DE69802416T2

DE69802416T2 - Schwammartiges material, dessen verfahren zur herstellung und anwendungen

Info

Publication number: DE69802416T2
Application number: DE69802416T
Authority: DE
Inventors: Gilles Argy; Andre Cheymol; Nicolas Garois; Jean Terrisse
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: CN1272049A; FR2767541B1; TR200000454T2; NO20000810L; EP1005285B1; ES2167930T3; DE69802416D1; HUP0003516A2; ATE208160T1; US6346557B1; AU9077198A; PL338860A1; CA2302815A1; BR9815595A; WO1999009877A1; NO20000810D0; FR2767541A1; JP2001513582A; EP1005285A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein schwammartiges Material, das Verfahren zu seiner Herstellung, sowie seine Anwendungen, insbesondere zur Herstellung von Schwämmen und Haushaltsartikeln wie Wisch- und Schabwerkzeugen, welche ein Schwammelement zum Reinigen von Oberflächen aufweisen.
Auf dem Gebiet der Haushaltspflege werden in erster Linie pflanzliche Schwämme auf der Basis von regenierter Cellulose sowie synthetische Schwämme eingesetzt, die in den meisten Fällen aus offenporigen Polyurethanschäumen bestehen.
Obgleich Schwämme auf der Grundlage von regenierter Cellulose im wesentlichen sehr zufriedenstellende Eigenschaften aufweisen, etwa im Hinblick auf Wasseraufnahme- und Wasserrückhaltevermögen, Wischeignung, Biegsamkeit, Elastizität, Druckfestigkeit, Wasser- und Detergenzienfestigkeit und Wärmefestigkeit, stellt ihre Herstellung dennoch vor gravierende Probleme.
Solche Schwämme werden nämlich durch Verfahren hergestellt, die darin bestehen, zuerst einmal Cellulose in einen Viscosezellstoff überzuführen, was durchgeführt wird mittels Überführen der Cellulose in ein Natriumsalz, Auflösen der auf diese Weise gebildeten Alkalicellulose mittels Schwefelkohlenstoff und Behandlung des resultierenden Cellulosexanthats mit Natronlauge. Daraufhin, nach dem Einbringen in den auf diese Weise hergestellten Viscosezellstoff von Verstärkungsfasern (Hanf, Leinen, Baumwolle usw.), Farbstoffen und Natriumsulfatkristallen, sowie Formgebung durch Formpressen oder Extrudieren, wird das Ganze einer Wärmebehandlung unterzogen, die es ermöglicht, die Viscose zu verfestigen, sie durch Verdampfen des Schwefelkohlenstoffs zu Cellulose zu regenerieren, und die Natriumsulfatkristalle zu erschmelzen, die bei ihrem Verschwinden stattdessen eine Vielzahl von Zellen hinterlassen.
Die Anwendung dieser Verfahren in einem großindustriellen Maßstab erfordert in Anbetracht der sehr korrosiven und toxischen Natur der von ihnen angewendeten Produkte sehr spezialisierte und kostspielige Anlagen sowohl im Hinblick auf Investitionen als auch Betriebskosten, ist trotz der Einrichtungen für den Umweltschutz, welche diese Anlagen aufweisen, und der Maßnahmen, die ergriffen werden, um Belastungen der Umwelt zu beschränken, stark umweltbelastend, und dies bei verhältnismäßig geringen Produktionsausbeuten.
Schwämme aus Polyurethanschäumen werden durch Herstellungsverfahren mit deutlich weniger Einschränkungen erhalten, die auf einer Kondensationsreaktion zwischen einem Polyol und einem Polyisocyanat in einer wäßrigen Phase basieren, weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie einen verhältnismäßig hydrophoben Charakter besitzen, der sich in sehr unzureichenden Benetzbarkeits-, Wasserrückhalte- und Wischeigenschaften ausdrückt, und zwar trotz der zahlreichen Behandlungen, die im Stand der Technik vorgeschlagen wurden, um Polyurethanschäume hydrophiler zu machen.
Es wurde des weiteren in der US-A-4,559,243 vorgeschlagen, schwammartige Strukturen in Form von Folien mit einer Dicke von mehreren Millimetern zu verwirklichen, indem ein Schaum bestehend aus einer Mischung aus einem Latex und hydrophilen Fasern vom Typ Cellulosefasern, Viscose oder auch Polyvinylalkohol auf einen Träger wie ein Gewebe, ein Vlies oder eine Plastikfolie aufgebracht wird, daraufhin das Ganze Wärmebehandlungen unterzogen wird, wodurch ein Koagulieren des Schaums und seine Stabilisierung als offenzellige Struktur mittels Trocknen und Vernetzung erzielt wird. Auch wenn die Herstellung dieser schwammartigen Strukturen wie bei Schwämmen aus Polyurethanschäumen nicht die Nachteile der Verfahren zur Herstellung der pflanzlichen Schwämme aufweist, so stellt sich dennoch heraus, daß diese Strukturen eine geringe Absorptionsfähigkeit besitzen, die das Interesse an ihnen beträchtlich einschränkt.
Die Anmelderin hat sich daher die Aufgabe gestellt, Schwämme zur Verfügung zu stellen, die alle erforderlichen Eigenschaften für eine Anwendung im Haushalt besitzen, und zwar insbesondere die Fähigzeit ein großes Wasservolumen aufzunehmen und das derart aufgenommene Wasser so lange zurückzuhalten, bis versucht wird, es durch Zusammendrücken mit der Hand wieder zu entfernen, sowie eine erhöhte Wischleistung, und deren Herstellung einfach umzusetzen ist, keine hohen industriellen Investitionen erfordert, weder Korrosionsprodukte noch toxische Produkte verwendet, frei von Auswirkungen auf die Umwelt ist, und dadurch gekennzeichnet sind, daß ihre Produktionsausbeuten wirtschaftlich von Interesse sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein schwammartiges Material, welches eine Mischung von Cellulosefasern und mindestens ein Elastomer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:
- eine Zellstruktur, die aus Zellen aufgebaut ist, deren Größe zwischen 0,1 und 10 mm liegt,
- eine Dichte von zwischen 0,03 und 0,1,
- ein Wasseraufnahmevermögen von mindestens gleich 750 Gew.-%, und
- ein Wasserrückhaltevermögen nach einem Auswringen von Hand von weniger als 100%.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "Wasseraufnahmevermögen" das in Prozent ausgedrückte Verhältnis zwischen der Masse von Wasser, die von dem schwammartigen Material aufgenommen werden kann, wenn dieses vollständig in ein Volumen Wasser eingetaucht ist, und der Trockenmasse dieses schwammartigen Materials; "wasserrückhaltevermögen" bedeutet das ebenfalls in Prozent ausgedrückte Verhältnis zwischen dem in dem schwammartigen Material zurückgehaltenen Wasser, nachdem dieses von Hand ausgewrungen wurde, und der Trockenmasse dieses schwammartigen Materials.
Die erfindungsgemäß nützlichen Cellulosefasern sind jegliche natürliche Cellulosefasern wie etwa Cellulosefasern von Holz (Nadel- oder Laubholz, gegebenenfalls gebleicht), Baumwolle-, Leinen-, Hanf-, Jute-, Sisalfasern, oder auch regenerierte Fasern von Hadern.
Es kann sich hierbei des weiteren um sowohl lange Fasern (d. h. Fasern mit einer Länge von mehr als 1 cm), kurze Fasern (mit einer Länge von weniger als 3 mm) oder Fasern mit einer mittleren Länge (von zwischen 3 mm und 1 cm) handeln, oder sie können auch aus einer Mischung von Fasern mit unterschiedlicher Länge zusammengesetzt sein. So wurden beispielsweise ausgezeichnete Ergebnisse unter Verwendung entweder von langen Cellulosefasern erzielt, die mittels Zerschneiden von Baumwollinterbahnen in Fetzen mit einer Seitenlänge von mehreren Zentimetern erhalten wurden, entweder für sich oder in Verbindung mit kurzen Cellulosefasern wie etwa den von der Fa. RETTEN- MAIER & SÖHNE unter der Handelsbezeichnung ARBOCELL® vertriebenen, die eine Länge von ca. 900 um besitzen, oder Cellulosefasern einer mittleren Länge, die ebenfalls durch Zerschneiden von Baumwollinterbahnen, jedoch in Fetzen mit einer im wesentlichen zwischen 8 mm und 1 cm liegenden Seitenlänge erhalten wurden.
Des weiteren können die erfindungsgemäß verwendbaren Cellulosefasern unabhängig von ihrer Länge vorteilhaft im voraus einer Behandlung unterzogen werden, die geeignet ist, ihre gegenseitige Verblockung bzw. Verwirrung im Inneren des Elastomers und somit ihre Adhäsion gegenüber diesem Elastomer zu begünstigen. Eine solche Behandlung kann beispielsweise in einem Zerfasern bestehen, d. h. einem mechanischen Rühren mit dem Effekt, daß Fibrillen an der Oberfläche der Fasern freigelegt werden, die es ihnen ermöglichen, sich ineinander zu verhaken, oder einer Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen, wodurch infolge der Induzierung von Reaktionsstellen auf der Faseroberfläche eine chemische Verhaken dieser Fasern ermöglicht wird. Als Beispiel für im Handel erhältliche Cellulosefasern, die eine Zerfaserung durchlaufen haben, sind die unter der Handelsbezeichnung LOYCELL® von der Fa. COURTAULDS CHEMICALS vertriebenen.
Das erfindungsgemäß nützliche Elastomer wiederum kann unter zahlreichen Elastomeren ausgewählt sein, solange diese Elastomere mit der Cellulose kompatibel sind und keinen ausgeprägten hydrophoben Charakter besitzen.
Das Elastomer wird vorteilhaft unter den Polybutadienkautschuken, Butadien-Styrol-Copolymeren, Butadien- Acrylnitril-Copolymeren (bzw. Nitrilkautschuken), Copolymeren und Terpolymeren von Ethylen und Propylen, Styrol- Butadien- oder Styrol-Isopren-Blockcopolymeren, Styrol- Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymeren, von Polyolefinen abgeleiteten thermoplastischen Elastomeren (wie etwa SANTOPRENE® der Fa. AES oder VEGAPRENE® der Fa. HUTCHIN- SON), Copolymeren von Octen und Ethylen (wie etwa den von der Fa. DU PONT DOW unter der Handelsbezeichnung ENGAGE® vertriebenen), Copolymeren von Ethylacrylat und weiteren Acrylaten wie Terpolymeren von Acrylat, Ethylen und Acrylsäure (wie etwa den von den Firmen DU PONT DE NEMOURS und EXXON unter der Bezeichnung VAMAC® bzw. ATX® 325 vertriebenen) oder Terpolymeren von Acrylat, Acrylnitril und Styrol (wie etwa SUNIGUM® der Fa. GOODYEAR), Polychloroprenen, chlorierten Polyethylenen sowie deren Mischungen ausgewählt.
Was des weiteren die erwähnten Polyolefinelastomere und insbesondere die Polybutadien-, Butadien-Styrol- und Butadien-Acrylonitrilkautschuke betrifft, so hat sich die Verwendung der carboxylierten Derivate dieser Elastomere als insbesondere vorteilhaft herausgestellt wegen ihrer Fähigkeit zur Bildung von Ionenbrücken zwischen den Carboxylfunktionen in Gegenwart von zwei- oder dreiwertigen Metallen wie Zink, Calcium oder Aluminium, wobei ein Netz dazu beiträgt, dem schwammartigen Material eine zufriedenstellende Kohäsion zu verleihen.
