und
    (2) das so gebildete Gel zumindest mit einem kationischen Guanidinderivat kontaktiert, um auf diese Weise wenigstens zwischen einem Teil der Lithium- und/oder Nätriumkationen und wenigstens einem Teil der Guanidiriderivat-Kationen eine Ionenaustauschreaktion durchzuführen.
    4. Stoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kristalle Fluorhectorit sind.
    5. Stoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die polare Flüssigkeit Wasser ist.
    6. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat Vermiculit ist.
    7. Stoff nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Guanidinderivate darstellenden Zwischengitterkationen ausgewählt sind aus der Gruppe Diaminoguanidin-, Tetramethylguanidin-, Guanidin-, Aminoguanidin-, Methylguanidin-und Melaminderivate .
    8. Verfahren zur Herstellung eines geüockten minerali-
    sehen Stoffs, der zur Bildung eines nichtasbest-hochtemperatur- und wasserbeständigen Produktes verwendet werden kann, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein gequollenes Schichtsilikagel mit einer durchschnittlichen Ladung pro Struktureinheit von ca. -0,5 bis -1, das austauschbare Zwischengitterionen enthält, mit wenigstens einer Art von von Guanidin abgeleiteten Kationen kontaktiert, um auf diese Weise wenigstens zwischen einem Teil der austauschbaren Zwischengitterionen und wenigstens einem Teil der von Guanidin abgeleiteten Kationen eine Ionenaustauschreaktion durchzuführen.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichne t , daß das gelförmige Schichtsilikat ein synthetisches gelierbares Silikat ist und die Zwischengitterionen Li und/oder Na sind.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das synthetische Silikat dadurch hergestellt wird, daß man einen Körper, der im wesentlichen aus Kristallen eines in Wasser quellenden Glimmers, ausgewählt aus der Gruppe Fluorhectorit, Hydroxylhectorit, Borfluorphlogopit, Hydroxylborphlogopit und festen Lösungen davon bzw. festen Lösungen davon und anderen strukturell verträglichen Mineralen, ausgewählt aus der Gruppe Talk, Fluortalk, Polylithionit, Fluorpolylithionit, Phlogopit und Fluorphlogopit besteht, mit einer polaren Flüssigkeit solange kontaktiert, bis die Kristalle unter Bildung eines Gels quellen.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristalle Fluorhectorit sind.
    12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -
    zeichnet, daß die polare Flüssigkeit Wasser ist.
    13. Verfahren nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet , daß das Silikat Vermiculit und die Zwischengitterionen Alkylammoniumkationen, die kationische Form von Aminosäuren und/oder Li sind.
    14. Verfahren nach Anspruch 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß die von Guanidin abgeleiteten Kationen ausgewählt sind aus der Gruppe Diaminoguanidin-, Tetramethylguanidin-, Guanidin-, Aminoguanidin-, Methylguanidin- und Melaminderivate.
    15. Hochtemperatur- und wasserbeständiges Produkt, dadurch gekennzeichnet , daß dieses hergestellt ist aus einem gequollenen Schichtsilikat mit einer durchschnittlichen Ladung pro Struktureinheit von ca. -0,5 bis ca. -1, das wenigstens einige Guanidinderivate darstellende Zwischengitterkationen enthält.
    16. Produkt nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus einem Silikatflockulat hergestellt ist.
    17. Produkt nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß es eine Bahn darstellt.
    18. Produkt nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß es ein Fasermaterial ist.
    19. Produkt nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß es ein Film ist.
    20. Verfahren zur Herstellung eines hochtemperatur- und wasserbeständigen Silikatproduktes, dadurch g e k e η η zeichnet , daß man ein aus einem gelierbaren, in
    Wasser quellbaren Schichtsilikat mit einer Ladung pro Struktureinheit von ca. -0,5 bis ca. -1 und austauschbaren Zwischengitterionen hergestelltes Produkt mit wenigstens einer Art von von Guanidin derivierten Kationen kontaktiert, um auf diese Weise wenigstens zwischen einem Teil der von Guanidin abgeleiteten Kationen und wenigstens einem Teil der Zwischengitterionen eine Ionenaustauschreaktion durchzuführen.
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