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Es ist bekannt, Gummifäden aus Gummilösung oder Kautschukdispersionen dadurch herzustellen, dass die Ausgangsmaterialien durch Düsen ausgepresst weiden und der am Düsenende austretende Faden durch ein Koagulier-oder Härtebad hindurchgeleitet wird, wonach der so verfestigte Faden, gegebenenfalls nach vorheriger Hitzebehandlung, aufgehaspelt und zur weiteren Verarbeitung vorbereitet werden kann.
Ein grosser Nachteil dieser Verfahren besteht darin, dass dabei die Ausgangsmaterialien nach dem Austritt aus der Düse erst noch durch entsprechende Verfestigungsbäder geleitet werden müssen und besondere Schwimmkanäle, Beförderungsbänder u. dgl. Einrichtungen notwendig sind, um die Fäden der Aufrollvorrichtung zuzuleiten.
Es wurde nun gefunden, dass man Gummifäden demgegenüber weit einfacher herstellen und auch noch zahlreiche andere Vorteile erzielen kann, wenn man das Gummiausgangsmaterial, z. B. eine wässrige Kautsehukdispersion, einem Kernfaden aus durch Kautschuk nicht absorbierbaren Natur-oder Kunstfasern auflagert bzw. den Kernfaden gummiert und innerhalb des so erhaltenen Gummifadens die Kernfäden dann wieder in ihrem Gefüge zerstört bzw. beseitigt.
Als derartige Kernfäden können solche aus den verschiedensten Fasermaterialien, z. B. Naturoder Kunstseide, verwendet werden und richtet sich danach die jeweils am zweckmässigsten anzuwendende Art ihrer Gefügezerstörung bzw. ihrer Entfernung, wie weiter unten näher dargelegt wird.
Das Gummieren der Kernfäden kann auf die verschiedenste Art und Weise erfolgen, z. B. durch Spritzen oder Tauchen oder Durchführen der Kernfäden durch eine Düse, welcher gleichzeitig Gummierungsmasse, z. B. Latex, zugeführt wird. Der Gummierungsprozess kann dabei nach Bedarf auch mehrmals vorgenommen werden, um auf diese Weise stärkere Gummifäden zu erhalten.
Ist die Gummierung erfolgt, so werden die kombinierten Fäden einem dem Ausgangsgummigemisch entsprechenden Trocknungs-und Vulkanisationsprozess zugeführt, ohne dass der Überzug noch einer besonderen Koagulationsbehandlung bedürfte oder besondere Unterstützungsorgane für die kombinierten, z. B. aus der Düse austretenden Fäden erforderlich wären, eben weil die erfindungsgemäss erzeugten Gummifäden durch den primär in ihnen enthaltenen Kernfaden bereits von Anfang an ausreichende Stabilität besitzen und auch beim Transport ihre Struktur nicht verändern.
Ist die den Kernfaden umgebende Gummischicht genügend verfestigt, so kann zu einem beliebigen Zeitpunkt die Gefügezerstorung bzw. Entfernung der Kernfäden vorgenommen werden, um den angestrebten elastischen Gummifaden zu erhalten. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass man den kombinierten Faden mit einem Lösungsmittel behandelt, z. B. durch ein entsprechendes Bad hindurchführt, welches den Kernfaden herauslöst, ohne den eigentlichen Gummifaden anzugreifen, wie z. B. Aceton oder ein Gemisch von Methylenchlorid und Methylalkohol im Falle der Verwendung von Kernfäden aus Acetylcellulose.
Durch eine solche Behandlung wird dann noch der besondere Vorteil erzielt, dass hiedurch der Faden nicht nur die gewünschte Elastizität erhält, sondern dass das Lösungsmittel auch noch die in dem Gummi gegebenenfalls noch vorhandenen Überschüsse an Schwefel und Beschleuniger durch den dabei auftretenden osmotischen Druck mitherausschwemmt.