Erfindungsgemäß kann das schwammartiges Material zusätzlich zu den Cellulosefasern weitere Fasern umfassen, die in der Lage sind, im Inneren des elastomers als Verstärkung zu dienen und es entweder ermöglichen, die Kohäsion des schwammartigen Materials noch weiter zu erhöhen und somit seine mechanische Festigkeit, falls sich dies als nötig erweist, oder die für den Erhalt einer angemessenen Kohäsion erforderliche Menge an Elastomer zu verringern und somit den Herstellungspreis des Materials zu senken.
Beispielsweise sind als mögliche geeignete synthetische Fasern Polyamid-, Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyacrylnitril- und Polyvinylalkoholfasern zu nennen, und zwar unter der Voraussetzung, daß ungeachtet der chemischen Art der gewählten Fasern vorzugsweise Fasern verwendet werden, welche gleichzeitig eine ausreichende Zähigkeit für die Rolle als Verstärkungsfasern und eine ausreichende Biegsamkeit aufweisen, um zu vermeiden, daß sie das letztendlich hergestellte schwammartige Material versteifen. In jedem Fall stellen solche Verstärkungsfasern, wenn sie in dem schwammartigen Material vorhanden sind, vorteilhaft höchstens 20% und vorzugsweise 5 und 15 Masse-% der insgesamt in diesem Material vorhandenen Gesamtmasse von Fasern dar.
Das erfindungsgemäße schwammartiges Material kann des weiteren vorteilhaft ein oder mehrere Polymere aufweisen, aufweisen, die geeignet sind, als Grenzflächenmittel zwischen den Cellulosefasern (und gegebenenfalls den synthetischen Fasern) und dem Elastomer zu dienen und dadurch deren gegenseitige Adhäsion zu begünstigen. Hierfür sind das bzw. die Polymere vorzugsweise hydrophiler als das Elastomer.
Als verwendbare Polymere sind beispielsweise die Polyvinylalkohole (ELVANOL® der Fa. DU POINT DE NEMOURS, GOHSENOL® der Fa. NIPPON GOSHEI usw.), die Melamin- Formaldehydharze (CYREZ 963 E der Fa. CYTEC, RESIMENE s 3521 der Fa. MONSANTO usw.), die Vinylkleber oder Holzleime oder auch die Polyurethane zu nennen. Wenn solche Polymere in dem schwammartigen Material vorhanden sind, können sie bis zu 35 Masseteile auf 100 Masseteile des Elastomers ausmachen.
Das schwammartige Material kann des weiteren ein oder mehrere Zusatzstoffe aufweisen, die auf geeignete Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die man ihm mitteilen möchte, unter den herkömmlicherweise in der Polymerindustrie verwendeten Zusatzstoffen ausgewählt sind. Es kann daher durchsichtige Füllstoffe vom Typ der Silica, Carbonate, Ton, Kreiden oder Kaoline, Weichmacher, Farbstoffe bzw. Pigmente, Stabilisatoren wie Antioxidantien, Anti-Ultraviolett-Mittel, Anti-Ozon-Mittel, Fungizide, Bakterizide, mikroverkapselte Parfüms, sowie Mittel, die geeignet sind, seine Herstellung zu erleichtern, wie Verdickungsmittel, Tenside, Latex-Koagulationsmittel oder auch Vernetzungsmittel aufweisen, wie im nachfolgenden erläutert ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Anordnung des erfindungsgemäßen schwammartigen Materials beträgt das Verhältnis der in diesem Material vorhandenen Gesamtmasse der Fasern (Cellulosefasern und gegebenenfalls synthetischen Fasern) und Masse der Elastomere zwischen 2 und 0,2 und vorzugsweise zwischen 1,5 und 0,3.
Erfindungsgemäß kann das schwammartige Material Zellen aufweisen, die sämtlich die gleiche Größe oder im wesentlichen die gleiche Größe besitzen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Größe dieser Zellen heterogen ist und sich gemäß einer large distribution verteilt, so daß ein Netz von Mikro- und Makrohohlräumen in dem schwammartigen Material gebildet wird,, das geeignet ist, die Kapazität dieses Materials zur Aufnahme von Wasser sowie ihr Wasserrückhaltevermögen vor dem Auswringen zu begünstigen (so daß das Wasser nicht unter der Einwirkung der Schwerkraft austropft), und ihm des weiteren die erforderliche Flexibilität für ein leichtes Auswringen zu verleihen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Anordnung des erfindungsgemäßen schwammartigen Materials weist dieses eien Dichte von zwischen 0,03 und 0,12 und ein Wasseraufnahmevermögen von zwischen 900 und 1200% auf.
Gemäß wieder einer weiteren vorteilhaften Anordnung des erfindungsgemäßen schwammartigen Materials weist dieses des weiteren eine Zugfestigkeit von mindestens gleich 0,1 MPa auf.
Das erfindungsgemäße schwammartiges Material weist somit zahlreiche Vorteile auf: abgesehen von einer hohen Aufnahmefähigkeit ist es in der Lage, das aufgenommene Wasser zurückzuhalten, solange nicht versucht wird, es aktiv zu entfernen, indem es durch die Einwirkung eines Auswringens von Hand freigesetzt wird. Es weist des weiteren eine erhöhte Wischfähigkeit auf. Es besitzt darüber hinaus eine Nachgiebigkeit, die seine Handhabung erleichtert, sowie eine Flexibilität, die es ihm ermöglicht, nach jedem Auswringen seine ursprüngliche Form wiederzuerlangen. Es besitzt außerdem äußerst zufriendenstellende mechanische Eigenschaften und insbesondere Druckfestigkeit.
Das erfindungsgemäße schwammartige Material ist daher besonders für die Ausbildung von Schwämmen und insbesondere von Schwämmen für die Toilette oder die Reinigung von Oberflächen gut geeignet. Hierfür weist es eine Dicke von vorzugsweise zwischen 1 und 15 cm, insbesondere bevorzugt 1,5 und 10 cm, und ganz besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 cm auf, um das Ergreifen dieser Schwämme mit der Hand zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung hat des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines schwammartiges Material wie des obenstehend bezeichneten zur Aufgabe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aufweist:
a) Herstellen einer mindestens Cellulosefasern und ein Elastomer aufweisenden Mischung,
b) Formverarbeitung dieser Mischung,
c) Einbringen in die Mischung im Verlauf des Schrittes a) oder des Schrittes b) eines Mittels, das geeignet ist, dem in Schritt b) erhaltenen Produkt, gegebenenfalls durch eine Veränderung des Aggregatzustandes, eine Zellstruktur zu verleihen, und erforderlichenfalls,
d) Anwendung auf das in Schritt b) erhaltene Produkt einer Behandlung, die geeignet ist, die Veränderung des Aggregatzustandes des Mittels und/oder die Vernetzung des Produktes zu bewirken.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren ist das Elastomer ein vernetzbares Elastomer, das in Form eines Latex verwendet wird, und das Verfahren weist auf:
aa) Dispergieren der Cellulosefasern in einer wäßrigen Phase, Mischen dieser Dispersion und des Latex in Gegenwart eines auf geeignete Weise gewählten Vernetzungssystems, und Einbringen von Eisstücken in diese Mischung,
b) Formverarbeitung der Mischung durch Gefrieren, und
c) Erwärmen des aus dem Gefrieren resultierenden Produktes, um das Schmelzen der in ihm enthaltenen Eisstücke, seine Vernetzung und sein Trocknen durchzuführen. Hierbei besteht bei dieser ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das Mittel, das in der Lage ist, dem schwammartigen Material durch eine Veränderung des Aggregatzustandes eine Zellstruktur zu verleihen, aus Eisstücken, die vor dem Gefrieren in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex eingebracht wurden und im Verlauf des Gefrierens und des daraus resultierenden Koagulierens dieser Mischung die Räume für die Zellen bilden, deren Platz sie im Inneren der Mischung einnehmen. Das darauffolgende Erwärmen des aus dem Gefrieren hervorgegangenen Produktes ermöglicht die Herstellung einer Zellstruktur, indem es gleichzeitig das Schmelzen der in dem Produkt enthaltenen Eisstücke sowie seine Vernetzung und sein Trocknen bewirkt.
Insofern bestimmen die Form und Größe der verwendeten Eisstücke diejenigen der Zellen des schwammartigen Materials. Auch werden die Eisstücke in Abhängigkeit von der Zellstruktur gewählt, die dem schwammartigen Material gegeben werden soll. Es ist somit möglich, je nach Fall Eisstücke mit ungleichmäßiger Formgebung wie etwa Eisbruchstücke zu verwenden, das beispielsweise mittels Zerkleinern oder Brechen erhalten wird, oder andererseits Eisstücke mit einer regelmäßigen Formgebung wie kugelförmige oder ovale Eisklumpen, die durch Formen, Granulieren oder jegliches andere Verfahren hergestellt werden, oder auch Mischungen solcher Stücke. Des weiteren, obgleich im wesentlichen die Verwendung einer Mischung von Eisstücken bevorzugt ist, die unterschiedliche Größen aufweisen, um ein schwammartiges Material mit einer breiten Verteilung der Zellengrößen herzustellen, ist es ebenfalls möglich, Eisstücke mit einer identischen oder im wesentlichen identischen Größe zu verwenden, falls gewünscht ist, daß die Zellen des schwammartigen Materials im wesentlichen alle gleich groß sind.
Gemäß einer vorteilhaften Anordnung dieser ersten bevorzugten Ausführungsform bestehen die in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex eingebrachten Eisstücke aus einer Mischung von im wesentlichen kugelförmigen Eisstücken mit Durchmessern zwischen 0,1 und 10 mm.
Das Verhältnis zwischen der in der Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex vorhandenen Trockenmasse und der Masse von in diese Mischung eingebrachten Eisstücken wiederum bestimmt die endgültige Dichte des schwammartigen Materials Es wird daher vorteilhaft in Abhängigkeit von der Dichte gewählt, die dem schwammartigen Material mitgeteilt werden soll.
So wurden beispielsweise ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, indem gemäß dieser ersten bevorzugten Ausführungsform schwammartige Materialien hergestellt wurden, die ein Verhältnisse zwischen der Trockenmasse der Cellulosefasern und demjenigen des Elastomers von nahe 1 aufwiesen,
- durch Mischen einer Dispersion von Cellulosefasern mit einer Faserkonzentration von ca. 10% mit einem Latex, das einen Trockenanteil von Elastomer von ca. 42% enthält, in Anteilen, die es unter Berücksichtigung der zugegebenen Zusatzstoffe (Vernetzungssystem und gegebenenfalls Koagulationsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe usw.) gestatten, ein Verhältnis zwischen der in der Mischung vorhandenen Trockenmasse und Wassermasse in der Größenordnung von 0,2 vor dem Einbringen der Eisstücke herzustellen, und
- durch Einbringen in diese Mischung einer Menge von Eisstücken, die geeignet ist, das Verhältnis zwischen der in der Mischung vorhandenen Masse der Trockenmaterie und Wassermasse (einschließlich des Wassers, das die Eisstücke darstellen), auf einen Wert von ca. 0,1 abzusenken.
