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Verfahren zur Herstellung von Kautschukwaren od. dgl.
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Das wässerige Medium kann entweder Wasser, eine wässerige Lösung von löslichen Stoffen oder eine wässerige Dispersion von Kautschuk od. dgl. sein.
Gewünschtenfalls kann die Alkalität der wässerigen Dispersionen oder/und die Alkalität des wässerigen Mediums, das die"andern Reagentien"enthält, durch Zusatz von Reagentien, wie beispielsweise Ätznatron, Ammoniak oder einer starken organischen Base, wie Piperidin oder Diäthylamin geregelt werden.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung überzieht man eine Form auf ihrer Oberfläche mit einem wässerigen Medium, das eines oder mehrere der,, ändern Reagentien", wie beispielsweise Ammoniumsulfat, enthält, erhitzt sodann vorzugsweise die Form und bringt sie mit Latex in Berührung, der eines oder mehrere Reagentien, wie beispielsweise Zinkoxyd, enthält. In dieser Weise können dicke Schichten von Latexkoagulat gebildet werden. Die Dicke der Schicht ist durch verschiedene Faktoren, beispielsweise durch die Zeit und den Grad der Erhitzung, die Konzentration und die Menge des"andern Reagens"in dem wässerigen Medium und die Konzentration des "Reagens" in dem Latex bestimmt.
Eine Abänderung einer derartigen Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass man eine Form, die mit einem Überzug aus Latex, der Zinkoxyd enthält, versehen ist, in eine heisse oder kalte wässerige Lösung von Ammoniumsulfat oder in einen Latex einführt, der Ammoniumsulfat enthält. In letzterem Fall kann es wünschenswert sein, die Form zu erhitzen.
Gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren so abgeändert werden, dass es zur Herstellung von aus Kautschuk bestehenden oder Kautschuk enthaltenden Waren durch Formung im Inneren einer Form oder Verformung der Masse dient. Eine derartige Ausführungsform, nach welcher Spielbälle, beispielsweise Tennisbälle hergestellt werden können, besteht darin, dass man in hohle kugelförmige Formen vorbestimmte Mengen wässeriger Kautschukdispersionen, die eines oder mehrere Reagentien, wie beispielsweise Zinkoxyd, und vorzugsweise vorbestimmte Mengen eines wässerigen Mediums, welches eines oder mehrere der,, ändern Reagentien", wie beispielsweise Ammoniumsulfat, enthält, einführt, die Formen schliesst,
sie der Rotation um eine variable Achse unterwirft und vorzugsweise auf die Aussenseite der Formen Hitze einwirken lässt, um die vollständige Koagulierung der Kautschukdispersionen hervorzurufen. Nach der Koagulierung werden die Formen vorzugsweise gekühlt, geöffnet und die Bälle getrocknet. Die Bälle werden nach der Trocknung vorzugsweise in die Formen wieder eingebracht und vulkanisiert. Man kann verschiedene Mittel vorsehen, um die gewünschte Aufblähung der Bälle zu bewirken.
Das Verfahren kann auch in der Weise abgeändert werden, dass es für das Überziehen von durchlässigem oder halbdurchlässigem Material in der Weise, dass ein gutes Eindringen des Kautschuks in das durchlässige oder das halbdurchlässige Material stattfindet, geeignet wird. Man kann auch Gegenstände herstellen, die durchlässiges oder halbdurchlässiges Material enthalten, das auf beiden Seiten mit festen Kautschukschichten überzogen ist. Beispielsweise kann ein aus Gewebe bestehender Behälter mit einer Latexmischung, die Ammoniumsulfat enthält, nahezu voll gefüllt und in eine heisse Latexmischung, die Zinkoxyd enthält, eingetaucht werden, so dass das Niveau innerhalb und ausserhalb des Behälters angenähert das gleiche ist, wobei nach einer Eintauchzeit von wenigen Minuten sich ein Kautschuküberzug auf beiden Seiten des Behälters bildet.
Von besonderem Vorteil ist auch die Anwendung der Erfindung auf Verfahren zur Herstellung von Fäden, Bändern oder Streifen (im folgenden allgemein als "Fäden" bezeichnet) durch Spritzen von Dispersionen von Kautschuk od. dgl., denen die Fähigkeit verliehen wurde, bei Anwendung von Hitze Gele zu bilden oder zu koagulieren.
Es wurde gefunden, dass, wenn in der Hitze koagulierbare Dispersionen von Kautschuk durch Röhren gespritzt werden, die auf die erforderliche, die Verfestigung bewirkende Temperatur erhitzt sind, derartige Verfahren zufolge des mechanischen Widerstandes, der dem Durchgang der koagulierenden Dispersionen durch die Düse entgegenwirkt, ziemlich langsam vor sich gehen.
