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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines porösen und luftdurchlässigen elastischen Stoffes.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines porösen und luftdurchlässigen elastischen Stoffes, bestehend aus einem dehnbaren Grundgewebe, das einen durch Zerstäubung von Latex aufgebrachten Kautschuküberzug trägt. Hiebei sind unter dem Ausdruck "Grundgewebe" nicht nur Gewebe im engeren Sinn, sondern auch gewirkte oder geflochtene Stoffe verstanden.
Die Erfindung besteht darin, dass zum Auftragen des Latex kurze, durch Trocknungsvorgänge getrennte Zerstäubungen ausgeführt werden, wobei die Zerstäubungsverhältnisse derart gewählt werden, dass während jeder Zerstäubung die auf die Gewebeoberfläche geschleuderten Latexteilchen an der Oberfläche der Fasern festhaften, jedoch nicht untereinander verschmelzen, und die Flüssigkeit des Latex das Gewebe nicht durchtränken oder durchsetzen kann, so dass ein gegenseitiges Verkleben der Gewebefäden nach der Trocknung verhindert wird.
Durch eine solche Vorgangsweise wird erreicht, dass vermöge der einzelnen kurzen Zerstäubungen sich auf der Oberfläche des Gewebes einzelne übereinanderliegende Kautschuksehiehten in Form eines Netzwerkes bilden, die sieh untereinander zu einem elastischen Überzug vereinigen, dessen Stärke durch geeignete Wahl der einzelnen Zerstäubungsvorgänge genügend gross sein kann, um einen ausreichenden elastischen Widerstand zu bieten, ohne dass jedoch die Latexteilchen innerhalb der einzelnen Schichten untereinander verschmelzen. Die Porosität des Gewebes wird somit trotz des Kautschuküberzuges gewahrt, so dass das Erzeugnis nicht nur elastisch und widerstandsfähig, sondern auch luftdurchlässig ist.
Da der Latex wohl an der Ge- webeoberfläche festhaftet, aber die Fäden desselben nicht umhüllt, können dieselben bzw. die Maschen einer Wirkware sich gegeneinander verschieben, so dass die Deformierbarkeit des Gewebes in keiner Weise beeinträchtigt wird. Da die Latexschicht genügend dick sein kann, werden dünne Stellen, die bei Beanspruchung reissen könnten, vermieden.
Die verschiedenen Teile des Kautschuknetzwerks können dabei verschieden stark sein ; man kann beispielsweise durch Aufspritzen von Latex auf eine gewirkte Ware mit Rippen Kautschuklinien erhalten, die untereinander annähernd parallel verlaufen und sehr dick sind, wobei diese parallelen Streifen durch Querelemente verbunden sind, die dünner, aber dabei doch stark genug sind, um nicht bei der Benutzung zu zerreissen. Das Netzwerk nimmt dann die besondere Form eines Gitterwerks an, dessen starke Längselemente durch weniger starke Querelemente verbunden sind.
Zur Ausführung des Verfahrens bedient man sich vorzugsweise eines Zerstäubers, den man derart einstellt, dass die Latextröpfehen geeignete Abmessungen besitzen. Die Viskosität der Lösung, die Koagulationsgeschwindigkeit des Latex, der Luftdruck des Zerstäubers sowie der Abstand zwischen diesem Zerstäuber und der behandelten Oberfläche werden derart gewählt, dass der Latex in das Gewebe nur in geringer Dicke eindringt und im wesentlichen nur seine vorspringenden Teile bedeckt.
Im allgemeinen wird der Latex nur auf eine Seite des Gewebes aufgebracht. Im einfachsten Falle kann man den in dieser Weise erhaltenen Stoff so, wie er nach der Vulkanisation erhalten wird, benutzen, wobei man gegebenenfalls den Griff des Gummis durch Überziehen desselben mit einem beliebigen elastischen Lack verändert, der mineralische oder organische Füllstoffe enthalten kann.
Meistens wird man aber zwei Gewebe aufeinanderlegen, indem man sie mit ihren gummierten Seiten zusammenlegt, dagegen diejenigen Seiten, welche keinen Kautschuk tragen, sichtbar lässt. Dabei
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setzt man die beiden Gewebe, um sie zusammenzukleben, einem leichten Druck aus, trocknet und vulkanisiert. Man kann auch eine Latexschicht auf die beiden Seiten eines gewebten oder gewirkten
Stoffes aufbringen, der darauf zwischen zwei andere Stoffbahnen gelegt wird, deren äussere Seiten keine Kauschukschicht tragen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein Trikotstoff mit sogenannten englischen Maschen wird mittels eines Zerstäubers mit Latexteilchen bedeckt, welche Vulkanisier-und Besehleunigungsmittel enthalten. Die Latexlösung enthält vorzugsweise einen schwachen Elektrolyten, z. B. Ammoniumborat, das im Augenblick, wo der Latex durch Verdampfung einen Teil seines Ammoniaks verliert, als Flockungsmittel wirkt. Die Kautschukmilch kann auch
Stoffe enthalten, welche den Latex sensibilisieren, wie gewisse Harzsäuren, die eine Flockung des Latex durch Wärmewirkung ermöglichen.