Anderseits kann die Beseitigung der Kernfäden auch im Sinne einer Carbonisierung so vorgenommen werden, dass diese vor ihrer Gummierung mit Säuren oder Laugen vorbehandelt und getrocknet werden
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eine Behandlung mit Lösungsmitteln vorzunehmen, um die im Innern der Gummifäden etwa noch vorhandenen Kernfädenrückstände, wie Zellstoffteilchen, Harzspuren u. dgl., zu entfernen.
Naturgemäss können bei diesem Verfahren die verschiedensten Gummiausgangsmassen verwendet werden, wie sie an sich zur Erzeugung von Gummifäden bekannt und üblich sind, z. B. Lösungen von Rohkautschuk in organischen Lösungsmitteln oder natürliche oder künstliche Kautschukdispersionen, die gegebenenfalls mit Füll-und Farbstoffen, Vulkanisationsmitteln, Vulkanisationsbesehleunigern und bzw. o-d. dgl. versetzt sind.
Ein weiterer grosser Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie gestattet, die primär erzeugten kombinierten und verfestigten Fäden zu jedem beliebigen Zeitpunkt elastisch zu machen, wodurch sich für die Verwendung und Verarbeitung Möglichkeiten bieten, die bisher für die von Anfang an elastisch anfallenden Gummifäden verschlossen waren. Es können auf diese Weise mit den erfindungsgemäss hergestellten, ihre Kernfäden noch enthaltenden Gummifäden, Web-, Wirk- und Flecht- u. dgl.
Erzeugnisse der verschiedensten Art hergestellt und diese dann später dadurch elastisch gemacht werden, dass erst die Fertigware von dem in ihr enthaltenen Kernfaden nach einer der vorstehend geschilderten Methoden befreit wird, also z. B. die Gewebe od. dgl. Gebilde mit Aceton oder einem sonstigen organischen Lösungsmittel behandelt öder die Gebilde z. B. auf 1000 C erhitzt und hiedurch die eingebetteten Kernfäden carbonisiert werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Entfernung der Kernfäden dann auch nur an einzelnen Stellen der Verarbeitungsprodukte bzw. Fertigwaren erfolgen, wodurch sich die verschiedensten, bisher ebenfalls nicht herstellbaren Kombinationen von teils elastischen und teils nichtelastischen Web-u. dgl. Waren erzielen lassen. Eine derartige nur teilweise Elastischmachung der die Kernfäden noch enthaltenden Fäden bzw. Gewebe lässt sich in einfachster Weise dadurch erzielen, dass diejenigen Stellen, welche unelastisch bleiben sollen, mit Gelatine-oder Leimlösung oder sonstigen Pflanzen-oder Tierschleimen abgedeckt und so gegen die Einwirkung der für die Herauslösung der Kernfäden bestimmten Agentien geschützt werden. Am zweckmässigsten hat sich in dieser Hinsicht die bekannte Siebdruckmethode nach dem sogenannten "Screen-Printing".
Verfahren erwiesen.
Wenn in der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung von Webwaren gesprochen wird, so sind darunter ganz allgemein geformte Verarbeitungsprodukte von Gummifäden, also z. B. auch Wirkware, Flechtwaren, Strickware u. dgl. m. zu verstehen.
So können die zunächst erhaltenen kombinierten Fäden auch ohne Schwierigkeiten auf der Umspinnmaschine mit einer Textilfaser, z. B. Seide, Wolle, Baumwolle, Kunstseide od. dgl., umsponnen werden.
Soll dann später der Kernfaden entfernt werden, so ist dessen Entfernungsbehandlung bzw. das entsprechende Lösungsmittel naturgemäss derart auszuwählen, dass hiedurch nur der Kernfaden beseitigt, das Umspinnungsmaterial aber nicht angegriffen wird.
