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Verfahren zum Vulkanisieren von Gummi.
Es ist bekannt, die Warmvulkanisierung von Gummi und Gummi-bzw. gummierten Gegenständen in erhitzter Luft vorzunehmen, wobei meist geschlossene Kessel verwendet werden und die Luft darin verdichtet wird. Bei dieser Heissluftvulkanisierung kann man unter Einhaltung der sonstigen Bedingungen Gummi und Gummiwaren mit glänzender Oberfläche herstellen, ohne dass es eines Lacküberzuges bedarf, doch hat dieses Verfahren den Nachteil, dass der Anstieg auf die gewünschte Temperatur wegen der geringen Wärmeübergangsgeschwindigkeit von der Luft zum Gummi nur sehr langsam vor sich gehen kann und dass teils deswegen, teils wegen der Wärmeübertragungsverluste ein sehr grosser Wärmeaufwand nötig ist, womit noch der weitere Nachteil verbunden ist,
dass insbesondere bei schwächer beschleunigten Mischungen durch starkes Erweichen der Mischung leicht ein teilweises Absinken bzw. eine Deformierung der Gummigegenstände eintritt. Ferner können die Produktionsmittel wegen der langen Vulkanisierung nicht gut ausgenutzt werden und haben die so geheizten Gegenstände geringere Reissfestigkeit als bei anderer Warmvulkanisierung.
Es ist weiters auch bekannt, Gummi und Gummi-bzw. gummierte Gegenstände im sogenannten direkten Dampf warm zu vulkanisieren, wobei sie meist entweder in eine Einstaubung eingebettet oder mit Geweben bandagiert werden, um allzu starke Kondensatbildung auf der Ware zu verhindern. Diese Art der Warmvulkanisierung ist weit ökonomischer als die Luftvulkanisierung, arbeitet auch schneller, gestattet aber nicht die Herstellung von Gegenständen mit glänzender Oberfläche, weil ihre Oberfläche mit Einstaubung bzw. Stoff bedeckt wird oder weil sich auf derselben Kondensat niederschlägt.
Es sind aber auch Verfahren zum Vulkanisieren von Gummi bekannt, bei welchen in Luft vulkanisiert wird, der zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit geringe Mengen Dampf zugemischt werden, also die Vulkanisation in entsprechend angefeuchteter Luft durchgeführt wird.
Die Erfindung besteht nun in einer eigenartigen Vereinigung der Dampf-und Luftvulkanisation in der Weise, dass die Gummi-bzw. gummierten Gegenstände zuerst in Luft und dann in direktem Dampf vulkanisiert werden, also Luft und Dampf zeitlich getrennt nacheinander als Wärmeübertäger verwendet werden, wodurch ein Mittel gegeben ist, die Vorteile beider Verfahren unter fast vollständiger Ausschaltung ihrer Nachteile auszunutzen. Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass der Gegenstand zuerst mit Heissluft anvulkanisiert wird, derart, dass durch oberflächliches Abschmelzen der obersten
Schichte ein glänzender Überzug gebildet wird und hierauf in Dampf allein fertig vulkanisiert wird.
Durch das Verfahren gemäss der Erfindung werden folgende Vorteile der reinen Luftvulkanisation erreicht :
Gutes Halten von stumpfgestanzten Nähten, fast keine Kondensatbildung auf der Ware, die Möglichkeit, einen Glanz der abgeschmolzenen Oberfläche des Gummikörpers selbst zu erzielen, ohne dass es eines Lacküberzuges bedarf. Dabei bleiben auch folgende Vorteile der Dampfvulkanisation erhalten :
Gute mechanische Festigkeit der Erzeugnisse, Vermeidung des Absackens, Verwendungsmöglichkeit für verhältnismässig schwächer beschleunigte Mischungen, Abkürzung der Vulkanisationszeit fast auf die Dauer wie bei der Dampfvulkanisation, jedenfalls auf einen Bruchteil jener bei reiner Luftvulkanisierung.
Dadurch wird die Erzeugung von Gegenständen wirtschaftlich ermöglicht, für welche sowohl die Luft-als auch die Dampfvulkanisation wegen ihrer Nachteile nicht anwendbar war, z. B. die Dampfvulkanisation bei Gegenständen mit gestanzten Nähten und die Luftvulkanisation wegen ihrer langen Dauer und hohen Kosten.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht auch mit Vulkanisationsbeschleunigern mittlerer Wirksamkeit schon während einer kurzen Vulkanisationsdauer Gegenstände mit glänzender Oberfläche zu erzielen, wobei unter glänzender Oberfläche nicht nur der Glanz einer eventuell aufgetragenen Lackschichte, sondern hauptsächlich der Glanz der oberflächlich abgeschmolzenen Gummikörper selbst verstanden werden soll.