Die Dispersion der Cellulosefasern in der wäßrigen Phase kann verwirklicht werden durch Einbringen der Fasern in einen Mischer, der vorausgehend mit einem auf geeignete Weise gewählten und unter mechanischem Rühren gehaltenen Wasservolumen (wobei das Rühren im wesentlichen umso stärker ist, je länger die Cellulosefasern sind), und durch Aufrechterhalten dieses Rührens bis zum Erhalt eines homogenen Zellstoffs. Je nach der Art der Rührvorrichtung (Turbodispergierer, Planetenrührer, Rührwerk mit Entflockungsschaufel usw.), in dem diese Dispergieren durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, wenn diese Rührvorrichtung mit einer Einrichtung ausgerüstet ist, die es ermöglicht, allermindestens eine Erwärmung der Dispersion zu verhindern, wie beispielsweise ein System zum Kühlen der Wände.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Anordnung dieser ersten bevorzugten Ausführungsform wird das Gefrieren der Mischung von Cellulosefaserdispersion und Latex nach dem Einbringen der Eisstücke durchgeführt, indem die Mischung auf eine Temperatur von zwischen -10 und -40ºC gebracht und je nach ihrer Dicke während einer Zeit von zwischen 2 und 5 h auf dieser Temperatur gehalten wird. Es ist jedoch möglich, noch tiefere Temperaturen beispielsweise in der Größenordnung von -50 bis -60ºC anzuwenden.
Das Erwärmen des aus dem Gefrieren hervorgegangenen Produktes wiederum wird durchgeführt, indem das Produkt vorzugsweise einer Temperatur von zwischen 100 und 200ºC ausgesetzt wird mittels einer Heizvorrichtung wie eines Mikrowellen- oder Infrarottunnels, einer Dampfröhre, eines Frischdampf- oder Heißluftautoklaven, eines Umluft- oder Heißluftofens, eines Hochfrequenzofens oder auch unter aufeinanderfolgender Anwendung mehrerer dieser Vorrichtungen.
Hierbei ist anzumerken, daß, falls das schwammartige Material außer den Cellulosefasern noch synthetische Fasern enthalten soll, es gemäß der ersten bevorzugten Auführungsform durchaus möglich ist, den Cellulosefasern synthetische Fasern hinzuzufügen, beispielsweise durch ihr gemeinsames Dispergieren mit den Cellulosefasern in der wäßrigen Phase.
Auf ähnliche Weise, wenn ein oder mehrere Polymere, die als Grenzflächenmittel zwischen dem Elastomer und den Fasern dienen können, und/oder ein oder mehrere Zusatzstoffe verwendet werden sollen, und insbesondere ein Mittel, das geeignet ist, das Koagulieren des Latex im Verlauf des Gefrierschrittes zu fördern (Calciumchlorid, Ammoniumchlorid, Calciumnitrat usw.), so können diese entweder in die Cellulosefaserdispersion oder in das Latex oder auch in deren in Schritt a) erhaltene Mischung eingebracht werden.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Elastomer ein vernetzbares Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer, das in trockener Form verwendet wird, wobei das Verfahren aufweist:
a) Dispergieren der Cellulosefasern in einer wäßrigen Phase, Mischen dieser Dispersion und des Latex in Gegenwart eines auf geeignete Weise gewählten Vernetzungssystems, und Überführen der resultierenden Mischung in einen Schaum,
b) Formverarbeitung des Schaums durch Koagulation, und
c) Erwärmen des aus dieser Koagulation resultierenden Produktes, um seine Vernetzung und seine Trocknung zu bewirken.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit das Mittel, das in der Lage ist, dem schwammartigen Material eine Zellstruktur zu verleihen, aus einem Gas, das dadurch, daß es in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex eingebracht wird, in dieser Mischung eine Vielzahl von Blasen bildet und sie in einen Schaum überführt. Die anschließende Koagulation dieses Schaums durch Induzieren seiner Verfestigung, wobei darauf geachtet wird, daß die in ihm eingeschlossenen Blasen bewahrt werden, führt zum Erhalt einer zusammenhängenden Zellstruktur, die vorteilhaft durch eine breite Verteilung der Zellgrößen gekennzeichnet ist.
Vorzugsweise ist das Gas Luft und wird in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex eingebracht, indem diese Mischung mehrere Minuten lang einem kräftigen mechanischen Rühren mit vorteilhaft zwischen 800 und 1200 U/min unterzogen wird, beispielsweise in einem Turbodispergierer, der ebenfalls mit einem System ausgerüstet sein kann, das in der Lage ist, allermindestens eine Erwärmung der Dispersion zu verhindern, wie beispielsweise ein System zum Kühlen der Wände. Es ist jedoch möglich, ein anderes Gas als Luft zu verwenden, beispielsweise ein Inertgas, um diesen Schäumvorgang durchzuführen.
In dem Maße, in dem die Geschwindigkeit, mit der das mechanische Rühren der Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex durchgeführt wird, und die Dauer dieses Rührens die Dichte und die Größe der Zellen des schließlich erhaltenen schwammartigen Materials regeln - wobei diese umso geringer sind, je kräftiger und länger das Rühren durchgeführt wird - werden Geschwindigkeit und Dauer dieses Rührens vorteilhaft in Abhängigkeit von den Eigenschaften gewählt, die dem schwammartigen Material verliehen werden sollen.
Gemäß einer ersten Variante der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird das Koagulieren des Schaums durch sein Gefrieren bewirkt. Dies wird vorteilhaft durchgeführt, indem der Schaum auf eine Temperatur von zwischen -10 und -30ºC gebracht und je nach seiner Dicke während einer Zeit von zwischen 2 und 5 h auf dieser Temperatur gehalten wird.
Gemäß einer weiteren Variante der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird das Koagulieren des Schaums durch eine Thermosensibilisierung des in ihm eingeschlossenen Latex erzielt. Eine solche Thermosensibilisierung erfordert das Vorhandensein in dem Schaum eines Koagulationsmittels, das in der Lage ist, unter der Einwirkung einer Erhöhung der Temperatur des Schaums - d. h. in der Praxis seiner Erwärmung - zu reagieren, wie etwa ein Organosiloxan. Dieses Koagulationsmittel wird dem Latex in Anteilen von vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,5 Masseteilen auf 100 Trockenmasseteile des in dem Latex vorhandenen Elastomers zugegeben.
Auf vorteilhafte Weise wird das Koagulieren des Latex durch Thermosensibilisierung durchgeführt, indem der Schaum auf eine Temperatur von mindestens gleich 25ºC und vorzugsweise mehr als 35ºC gebracht wird, beispielsweise in einem Mikrowellen- oder Infrarottunnel, einer Dampfröhre, einem Frischdampf- oder Heißluftautoklaven, in einem Umluft- oder Heißluftofen, einem Hochfrequenzofens, und dieser Schaum über eine ausreichende Zeitdauer auf dieser Temperatur gehalten wird, um sein Gelieren zu bewirken, bzw. in der Praxis über eine Zeitdauer zwischen 1 und 5 Stunden je nach der Dicke des Schaums, der Art des Latex und des Koagulationsmittels und der verwendeten Menge an Koagulationsmittel.
Erfindungsgemäß folgt auf das Koagulieren, ob durch Gefrieren oder Thermosensibilisierung, ein Arbeitsschritt des Erwärmens des aus dieser Koagulation resultierenden Produktes, der im ersteren Fall zum Auftauen, Trocknen und Bewirken der Vernetzung des Produktes bestimmt ist, während er im zweiten Fall auf das Trocknen und Vernetzen beschränkt ist. Dieser Erwärmungsschritt wird durchgeführt, indem das Produkt vorzugsweise einer Temperatur zwischen 100 und 2300ºC ausgesetzt wird - auch hier unter Verwendung einer Heizvorrichtung vom Typ eines Mikrowellen- oder Infrarottunnels, einer Dampfröhre, eines Frischdampf- oder Heißluftautoklaven, eines Umluft- oder Heißluftofens, eines Hochfrequenzofens oder auch unter aufeinanderfolgender Anwendung mehrerer dieser Vorrichtungen - und je nach Fall während einer Dauer von zwischen 1 und 5 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird.
In der Praxis ist es, falls die Koagulation des Schaums durch Thermosensibilisierung des Latex bewirkt wird, möglich und sogar vorteilhaft, diese Koagulation wie auch das Trocknen und die Vernetzung des resultierenden Produktes in einem einzigen Arbeitsschritt und in einer einzigen Heizvorrichtung durchzuführen, indem der Schaum zum Trocknen und Vernetzen unmittelbar in der auf die gewählte Temperatur vorgeheizten Vorrichtung angeordnet wird, wobei die Koagulation somit im Verlauf des Temperaturanstiegs des Schaums stattfindet.
Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung umfaßt diese des weiteren das Einbringen in die Dispersion von Cellulosefasern, Latex und gegebenenfalls ihrer Mischung:
- eines Tensids, das dazu geeignet ist, die Überführung der Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex in einen Schaum zu fördern; beispielhaft für Tenside, von denen sich herausgestellt hat, daß sie sich insbesondere gut für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen, lassen sich Sulfosuccinate wie die von der Fa. CYTEC unter der Handelsbezeichnung AEROSOL® vertriebenen nennen; wenn ein solches Tensid verwendet wird, wird es vorzugsweise dem Latex zugegeben, bevor dieses mit der Cellulosefaserdispersion vermischt wird, und zwar in einem Anteil von zwischen 2 und 6 Trockenmasseteilen auf 100 Masseteile des in dem Latex vorhandenen Elastomers;
- eines Mittels, das in der Lage ist, den einmal gebildeten Schaum zu stabiliseren; ein solches Mittel kann insbesondere ein Dickungsmittel wie ein Ether oder ein Ester von Cellulose (Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose usw.) sein; des weiteren wird dieses Mittel vorteilhaft in die Cellulosefaserdispersion in einem Anteil von zwischen 0,5 und 4 Masseteilen der Trockenmasse des in dem Latex vorhandenen Elastomers zugegeben;
- eines Mittels, das geeignet ist, das Koagulieren des Schaums zu fördern, wenn diese Koagulation mittels Gefrieren durchgeführt wird, vom Typ Calciumchlorid, Ammoniumchlorid oder Calciumnitrat.
Beispielsweise wurden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, indem gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform schwammartige Materialien mit einem Verhältnis zwischen der Trockenmasse der Cellulosefasern und der Trockenmasse des Elastomers nahe 0,5 hergestellt wurden, indem eine Cellulosefaserdispersion mit einer zwischen 8 und 15% liegenden Faserkonzentration mit einem Latex, das einen Trockenelastomeranteil von ca. 55% enthielt, in Anteilen gemischt wurde, die es erlauben, unter Berücksichtigung der zugegebenen Zusätze (Vernetzungssystem und gegebenenfalls Füllstoffe, Tenside, Dickungsmittel, Koagulationsmittel usw.) ein Verhältnis zwischen der Trockensubstanzmasse und dem Wasser in der Mischung in der Größenordnung von 0,3 zu erhalten.