Beim Arbeiten gemäss der vorliegenden Erfindung wird diese Schwierigkeit überwunden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung von Kautschukfäden darin, dass man zwecks Bildung eines kontinuierlichen Koagulumfadens Dispersionen von Kautschuk od. dgl., die eines oder mehrere Reagentien enthalten, welche in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze den Dispersionen gegenüber im wesentlichen inaktiv sind, in ein wässeriges Medium strömen lässt, das eines oder mehrere Reagentien enthält, die gleichfalls den Dispersionen gegenüber in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze an sich inaktiv sind, die aber durch chemische Wechselwirkung in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze mit dem Reagens oder den Reagentien, die in den wässerigen Dispersionen bereits vorhanden sind, einen oder mehrere Stoffe in situ bilden, die als aktive Koagulationsmittel wirken.
Gewünschtenfalls kann die Alkalität der wässerigen Dispersionen, welche ausgespritzt werden sollen, oder/und des wässerigen Mediums, welches die ändern Reagentien"enthält, durch Zusatz von Reagentien, beispielsweise von Ätznatron, Ammoniak oder starken organischen Basen, wie Piperidin oder Diäthylamin, geregelt werden.
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Nach einer bevorzugten Arbeitsweise lässt man die koagulierbare wässerige Kautschukdispersion, welche eines oder mehrere der im wesentlichen inaktiven Reagentien enthält, durch eine Düse in das wässerige Medium, welches das oder die"andern Reagentien"enthält, eintreten, doch kann man auch von andern Methoden des Einströmenlassens wässeriger Kautschukdispersionen in das wässerige Medium zwecks Bildung eines fadenförmigen Koagulums Gebrauch machen.
Beim Abziehen des fadenförmigen Koagulums aus dem wässerigen Medium kann es wünschenswert sein, die Oberfläche des Fadens zu härten, indem man sie einer weiteren, die Verfestigung oder Koagulierung bewirkenden Behandlung unterwirft. Dies kann durchgeführt werden, indem man den Faden aus dem Latexbad über eine Walze zieht, deren Oberfläche mit einem Koagulationsmittel benetzt ist, oder indem man durch Aufsprühen oder in anderer Weise Koagulationsmittel auf die Oberfläche des Fadens nach seiner Entfernung aus dem Latex aufbringt oder indem man den Faden durch eine Nut führt, welche mit einer Öffnung in ihrem Boden versehen ist, durch welche Koagulationsmittel in kleinen Mengen in die Nut eindringt oder durch irgendwelche Kombinationen derartiger Massnahmen oder durch andere Massnahmen, die dem Sachverständigen geläufig sind.
Der Querschnitt des Fadens ist abhängig von Faktoren, wie dem Querschnitt der Düse oder der Form und Art der Ablagerungskante, der Geschwindigkeit des Durchtritts des Latex durch die Düse oder des Fliessens über die Ablagerungskante, der Beschaffenheit des Latex, der Beschaffenheit des wässerigen Mediums, der Koagulierungsgeschwindigkeit des Latex, der Koagulationstemperatur, der Länge des Weges durch das wässerige Medium, der Geschwindigkeit des Abziehens des Fadens aus dem wässerigen Medium.
Es hat sich gezeigt, dass beim Arbeiten gemäss der vorliegenden Erfindung die Ausflussge- schwindigkeit für eine gegebene Flüssigkeitshöhe erhöht werden kann, dass die Gefahr der teilweisen oder vollständigen Verlegung der Öffnungen der Düsen oder Spritzeinrichtungen vermindert und dass ferner ein grösserer Bereich von Fadenstärken mittels einer bestimmten Öffnung erhalten werden kann, indem man den Abstand der Spritzöffnung vom bzw. unter dem Niveau des wässerigen Mediums ver- ändert. im Vergleich mit der Verwendung von Kautschukdispersionen, denen durch Zusatz von in der Hitze destabilisierend wirkenden Reagentien die Fähigkeit verliehen wurde, in der Hitze zu koagulieren.
Die Dispersionen umfassen solche, die aus Kautschuk, Guttapercha, Balata oder ähnlichen, in der Natur vorkommenden oder kiinstlieh hergestellten Stoffen bestehen oder diese Stoffe enthalten.
Zu derartigen künstlichen wässerigen Dispersionen gehören beispielsweise solche von koaguliertem Kautschuk, synthetischem Kautschuk, Kautschukabfall oder Regenerat. Wässerige Dispersionen von vulkanisierten Latices können gleichfalls Verwendung finden. Gewünschtenfalls kann jede der genannten Dispersionen allein verwendet werden oder sie können in Mischung miteinander Verwendung finden.
Jede der genannten Dispersionen kann die üblichen bekannten Mischungsbestandteile enthalten und/oder in konzentrierter Form verwendet werden.