Der Abstand zwischen der Zerstäubungsdüse und der behandelten Oberfläche kann etwa 30 bis 40 cm bei einem Luftdruck von 2 bis 3 Atm. betragen. Man arbeitet mit einer Lösung, die ungefähr 40% Trockensubstanz enthält. Die Koagulationsgeschwindigkeit der ausgeschleuderten Teilchen beträgt etwa eine halbe bis eine Sekunde. Die Bemessung der Tröpfchen ist von der Grössenordnung von ungefähr 1/5 bis 1/loo Millimeter Durchmesser. Bei diesen Verhältnissen erzielt man die besondere Wirkung, dass die aufgespritzten Teilchen nur die vorspringenden Teile der Wirkware bedecken.
Dieses Ergebnis kann folgender Erscheinung zugeschrieben werden : Beim Durchqueren der Luft nehmen die zerstäubten Teilchen eine elektrische Ladung an, welche von derjenigen der Wirkware verschieden ist und ausreicht, damit diese Teilchen von den vorspringenden Teilen des Stoffes angezogen werden ; auf diesen vorspringenden Teilen vereinigen sich die Teilchen unter Bildung von richtigen Fäden, die sich untereinander kreuzen und dabei ein oberflächliches Netzwerk bilden, das vollkommen am Trikotgewebe anhaftet. Nachdem mehrere solcher Zerstäubungen mit zwischengeschalteten Trocknungvorgängen wiederholt werden, wird die Wirkware darauf zerschnitten.
Die in dieser Weise überzogenen Wirkware werden dann übereinander gelegt ; nachdem die gummierten Seiten miteinander in Berührung gebraeht wordensind, setztman das Ganze einemleiehtenDruckaus, troeknetvollständigundvulkanisiert.
Die Vulkanisation kann auf einer ebenen Fläche oder auf irgendeiner Form von konvexer oder konkaver Gestalt erfolgen, die beispielsweise eine Form aufweist, welche derjenigen des zu bedeckenden Teils des menschlichen Körpers analog ist.
Praktisch lässt man ein Gewebestück ununterbrochen in einer Maschine umlaufen, in der es an den Latexzerstäubern vorbeizieht, dann sofort in einen Trockner läuft und alsbald zurückkehrt, um eine neue Kautschukschicht zu empfangen, so dass die Gesamtbehandlung nur wenig Zeit beansprucht. Um das Durchlaufen des Gewebestückes durch eine Maschine zu erzielen, wird es auf ein endloses Transportband gebracht, das sich auf Trommeln od. dgl. abstützt und nacheinander mehrmals in eine Zerstäubungskammer und in den Trockenraum läuft.
Ein Merkmal des neuen technischen Herstellungsverfahrens und der erfindungsgemässen Maschine beruht darauf, dass der zu behandelnde Stoff auf einen Mitläufer geklebt wird, der das Transportband bzw. den Transporttisch bedeckt. Der Mitläufer wird von einem Band gebildet, das steif genug ist, um das Gewebe während der Behandlung zu halten, aber dabei genügend biegsam ist, um in der Maschine umlaufen zu können und sich den verschiedenen Handhabungen, die erforderlich sind, anzupassen. Auf diese Weise wird das Gewebe, während es der Zerstäubung und Trocknung ausgesetzt ist, vollkommen flach gehalten und erfährt auf diese Weise keinerlei Deformation bei den aufeinanderfolgenden Stufen der Behandlung.
Auf der Zeichnung ist beispielshalber eineausführuiigsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Fig. 1 zeigt im seitlichen Aufriss, teilweise im Schnitt, eine Gesamtansicht der Maschine. Fig. 2 zeigt eine entsprechende Draufsicht, teilweise im Schnitt sowie unter Fortbrechung einzelner Teile. Fig. 3 ist ein lotrechter Schnitt durch die Zerstäubungskammer von der Eintrittsseite dieser Kammer aus gesehen. Fig. 4 zeigt vergrössert einen Querschnitt durch das Transportband und den Mitläufer.
Wie man auf den Abbildungen sieht, besteht diese Vorrichtung im wesentlichen aus einer Zerstäubungskammer P, einer Trockenkammer S und einem Bandförderer T, der das Gewebe stetig aus der Kammer P in den Trockenraum S bringt und es von da wieder in die Kammer P zurückführt.