Es versteht sich von selbst, daß bei dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Cellulosefaserdispersion in der wäßrigen Phase unter den gleichen Bedingungen wie den vorausgehend für die erste bevorzugte Ausführungsform beschriebenen durchgeführt werden kann.
Des weiteren ist es auch möglich, gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform den Cellulosefasern synthetische Fasern zuzugeben, beispielsweise indem sie gemeinsam mit diesen in der wäßrigen Phase dispergiert werden, und, falls gewünscht, ein oder mehrere Polymere, die geeignet sind, als Grenzflächenmittel zwischen den Fasern und dem Elastomer zu dienen, und/oder mehrere weitere Zusätze wie die obenstehend spezifisch erwähnten, und diese Bestandteile entweder in die Cellulosefaserdispersion oder in das Latex oder auch in ihre wie in Schritt a) erhaltene Mischung einzubringen.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Elastomer ein vernetzbares Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer, das in trockener Form verwendet wird, wobei das Verfahren umfaßt
a) Mischen der Cellulosefasern und des Elastomers, gegebenenfalls in Gegenwart eines auf geeignete Weise gewählten Vernetzungssystems, und Einbringen von einem oder mehreren Treibmitteln in die Mischung,
b) Formverarbeitung der Mischung durch Strangpressen, Kalandern und/oder Formen, und erforderlichenfalls
c) Erwärmen des derart formverarbeiteten Produktes, um den Abbau des bzw. der Treibmittel, die es einschließt, sein Blähen, und gegebenenfalls seine Vernetzung zu erzielen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Treibmittel jegliches Mittel zu verstehen, das bei seinem Abbau unter der Einwirkung der Temperatur in der Lage ist, Gas freizusetzen und infolgedessen ein Schwellen des Materials hervorzurufen, in dem es sich befindet.
Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit das Mittel, das in der Lage ist, dem schwammartigen Material eine Zellstruktur zu verleihen, aus mindestens einem Treibmittel, das in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex eingebracht wird, bevor diese geformt wird, und die es durch ihren Abbau entweder im Verlauf des Formens der Mischung oder bei Beendigung dieses Formens gestattet, ein Blähen des resultierenden Produktes und somit die Bildung einer Zellstruktur in dem Produkt zu bewirken.
Auf bevorzugte Weise werden in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex mehrere Treibmittel mit einer unterschiedlichen Zersetzungskinetik eingebracht, um ein schwammartiges Material mit einer breiten Zellgrößenverteilung herzustellen. Es ist dennoch möglich, nur ein einziges Treibmittel zu verwenden, wenn gewünscht wird, daß die Zellen des schwammartigen Materials im wesentlichen alle eine gleiche Größe besitzen.
Die erfindungsgemäß nützlichen Treibmittel können insbesondere unter Azodicarbonamid, Azodiisobutyronitril, pp'-oxy-Bis-Benzolsulfonlyhydrazid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid und p-Toluolsulfonylhydrazid ausgewählt sein.
Wenn das Elastomer ein vernetzbares Elastomer ist, ist es des weiteren vorteilhaft, durch Ausnutzen der Art und Menge der Vernetzungs- und Treibmittel die Bläh- und Vernetzungskinetik des aus dem Formen hervorgegangenen Produktes einzustellen, so daß das Blähen zu dem Zeitpunkt maximal ist, in dem auch das Vernetzen maximal ist, wodurch es ermöglicht wird, das Produkt zu stabilisieren, während es sich auf seiner maximalen Ausdehnung befindet.
Gemäß einer ersten Variante dieser bevorzugten dritten Ausführungsform ist das Elastomer ein vernetzbares Elastomer, das Formen der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer wird mittels Extrudieren bei einer zwischen 60 und 80ºC liegenden Temperatur durchgeführt, daraufhin wird das extrudierte Produkt unmittelbar beim Austritt aus dem Extrudierwerkzeug mittels Durchlaufen eines Mikrowellentunnels oder einer Dampfröhre auf eine Temperatur zwischen 120 und 180ºC erhitzt, um sein Blähen und Vernetzen zu bewirken.
Gemäß einer weiteren Variante dieser bevorzugten dritten Ausführungsform ist das Elastomer ein vernetzbares Elastomer, das Formen der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer wird mittels Extrudieren bei einer zwischen 140 und 180ºC liegenden Temperatur durchgeführt, und das Blähen des extrudierten Produktes findet spontan beim Austritt aus der Formdüse statt.
Gemäß einer wieder anderen Variante dieser bevorzugten dritten Ausführungsform ist das Elastomer ein vernetzbares Elastomer, das Formen der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer wird mittels Kalandern gefolgt von Formpressen durchgeführt, das bei einer zwischen 120 und 150ºC liegenden Temperatur stattfindet und eine teilweise Vernetzung des geformten Produktes gestattet. Nach dem Entformen wird das Produkt auf eine zwischen 150 und 200ºC liegende Temperatur erhitzt, beispielsweise mittels eines Heißluftofen oder -autoklaven, um sein Blähen und seine Vernetzung zu bewirken.
Gemäß einer wieder anderen Variante dieser bevorzugten dritten Ausführungsform, die sowohl auf den Fall bezieht, in dem das Elastomer ein vernetzbares Elastomer ist, als auch auf den Fall in dem es thermoplastisch ist, wird das Formen der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer durch teilweise Füllen eines Formwerkzeugs durch Einspritzen oder Transfer durchgeführt, daraufhin Blähen der Mischung, und gegebenenfalls seine gleichzeitige Vernetzung innerhalb des Formwerkzeugs, um ihr vollständiges Ausfüllen zu erreichen. Wenn es sich bei dem Elastomer um ein vernetzbares Elastomer handelt, wird das Formwerkzeug vorausgehend beispielsweise auf eine zwischen 150 und 200ºC liegende Temperatur erwärmt.
Gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Elastomer ein thermoplastisches Elastomer, das in trockener Form verwendet wird, und das Verfahren weist auf:
a) Mischen der Cellulosefasern und des Elastomers, und
b) Formverarbeitung der Mischung mittels Strangpressen und Einbringen eines Blähmittels in die Mischung im Verlauf ihrer Formverarbeitung.
Gemäß einer ersten Variante dieser vierten bevorzugten Ausführungsform ist das Blähmittel Wasser oder ein Gas wie etwa Propan oder Freon, das in das Strangpreßwerkzeug im Verlauf des Erweichens der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer eingebracht wird, und das Blähen des extrudierten Produktes findet aufgrund des Verdampfens des Wassers oder des Gases, das es einschließt, bei seinem Austritt aus der Strangpreßform spontan statt.
Dies wird beispielsweise durch die Anwendung von Temperatur- und Druckbedingungen am Austritt aus dem Strangpreßwerkzeug ermöglicht, die geeignet sind, ein thermodynamisches Ungleichgewicht zu erzeugen und somit den Übergang des in dem extrudierten Produkt enthaltenen Wassers oder Gases aus einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand zu bewirken.
Gemäß ein weiteren Variante dieser bevorzugten dritten Ausführungsform besteht das Blähmittel aus einem oder mehreren Treibmitteln, die im Verlauf der Zuführung von Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer zum Extruder in dieses eingeführt wird, und das Blähen des extrudierten Produktes bei seinem Austritt aus der Strangpreßform spontan stattfindet.
In allen Fällen wird das Extrudieren vorteilhaft bei einer zwischen 140 und 190ºC liegenden Temperatur durchgeführt.
Ungeachtet der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren, sofern es sich auf die Verwendung eines vernetzbaren Elastomers bezieht, das Einbringen eines Vernetzungsystems, das auf geeignete Weise in Abhängigkeit von diesem Elastomer gewählt wird und außer einem eigentlichen Vernetzungsmittel (Schwefel, Peroxiden) Vernetzungspromoter und -beschleuniger umfassen kann, im Verlauf der Bereitung der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer auf.
Auf ähnliche Weise weist das Verfahren, sofern es als Grenzflächenmittel zwischen den Cellulosefasern (und gegebenenfalls synthetischen Fasern) und dem Elastomer ein Polymer anwendet, dessen Vernetzung das Vorhandensein eines spezifischen Vernetzungssystems erfordert - was beispielsweise bei Polyvinylalkohol der Fall ist - die Zugabe eines solchen Vernetzungssystems auf, das auch hier wiederum nicht nur ein eigentliches Vernetzungsmittel, sondern auch Vernetzungspromoter und -beschleuniger umfassen kann.
Des weiteren weist das erfindungsgemäße Verfahren ungeachtet seiner Ausführungsform des weiteren das Zuschneiden des hergestellten schwammartigen Materials auf die für die bestimmungsgemäßen Verwendungen geeigneten Größen und Formen (Blöcke, Platten, Folien) auf.
Die vorliegende Erfindung hat des weiteren Schwämme zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein schwammartiges Material gemäß der vorausgehenden Definition beinhalten.
Diese Schwämme, die sowohl für die Toilette wie auch für das Reinigen von Oberflächen bestimmt sein können, weisen eine Dicke von vorzugsweise zwischen 1 und 15 cm, insbesondere bevorzugt zwischen 1,5 und 10 cm und ganz besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 cm auf, um das Ergreifen mit der Hand zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung hat des weiteren Haushaltsartikel wie Wisch- und Schabwerkzeuge zum Reinigen von Oberflächen (Böden, Wänden, Spiegeln, Gläsern) zum Gegenstand, die ein Schwammelement aufweisen und dadurch gekennzeichnet sind, daß das Schwammelement ein schwammartiges Material gemäß der vorausgehenden Definition ist.
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich unter Zuhilfenahme der nachfolgenden ergänzenden Beschreibung, die sich auf Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen schwammartigen Materialien und die Darstellung ihrer Eigenschaften bezieht.
Es versteht sich jedoch von selbst, daß diese Beispiele einzig als Veranschaulichung des Gegenstandes der Erfindung gedacht sind und keineswegs eine Einschränkung davon darstellen.

