DE202021004234U1 - Verbesserungen an Tennisbällen - Google Patents

Abstract

Tennisball, der einen hohlen Kern und einen Überzug umfasst, wobei der Kern aus einer Kautschuk beinhaltenden Zusammensetzung gebildet ist, wobei die Zusammensetzung recycelten Kautschuk umfasst.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Ball und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, einen Tennisball, die entsprechenden Formulierungen und Verfahren zu seiner Herstellung.
• Ein Tennisball ist ein Ball, der für den Tennissport entwickelt wurde. Er muss in der Regel nach einer Standardspezifikation hergestellt werden, die in Bezug auf Größe, Gewicht und Sprungkraft festgelegt ist, z. B. nach den Spezifikationen der Lawn Tennis Association (LTA) oder der International Tennis Federation (ITF).
• Tennisbälle bestehen in der Regel aus einer hohlen, zweiteiligen Kautschukschale, die mit Luft oder Stickstoff gefüllt ist.
• Die Kautschukschale ist traditionell mit einem Überzug aus Faserfilz/Stoff (z. B. aus Baumwolle, Wolle und Nylon) versehen.
• Jedes Jahr werden ungefähr 325 Millionen Tennisbälle hergestellt, wodurch ungefähr 20.000 Tonnen Abfall in der Form von Kautschuk/Filz/Stoff entstehen, der nur schwer biologisch abbaubar ist.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, Verbesserungen auf dem Gebiet der Tennisbälle und insbesondere auf dem Gebiet des Recyclings von Tennisbällen bereitzustellen.
• In einem typischen Recyclingprozess umfassen die gesammelten Tennisbälle mehrere verschiedene Arten von Bällen, darunter drucklose Bälle, Innendruck-Bälle, Bälle für Kinder und Anfänger, die von vielen verschiedenen Herstellern stammen und folglich eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen.
• Selbst wenn die Überzüge entfernt werden, weist der verbleibende Kautschuk unterschiedliche Eigenschaften auf, die entweder auf die ursprüngliche Herstellung oder die spätere Alterung zurückzuführen sind.
• Im Allgemeinen ist es nicht praktikabel, Bälle nach einzelnen Typen, Produkten verschiedener Hersteller oder nach dem Alter der Bälle zu sortieren, so dass sich nach der Zerkleinerung in eine brauchbare Form, wie sie den Fachleuten in der Kautschukverarbeitung wohl bekannt ist, ein variables Ausgangsmaterial für das Recycling ergibt.
• Aufgrund dieser Variabilität und der Anforderung, die Leistung neuer Bälle beizubehalten, war es bisher nicht möglich, gebrauchte Tennisbälle wieder in Tennisbälle zu recyclen. Kautschuk- und Ballhersteller haben sich lange Zeit mit diesem Problem beschäftigt.
• Die vorliegende Erfindung betrifft zum Teil die Verwendung von recyceltem Tennisballmaterial in neuen Tennisbällen, die nach offiziellen Standards und zu einem angemessenen Preis hergestellt werden.
• Es wäre möglich, recyceltes Material in kleinen Mengen zu verwenden, ohne die Leistung zu beeinträchtigen, aber dies wäre unwirtschaftlich, da die gesammelten Bälle in der Regel eine Mischung aus verschiedenen Typen, Marken und Alter sind, was zu einem variablen Material führen würde, das in eine Tennisballformulierung eingearbeitet ein Produkt ergeben würde, das nicht den genehmigten Standards entspricht, und die erforderlichen kostspieligen Formulierungsänderungen würden die fertigen Bälle teuer machen.
• Ein geringer Prozentsatz an recyceltem Ballkautschuk könnte einer Standard-Tennisballformulierung hinzugefügt werden, und es könnte ein Ball hergestellt werden, der den geforderten Tennisballstandards entspricht. Je mehr recycelter Kautschuk hinzugefügt wird, desto größer sind jedoch die Abweichungen, und die resultierenden Bälle entsprechen dann möglicherweise nicht mehr zuverlässig den geforderten Standards.
• Die jetzigen Erfinder haben neuartige Formulierungen und Verfahren entwickelt, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, mit der alte Tennisbälle wieder zu neuen Bällen recycelt werden können, während sie weiterhin den Standardspezifikationen entsprechen, selbst mit einem beträchtlichen Prozentsatz an recyceltem Anteil.
• Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Tennisball vor, der einen hohlen Kern und einen Überzug umfasst, wobei der Kern aus einer Kautschuk umfassenden Zusammensetzung gebildet ist, wobei die Zusammensetzung recyceltes Material umfasst.
• Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Tennisball vor, der einen hohlen Kern und einen Überzug umfasst, wobei der Kern aus einer Kautschuk beinhaltenden Zusammensetzung gebildet ist, wobei die Zusammensetzung recycelten Kautschuk umfasst.
• Die Kernzusammensetzung kann einen Anteil an recyceltem Kautschuk und einen Anteil an nicht recyceltem, neuem oder ungebrauchtem Kautschuk enthalten.
• Zumindest ein Teil des recycelten Anteils/Materials kann aus Tennisbällen erhalten werden.
• Der recycelte Anteil kann recycelte Überzüge aus recycelten Tennisbällen umfassen.
• Der Kern kann mindestens einen Kautschuk enthalten, der aus einer Gruppe von Kautschuken ausgewählt ist, die aus Naturkautschuk, Polybutadien, Isopren, Styrol-Butadien-Kautschuk, EPDM-Kautschuk, chemisch modifiziertem Kautschuk (z. B. Handelsname GS POLY 49 HS), Methylmethacrylat mit Naturkautschuk und Mischungen davon besteht oder diese umfasst.
• Der Ball kann eine im Allgemeinen einheitliche Außenfläche haben, die aus einem Stoffüberzug besteht.
• Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Tennisball vor, der einen hohlen Kern und einen Überzug umfasst, wobei der Kern aus einer Kautschuk beinhaltenden Zusammensetzung gebildet ist, wobei die Zusammensetzung recyceltes Tennisballmaterial umfasst.
• Die Kernzusammensetzung kann einen Anteil an recyceltem Kautschuk und einen Anteil an nicht recyceltem, neuem oder ungebrauchtem Kautschuk enthalten.
• Zumindest ein Teil des recycelten Tennisballmaterials kann die Kerne von alten Tennisbällen umfassen.
• Zumindest ein Teil des recycelten Tennisballmaterials kann den Überzug von alten Tennisbällen umfassen.
• Zumindest ein Teil des recycelten Kautschukanteils kann aus Tennisbällen erhalten werden.
• Der recycelte Anteil kann Tennisballfasern aus den recycelten Überzügen auf den recycelten Tennisbällen umfassen.
• Der Ball kann ein Innendruck-Tennisball sein.
• Der Ball kann ein druckloser Tennisball sein.
• Ferner wird ein Tennisball angeboten, der recycelte Tennisbälle enthält und Folgendes umfasst:
1. a) geformte Ballkernhalbschalen, die zu einem Ball verbunden sind; und b) einen Stoffüberzug auf dem Ball.
• Die Kernhalbschalen können eine Kernformulierung umfassen, die Fasern aus den recycelten Überzügen auf den recycelten Tennisbällen umfasst.
• Die erfindungsgemäß hergestellten Bälle können thermisch expandierte Mikrokugeln umfassen.
• Ferner wird ein Tennisball bereitgestellt, der recycelte Tennisbälle enthält und Folgendes umfasst: a) geformte Ballkernhalbschalen, die zu einem Ball verbunden sind; und b) einen Stoffüberzug auf dem Ball; c) wobei die Kernhalbschalen eine Kernformulierung umfassen, die Fasern von den recycelten Überzügen auf den recycelten Tennisbällen umfasst.
• Die Kernformulierung kann eines oder mehrere der folgenden Elemente enthalten: Kieselgur, Lehm LMC, Kalziumcarbonate, Harze, Kolophonium, Ruß, Kieselerde.
• Ferner wird ein Tennisball bereitgestellt, der einen hohlen Kern umfasst, der aus einer hier beschriebenen Formulierung besteht.
• Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Kautschukballs bereitgestellt, der recycelte Kautschukbälle enthält, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bilden einer Charge der recycelten Kautschukbälle und Zerkleinern zu Granulat durch Mazeration und/oder Mahlen; b) Kombinieren des recycelten Granulats mit ungebrauchtem Kautschuk und gegebenenfalls anderen Additiven, um eine Kernformulierung zu bilden; c) Herstellen von Ballkernhalbschalen durch Bilden der Kernformulierung in einer geeigneten Form; d) Vulkanisieren der Formulierung; e) Verbinden der Halbschalen, um einen Ballkern zu bilden, und Vulkanisieren des Ballkerns.
• Schritt d) könnte bei einer Temperatur von 120 - 160 °C oder von 120 - 180 °C (z. B. bei Spritzguss) durchgeführt werden.
• Der vulkanisierte Ballkern kann mit einem Stoffüberzug versehen werden, um einen neuen Tennisball zu bilden.
• Der neue Tennisball kann anhand bestimmter Kriterien getestet werden, die aus Gewicht, Größe, Sprungkraft und Kompression ausgewählt werden.
• Je nach Testergebnis können die Additive nach Art oder Menge angepasst werden, um den neuen Tennisball an ein Regelwerk anzupassen.
• Die Additive können ein expandierendes duroplastisches Harz beinhalten.
• Der neue Tennisball kann ein druckloser Ball oder ein Innendruck-Tennisball sein.
• Die Additive können Kieselgur, Lehm LMC, Kalziumcarbonate, Harze, Kolophonium, Ruß und/oder Kieselerde beinhalten.
• Bei den recycelten Kautschukbällen kann es sich um teilweise oder ganz mit Stoff überzogene Tennisbälle handeln.
• Ferner wird ein Ball bereitgestellt, der durch ein hier beschriebenes Verfahren hergestellt wurde. Die Bälle können den ITF- und/oder LTA-Spezifikationen entsprechen.
• In einigen Ausführungsformen weist die resultierende Formulierung eine Shore-A-Härte im Bereich von 72 - 80, z. B. 75 - 77 auf.
• In einigen Ausführungsformen besteht das recycelte Material im Wesentlichen nur aus dem Kautschuk der zu recycelnden Bälle. In anderen Ausführungsformen können komplette Bälle verwendet werden, die sowohl Kautschuk als auch Filz oder Stoff umfassen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren den Schritt des Trennens des Kautschukmaterials und des Überzugmaterials.
• Die vorliegende Erfindung kann die Einarbeitung von granuliertem/zerkrümeltem Tenniskernkautschuk oder des gesamten Balles in neue Tennisbälle bereitstellen und/oder betreffen. Das Verfahren kann den Schritt des Granulierens oder Zerkleinerns von Tennisballkernen aus Kautschuk beinhalten. Das Verfahren kann den Schritt des Bereitstellens von ganzen Tennisbällen, d. h. des inneren Kerns plus des äußeren Überzugs beinhalten.
• Die Formulierung kann sowohl recycelten als auch nicht-recycelten Kautschuk enthalten.
• In einigen Ausführungsformen wird der Kautschuk z. B. in krümeliger Form bereitgestellt, z. B. in bis zu 1 mm großen Krümeln.
• Die Verwendung von granulierten oder zerkrümelten ganzen Tennisbällen kann vorzuziehen sein, da es schwierig und/oder unwirtschaftlich ist, die Stoff- oder Filzüberzüge von den zu recycelnden Tennisbällen vollständig zu entfernen. Eine Folge davon ist, dass die Kerne der neuen Tennisbälle Fasern aus den recycelten Bällen enthalten. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass mit Hilfe der hier beschriebenen Verfahren und Formulierungen neue Tennisbälle hergestellt werden können, die die Fasern enthalten und dennoch den Vorschriften für neue Bälle entsprechen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform werden granulierte/zerkrümelte ganze Tennisbälle mit ungebrauchtem Kautschuk und gegebenenfalls anderen Additiven kombiniert, um eine Kernformulierung zu bilden, die dann zur Herstellung neuer Tennisballkerne wie hier beschrieben verwendet wird. Thermisch expandierbare Mikrokugeln sind ein solches Additiv und wurden erfolgreich eingesetzt, um erhebliche Mengen an recyceltem Material für die Herstellung neuer Tennisbälle, insbesondere der drucklosen Art, zu verwenden.