Konzentrate, wie sie nach den Verfahren der britischen Patentschriften Nr. 290313 und 219635 erhalten werden und welchen einer oder mehrere der üblichen Mischungsbestandteile zugesetzt sein können, können gleichfalls Verwendung finden.
Die folgenden zwei Vergleichsversuche zeigen, dass eine heisse 10% ige Ammoniumsulfatlösung gegenüber Kautschuklatex, der frei ist von Zinkoxyd, im wesentlichen inaktiv ist, abgesehen von einer schwach Wasser entziehenden Wirkung, wogegen sie sich gegenüber Kautschuklatex, der Zinkoxyd enthält, als starkes Koagulationsmittel erweist : a) Eine Tauchform wird in einen durch Zentrifugieren erhaltenen konzentrierten Latex von 60% Kautschukgehalt, der 5% Zinkoxyd enthält und eine Alkalität von 0'2% aufweist, eingetaucht.
Die Form mit der anhaftenden flüssigen Schichte wird dann in eine 10% ige Ammoniumsulfatlösung bei 850 C eingebracht. Die flüssige Schichte verfestigt sich sofort vollständig, indem sie ein festes Koagulum bildet. b) Eine Tauchform wird in einen durch Zentrifugieren erhaltenen konzentrierten Latex von 60% Kautschukgehalt und einer Alkalität von 0'2% eingetaucht, der aber im Gegensatz zu der in Versuch a verwendeten Latexmisehung frei von Zinkoxyd ist. Die Form mit der anhaftenden flüssigen Schichte wird in eine 10% ige Ammoniumsulfatlösung, bei 850 C eingetaucht. An der Aussenseite der Schicht bildet sich eine koagulierte Haut und, wenn die Schicht genügend lang in der Lösung belassen wird, so wird unterhalb der Haut eine langsam koagulierende Masse gebildet.
Es besteht also ein deutlicher Unterschied zwischen den Ergebnissen der Versuche (t und b.
Ein Beispiel für die Durchführung der Erfindung zur Herstellung von Kautschukfäden ist das folgende : Kautschukfäden können hergestellt werden, indem man eine Latexmischung von der folgenden Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> Kautschuk <SEP> (in <SEP> Form <SEP> von <SEP> 60% <SEP> igem <SEP> konzentriertem <SEP> Latex) <SEP> 100 <SEP> Gew.-Teile,
<tb> Zinkoxyd <SEP> (als <SEP> 50% <SEP> ige <SEP> wässerige <SEP> Dispersion) <SEP> 10 <SEP> Gew.-Teile
<tb>
durch eine Düse für die Herstellung feiner Fäden in ein Bad von der Länge 76 cm, das eine 10% ige
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Lösung von Ammoniumsulfat enthält, bei 85 C mit einer Geschwindigkeit von etwa 9 m pro Minute ausspritzt.
Es ist bereits bekannt, Kautschukwaren aus Dispersionen von Kautschuk od. dgl. in der Weise herzustellen, dass man die Dispersionen, welche ein oder mehrere Reagentien enthalten, die in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze den Dispersionen gegenüber inaktiv sind, mit wässerigen Mitteln in Berührung bringt oder vermischt, welche ein oder mehrere Reagentien enthalten, die ebenfalls den Dispersionen gegenüber in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze inaktiv sind, aber durch ehemische Wechselwirkung mit den in den Dispersionen enthaltenen Reagentien die Koagulation oder die Gelbildung hervorrufende Mittel bilden.
Bei diesen bekannten Verfahren wurden jedoch Dispersion und wässeriges Mittel vermischt und aus dieser Vorratsmenge die einzelnen Gegenstände hergestellt, während erfindungsgemäss die Dispersionen mit dem wässerigen Mittel erst im Augenblick der Formgebung in Berührung gebracht bzw. gemischt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kautschukwaren od. dgl. unmittelbar aus wässerigen Dispersionen von Kautschuk od. dgl. durch Streichen, Tauchen, Formen, Ausspritzen u. dgl., wobei die Dispersionen, welche ein oder mehrere Reagentien enthalten, die in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze den Dispersionen gegenüber im wesentlichen inaktiv sind, mit einem wässerigen Mittel in Berührung gebracht werden, das ein oder mehrere andere Reagentien enthält, die an sich ebenfalls den Dispersionen gegenüber in der Kälte oder bei Anwendung von Hitze inaktiv sind, aber durch chemische Wechselwirkung mit den in den Dispersionen bereits vorhandenen Reagentien in der Masse aktive, die Koagulation oder Gelbildung hervorrufende Mittel bilden, dadurch gekennzeichnet,
dass vorbestimmte oder begrenzte Mengen der Dispersionen mit dem wässerigen Mittel erst im Augenblick der Formgebung in Berührung gebracht oder gemischt werden.