DE1091005B

DE1091005B - Seil, Schnur od. dgl. und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1091005B
Application number: DEM38365A
Authority: DE
Inventors: Ettore Coggi
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1957-07-29
Filing date: 1958-07-23
Publication date: 1960-10-13
Also published as: BE569815A; FR1200656A; GB886740A; CH363909A; US2974559A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Seil, eine Schnur od. dgl. und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Es ist bekannt, daß eine bestimmte Jutemenge der Jahresproduktion zu Schnüren, Seilen od. dgl. verarbeitet wird, die gute mechanische Eigenschaften, insbesondere in Anbetracht der niedrigen Kosten des Rohmaterials und des verwendeten Verarbeitungsverfahrens, zeigen. Andererseits wurde diese besondere Verwendung von Jute wegen des geringen Widerstandes der Jute gegen Chemikalien (wie z. B. im Seewasser enthaltenden Salzen), gegen Feuchtigkeit, die leicht eine Abbauhydrolyse der Zellulose bewirkt, und vor allem gegenüber Mikroorganismen, die sie unter Entwicklung der Bakterienflora zerstören, immer ziemlich eingeschränkt. Es wurden wiederholt Versuche zur Behandlung von Juteseilen gemacht, um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, die Ergebnisse waren jedoch bisher nicht besonders zufriedenstellend.

Es wurde nun gefunden, daß man Seile oder Schnüre auf der Basis von natürlichen Fasern, insbesondere Jute, erhält, die ausgezeichnete mechanische Eigenschaften besitzen und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Feuchtigkeit und anderen atmosphärischen oder chemischen Einwirkungen zeigen, wenn man auf einen Kern aus natürlichem Fasermaterial einen Überzug aus isotaktischem Polypropylengarn mit einer Kristallinität von mindestens 70% aufbringt, der in Form eines Geflechtes vorliegt und das Ganze einer Wärmebehandlung unterwirft, wodurch das Schrumpfen des Überzuges und dessen Haftung am Kern bewirkt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Seil, eine Schnur od. dgl., bestehend aus einer Hülle in Form eines Geflechtes aus isotaktischem Polypropylen mit einer Kristallinität von mindestens 70%, die auf eine Seele aus natürlichem Fasermaterial aufgeschrumpft ist.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Seilen, Schnüren od. dgl. durch Aufbringen eines Überzuges in Form eines Geflechtes aus isotaktischem Polypropylen mit einer Kristallinität von nicht weniger als 70% auf eine Seele aus natürlichem Fasermaterial und anschließendes Erhitzen auf Temperaturen von 110 bis 170° C.

Als natürliche Faser wird vorzugsweise Jute verwendet, wobei die Seele aus einer Vielzahl von parallel angeordneten oder miteinander verzwirnten Jutefäden besteht.

Das erfindungsgemäße Seil od. dgl. besitzt durch die in Form eines Geflechtes vorliegende Hülle eine verbesserte Zugfestigkeit beispielsweise gegenüber den bekannten Seilen.

Durch die Seele aus natürlichem Fasermaterial wird es erfindungsgemäß möglich, das fertige Seil herzustellen, das sich bei der Wärmebehandlung nicht ver-

Seil, Schnur od. dgl. und Verfahren
zu deren Herstellung

Anmelder:

Montecatini Soc. Gen. per l'Industria

Mineraria e Chimica,

Mailand (Italien)

Vertreter:
Dr.-Ing. A. ν. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 29. Juli 1957

Ettore Coggi, Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

zieht. Die bekannten Seile mit Seelen aus synthetischen Fäden verziehen sich dagegen bei thermischen und auch bei Lösungsmittelbehandlungen. Das erfindungsgemäße Seil besitzt darüber hinaus auf Grund des verwendeten besonderen Polypropylens neben der erhöhten Zugfestigkeit auch einen verbesserten Reibungskoeffizienten. Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile werden beim Aufschrumpfen eines Polypropylenschlauches auf eine Seele aus Judefäden nicht erreicht. Es wurden bereits einige wertvolle Eigenschaften

4.0 von kristallinem Polypropylen beschrieben, z. B. seine Formbeständigkeit und seine Widerstandsfähigkeit gegen Bakterien und gegen Alkalien und Säuren sogar bei hohen Temperaturen. Es ist offensichtlich, daß Polypropylen in wirtschaftlicher Hinsicht das geeigneteste der bisher bekannten Polymere ist.

Es wurden bereits besondere Verfahren zum Verspinnen von Polypropylen und zum Fertigmachen des Garnes durch Strecken und thermisches Stabilisieren vorgeschlagen. Gemäß der 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.

009 627/153

Die bei der Endbehandlung im Zuge der erfindungsgemäßen Herstellung von Schnüren, Seilen od. dgl. angewandte Temperatur hängt nicht nur von den vorhergehenden Wärmebehandlungen des Polypropylengarns, 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 140° C zu erhitzen, während ein Erhitzen auf 110 bis 130° C bei Stereoblockpolymeren genügt.

Die Verwendung eines hochkristallinen Polymers wird 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, das im allgemeinen bei der Herstellung von Seilen aus Jute oder anderen 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 fertigen Gegenstände durch das Aufbringen des Polypropylenüberzuges erhöht. Die Stärke der fertigen Gegenstände entspricht nicht der Summe der Zugfestigkeiten der einzelnen Fasern, sondern kann um etwa 50% über dieser Summe liegen.

Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften der hergestellten Gegenstände wird erhalten, wenn man sie vor der Wärmebehandlung mit Lösungsmitteln behandelt. Es wurde festgestellt, 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 Gegenstände in das Lösungsmittel durchgeführt werden, beispielsweise in Trichloräthylen oder aliphatische, aromatische oder naphthenische flüssige Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt unter 200° C. ., .

Unter Umständen kann der Kern vorteilhaft mit einer Lösung von amorphem oder Stereoblock-Polypropylen imprägniert werden, oder man kann eine solche Lösung auf das fertige Seil aufsprühen.

Die Temperatur des Lösungsmittels liegt vorzugsweise über Raumtemperatur, aber nicht über 110⁰C. Ruß und/oder andere Antioxydationsmittel, die die \Viderstandsfähigkeit der Umhüllung gegen Licht oder atmosphärische Einflüsse verbessern, können im Lösungsmittel suspendiert sein. Diese Stabilisatoren können auch beim Spinnen der Polypropylengarne zugesetzt werden.

Zusätzlich zu den obenerwähnten Vorteilen haben die erfindungsgemäßen Seile oder Schnüre od. dgl. einen anderen Vorteil, der für eine besondere Verwendung sehr wichtig ist. Es ist bekannt, daß Juteseile als Treibriemen auf Schnurlaufrollen für verschiedene Maschinen verwendet werden und daß in einem solchen Fall ein hoher Reibungskoeffizient an Stahl notwendig ist, um jeglichen Schlupf zu vermeiden. Dieser Koeffizient wird aus der Formel

berechnet (s. Hütte, I, 26. Auflage, S. 307!). Diese Kräfte S₁, S₂ werden unter Verwendung eines Brückenwaagensystems gemessen. Der Reibungskoeffi-

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zient zwischen Jute und Stahl beträgt 0,25 und zwisehen Polypropylen und Stahl 0,30; er ist somit im Falle von Polypropylen um 20% höher. Diese Ergebnisse bedeuten eine bemerkenswerte Verbesserung in der Wirksamkeit der Kraftübertragung, wenn die erfindungsgemäßen Seile an Stelle von Juteseilen verwendet werden.

Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel erläutert.

Beispiel

Drei Jutegarne von 450 m/kg werden zur Herstellung des Seilkernes verwendet, wobei die Garne parallel zueinander ohne jede Verzwirnung angeordnet werden. Auf diese Garne wird mit Hilfe einer Flechtmaschine eine Polypropylenhülle aufgebracht, wobei ein Doppelgarn von 7200 m/kg verwendet wird, das auf geeignete Weise einer Wärmevorbehandlung unterworfen wird, um jede Haarigkeit zu entfernen. Das so

so erhaltene Seil wird 7 Minuten in kochendes Trichloräthylen getaucht, das Ruß suspendiert enthält, und dann 4 Minuten in einem Trockenschrank bei etwa 160° C gehalten.
Die Zugfestigkeitsversuche, die an Jutegarnen und an dem hergestellten Gegenstand durchgeführt werden und mittels eines Dynamometers nach Schopper erhalten werden (Kapazität 200 kg, Zuggeschwindigkeit m/Minute, Abstand zwischen den Greifern 5 cm, Umgebung mit 65% relative Feuchtigkeit und 20° C) zeigen folgendes Ergebnis:

Spezifische Zugfestigkeit jedes Jutegarnes

von 4bU m/kg OU kg

Gesamte spezifische Zugfestigkeit der drei

Garne 90 kg

Spezifische Zugfestigkeit der Polypro-

pylenhülle allein 75 kg

Spezifische Zugfestigkeit des Seiles, be-

stehend aus einem Jutekern und einer
Polypropylenhülle vor der thermischen

Behandlung 103 kg

Spezifische Zugfestigkeit des Seiles nach
der Lösungsmittel-und Wärmebehandlung etwa 150 kg

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Claims

Patentansprüche.

1. Seil, Schnur od. dgl., bestehend aus einer Hülle in Form eines Geflechtes aus isotaktischem Polypropylen mit einer Kristallinität von mindestnes 70%, die auf eine Seele aus natürlichem Fasermaterial aufgeschrumpft ist.

2. Seil oder Schnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Vielzahl von Jutefäden besteht, die parallel zueinander angeordnet oder untereinander verzwirnt sind.

3. Verfahren zur Herstellung von Seilen, Schnüren od. dgl. gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überzug aus isotaktischem PoIypropylen mit einer Kristallinität von mindestens 70% in Form eines Geflechtes auf eine Seele aus natürlichem Fasermaterial aufgebracht und das Ganze anschließend auf Temperaturen von 110 bis 170° C erhitzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele aus einer Vielzahl von Jutefäden hergestellt wird, die parallel zueinander angeordnet oder untereinander verzwirnt werden.

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5. Verfahren nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil zur Entfernung des nichtkristallinen Polypropylens vor dem Erhitzen bei einer Temperatur unter 110° C mit einem Lösungsmittel, vorzugsweise Trichloräthylen, behandelt wird.

6. Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele vor dem Überziehen mit dem Polypropylen mit einer Lösung von amorphem oder Stereoblock-Polypropylen behandelt wird.

7. Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil vor dem Erhitzen mit

einer Lösung von amorphem oder Stereoblock-Polypropylen behandelt wird.

8. Verfahren nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung Ruß und/oder andere Antioxydationsmittel enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 962 719; deutsche Auslegeschrift F 16725 VII/25 b (bekanntgemacht am 23. 8. 1956);

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 733 661; schweizerische Patentschriften Nr. 295 762, 255 689; USA.-Patentschrift Nr. 2 382 355.