RHODIUS, SCHMEDDING & Co., Friedrichroda (Thuringen, Deutsches Reich).
Obwohl Kunstharz auf vielen Gebieten hletall und andere Rohstoffe verdrängt hat, war es doch bisher bei gewissen Verwendungszwecken, bei denen es auf eine grosse Elastizität ankommt, nicht möglich, Kunst- harz zu verwenden. So war es beispielsweise bisher nicht möglich, die Borsten von Piassavabesen durch Borsten aus Kunstharz zu ersetzen. Auch für Federmaterial war Runst- harz bisher nicht geeignet.
Eingehende Versuche haben nun gezeigt, dass man gewissen hunstharzen bei einer bestimmten Behandlung eine hohe Elastizität und gleichzeitig eine hohe Zähigkeit verleihen kann. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden Kunststoffe aus Polymerisationsprodukten einer Kaltverformung und einem Druck von etwa 500 kg/cm2 unterworfen. Diese Verformung kann durch Walt- walzen oder auch in anderer Weise, wie weiter unten erläutert, erfolgen. Die Polymeri sationskunstharze werden durch diese : Kalt- verformung verdichtet, so dass also beispielsweise beim Kaltwalzen keine wesentliche Formänderung, sondern vielmehr eine Gefügeänderung eintritt und eine feinere Struktur desselben erzielt wird.
Diese Kaltverformung und ihre Wirkung ist beispielsweise vergleichbar mit dem Kaltwalzen von Stahl.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens zur Erzeugung von Kunstharzfolien werden beispielsweise die aus Kunstharzpulver auf Mischwalzen durch Druck und Wärme erzeugten ringförmigen Walzfelle aufgeschnitten, dann zwischen geheizten Walzen auf die gewünschte Stärke heruntergewalzt, worauf die so hergestellten Folien im kalten Zustand durch Walzen unter hohem Druck verdichtet werden. Dabei werden diese Verdichtungswalzen zweckmässig auf einer niedrigen Temperatur von bei spielsweise 60 bis 70 G C gehalten. Diese Temperaturen sind natürlich nicht vergleichbar mit den Temperaturen von etwa 150 bis 180 C, bei denen die Walzfelle zwischen geheizten Walzen auf geringere Stärken her untergewalzt werden.
Durch dieses Warmwalzen wird eine erhebliche Formänderung erzielt, indem durch die Dickenabuahme des Walzfelles dieses zu einer entsprechend gro ssen Länge und auch grösseren Breite ans- gewalzt wird - im Gegensatz zu dem Ealt- walzen, durch das im wesentlichen die Sunst- harzfolien verdichtet werden, ohne dass eine erhebliche Formänderung, insbesondere Län gen- oder Breitenänderung, eintritt. Bei diesem Kaltwalzen wird mit Drücken von etwa 500 kg/cm2 gearbeitet.
Die so hergestellten Kunstharzfolien können dann zu dem gewünschten Gegenstand weiterverarbeitet werden, indem sie beispielsweise zur Herstellung von Borsten, Blattfedern oder dergleichen in Streifen zerschnitten werden. Diese durch Walzen verdichteten Kunstharzfolien können gestapelt und dann diese Folienpakete in Walzvorrichtungen zu Streifen zerschnitten werden.
Bei der Borstenherstellung kann man dünne Folien von beispielsweise 1 mm herstellen und diese dann in der vorgenannten Weise zu schmalen Streifen von etwa 1 mm Breite zerschneiden.
Man kann aber derartige elastische Borsten auch in anderer Weise als Fäden herstellen, indem man ein Kunstharzrohprodukt (Polymerisationsprodukt), z. B. die auf Mischwalzen hergestellten und zu Puppen aufgewickelten Walzfelle, in einen Presszylinder bringt und durch Kaltverformung unter einem Druck von 500 kg/cm2 durch eine Düsenplatte presst. Die Temperaturverhältnisse werden dabei zweckmässig so geregelt, dass beim Durchtritt der Kunstharzmasse durch die Pressdüsen nur eine niedrige Tem peratur von etwa 80 C vorhanden ist.
Dadurch wird ebenfalls eine Verdichtung des Kunstharzes erzielt, und man erhält Fii- den, die sich für die Borstenherstellung ausgezeichnet eignen und sowohl eine grosse Elastizität als auch eine grosse Zähigkeit besitzen.
Ferner ist auch eine grosse Zugfestigkeit und eine ausserordentliche Verschleissfestigkeit vorhanden. Borsten aus solchen elastischen Kunstharzfäden sind in bezug auf die vorgenannten Eigenschaften den Piassavabor- sten bei weitem überlegen. Sie sind gegen Wasser, Ole, Laugen und dergleichen unempfindlich. Gegenüber Piassavabesen ist ferner bei Besen mit elastischen Kunstharz borsten nur ein geringer Druck bezw. auch nur ein kleiner Kraftbedarf notwendig.