• In einigen Aspekten und Ausführungsformen wird die Menge des recycelten Materials in einer Einheit angegeben, die als „pph“ (parts per hundred) bekannt ist. Der pph-Wert kann auf dem Anteil an recyceltem Kautschuk basieren („festgelegt durch“).
• Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „pph“ nicht unbedingt ein Prozentwert ist. In einigen Ausführungsformen wird für das recycelte Material (z. B. Kautschuk oder Kautschuk + Überzug) ein Wert von 100 pph festgelegt, und die anderen Bestandteile werden relativ zu diesem Wert quantifiziert. Wenn z. B. 40 kg recycelter Kautschuk verwendet werden, ergibt das einen Wert von 100 pph. 1 pph zum Beispiel würde dann 0,4 kg entsprechen. In anderen Ausführungsformen wird die pph-Einheit unter Bezugnahme auf den Anteil an „nicht recyceltem“ Kautschuk festgelegt.
• In einigen Ausführungsformen basiert die Formulierung auf einer „Basismischung“ oder „Originalmischung“ oder „Standardmischung“, d. h. einer bekannten Mischung, der weitere Komponenten hinzugefügt werden (z. B. recyceltes Material und zusätzliche Additive).
• Der Anteil des recycelten Ballmaterials in einem neuen Ball kann zwischen 5 % und 80 % liegen, beispielsweise zwischen 10 % und 75 %, zwischen 20 % und 75 % oder zwischen 30 % und 75 %. In einigen Ausführungsformen kann z. B. ein Recyclinganteil von 30 %, 50 % oder 75 % verwendet werden.
• Die Kernformulierung kann 10 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 30 bis 50 Gew.-% recycelte Kautschukbälle enthalten.
• Einige Aspekte und Ausführungsformen beziehen sich auf Innendruck-Bälle. Andere Aspekte und Ausführungsformen beziehen sich auf drucklose Bälle.
• Tennisbälle müssen in der Regel bestimmte Kriterien in Bezug auf Größe, Gewicht und Sprungkraft erfüllen, um für das reguläre Spiel zugelassen zu werden. Einige der hier vorgestellten Formulierungen stellen beispielsweise Bälle her, die den Spezifikationen der International Tennis Federation (ITF) entsprechen, in denen die folgenden Kriterien festgelegt sind:
• - Größe - der Durchmesser eines Tennisballs beträgt 6,35 - 6,86 cm (2,50 - 2,70 Zoll)
• - Gewicht - zwischen 56,0 g - 59,4 g (1,975 - 2,095 Unzen)
• - Reboundhöhe - muss zwischen 135 - 147 cm (53 - 58 Zoll) liegen
• Tennisbälle können in der folgenden Umgebung getestet werden:
• - Temperatur 20 °C/68 °F +/- 2 %
• - Luftfeuchtigkeit 60 % +/- 5 %
• - Atmosphärischer Druck 102 kPA +/-3 kPA
• Ein äußerer Textilüberzug kann aus einer Filz-/Stoffschicht bestehen, die mit einem Klebstoff auf Kautschukbasis auf einen Kern geklebt wird. Der Überzug kann z. B. aus gewebtem Fasermaterial oder Nadelfilz bestehen.
• Der Bezug kann z. B. aus Naturfasern (wie Wolle oder Baumwolle), Kunstfasern (wie Nylon) oder einer Mischung daraus bestehen.
• Der Filz/der Stoff, mit dem die Tennisbälle überzogen werden, kann z. B. weiß oder leuchtend gelb sein. Gelb und Weiß sind die einzigen von der ITF zugelassenen Farben. Zu Nicht-Wettbewerbszwecken können auch andere Farben verwendet werden.