BEISPIEL 1: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX UND KURZEN CELLULOSEFASERN

In einem Dispergiertank wird ein Zellstoff aus langen Cellulosefasern bereitet durch fortschreitendes Dispergieren unter starkem Rühren (1200-1500 U/min), von 235 g vorausgehend in Fetzen mit einer Seitenlänge von mehreren Zentimetern zerschnittenen Baumwollinterbahnen in 2,255 kg Wasser, wobei das Rühren ca. 10 min beibehalten wird.
Auf den derart hergestellten Faserzellstoff werden 141 g einer 10%igen Lösung von CaCl&sub2; (Latexfällungsmittel) gegossen und diese gemeinsam 1 min lang unter starkem Rühren (1200-1500 U/min) gemischt. Daraufhin werden unter schwachem Rühren (300 U/min) 559 g eines Latex aus carboxyliertem Butadien-Acrylnitril- Kautschuk eingebracht, der einen Trockenkautschukgehalt von 42% aufweist und ein aus 1 Teil Zinkoxid, 1 Teil Schwefel und 1 Teil Zinkdibutyldithiocarbamat (schwefelspendender Beschleuniger) auf 100 Teile Trockenkautschuk bestehendes Vulkanisiersystem enthält, anschließend 1,359 kg kugelförmige Eisstücke (granuliertes Eis) mit einem gleichmäßig zwischen 0,1 und 10 mm verteilten Durchmesser.
Die resultierende Mischung wird in ein Formwerkzeug gegosen, so daß in dem Formwerkzeug eine Höhe der Mischung von ca. 10 cm entsteht, und das Formwerkzeug mindestens 3 h lang in einen Gefrierapparat mit einer Temperatur von -30ºC gestellt.
Bei Beendigung dieser Gefrierperiode und nach dem Entformen wird der auf diese Weise erhaltene gefrorene Block in ein Metallhaltegitter eingeschlossen und 30 min lang in einem Frischdampfautoklaven mit einer Temperatur von 140ºC angeordnet, wodurch das Schmelzen der darin enthaltenen Eisstücke, das Entfernen des aus dem Schmelzen resultierenden Wassers und das Vernetzen des Latex bewirkt wird, daraufhin 3 h 30 min lang in einem Umluftofen mit einer Temperatur von 130ºC.