Zum Pressen von Fäden hat man praktisch bisher nur einen Presszylinder nach Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung verwenden können, in dessen Boden nur eine einzige Düse 1 vorgesehen ist. Sofern man nämlich bei einem solchen normalen Presszylinder in dessen Boden 2 eine Mehrzahl von über die ganze Bodenfläche verteilten Düsen vorsieht, so hat es sich herausgestellt, dass beim Pressen Fäden von ganz ungleichmässiger Qualität erzeugt werden.
Versuche haben gezeigt, dass diese Ungleichniässigkeit hauptsächlich auf die ungleiche Druckverteilung im Press- zylinder zurückzuführen ist, die durch die innere Reibung und Reibung an der Zylin- derwandung etwa nach Form einer Parabel;3 verläuft.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens im Schnitt dargestellt, welche diesem Mangel abhilft.
Diese Vorrichtung besitzt einen konisch verjiingten Presszylinder, an dessen verjiing- tem Teil 4 eine l) iisenplatte 5 mit einer Viel- zahl von Düsen 6 angeordnet ist. Durch diese konische Verjüngung wird erreicht, dass der Druck im Zylinder unmittelbar vor den Düsen überall annähernd gleich gross ist.
Ferner sind im Presszylinder vor der Düsenplatte drei gelochte Scheiben 10 vorgesehen, deren Bohrungen 7, 8, 9 versetzt gegeneinander bezw. gegenüber den Düsenlöchern 6 angeordnet sind. Durch diese Lochscheiben wird erreicht, dass die Kunstharzmasse im Presszylinder nochmals gehörig dureheinander- gewalkt bezw. gemischt wird (wie mit den Pfeilen in Fig. 2 angedeutet), bevor sie zu den Diisen 6 gelangt. Durch diese Lochscheiben wird sichergestellt, dass alle durch die Düsen 6 gepressten Fäden die gleiche Qualität bezw. die gleichen Eigenschaften aufweisen. Statt drei Lochscheiben können auch nur zwei oder mehr als drei solcher Scheiben vorgesehen sein.
Als Ausgangsprodukt können verschiedene Polymerisationsprodukte verwendet werden. Versuche haben gezeigt, dass die auf Vinylbasis aufgebauten bezw. durch Misch- polarisation von beispielsweise Vinylchlorid und Acrylsäure hergestellten Kunstharz sich gut für den vorliegenden Zweck eignen.
Als Ausgangsstoffe kommen auch Acrylsäureester und Styrol in Frage.
Die durch Walzen oder Pressen nach dem vorbeschriebenen Verfahren erzeugten dünnen Kunstharzstreifen oder -fäden können auch für andere Zwecke Verwendung finden.
So haben Versuche gezeigt, dass ein Geflecht aus solchen dünnen Kunstharzstreifen sich ausgezeichnet für Stuhlsitze, Rückenlehnen und dergleichen eignet. Während gewöhnliche Kunstharzprodukte eine verhältnismässig geringe Bruchdehnung von beispielsweise 0,5 % aufweisen, haben die nach dem neuen Verdichtungsverfahren hergestellten Kunstharzstreifen oder -fäden eine ausserordentlich hohe Bruchdehnung von etwa 10 S. Im Gegensatz zu den für Stuhlsitze bisher verwendeten Rohrgeflechten oder dergleichen sind die neuen Geflechte aus LELunst- harzstreifen unverwüstlich, da sie weder zerreissen noch sich bei längerer Benutzung dehnen.
Streifen für derartige Geflechte können in der Weise hergestellt werden, dass man die durch Pressen mit einem Zylinder nach Fig. 2 erzeugten runden Kunstharzfäden bei niedrigen Temperaturen breitwalzt.
RHODIUS, SCHMEDDING & Co., Friedrichroda (Thuringen, German Empire).
Although synthetic resin has displaced metal and other raw materials in many areas, it has so far not been possible to use synthetic resin for certain applications where great elasticity is important. For example, it was previously not possible to replace the bristles of Piassava bees with bristles made of synthetic resin. Up to now, resin was not suitable for spring material either.
Extensive tests have now shown that certain synthetic resins can be given a high level of elasticity and, at the same time, high toughness with a certain treatment. In the method according to the invention, plastics made from polymerization products are subjected to cold deformation and a pressure of about 500 kg / cm 2. This deformation can be done by rolling or in some other way, as explained further below. The polymerisation synthetic resins are compressed by this: Cold forming, so that, for example, during cold rolling there is no significant change in shape, but rather a change in structure and a finer structure is achieved.
