AT47556B - Verfahren zur Herstellung eines elastischen Schaumes durch mechanische Bearbeitung einer Kautschuklösung. - Google Patents

Description

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   Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein   Verfahren, das die hier crwälutten Nachteile   dadurch umgeht, dass man den Grundstoff zwar zur Erzeugung und Fixierung der Schaumform in einer Lösung verarbeitet, aus dieser entweder durch mechanische Bearbeitung oder durch   gasabgebende Substanzen   einen Schaum erzeugt, dessen Zellen mit einem Gas gefüllt sind, und zwecks Erzielung vollständiger Unquelibarkeit und Unlöslichkeit das Lösungsmittel aber nach der Erzeugung der Schaumform bezw. erst nach erfolgter Fixierung der Schaumform wieder entfernt. 



   Nach erfolgtem Austrocknen ist dann der Schaum ein gasdichter und unlöslicher, ausserordentlich leichter und elastischer Behälter für das   eingeschlosaene Gas.   Der Hauptwert solcher Zellensysteme besteht darin, dass diese ; las eingeschlossene Gas selbst bei schweren Verletzungen nur soweit entweichen lassen, wie Zellen zerstört sind, der übrige Teil aber seine Gasfüllung und infolgedessen seine Spannung und Elastizität behält. Solche   Zellensysteme   sind daher insbesondere für Luftbereifungen von hohem Wert. 



   Das Verfahren wird folgendermassen ausgeführt :
Eine ziemlich zähe, je nach der Qualität des Kautschuks   10-15%ige Kautschuklösun   wird in einen Autoklaven gefüllt, dieser luftdicht verschlossen und der noch übrigbleibende Luftraum mit Gas vollgepresst. Man kann hierbei je nach der Art des gewünschten Schaumes und nach der   KautschukqualitJit   die verschiedensten Drucke wählen ; unter gewöhnlichen Verhältnissen 
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 Dann wird die Kautschuklösung mittels einer im Autoklaven angeordneten Schlag-oder Mischvorrichtung, die durch eine gasdicht durch den Autoklaven hindurchreichende Antriebsvorrichtung betätigt wird, in Schaum verwandelt und hierdurch das komprimierte Gas als Füllung in die Schaumzellen hineingeschlagen.

   Man kann hierzu viele Konstruktionen verwenden, die Art dieser   Vorrichtung   ist also ebenso wie das Schlagen unter hohem Druck nicht Gegenstand vorliegender Erfindung. Auch kann die Schaumbildung durch die ebenfalls bereits bekannte Methode des Auftreibens mittels gasabgebender Substanzen erfolgen. 



   Zur Fixierung des so gebildeten Schaumes durch Vulkanisation des in der   Lösung   enthaltenen Kautschuks können folgende Methoden angewandt werden :
Man mischt die Lösung bereits vor dem   Sbhaumschlagen   mit einer Lösung von Schwefelchlorür, wodurch die Vulkanisation schon während des Schaumschlagens eintritt. Dieses Verfahren ist nicht besonders günstig, da die Lösung schon während der Schaumbildung zäher wird und dadurch die Schaumbildung leidet, die während des Schlagprozesses eine möglichst gleichmässig zähe Masse erfordert.

   Zur Erzielung   der Kaltvulkanisation ist   es besser, nachdem der Schaum bereits gebildet ist, die   Kaltvulkanisierlösung mittels   eines für diesen Zweck besonders konstruierten Injektors in den gebildeten Schaum einzuspritzen und mit der Mischvorrichtung   gründlich durch   die   Schaummasse   zu verteilen. Man verwendet am   besten etwa. )% des Kautschukgewichtes   an reinem Schwefelchlorür, welches jedoch, um den Kautschuk nicht zu stark anzugreifen, durch ein Lösungsmittel, z. B. Schwefelkohlenstoff, mindestens zu einer dem Gewichte nach   10% igen Lösung zu   verdünnen ist. 



   Man kann ferner in den gebildeten Schaum an Stelle der Lösung eine   abgemessene Menge   
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 der Mischvorrichtung verteilen. 