Die Erfindung bietet daher sowohl die Möglichkeit, Gummigegenstände bzw. gummierte Gegenstände mit glänzender Oberfläche und mit der Festigkeit dampfvulkanisierter Waren herzustellen, als auch ein Mittel, um schwächer beschleunigte Mischungen, welche wegen der leichteren Verarbeitbarkeit und besseren Lagerbeständigkeit vorteilhaft sind, wirtschaftlich zu vulkanisieren, ohne dass die Gummigegenstände infolge Erweichung durch ihr Eigengewicht deformiert werden, also absacken, bevor durch die Vulkanisierung eine Verfestigung eingetreten ist.
So sind Gummigegenstände bzw. mit Gummi plattiert Gegenstände mit glänzender Oberfläche aus Mischungen erhältlich, die ausser Gummi in Mengen von 40 bis 50%, zweckmässig 50% oder darüber, noch Vulkanisationsmittel, ferner Vulkanisationsbeschleuniger, wie Vulkazit D, F, H, DM, 1000, Tetramethylthiuramdisulfid und Mercaptobenzothiazol u. dgl., und gegebenenfalls Füll-und Farbstoffe enthalten, wobei schon geringe Mengen der Vulkanisationsbeschleuniger zum Erfolge führen.
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Durch Änderung des Mengenverhältnisses der Mischungsbestandteile, insbesondere des Gummigehaltes der Mischung, können die Eigenschaften der Produkte weitgehend variiert und so sowohl gummireichere als auch gummiärmere Produkte erzeugt werden, je nach der verlangten Dehnbarkeit.
Bei Ausführung des Verfahrens wird die Erhitzung mit Luft vorteilhaft nur so weit geführt, dass nur ein oberflächliches Abschmelzen des Gummis unter ganz geringer Anvulkanisierung der Oberfläche eintritt. Zweckmässig sollen hiebei Temperaturen von zirka 1250 C erreicht werden. Den günstigsten Zeitpunkt, zu welchem die Erhitzung mit Luft zu beenden ist und die Erhitzung mit Dampf zu beginnen hat, kann man für jeden Fall in einfacher Weise experimentell feststellen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann beispielsweise in folgender Weise ausgeführt werden :
Unvulkanisierte Gummibadehauben werden auf Kerne aufgezogen, so dass eine Seite der Haube ganz frei liegt und in einen Kessel gebracht, der sowohl für Luftvulkanisierung mittels Heizkörpern, z. B.
Dampfschlangen, als auch zum Einströmen von direktem Dampf eingerichtet ist. Man lässt zunächst durch die Dampfschlangen Dampf von 3 bis 4 Atü strömen und wartet nach Beschickung und Schliessen des Kessels etwa 10 Minuten. Durch die Erwärmung tritt eine Drucksteigerung der eingesperrten Luft ein. Man kann aber auch zur Beschleunigung der Erwärmung vorgewärmte Luft in den Kessel drücken. Nach den 10 Minuten lässt man direkten Dampf von 2 bis 3 Atü in den Kessel einströmen und durch an-
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nuten ist die Vulkanisierung beendet und kann die Ware aus dem Kessel genommen werden. Wollte man mit reiner Luftvulkanisierung arbeiten, so würde dies bei derselben Ware ungefähr 1 Stunde bei 130 C erfordern, also etwa dreimal so lange.
Geeignete Gummimischungen sind z. B. :
1. 75-0 Crepe hell
17-0 Weisspigment 3'3 Zinkoxyd
1-9 Schwefel
1'9 Cadmiumgelb 0. 6 Vulkacit D M 0. 3 Vulkacit F lOOO
Eine solche Mischung ist z. B. für die Herstellung gelber Badehauben geeignet.
2. 80-0 Crepe hell
10-0 Kreide
4-0 Zinkoxyd
2-0 Schwefel
3-2 Chromgrün
0-8 Vulkacit F 100-0.
Eine solche Mischung ist z. B. für grüne Aufblasefiguren geeignet.