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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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