   In   beiden Fällen   der Kaltvulkanisation muss die hierzu verwendete   Kautschuklösung von   Zusätzen, welche mit Schwefelchloriir Nebenreaktionen herbeiführen, z.   B. Mennige,   Bleiglätte, Zinkoxyd oder Kalkhydrat freigehalten werden, um die Qualität des entstehenden Schaumproduktes nicht zu   schädigen. *  
Der durch die Vulkanisation fixierte Schaum wird nun in jene Form gebracht, die er für die spätere Verwendung haben soll. Er wird durch eine mit dem Autoklaven verbundene Rohrleitung in Formen, für Polster in Gewebesäcke, für Radreifen in   entsprechende Geweheschläuche   oder auch direkt in die betreffenden Radreifen gefüllt.

   Für diesen Zweck darf der   Schaum keiner   zu hohen Druck haben, da er sonst diese Hüllen   zersprengen   würde. Man reduziert daher vor   de'   Abfüllen des Schaumes dessen Druck durch Auslassen des im Autoklaven noch unvermischt bleibenden Gases soweit, bis der Schaum den Autoklaven vollständig ausfüllt. Hierbei und bei der   Abfüllung   expandiert der Schaum meistens auf das Mehrfache des Volumens, welches er im Autoklaven während der Schaum bildung einnimmt. Durch dieses Expandieren kann man je nach Wahl des Druckes unter welchem geschlagen wird, einen beliebig leichten Schaum erzeugen.

   Die Fixierung des Schaumes durch die Vulkanisation verleiht ihm genügend Widerstandsfähigkeit. um sowohl dieses Expandieren als auch das Durchströmen der Rohrleitungen auszuhalten, er hat jedoch, da das Lösungsmittel noch nicht entfernt ist, noch genügend Schlüpfrigkeit, um nicht in den Rohrwandungen anzukleben und diese nicht zu verstopfen. 



   Erst nachdem die Formen, Säcke oder Schläuche mit der   Masse gefüllt sind,   kann die Wiederentfernung des   Lösungsmittel   je nach der Art des beabsichtigten Zweckes Benzin, Benzol,
Schwefelkohlenstoff oder andere bekannte Lösungsmittel, vorgenommen werden. Es geschieht 

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 den inneren noch nassen Zellen das in Dampfform entweichende Lösungsmittel durch Anquellen entziehen und dieses wiederum nach aussen abgeben. Dieser Prozess vollzieht sich, wenn man nicht zu rasch erhitzt, ohne Zerstörung der gebildeten Zellenhäute durch die ganze Masse hindurch, 
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 Zweck natürlich erforderlich, diese Hüllen genügend porös zu machen. 



   Wenn der Schaum mit Gas unter höherem als Atmosphärendruck gefüllt ist, so hätte das Austrocknen unter gewöhnlichem Druck zur Folge, dass die Gasfüllung der Zellen die noch nassen Zellhäute zerreisst und nach aussen entweicht, und hierdurch in kurzer Zeit die Zerstörung des ganzen Zellensystems herbeiführt. Man kann dieser zerstörenden Wirkung nach vorliegender Erfindung dadurch begegnen, dass man bis zur Beendigung des Austrocknens diesem inneren Druck der Gasfüllung einen genau gleich grossen von aussen her entgegengesetzt und hierdurch die Zellhäute von dem auf ihnen lastenden Druck entlastet, d. h. den Schaum, bezw. die mit diesem gefüllten   Gegenstände   unter dem gleichen Gasdruck austrocknet, welchen die Gasfüllung in dem Zellensystem besitzt. Dies kann in einem der bekannten   Dampfvulkanisier-Autoklaven   erfolgen.

   Man darf jedoch, wenn die Gasfüllung der Zellen einen gewissen Druck   übersteigt,   den   äusseren   Gegendruck nicht mehr allein durch Dampf erzeugen, da man hierdurch wieder den Kautschuk durch überhitzen zerstören würde. In diesem Fall erzeugt man einen Teil des Druckes durch Pressluft und den zu dem Druck der   Gasfüllung   des Schaumes fehlenden durch Dampf. 