Ebenso kann der kombinierte, seinen Kernfaden noch enthaltende Gummifaden gemäss der Erfindung ebenso wie ein anderer Textilfaden normaler Elastizität als Schussfaden auf dem Webstuhl oder auf Wirk-oder Flechtmaschinen oder als Kettfaden auf Kettfädenwirkmaschinen oder normalen Webstühlen verwendet werden im Gegensatz zu dem bisher bekannten von Anfang an gummielastischen Faden, der beispielsweise wegen der für Kette und Einschlag erforderlichen Vorspannung als Kettfaden in der Weberei überhaupt nicht verwendet werden konnte. Desgleichen können die erfindungsgemäss hergestellten kombinierten Fäden mit Faserstaub angestäubt und so umsponnenen Fäden angeglichen werden.
Ebenso ermöglichen die erfindungsgemäss hergestellten Gummifäden auch die Herstellung von Mischgeweben und sonstigen Mischprodukten ohne das Erfordernis besonderer Vorrichtungen oder Vorsichtsmassregeln, da der den Kernfaden noch enthaltende Gummifaden keiner besonderen Längendehnung unterliegt.
Auf diese Weise können z. B. auch Bandagen, Gürtel und Binden hergestellt werden, die im Endprodukt teils nachgiebig, teils formhaltend sind.
Die Durchführung der vorliegenden Erfindung sei an folgender beispielsweisen Schilderung im einzelnen näher erläutert :
Als Kernfaden für den zu bildenden Gummifaden wird ein Spinnfaden normaler Stärke und möglichst von rundem Querschnitt aus Acetylcellulose verwendet. Dieser Kernfaden wird zweckmässigerweise zunächst mit einem Netzmittel präpariert, um seine Wasseraufnahmefähigkeit zu steigern, und hierauf durch ein mit wässriger Kautschukdispeision gefülltes Bad gezogen. Diese Dispersion kann z. B. folgende Zusammensetzung aufweisen : 100 Teile Kautschuklatex (auf Trockensubstanz bezogen), 1 Teil kolloider Schwefel, 2 Teile Zinkoxyd, 1 Teil Piperidinsalz der Pentamethylendithiocarbaminsäure. Am geeignetsten ist das Bad, wenn es die Viskosität von Rohöl aufweist.
Nach Passieren dieses Bades wird der gummierte Faden durch eine geeignete Abstreifvorrichtung, z. B. eine Düse oder einen Schlitz, geführt, um einen etwaigen Gummiüberschuss zu entfernen und die Gummierungsumhüllung auf die gewünsche Stärke zu reduzieren. Hierauf wird der mit Gummiüberzugsmasse versehene Kernfaden, ohne
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mit irgendwelchen Rollbändern od. dgl. in Berührung zu kommen, bis zur endgültigen Trocknung (etwa eine bis eineinhalb Minuten bei gleichmässiger Umluftheizung) durch einen mit Trockenluft von etwa 600 C beschickten Trockenraum geführt, worauf in einer besonderen Vorrichtung die Oberfläche des Fadens geglättet und mit Talkum, Seifenstaub od. dgl. eingepudert wird, um ihm seine Klebrigkeit zu nehmen und ihn ohne weiteres aufhaspeln zu können.
Nachdem eine genügende Fadenlänge aufgehaspelt worden ist, kann der Strang vom Haspel entfernt und schliesslich bei einer jeweils der verwendeten Kautschukdispersion entsprechenden Temperatur der Vulkanisation, z. B. für 40-60 Minuten bei 800 C, unterworfen werden.
Um nun den Fadenstrang gummielastisch zu machen, wird dann der Faden durch eine mit einer auf den Kernfaden lösend wirkenden Flüssigkeit, z. B. Aceton, oder einem Gemisch von Methylenchlorid und Methylakohol, im Falle von Kernfäden aus Acetylcellulose, gefüllten Extraktionsanlage, z. B. einer solchen vom Soxleth-Typ, bei etwa 40 C geleitet, in welcher er so lange belassen wird, bis die Lösungs- flüssigkeit das Kernfadenmaterial genügend herausgelöst hat. Bei Verwendung einer Acetylcellulose von 100 den. und einer Wandstärke von 0'15 mm ist hiefür z. B. eine Acetonspülung von 30 Minuten bei 400 C erforderlich.