Das Förderband oder der Fördertisch wird von einem endlosen Riemen a von genügender Breite beliebiger Art gebildet. Er trägt den Mitläufer b, auf den das zu behandelnde Gewebe ! ; geklebt wird.
Der Bandförderer läuft über drei Trommeln T\ T2, Ta, von denen die Trommel T3 mit Spann- vorrichtungen ausgerüstet ist, um die Spannung zu regeln. Die Trommel T'dient zum Antrieb des Förderbandes. Zu diesem Zweck wird sie fest mit einer Scheibe d verbunden, über die ein Riemen d1 läuft, der noch über eine andere Scheibe d2 geführt wird, die mit einer Reibungsscheibe e fest verbunden
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strömt ihn von unten nach oben.
In der Zerstäubungskammer befinden sich eine gewisse Anzahl von Zerstäubern j, die in einer
Reihe vor dem Gewebe, das vor ihnen vorbeizieht, angeordnet sind. Diese Zerstäuber sind in an sich bekannter Weise nach Art von Zerstäubungspistolen ausgebildet. Jedem Zerstäuber wird durch einen
Schlauch j1 Latexlösung und durch einen anderen Schlauch j2 Druckluft zugeführt.
Jeder Zerstäuber wird durch einen Arm k gehalten, auf dem seine Lage eingestellt werden kann.
Diese Arme können auf einer Schiene I in der Achsenrichtung eingestellt werden.
Diese Schiene gehört zu einem Schlitten, der von einem Fahrgestell m gebildet wird, das auf waagrechten Führungsschienen n gleiten kann, die rechts und links in der Zerstäubungskammer ange- ordnet sind. Diese Schienen n sind ihrerseits auf lotrechten Trägern o verschiebbar. Es lässt sich also sowohl die Höhe als auch die waagrechte Lage des Schlittens n einstellen. Da man ausserdem den die Zerstäuber haltenden Armen k jede gewünschte Richtung geben und die Zerstäuber längs dieser Arme k verschieben kann, wird es möglich, die Stellung der Zerstäuber vor dem Gewebe nach Belieben zu regeln, was eine wesentliche Bedingung für die Ausführung einer einwandfreien Arbeit ist.
Der Schlitten m trägt ein waagrechte Rohr p, das zur Speisung der Zerstäuber mit Latex dient.
Dieses Rohr p ist mit einem Zwischenbehälter q verbunden, der seinerseits den Latex von einem Behälter r empfängt, aus dem er durch einen leichten Druck komprimierter Luft gefördert wird.
Die Kammer P ist vollständig geschlossen, ausser an der Vorderseite, wo Türen angebracht sind, die den Zutritt ins Innere gestatten. Oben befindet sich ein Saugschaeht t, der mit einer Abführleitung M verbunden ist, in der ein kräftiger Luftzug zur Mitführung der nicht auf das Gewebe niedergeschlagene Latexteilchen und der möglicherweise von der Lösung entwickelten Dämpfe erzeugt wird. Man kann die von dem Luftzug mitgerissenen Stoffe wiedergewinnen.
Die biegsamen Leitungen j2 sind mit einem Rohr s verbunden, das Druckluft zuführt.
Um ein Band aus gewirktem oder gewebtem Stoff v zu behandeln, klebt man es zunächst auf einen auf einen Tisch oder Böcke gelegten Mitläufer b. Das Aufkleben des zu behandelnden Stoffes auf einen Mitläufer erfolgt mittels eines Dextrin-oder Stärkemehlleims oder irgendeines anderen Klebstoffes, der'sowohl gegen die Stoffe der aufgespritzten Lösung als auch die Fasern des Gewebes oder seine Färbung ohne Einfluss ist, wobei aber dieser Klebstoff ein genügendes Anhaften bewirken sowie leicht nach der Behandlung entfernbar sein muss.
Vor dem Aufkleben des Gewebes auf dem Mitläufer kann man es irgendeiner geeigneten physikalischen oder chemischen Behandlung unterziehen, um es für die Aufnahme des zerstäubten Latex geeigneter zu machen oder um seine Abmessungen zu ändern.
Wenn das Gewebe derart vorbereitet ist, trägt man den Mitläufer mit seinem aufgeklebten Gewebe auf das Förderband und befestigt es auf diesem für die ganze Dauer der Behandlung mit Hilfe von Klammern, kleinen Nägeln od. dgl., je nach der Natur des Förderbandes.
Man setzt darauf gleichzeitig die das Förderband mitnehmende Trommel T\ den Motor, welcher den die Heissluft dem Trockenraum zuführenden Ventilator oder das Gebläse g antreibt, und die Zerstäuber (durch Öffnung des Druckluftzutritts) in Gang.