BEISPIEL 2: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX UND EINER MISCHUNG VON LANGEN UND KURZEN CELLULOSEFASERN

In einem Dispergiertank wird ein Zellstoff aus langen Cellulosefasern bereitet durch fortschreitendes Dispergieren und unter schwachem Rühren (300-350 U/min) von 117 g vorausgehend in Fetzen mit einer Seitenlänge von mehreren Zentimetern zerschnittenen Baumwollinterbahnen in 1,127 kg Wasser. Nach dem Einbringen der gesamten Linterbahnen in das Wasser wird das Rühren bei 900 U/min fortgeführt und 5 bis 10 min lang beibehalten.
Des weiteren wird ein einem Planetenmischer ein Zellstoff von kurzen Cellulosefasern bereitet durch Dispergieren bei gemäßigtem Rühren (300 U/min) von 117 g ARBOCELL PWC 500-Fasern (Fa. RETTENMAIER & SÖHNE) in 1,127 kg Wasser und Beibehalten des Rührens bis zum Erhalt eines homogenen Zellstoffs.
Daraufhin wird unter schwachem Rühren der pastöse Rest von langen Fasern zu dem auf diese Weise erhaltenen Zellstoff von kurzen Fasern zugegeben, und das Rühren wird einige Minuten beibehalten bis zum Erhalt einer homogenen Mischung.
Im Tank eines Planetenmischers werden 2,490 kg dieser Mischung nacheinander und unter schwachem Rühren zugegeben:
- 141 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von CaCl&sub2;,
- 559 g Latex PERBUNAN® N VT (durch die Fa. BAYER vertriebener carboxylierter Butadien-Acrylonitril- Kautschuk mit einem Trockenkautschukgehalt von 42%),
- 9,4 g Schwefel, 4,7 g Zinkdiethyldithiocarbamat (ZDEC - schwefelspendender Vernetzungsbeschleuniger) und 4,7 g Zinkmercaptobenzothiazol (ZMBT - schwefelspendender Vernetzungsbeschleuniger) sowie
- 2 kg kugelförmige Eisstücke mit einem gleichmäßig zwischen 0,1 und 10 mm verteilten Durchmesser.
Die auf diese Weise erhaltene Mischung wird unverzüglich in ein Formwerkzeug gegossen, wodurch in dem Formwerkzeug eine Mischungshöhe von ca. 10 cm entsteht, und das Formwerkzeug unter den gleichen Bedingungen wie den in Beispiel 1 beschriebenen in einen Gefrierapparat gestellt.
Bei Beendigung dieser Gefrierperiode und nach dem Entformen wird der auf diese Weise erhaltene gefrorene Block in ein Metallhaltegitter eingeschlossen und 30 min lang in einem Frischdampfautoklaven mit einer Temperatur von 140ºC angeordnet, anschließend 3 h 30 min lang in einem Umluftofen mit einer Temperatur von 120ºC, wie in Beispiel 1 beschrieben ist.

BEISPIEL 3: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX UND EINER MISCHUNG VON CELLULOSE- UND POLYAMIDFASERN

Nach dem Zerschneiden von Baumwollinterbahnen in Fetzen mit einer Seitenlänge von zwischen 8 mm und 1 cm mittels einer Granuliervorrichtung werden 141,7 g von derart erhaltenen Fetzen, 12,3 g Polyamidfasern (Fa. LE FLOCKAGE) und 1,386 kg Wasser in einen Turbodispergierer eingefüllt und das Ganze 3 min lang einem Rühren bei 850 U/min Zentimetern unterzogen. Hierdurch werden 1,540 kg eines Faserzellstoffs mit einer Mischung aus Cellulosefasern und Polyamidfasern erhalten, in der die letzteren 8 Masse-% der Fasergesamtmasse darstellen.
Des weiteren werden in einem mit einem Magnetrührer (Index 6 des Magnetrührers) ausgestatteten Tank zu 560 g CHEMIGUM® 248-Latex (von der Fa. GOODYEAR vertriebener Latex von Budatien-Acrylonitril-Kautschuk mit einem Trockenkautschukgehalt von 55%) nacheinander zugegeben:
- 12,3 g AEROSOLO 22 (Tensid - Fa. CYTEC) und
- 49,2 g eines Vernetzungssystems, das vorausgehend bereitet wurde durch Dispergieren in einem mit einer Entflockungsschaufel ausgerüsteten Rührer (Fa. RAYNERI) unter starkem Rühren von 100 Schwefel, 50 g ZDEC und 50 g ZMBT in 200 ml einer Lösung, die 5% Natriummethylen-bis-napthalen (von der Fa. BASF unter der Bezeichnung TAMOL® erhältliches Dispergiermittel) enthielt,
und das Rühren wird mehrere Minuten lang beibehalten, um eine homogene Mischung zu erhalten.
In einen Turbodispergierer werden dem vorausgehend hergestellten Faserzellstoff nacheinander und unter schwachem Rühren 184,8 g einer 20%igen Lösung von CaCl&sub2; und 3,08 g CELACOL® (von der Fa. COURTAULDS CHEMICALS vertriebene Hydroxyproplmethylcellulose) zugegeben, daraufhin das Latex in die resultierende Mischung eingebracht, und das Ganze 5 min lang einem Rühren bei 800 U/min unterzogen, um die Bildung eines Schaums einzuleiten. Daraufhin wird der Schaum durch Erhöhen des Rührens auf 1000 U/min aus dem Turbodispergierer ausgetrieben und in einem Prüfbecher aufgefangen, um in unmittelbar in ein Formwerkzeug zu gießen, das auf eine Höhe von ca. 6 cm aufgefüllt wird. Nach einem Glätten der Oberfläche des Schaums, um eine gleichmäßige Füllhöhe des Formwerkzeugs zu erhalten, wird dieses in einem Gefrierapparat mit einer Temperatur von -20ºC angeordnet und mindestens 3 h lang bei dieser Temperatur gehalten.
Bei Beendigung dieser Gefrierperiode und nach dem Entformen wird der auf diese Weise erhaltene gefrorene Block in einen auf eine Temperatur von 120ºC geregelten Umluftofen gestellt und ca. 3 h lang darin gehalten, um ihn trocknen zu lassen (wobei dieses Trocknen von der Evolution der Masse des Blocks gefolgt ist), und um das Vernetzen des Latex zu bewirken. Nach einem Schälen kann das auf diese Weise erhaltene schwammartige Material dann auf die gewünschten Abmessungen zugeschnitten werden.

BEISPIEL 4: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX, SILICA UND EINER MISCHUNG VON CELLULOSE- UND POLYAMIDFASERN

Es wird ein erfindungsgemäßes schwammartiges Material hergestellt durch Befolgen eines Betriebsprotokolls ähnlich dem im vorausgegangenen Beispiel 3 beschriebenen, nur mit den folgenden Unterschieden:
- das Vernetzungssystem wird durch Dispergieren von 75 g Schwefel, 25 g ZDEC, 25 g ZMBT und 125 g Zinkoxid in 200 ml einer 5% TAMOL® enthaltenden wäßrigen Lösung hergestellt,
- dieses Vernetzungssystem wird vor seinem Einbringen in das Latex mit 250 g ULTRASIL® VN3 (von der Fa. RHONE POULENC vertriebenes Silica) vermischt und das Ganze einem Zerkleinern in einer Kugelmühle unterzogen, so daß eine perfekte Homogenisierung erzielt wird, und schließlich
- wird das Austreiben des durch Mischen der Fasermischung und des Latex (mit dem Vernetzungssystem und dem Silica) in dem Turbodispergierer durchgeführt, indem das Rühren dieser Mischung bei einer Geschwindigkeit von 800 U/min (und nicht 1000 U/min wie im Beispiel 3) fortgesetzt wird.