Die Einwirkung der Lösungsflüssigkeit, z. B. Aceton, gegenüber Acetylcellulose besteht darin. dass das Aceton durch die Gummihaut des kombinierten Fadens hindurchdiffundiert und dabei die Acetylcellulose zum Quellen bringt. Durch diesen Vorgang wird dann seinerseits wieder der Faden gelängt und durch die damit verbundene Verkleinerung der Kapillaren ein langsames Heraustreten der nach und nach in Lösung übergehenden Acetylcellulose bewirkt.
Dass der Kernfaden schliesslich gänzlich gelöst ist, lässt sich leicht daran erkennen, dass der dadurch elastisch gewordene Gummifaden sich wieder auf seine ursprüngliche Länge zurückbildet und sich an seiner Oberfläche nach Austreten der letzten flüchtigen Acetonreste wieder schliesst und ein mehr oder weniger kompaktes, von dem bisherigen Hohlraum freies Gebilde darstellt. Im Anschluss daran kann der gummielastische Faden gegebenenfalls auch noch einer besonderen Nachvulkanisation unterworfen werden.
Bei alldem ist es gleichgültig, ob der auf diese Weise von seinem Kernfaden befreite Gummifaden vorher umsponnen oder in noch nicht getrocknetem Zustande mit Faserstaub bestaubt oder irgendeinem weiteren Verarbeitungsprozess, z. B. Verweben, unterworfen worden war. Zu beachten ist dabei nur, wie gesagt, dass der Umspinnfaden oder das mit dem kombinierten Faden zusammen verarbeitete sonstige Faden-oder Gespinstmaterial durch das zum Herauslösen des Kernfadens verwendete Lösungsmittel nicht angegriffen wird, wie z. B. Naturseide durch Aceton.
Soll so z. B. ein aus einem erfindungsgemäss hergestellten kombinierten Faden erzeugtes Gewebe, sei es nun, dass dessen einzelne Fäden vorher umsponnen wurden oder nicht, nur teilweise elastisch gemacht werden, so braucht es nur an den Stellen mit einem der für das sogenannte Siebdruckverfahren üblichen Gelatine-oder Leimpräparate, wie z. B. British Gum, Gum Traganth, Gummiarabicum od. dgl., bedruckt, bemalt, bestrichen oder sonstwie an seiner Oberfläche präpariert zu werden, an welchen es unelastisch bleiben soll.
Wird dann das gesamte Gewebe nach dem Antrocknen des aufgebrachten Präparates einer Extraktionsbehandlung durch eine auf das Kernfadenmaterial lösend wirkende Flüssigkeit ausgesetzt, so erfolgt die Zerstörung des Kernfadens nur an den nicht präparierten Stellen, da nur an diesen die Lösungsflüssigkeit zu dem darunter liegenden Kernfaden gelangen kann. An den präparierten Stellen verhindert dagegen der aufgebrachte Gelatine-, Leim-od. dgl. Überzug ein Eindringen des Lösungmittels in das Gewebe, so dass dieses an diesen Stellen formhaltend, d. h. nicht gummielastiseh bleibt.
Sind die nicht präparierten Stellen des Gewebes genügend extrahiert, so wird dann durch einfaches Auswaschen der Präparatüberzug entfernt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Gummifäden und Verarbeitungsprodukten solcher zu Geweben u. dgl. aus mit Kautschuk überzogenen, vulkanisierten Fäden oder Geweben, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb der Gummifäden enthaltenen Kernfäden aus durch Kautschuk nicht absorbierbaren Natur- oder Kunstfasern nachträglich in ihrem Gefüge zerstört werden.