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Seil, Schnur od. dgl. und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Seil, eine Schnur od. dgl. und auf ein Verfahren zu dessen bzw. deren Herstellung.
Es ist bekannt, dass eine bestimmte Jutemenge der Jahresproduktion zu Schnüren, Seilen od. dgl. verarbeitet wird. Diese Artikel zeigen gute mechanische Eigenschaften, insbesondere in Anbetracht der niedrigen Kosten des Rohmaterials und des verwendeten Verarbeitungsverfahrens. Anderseits wurde diese besondere Verwendung von Jute immer ziemlich eingeschränkt infolge der niedrigen Resistenz der Jute gegenüber chemischen Agentien, z. B. den im Seewasser enthaltenen Salzen, gegenüber Feuchtigkeit, die leicht eine Abbauhydrolyse der Zellulose bewirkt, und vor allem gegenüber Mikroorganismen, welche sie unter Entwicklung der Bakterienflora zerstören. Es wurden wiederholt Versuche zur Behandlung von Juteseilen gemacht, um diese Unzukömmlichkeiten zu beseitigen, aber die Resultate waren bisher nicht besonders zufriedenstellend.
Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, Seile oder Schnüre auf Basis von natürlichen Fasern, insbesondere Jute, zu erhalten, welche ausgezeichnete mechanische Eigenschaften besitzen und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Feuchtigkeit, atmosphärischen oder chemischen Einflüssen zeigen, wenn man auf einen natürlichen Faserkem einen Überzug aus isotaktischem Polypropylengarn aufbringt und das ganze einer Wärmebehandlung unterwirft, wodurch das Schrumpfen des Überzuges und dessen Haftung am Kern bewirkt wird.
Die Erfindung schafft somit ein Seil, eine Schnur od. dgl., bestehend aus einem Kern mit einer Umhüllung, welches Seil od. dgl. dadurch ausgezeichnet ist, dass der Kern aus parallel zueinander angeordneten oder miteinander verzwirnten Fäden aus natürlichen Fasern, vorzugsweise aus Jute, besteht, und dass die Hülle aus Fäden aus isotaktischem Polypropylen mit mindestens 70 % Kristallinität, vorzugsweise in Form eines Geflechts, besteht und auf die Fäden des Kerns, die gegebenenfalls mit amorphem oder Stereoblock-Polypropylen imprägniert und dadurch miteinander verbunden sind, aufgeschrumpft ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Seils od. dgl., welches Verfahren darin besteht, dass das Seil nach dem Aufbringen der Hülle bei Temperaturen unter 110 C mit einem Quellungsmittel für das Polypropylen, z. B. Trichloräthylen, versehen und sodann auf eine Temperatur von 110-170 C erhitzt wird.
Vorzugsweise wird das Polypropylen in Form eines Geflechtes aufgebracht. Als natürliche Faser wird insbesondere Jute verwendet, wobei der Kern aus einer Vielzahl von parallel angeordneten oder miteinander verzwirnten Jutefäden besteht.
In früheren Patentanmeldungen wurden einige wertvolle Eigenschaften von kristallinem Polypropylen beschrieben, wie seine Formbeständigkeit und seine Widerstandsfähigkeit gegen Bakterien und auch gegen Alkalien und Säuren, sogar bei hohen Temperaturen. Es ist auch offensichtlich, dass Polypropylen vom ökonomischen Gesichtspunkt aus das geeignetste der bisher bekannten Polymere ist.
In ändern Patentanmeldungen wurden auch besondere Verfahren zum Verspinnen des Polymers und zum Fertigmachen des Garnes durch Strecken und thermisches Stabilisieren beschrieben. In dem beson-
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deren Fall der vorliegenden Erfindung wird der Verfahrensschritt der thermischen Stabilisierung vorteilhafterweise vermieden oder wenigstens in gemässigter Weise durchgeführt, so dass der höchste Schrumpfeffekt bei der darauffolgenden Wärmebehandlung der auf den Kern aufgebrachten Umhüllung erhalten wird.
Die bei der Endbehandlung im Zuge der erfindungsgemässen Herstellung von Schnüren, Seilen od. dgl. angewendete Temperatur hängt nicht nur von den vorhergehenden Wärmebehandlungen des Polypropylengams, sondern, auch von der besonderen Art des verwendeten Polymers ab.
Wenn z. B. ein Polymer mit einem hohen Anteil mit isotaktischer Struktur verwendet wird, ist es notwendig, auf eine Temperatur von über 1400C zu erhitzen, während ein Erhitzen auf 110 - 1300C bei Stereoblockpolyrneren genügt.
Jedenfalls wird die Verwendung eines hochkristallinen Polymers vorgezogen, da es einen höheren Elastizitätsmodul besitzt und auf den Kern einen grösseren Druck ausübt. Durch diesen Kompressionseffekt ist es möglich, das Verzwirnen zu reduzieren oder überhaupt zu vermeiden, welches im allgemeinen bei der Herstellung von Seilen aus Jute oder ändern natürlichen Fasern angewendet werden muss ; der innere Kern kann daher aus parallelen Fasern bestehen, was eine beträchtliche Einsparung an Zeit und Produktionskosten bedeutet.