• Der Ball kann einem der in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Typen entsprechen:

  	Typ 1	Typ 2	Typ 3
  -	(Schnell)	(Medium)	(Langsam)
  Masse	56,0 - 59,4 g	56,0 - 59,4 g	56,0 - 59,4 g
  (Gewicht)	(1,975 - 2,095 Unzen)	(1,975 - 2,095 Unzen)	(1,975 - 2,095 Unzen)
  Größe	6,54 - 6,86 cm	6,54 - 6,86 cm	7,00 - 7,30 cm
  	(2,57 - 2,70 Zoll)	(2,57 - 2,70 Zoll)	(2,76 - 2,87 Zoll)
  Rebound	138 - 151 cm	135 - 147 cm	135 - 147 cm
  	(54 - 60 Zoll)	(53 - 58 Zoll)	(53 - 58 Zoll)
  Vorwärts	0,56 - 0,74 cm	0,56 - 0,74 cm	0,56 - 0,74 cm
  Verformung	(0,220 - 0,291 Zoll)	(0,220 - 0,291 Zoll)	(0,220 - 0,291 Zoll)
  Rückschlag	0,74 - 1,08 cm	0,80 - 1,08 cm	0,80 - 1,08 cm
  Verformung	(0,291 - 0,425 Zoll)	(0,315 - 0,425 Zoll)	(0,315 - 0,425 Zoll)
  Farbe	Weiß oder	Weiß oder	Weiß oder
  	Gelb	Gelb	Gelb

• Arbeiten in wirtschaftlich sinnvollen Chargen von recyceltem Material.
• Es wird z. B. vorgeschlagen, dass ein Mindestgewicht von 50 Kilo produziert werden kann; für die niedrigsten Produktionskosten kann jedoch 1 Tonne oder mehr wünschenswert sein.
• Alte Bälle können granuliert und zerkrümelt werden, wie sie gesammelt wurden, müssen aber anschließend in loser Schüttung (50 k oder mehr) durch Rollieren in einem Fass oder auf andere Weise gemischt werden. Möglicherweise mit einem Zusatz von z. B. 2 oder 3 pph Kautschukverarbeitungsöl, um die spätere Einarbeitung in Ballformulierungen zu verbessern.
• Die Eigenschaften jeder Charge von recyceltem Material können durch Zugabe einer Menge zu einer Standardformulierung für Bälle im Labormaßstab geprüft werden. Anschließend wird ein Ball hergestellt und nach den LTA/ITF-Standards getestet. Die Ergebnisse geben an, welche Änderungen erforderlich sind, um einen Ball gemäß den erforderlichen Standards herzustellen, z. B. Hinzufügen, Entfernen, Erhöhen, Verringern von Inhaltsstoffen zu/von einer Formulierung, um standardkonforme Bälle herzustellen.
• Einige der möglichen Abweichungen, die bei Testbällen auftreten können, beinhalten: zu leicht, zu schwer, geringere Sprungkraft, hohe oder niedrige Kompression und bei Innendruck-Bällen sogar Größenänderungen, wobei der Druck normalerweise bei etwa 0,68 bar (10 psi) liegt.
• Es gibt noch weitere mögliche (spezifizierte und/oder nicht spezifizierte) Veränderungen, wie z. B. eine verringerte/erhöhte Reiß- oder Bruchfestigkeit oder ein anderes Geräusch beim Auftreffen auf den Schläger. Letzteres ist keine Spezifikationsanforderung, aber bessere Spieler bemerken und kommentieren solche Dinge. Z. B.: Drucklose Bälle machen beim Aufprall ein anderes Geräusch als Innendruck-Bälle.
• Innendruck-Tennisbälle verlieren ihre Sprungkraft, sobald der Druckbehälter, der die Bälle enthält, geöffnet wird. Moderne reguläre Tennisbälle werden bis zum ersten Gebrauch unter Druck gehalten.
• Ein hermetisch verschlossener, unter Druck stehender Behälter, z. B. ein Metall- oder Kunststoffrohr, kann verwendet werden, um eine oder mehrere erfindungsgemäß geformte Bälle aufzunehmen. Für die Aufnahme der Bälle können Behälter aus recyceltem PET-Kunststoff verwendet werden, z. B. ein Rohr mit Vollverschluss, Aufreißlasche und Kunststoffdeckel, mit drei oder vier Bällen pro Dose/Behälter.
• Ferner wird eine Formulierung für die Verwendung von recyceltem Material in Innendruck-Tennisbällen bereitgestellt, umfassend: recyceltes Tennisballmaterial; Naturkautschuk; synthetischer Kautschuk; Vulkanisationsbeschleuniger; Kautschukprozessöl.