This cold deformation and its effect is, for example, comparable to the cold rolling of steel.
In one embodiment of the method for producing synthetic resin films, for example, the ring-shaped roller heads produced from synthetic resin powder on mixing rollers by pressure and heat are cut, then rolled down to the desired thickness between heated rollers, whereupon the films produced in this way are compacted in the cold state by rolling under high pressure . These compaction rollers are expediently kept at a low temperature of 60 to 70 ° C., for example. These temperatures are of course not comparable with the temperatures of around 150 to 180 C, at which the mill heads are rolled down to smaller thicknesses between heated rollers.
This hot rolling achieves a considerable change in shape, as the thickness of the rolled skin causes it to be rolled to a correspondingly large length and also greater width - in contrast to cold rolling, which essentially compresses the synthetic resin films. without a significant change in shape, in particular a change in length or width, occurring. During this cold rolling, pressures of around 500 kg / cm2 are used.
The synthetic resin films produced in this way can then be further processed into the desired object, for example by cutting them into strips to produce bristles, leaf springs or the like. These synthetic resin films, which are compacted by rollers, can be stacked and then these film packages can be cut into strips in rolling devices.
In the production of bristles, thin foils of, for example, 1 mm can be produced and these can then be cut into narrow strips about 1 mm wide in the aforementioned manner.
But you can produce such elastic bristles in other ways than threads by using a synthetic resin raw product (polymerization product), for. B. brings the mill heads produced on mixing rollers and wound up into dolls, into a press cylinder and pressed through a nozzle plate by cold forming under a pressure of 500 kg / cm2. The temperature conditions are expediently regulated in such a way that only a low temperature of about 80 ° C. is present when the synthetic resin compound passes through the press nozzles.
This also results in a compression of the synthetic resin, and filaments are obtained which are excellently suited for the production of bristles and which have both great elasticity and great toughness.
Furthermore, there is also great tensile strength and extraordinary wear resistance. Bristles made from such elastic synthetic resin threads are by far superior to the piassava bristles with regard to the aforementioned properties. They are insensitive to water, oils, alkalis and the like. Compared to Piassava broom is also bristles with brooms with elastic resin only a low pressure respectively. only a small amount of force is required.
For pressing threads, up to now it has practically only been possible to use a press cylinder according to FIG. 1 of the accompanying drawing, in the bottom of which only a single nozzle 1 is provided. If, in the case of such a normal press cylinder, a plurality of nozzles distributed over the entire base surface is provided in its base 2, then it has been found that threads of very uneven quality are produced during pressing.
Tests have shown that this unevenness is mainly due to the uneven pressure distribution in the press cylinder, which is roughly in the form of a parabola 3 due to the internal friction and friction on the cylinder wall.
In Fig. 2, an embodiment of a device for performing the method is shown in section, which remedies this deficiency.
This device has a conically tapered press cylinder, on the tapered part 4 of which an iron plate 5 with a large number of nozzles 6 is arranged. This conical tapering ensures that the pressure in the cylinder immediately in front of the nozzles is approximately the same everywhere.
Furthermore, three perforated disks 10 are provided in the press cylinder in front of the nozzle plate, the bores 7, 8, 9 offset from one another and respectively. are arranged opposite the nozzle holes 6. Through these perforated disks it is achieved that the synthetic resin mass in the press cylinder is again properly drummed or milled. is mixed (as indicated by the arrows in FIG. 2) before it reaches the nozzles 6. These perforated disks ensure that all threads pressed through the nozzles 6 are of the same quality. have the same properties. Instead of three perforated disks, only two or more than three such disks can be provided.
Various polymerization products can be used as the starting product. Tests have shown that the vinyl based BEZW. Synthetic resins produced by mixed polarization of, for example, vinyl chloride and acrylic acid are well suited for the present purpose.
Acrylic acid esters and styrene can also be used as starting materials.
The thin synthetic resin strips or threads produced by rolling or pressing according to the method described above can also be used for other purposes.
Tests have shown that a mesh made of such thin synthetic resin strips is excellently suited for chair seats, backrests and the like. While conventional synthetic resin products have a relatively low elongation at break of, for example, 0.5%, the synthetic resin strips or threads produced using the new compression process have an extraordinarily high elongation at break of around 10 S. In contrast to the cane braids or the like previously used for chair seats, the new braids are Made of synthetic resin strips, they are indestructible because they neither tear nor stretch with prolonged use.
Strips for such braids can be produced in such a way that the round synthetic resin threads produced by pressing with a cylinder according to FIG. 2 are rolled wide at low temperatures.