BEISPIEL 5: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX, POLYVINYLALKOHOL UND EINER MISCHUNG VON CELLULOSE- UND POLYAMIDFASERN

Es wird ein erfindungsgemäßes schwammartiges Material hergestellt durch Befolgen eines Betriebsprotokolls ähnlich dem im Beispiel 3 beschriebenen, nur mit den folgenden Unterschieden:
- die Fasern (d. h. die 141,7 g Baumwollinterfetzen und die 12,3 g Polyamidfasern) werden in 1,185 kg Wasser dispergiert, so daß 1,338 kg Faserzellstoff erhalten wird,
- in diesen Zellstoff wird des weiteren die Lösung von CaCl&sub2;, des CELACOL® und des Latex, 205 g einer wäßrigen Lösung mit 30,8 g GOHSENOL® (von der Fa. NIPPON GOSHEI vertriebener Polyvinylalkohol), daraufhin 1,2 g RESIMEN® s3521 (von der Fa. MONSANTO vertriebenes Melamin-Formaldehydharz, das hier als Mittel zum Vernetzen des Polyvinylalkohols dient), und schließlich 0,6 g CYCAT 600 (von der Fa. CYTEC vertriebene Sulfonsäure, die als Beschleuniger der Vernetzung des Polyvinylalkohols dient) eingebracht, und
- die endgültige Mischung (Fasern + Latex + Vernetzungssystem + Polyvinylalkohol + Zusätze) wird 5 min lang einem Rühren bei 850 U/min unterzogen, wodurch die Bildung eines Schaums erzielt wurde, und dieser Schaum wird aus dem Turbodispergierer ausgetrieben, indem das Rühren dieser Mischung auf 950 U/min augehoben wird.

BEISPIEL 6: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX, VINYLKLEBER UND EINER MISCHUNG VON CELLULOSE- UND POLYAMIDFASERN

Es wird ebenfalls ein erfindungsgemäßes schwammartiges Material hergestellt durch Befolgen eines Betriebsprotokolls ähnlich dem im Beispiel 5 beschriebenen, wobei jedoch der Polyvinylalkohol und sein Vernetzungssystem mit 30 g Vinylkleber (Fa. SADER) ersetzt ist.

BEISPIEL 7: HERSTELLUNG EINES SCHWAMMARTIGEN MATERIALS AUSGEHEND VON EINEM LATEX, CALCIUMCARBONAT UND CELLULOSEFASERN

In einem Turbodispergierer wird ein Cellulosefaser- Zellstoff durch Dispergieren von 209,8 g von vorausgehend in Fetzen mit einer Länge von ca. 8 mm bis 1 cm Länge zerschnittenen Baumwollinterbahnen in 1,615 kg Wasser und Rühren des Ganzen über 3 min mit 850 U/min hergestellt. Diese Mischung wird dann gefiltert, um 361 g Wasser zurückzuhalten, so daß 1,464 kg eines Zellstoffes erhalten werden, der einen Cellulosefasergehalt vo n14,3% (m/m) aufweist.
Des weiteren werden in einem mit einem Magnetrührer (Index 6 des Magnetrührers) ausgestatteten Tank zu 636 g CHEMIGUM® 6271-Latex (von der Fa. GOODYEAR vertriebener Latex von Budatien-Acrylonitril-Kautschuk mit einem Trockenkautschukgehalt von 46%) nacheinander zugegeben:
- 58,6 g eines Vernetzungssystems, das vorausgehend bereitet wurde durch Dispergieren in einem mit einer Entflockungsschaufel ausgerüsteten Rührer (Fa. RAYNERI) unter starkem Rühren von 47 Schwefel, 35 g ZDEC und 117,5 g Zinkoxid 200 ml einer Lösung, die 5% TAMOL® enthielt,
- 49,2 g einer 60%igen wäßrigen Lösung von CaCO&sub3; (HYDROCARB® - Fa. OMYA), und
- 12,3 g einer 5%igen wäßrigen Lösung von HANSA® Coagulant 4710 (von der Fa. GOLDSCHMITT GROUP vertriebenes Organosiloxan),
und das Rühren wird mehrere Minuten lang beibehalten, um eine homogene Mischung zu erhalten.
In einen Turbodispergiere werden dem vorausgehend hergestellten Faserzellstoff 2,9 g CELACOL®, daraufhin das Latex zugegeben, und das Ganze 5 min lang einem Rühren mit 850 U/min unterzogen, um einen Schaum herzustellen. Daraufhin wird das Austreiben dieses Schaums aus dem Turbodispergierer bewirkt, indem das Rühren bei 850 U/min gehalten wird, und in einem Prüfbecher aufgefangen, um ihn sodann in ein Formwerkzeug zu gießen, das bis auf eine Höhe von ca. 6 cm aufgefüllt wird.
Nach einem Glätten der Oberfläche des Schaums, um eine gleichmäßige Füllhöhe des Formwerkzeugs zu erhalten, wird dieses unmittelbar in einem auf eine Temperatur von 120ºC geregelten Umluftofen angeordnet und ca. 6 h lang in diesem Ofen gehalten, wodurch gleichzeitig das Koagulieren des Schaums, das Trocknen des aus dieser Koagulation resultierenden Produkts, und das Vernetzen des Latex bewirkt wird. Nach einem Schälen kann das auf diese Weise erhaltene schwammartige Material dann auf die gewünschten Abmessungen zugeschnitten werden.

EIGENSCHAFTEN DER ERFINDUNGSGEMÄSSEN SCHWAMMARTIGEN MATERIALIEN

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen schwammartigen Materialien wurden beurteilt durch Bestimmen:
- ihrer Dichte,
- ihres Wasseraufnahmevermögens,
- ihres Wasserrückhaltevermögens nach einem Auswringen mit der Hand,
- ihrer Zugfestigkeit, und
- ihres Wischvermögens.
Die Dichte wurde bestimmt durch Wägen der schwammartigen Materialien im vollständig Trockenen Zustand und nach Eintauchen in ein Wasservolumen und das darauffolgende Erstellen des Verhältnisses (A) gemäß der Formel:
während das Wasserrückhaltevermögen nach einem Auswringen von Hand bestimmt wurde durch Wägen der gleichen schwammartigen Materialien nach einem starken Auswringen von Hand und Erstellen des Verhältnisses (R) gemäß der Formel:
Die Zugfestigkeit wiederum wurde bestimmt, indem Proben mit einer Länge von zwischen 5 und 6 cm, einer Breite von zwischen 2,5 und 3,5 cm und einer Dicke von zwischen 1,5 und 2,5 cm, die durch Zuschneiden der zu prüfenden schwammartigen Materialien hergestellt worden waren, einer Zugbeanspruchung mittels eines auf 300 mm/mn geregelten elektronischen Dynamometers bis zum Auftreten eines Bruches unterzogen wurden.
Schließlich wurde die Wischfähigkeit danach bewertet, ob auf einer vorausgehend benetzten Oberfläche nach dem Wischen dieser Oberfläche mit den schwammartigen Materialien noch Wasserspuren vorhanden waren.
Als Beispiele sind die für die gemäß den Beispielen 1, 2, 3, 4 und 5 hergestellten und im nachfolgenden als Material 1, Material 2, Material 3, Material 4 bzw. Material 5 bezeichneten schwammartigen Materialien erhaltenen Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle 1 ausgedrückt. TABELLE 1

Claims

1. Schwammartiges Material, welches eine Mischung von Cellulosefasern und mindestens einem Elastomer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:

- eine Zellstruktur, die aus Zellen aufgebaut ist, deren Größe zwischen 0,1 und 10 mm liegt,

- eine Dichte von zwischen 0,03 und 0,1,

- ein Wasseraufnahmevermögen von mindestens gleich 750%, und

- ein Wasserrückhaltevermögen nach einem Auswringen von Hand von weniger als 100%.

2. Schwammartiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Cellulosefasern aufweist, die vorausgehend einer Behandlung unterzogen wurden, die geeignet ist, ihre gegenseitige Verblockung im Inneren des Elastomers zu begünstigen.

3. Schwammartiges Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Cellulosefasern aufweist, die vorausgehend einem Fibrillieren unterzogen wurden.

4. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer unter den Polybutadienkautschuken, Butadien-Styrol- Copolymeren, Butadien-Acrylnitril-Copolymeren, Copolymeren und Terpolymeren von Ethylen und Propylen, Styrol-Butadien- oder Styrol-Isopren-Blockcopolymeren, Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymeren, von Polyolefinen abgeleiteten thermoplastischen Elastomeren, Copolymeren von Octen und Ethylen, Copolymeren von Ethylacrylat und weiteren Acrylaten, Polychloroprenen, chlorierten Polyethylenen sowie deren Mischungen ausgewählt ist.

5. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schwammartige Material synthetische Fasern aufweist, die unter den Polyamid-, Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyacrylnitril-, Polyvinylalkoholfasern sowie deren Mischungen ausgewählt sind.

6. Schwammartiges Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern höchstens 20% und vorzugsweise zwischen 5 und 15 Masse-% der Gesamtmasse der in diesem Material vorhandenen Fasern ausmachen.

7. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein oder mehrere Polymere aufweist, die als Grenzflächenmittel zwischen den Fasern und dem Elastomer dienen und unter den Polyvinylalkoholen, den Melamin-Formaldehyd-Harzen, den Vinylklebern und den Polyurethanen ausgewählt sind.

8. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen oder mehrere Zusatzstoffe aufweist, die unter den durchsichtigen Füllstoffen, Weichmachern, Farbstoffen bzw. Pigmenten, Stabilisatoren wie Antioxidantien, Anti- Ultraviolett-Mitteln, Anti-Ozon-Mitteln, Fungiziden, Bakteriziden, mikroverkapselten Parfüms, Verdickungsmitteln, Tensiden, Latex-Koagulationsmitteln und Vernetzungsmitteln ausgewählt sind.

9. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der in diesem Material vorhandenen Gesamtmasse der Fasern und Masse der Elastomere zwischen 2 und 0,2 und vorzugsweise zwischen 1,5 und 0,3 beträgt.

10. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zwischen 0,03 und 0,08 liegende Dichte und ein zwischen 900 und 1200% liegendes Wasseraufnahmevermögen aufweist.

11. Schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Zugfestigkeit von mindestens gleich 0,1 MPa aufweist.

12. Verfahren zur Herstellung eines schwammartigen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:

a) Herstellen einer mindestens Cellulosefasern und ein Elastomer aufweisenden Mischung,

b) Formverarbeitung dieser Mischung,

c) Einbringen in die Mischung im Verlauf des Schrittes a) oder des Schrittes b) eines Mittels, das geeignet ist, dem in Schritt b) erhaltenen Produkt, gegebenenfalls durch eine Veränderung des Aggregatzustandes, eine Zellstruktur zu verleihen, und erforderlichenfalls

d) Anwendung auf das in Schritt b) erhaltene Produkt einer Behandlung, die geeignet ist, die Veränderung des Aggregatzustandes des Mittels und/oder die Vernetzung des Produktes zu bewirken.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein vernetzbares Elastomer ist, das in Form eines Latex verwendet wird, und daß es aufweist:

a) Dispergieren der Cellulosefasern in einer wäßrigen Phase, Mischen dieser Dispersion und des Latex in Gegenwart eines auf geeignete Weise gewählten Vernetzungssystems, und Einbringen von Eisstücken in diese Mischung,

b) Formverarbeitung der Mischung durch Gefrieren, und

c) Erwärmen des aus dem Gefrieren resultierenden Produktes, um das Schmelzen der in ihm enthaltenen Eisstücke, seine Vernetzung und sein Trocknen durchzuführen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex eingebrachten Eisstücke aus einer Mischung von im wesentlichen kugelförmigen Eisstücken mit Durchmessern zwischen 0,1 und 10 mm bestehen.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefrieren der Mischung aus Cellulosefaserdispersion und Latex nach dem Einbringen der Eisstücke durchgeführt wird, indem die Mischung auf eine Temperatur von zwischen -10 und -40ºC gebracht und während einer Zeit von zwischen 2 und 5 h auf dieser Temperatur gehalten wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des aus dem Gefrieren hervorgegangenen Produktes durchgeführt wird, indem das Produkt einer Temperatur von zwischen 100 und 200ºC ausgesetzt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein vernetzbares Elastomer ist, das in Form eines Latex verwendet wird, und daß es aufweist:

a) Dispergieren der Cellulosefasern in einer wäßrigen Phase, Mischen dieser Dispersion und des Latex in Gegenwart eines auf geeignete Weise gewählten Vernetzungssystems, und Überführen der resultierenden Mischung in einen Schaum,

b) Formverarbeitung des Schaums durch Koagulation, und

c) Erwärmen des aus dieser Koagulation resultierenden Produktes, um seine Vernetzung und seine Trocknung zu bewirken.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführen der Mischung aus Cellulosefasern und Latex in einen Schaum durchgeführt wird, indem die Mischung einem mechanischen Rühren unterzogen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Koagulation des Schaums durch sein Gefrieren bewirkt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefrieren des Schaums durchgeführt wird, indem der Schaum auf eine Temperatur von zwischen -10 und -30ºC gebracht wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Koagulation des Schaums mittels einer Thermosensibilisierung des Latex erzielt wird, welches er einschließt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren im Verlauf des Schrittes a) die Zugabe eines Koagulationsmittels umfaßt, das in der Lage ist, unter der Einwirkung einer Erhöhung der Temperatur zu reagieren, und daß die Koagulation des Schaums bewirkt wird, indem er auf eine Temperatur von mindestens gleich 25ºC und vorzugsweise mehr als 35ºC gebracht wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des aus der Koagulation hervorgegangenen Produktes durchgeführt wird, indem das Produkt einer Temperatur von zwischen 100 und 200ºC ausgesetzt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß es im Verlauf des Schrittes a) die Zugabe eines Tensids und/oder eines Schaumstabilisators und/oder eines Latex-Koagulationsmittels aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein vernetzbares Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer ist, das in trockener Form verwendet wird, und daß es aufweist:

a) Mischen der Cellulosefasern und des Elastomers, gegebenenfalls in Gegenwart eines auf geeignete Weise gewählten Vernetzungssystems, und Einbringen von einem oder mehreren Treibmitteln in die Mischung,

b) Formverarbeitung der Mischung durch Strangpressen, Kalandern und/oder Formen, und erforderlichenfalls

c) Erwärmen des derart formverarbeiteten Produktes, um den Abbau des bzw. der Treibmittel, die es einschließt, sein Blähen, und gegebenenfalls seine Vernetzung zu erzielen.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer mehrere Treibmittel eingebracht werden, welche unterschiedliche Abbaukinetiken besitzen, um ein schwammartiges Material mit einer breiten Verteilung von Blasengrößen zu erhalten.

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Elastomer ein vernetzbares Elastomer ist, die Formverarbeitung der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer mittels Strangpressen bei einer zwischen 60 und 80ºC liegenden Temperatur durchgeführt wird und das extrudierte Produkt daraufhin unmittelbar beim Austritt aus dem Extruder auf eine zwischen 120 und 180ºC liegende Temperatur erwärmt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Elastomer ein thermoplastisches Elastomer ist, die Formverarbeitung der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer mittels Strangpressen bei einer zwischen 140 und 180ºC liegenden Temperatur und durchgeführt wird, und das Blähen des extrudierten Produktes bei seinem Austritt aus der Strangpreßform spontan stattfindet.

29. Verfahren nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Elastomer ein vernetzbares Elastomer ist, die Formverarbeitung der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer mittels Kalandern durchgeführt wird, gefolgt von einer Formpreßverarbeitung bei einer zwischen 120 und 150ºC liegenden Temperatur, woraufhin das geformte Produkt auf eine zwischen 150 und 200ºC liegende Temperatur erwärmt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Formverarbeitung der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer durch das teilweise Befüllen einer Form durch Spritzgießen oder Transferpressen durchgeführt wird, daraufhin durch Blähen der Mischung, und gegebenenfalls seine gleichzeitige Vernetzung im Inneren des Formwerkzeugs, um dessen vollständiges Füllen zu bewirken.

31. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein thermoplastisches Elastomer ist, das in trockener Form verwendet wird, und daß es aufweist:

a) Mischen der Cellulosefasern und des Elastomers, und

b) Formverarbeitung der Mischung mittels Strangpressen und Einbringen eines Blähmittels in die Mischung im Verlauf ihrer Formverarbeitung.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Blähmittel Wasser oder ein Gas ist, das im Verlauf der Weichmachung der Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer in den Extruder eingeführt wird, und das Blähen des extrudierten Produktes aufgrund des Verdampfens des Wassers oder des Gases, das es einschließt, bei seinem Austritt aus der Strangpreßform spontan stattfindet.

33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Blähmittel aus einem oder mehreren Treibmitteln besteht, die im Verlauf der Zuführung von Mischung aus Cellulosefasern und Elastomer zum Extruder in dieses eingeführt wird, und das Blähen des extrudierten Produktes bei seinem Austritt aus der Strangpreßform spontan stattfindet.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Extrudieren bei einer zwischen 140 und 190ºC liegenden Temperatur durchgeführt wird.

35. Schwämme, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweisen.

36. Haushaltsartikel wie Wisch- und Schabwerkzeuge zum Reinigen von Oberflächen, welche ein Schwammelement aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwammelement ein schwammartiges Material nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.