Wenn der Stoff vor den Zerstäubern vorbeizieht, die so eingestellt sind, dass sie eine sehr feine Zerstäubung hervorrufen und den Latex in Nebelfonn überführen, empfängt die Oberfläche des Gewebes eine Schicht von Latexteilchen. Diese schlagen sieh auf den vorspringenden Teilen des Gewebes nieder, wie oben erwähnt, und koagulieren dort rasch. Nachdem das Gewebe eine Latexschicht aufgenommen hat, gelangt es in den Troekenraum, den es von oben nach unten durchzieht. Dieser Durchgang durch die Trockenkammer reicht aus, um die gebildete sehr dünne Schicht Latex zu trocknen. Der überzogene und getrocknete Teil des Gewebes gelangt dann wieder vor die Zerstäuber, nimmt eine neue Latexschieht auf und so fort, bis die Dicke der niedergeschlagenen Latexschicht ausreicht.
Die Gesamtdauer der Behandlung ist sehr kurz ; denn jedes Vorbeiziehen des Gewebes dauert in gewissen Fällen nicht länger als 30 Sekunden, und ein fünf-oder sechsmaliges Vorbeiführen des Gewebes kann in gewissen Fällen genügen.
Da man ausserdem nur wenige Augenblicke braucht, um den Mitläufer fortzuziehen, der das behandelte Gewebe trägt, und ihn durch einen andern, mit einer neuen Gewebebahn versehenen Mitläufer zu ersetzen, besitzt die erfindungsgemässe Maschine eine grosse Leistungsfähigkeit.
Es sei nur kurz darauf hingewiesen, dass zur Verhütung jeglicher Vorvulkanisierung die Trockenkammer zweckmässig auf eine mässige Temperatur, je nach dem besonderen Fall, beispielsweise von der Grössenordnung 50-100 C erhitzt wird.
Wenn das Aufbringen des Latex beendet ist, so hält man die Maschine an und nimmt den Mitläufer ab, der dabei immer noch das auf ihm aufgeklebt Gewebe trägt. Diese Abnahme des Mitläufers kann mechanisch, beispielsweise mittels einer Art Winde, erfolgen.
Man nimmt dann zwei in der soeben beschriebenen Weise vorbereitete Gewebestücke, während sie sieh noch auf ihren Mitläufern befinden, und frischt die Latexoberfläche beispielsweise mit ein
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- wenig Benzin auf. Diese Behandlung kann ausgeführt werden, indem man den das Gewebe tragenden Mitläufer unter eine Walze laufen lässt, die mit einem mit Benzin getränkten Stoff bedeckt ist. Auf die Wirkung des Benzins folgt zweckmässig eine Behandlung mit einer Bürste, die sich in entgegengesetztem Sinne dreht, wie das Gewebe vorrückt. Man legt dann die beiden Stoffstücke mit ihren mit Latex überzogenen Seiten aufeinander, wobei man sie leicht presst, um sie, beispielsweise mit Hilfe eines Zylinders, wie er bei den in der Textilindustrie gebräuchlichen Dubliermaschinen benutzt wird, zum Aneinanderhaften zu bringen.
Man trocknet dann vollständig und vulkanisiert darauf mit den üblichen Mitteln, indem man meistens, wie oben erwähnt, keinen Druck anwendet. Die Vulkanisation kann natürlich auch in einem Autoklaven vorgenommen werden ; oder sie erfolgt bei flach ausgebreitetem oder in einer Form angeordnetem Gewebe, je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck, wobei das dublierte Gewebe von den Mitläufern gehalten bleibt oder von diesen abgelöst worden ist.
Der in dieser Weise erhaltene elastische Stoff ist vollkommen luftdurchlässig. Er kann gefärbt werden oder alle möglichen für seine Aufmachung geeigneten Appreturen erhalten. Sein Herstellung- preis ist sehr niedrig. Seine Eigenschaften sind denjenigen der bisher bekannten Gewebe, die durch die gegenwärtig übliche Methode der Einverleibung eines umsponnenen Fadens (aus Gummi od. dgl.) in die Textilelemente erhalten werden, überlegen. Wenn ein solcher umsponnener Faden nämlich brechen würde, so würde das Gewebe seine elastischen Eigenschaften auf der ganzen Länge dieses
Fadens verlieren. Gemäss vorliegender Erfindung dagegen kann das Gewebe durchlöchert werden, ohne dass deswegen seine elastischen Eigenschaften vermindert werden, da der Kautschuk an allen
Teilen der Oberfläche fest mit dem gewirkten oder gewebten Stoff verbunden ist.
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