Überraschenderweise wird die Zugfestigkeit der fertiggestellten Artikel durch die Aufbringung des Polypropylenüberzuges erhöht. Die Stärke der fertiggestellten Artikel entspricht tatsächlich nicht der
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dass man sie vor der Wärmebehandlung mit Lösungsmitteln behandelt. Es wurde gefunden, dass das Polypropylengeflecht durch die Einwirkung von geeigneten Lösungsmitteln leicht quillt, wodurch eine grössere Gleichmässigkeit und ein besserer Verschluss der Zwischenräume des natürlichen Faserkerns bewirkt wird, während die amorphen Anteile gelöst werden und ein besseres Haften der Umhüllung in sich und am Kern bewirken.
Die Lösungsmittelbehandlung kann durch einfaches Eintauchen der Artikel in das Lösungsmittel durchgeführt werden, beispielsweise in Trichloräthylen oder aliphatische, aromatische oder naphthenische flüssige Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt unter 2000C. In manchen Fällen kann der Kern vorteilhaft mit einer Lösung von amorphen oder Steroblock-Polypropylen imprägniert werden oder eine derartige Lösung kann auf das fertige Seil aufgesprüht werden.
0 Die Temperatur des Lösungsmittels liegt vorzugsweise über der Raumtemperatur, aber nicht über 110 C und Russ und bzw. oder andere Antioxydantien die die Widerstandsfähigkeit der Umhüllung gegen- über Licht oder atmosphärischen Einflüssen verbessern, können im Lösungsmittel suspendiert sein.
Diese Stabilisatoren können auch beim Spinnen der Polypropylengame zugesetzt werden.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Vorteilen haben die erfindungsgemässen Seile oder Schnüre od. dgl. einen andern Vorteil, welcher für eine besondere Verwendung sehr wichtig ist.
Es ist bekannt, dassJuteseile als Treibeinrichtungen auf Schnurlaufrollen für verschiedene Maschinen verwendet werden und dass in einem derartigen Fall ein hoher Reibungskoeffizient an Stahl notwendig ist,
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koeffizient zwischen Jute und Stahl beträgt 0, 25 und zwischen Polypropylen und Stahl 0, 30 ; er st somit im Falle von Polypropylen um 20 % höher. Diese Resultate bedeuten eine bemerkenswerte Verbesserung in der Wirksamkeit der Kraftübertragung, wenn die erfindungsgemässen Seile an Stelle von Juteseilen verwendet werden.
Das folgende Beispiel soll die vorliegende Erfindung erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt werden soll.
Beispiel : Drei Jutegarne von 450 m/kg werden zur Herstellung des Seilkems verwendet, wobei die Game parallel zueinander ohne jede Verzwirnung angeordnet werden.
Auf diese Garne wird eine Polypropylenhülle mit Hilfe einer Flechtmaschine aufgebracht, wobei ein Doppelgam von 7200 m/kg verwendet wurde, welches auf geeignete Weise einer Wärmebehandlung unterworfen worden war, um jegliche Haarigkeit zu entfernen.
Das so erhaltene Seil wird 7 min lang in kochendes Trichloräthylen getaucht, welches Russ suspendiert enthält und dann 4 min lang in einen Heizschrank bei ungefähr 1600C gehalten.
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Die Zugfestigkeitsversuche, welche an Jutegarnen und an dem hergestellten Artikel durchgeführt wurden und welche mittels eines Dynamometers nach Schopper erhalten wurden (Kapazität 200 kg, Zug- geschwindigkeit 10 m/min. Abstand zwischen den Greifern 5 cm, Umgebung mit 65 lo relativer Feuchtigkeit und 200C) ergeben folgende Resultate :
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<tb>
<tb> Spezifische <SEP> Zugfestigkeit <SEP> jedes
<tb> Jutegams <SEP> von <SEP> 450 <SEP> m/kg <SEP> 30 <SEP> kg
<tb> gesamte <SEP> spezifische <SEP> Zugfestigkeit
<tb> der <SEP> 3 <SEP> Game <SEP> 90 <SEP> kg
<tb> spezifische <SEP> Zugfestigkeit <SEP> der <SEP> Polypropylenhülle <SEP> allein <SEP> 75 <SEP> kg
<tb> spezifische <SEP> Zugfestigkeit <SEP> des <SEP> Seils,
<tb> bestehend <SEP> aus <SEP> einem <SEP> Jutekern <SEP> und <SEP> einer
<tb> Polypropylenhülle <SEP> vor <SEP> der <SEP> thermischen
<tb> Behandlung <SEP> 103 <SEP> kg
<tb> spezifische <SEP> Zugfestigkeit <SEP> des <SEP> Seils <SEP> nach
<tb> der <SEP> Lösungsmittel- <SEP> und <SEP> Wärmebehandlung <SEP> etwa <SEP> 150 <SEP> kg
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Seil, Schnur od. dgl., bestehend aus einem Kern mit einer Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus parallel zueinander angeordneten oder miteinander verzwirnten Fäden aus natürlichen Fasern, vorzugsweise aus Jute besteht, und dass die Hülle. aus Fäden aus isotaktischem Polypropylen mit mindestens 70 % Kristallinität, vorzugsweise in Form eines Geflechtes, besteht und auf den Fäden des Kerns, die gegebenenfalls mit amorphem oder Stereoblock-Polypropylen imprägniert und dadurch miteinander verbunden sind, aufgeschrumpft ist.