   Soll die Schaumform durch Heissvulkanisation fixiert werden, so wird der Kautschuklösung das Vulkanisiermittel in Form von reinem Schwefel vor dem Schlagen beigemischt. In diesem Falle kann die Fixierung nicht vor dem Austrocknen erfolgen. Man muss daher. um die nötige Haltbarkeit des Schaumes für das Abfüllen zu erhalten. eine zähere   Lösung nehmen   und die Austrocknung sehr vorsichtig vornehmen. Wenn der Gasinhalt der Zellen unter Druck steht. muss auch die Heissvulkanisation unter Gegendruck erfolgen. da die   Zellhäute   in der Vulkanisationtemperatur wieder weich werden. Es kann dann die Austrocknung und Vulkanisation in einem fortlaufenden Prozess erfolgen, indem man erst bei niedriger Temperatur austrocknet und nach dem Austrocknen die Dampfspannung bis zur Vulkanisationstemperatur steigert.

   Bei Anwendung der   Heissvulkanisation   kann die   Lösung   Zusätze erhalten, soweit diese nicht die Homogenität und Schaumfiihigkeit der   Lösung   beeinflussen. 



   Um eine Oxydation des Kautschuks durch den Sauerstoff der hineingeschlagenen Luft zu vermeiden, verwendet man an Stelle von   Luit am   besten den chemisch indifferenten Stickstoff 
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 erhalt, ist dies noch deshalb   vorteilhaft. da Sackstoff   unter den   bekannten Gasen   am wenigsten durch Kautschuk diffundiert. Des ferneren vermeidet man durch seme Anwendung Explosionsgefahr, während des   Schiagens, wo ho Anwendung von Luft   ein   explosiblem Gasgemisch ent-   stehen kann. 
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 am meisten gespannt sind, zerreissen. dagegen dort. wo such zwei oder mehrere Häute treffen.   unverletzt   bleiben.

   Dies kann durch Expansion des unter Druck geschlagenen Schaumes auf 
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   Dampfform   rapid   entweichende Lösungsmittel die Häute   zerreisst. 



   Die durch das vorliegende Verfahren hergestellte Schaummasse kann infolge ihrer hohen durch das eingeschlossene Gas erreichten Elastizität, threr Gasdichtheit und Wasserunlöslichkeit für viele Zwecke Anwendung finden, für   welche die bisher hergestellten Schaumst@ffe @@foige   ihrer Schwere und Wasserlöslichkeit ungeeignet waren ; für elastische Radreifenhüllungen. Polster, 
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Claims (1)

1. einer Kautschuklösung unter atmosphärischem oder höherem Druck, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erzeugung des Schaumzustandes und vor bezw. nach der der letzteren folgenden Fixierung (durch Heiss- bezw. Kaltvulkanisation) das Lösungsmittel wieder entfernt wird, um EMI3.8 <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 eingeschlossenenGases.

   3. AusführungsfoMl1 des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass behufs Fixierung von Kautschukschaum durch Kaltvulkanisation die Vulkanisierflüssigkeit erst nach erfolgter Schaumbildung in den Schaum eingeführt und damit innig gemischt wird. EMI4.2 Fixierung von Kautschukschaum durch Kaltvulkanisation das Schwefelchlorür in abgemessenem Quantum in gasförmigem Zustand vor oder nach erfolgter Schaumbildung eingeblasen und mit einer Schlag-oder Mischvorrichtung in die Lösung mechanisch hineingeschlagen wird.

   5. Ausführungsformdes. Verfahrens nach Anspruch 1-4. dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Vermeidung späterer Oxydation des KautscbukschaumPs reiner Stickstoff, in die Lösung hineingeschlagen wird.

   6. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Schwämmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenwände des nach Anspruch 1-5 hergestellten Schaumes mechanisch zerrissen und hierdurch in die Schwammform übergeführt werden.