• Ferner wird eine Formulierung für die Verwendung von recyceltem Material in Innendruck-Tennisbällen bereitgestellt, umfassend: recyceltes Tennisballmaterial; Naturkautschuk; synthetischer Kautschuk; Vulkanisationsbeschleuniger; Kautschukprozessöl, Kieselgur.
• Andere Inhaltsstoffe können z. B. Lehm LMC, Kalziumcarbonate, Harze, Kolophonium, Holzmehl, Magnesiumcarbonat (einschließlich leichtes Magnesiumcarbonat), Talkum, Kieselerde usw. beinhalten.
• Ferner wird eine Formulierung für recyceltes Ballmaterial enthaltende drucklose Tennisbälle bereitgestellt, umfassend: recyceltes Tennisballmaterial; Naturkautschuk; synthetischer Kautschuk; Vulkanisationsbeschleuniger; Kautschukprozessöl.
• Ferner wird eine Formulierung für recyceltes Ballmaterial enthaltende drucklose Tennisbälle bereitgestellt, umfassend: recyceltes Tennisballmaterial; Naturkautschuk; synthetischer Kautschuk; Vulkanisationsbeschleuniger; Kautschukprozessöl, Kieselgur.
• Die Formulierung kann ferner einen Füllstoff umfassen.
• Bei einigen Aspekten und Ausführungsformen kann das Verhältnis von recyceltem Tennisballmaterial zu nicht recyceltem Kautschuk (z. B. Naturkautschuk und synthetischer Kautschuk) etwa 1:1 oder 1:2 oder 2:1 betragen. in einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis beispielsweise bis zu 9:1 betragen (z. B. „900 pph“).
• In einigen Ausführungsformen beträgt die Menge an recyceltem Kautschuk beispielsweise etwa 50 oder 100 pph (wobei pph durch einen Anteil an nicht recyceltem/ungebrauchtem Kautschuk von 100 pph definiert ist).
• Recycelte Tenniskernkautschukmaterialien oder Materialien aus recycelten ganzen Tennisbällen können vor der Verwendung als Schüttgut in Chargen gemischt werden.
• Jede Charge des recycelten Materials, das auf eine der verschiedenen bekannten Arten gemischt wurde, wird durch Einarbeitung in eine Standardformulierung im Labormaßstab getestet. Daraus werden Testbälle hergestellt, um entscheiden zu können, wie viel einer neuen Charge der Kautschukmischung für Tennisbälle hinzugefügt werden kann und welche Änderungen erforderlich sind, um die geforderten Spezifikationen zu erfüllen.
• Die erforderlichen Änderungen, die denjenigen bekannt sind, die Erfahrung mit Kautschukmischungen und der Formulierung von Tennisbällen haben, könnten beinhalten:
• - Hinzufügen oder Entfernen, Erhöhen oder Verringern eines Inhaltsstoffes der Formulierung;
• - Einführen anderer Materialien, die zur Erzielung korrekter Balleigenschaften erforderlich sind.
• Um die Materialverfügbarkeit und Kostenbeschränkungen in den Griff zu bekommen, können alle Formulierungen modifiziert werden und wurden modifiziert, z. B. durch die Verwendung anderer Inhaltsstoffe, beispielsweise:
• Der Bereich von Materialien für die Füllstoffe kann z. B. Lehm, Ruß, Kieselgur, Kalziumcarbonat, Holzmehl, Magnesiumcarbonat (einschließlich leichtes Magnesiumcarbonat), Talkum und/oder Kieselerde beinhalten.
• Die Vulkanisiermittel können beinhalten: MBTS (2,2' Benzothiayldisulfid). MBT 2-Mercaptobenzothiazol.
• Zu den Polymeren können in unterschiedlichen Anteilen gehören: Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Polyisopren, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) und alle Arten von Naturkautschuk.
• Harze und/oder Kolophonium.
• Beschleuniger wie CBS.
• Naturkautschuk ist eine elastische Substanz, die aus dem Latexsaft von Bäumen gewonnen wird, insbesondere von Bäumen, die zu den Gattungen Hevea und Ficus gehören. Technisch gesehen handelt es sich bei Naturkautschuk um ein Elastomer oder ein elastisches Kohlenwasserstoffpolymer. Naturkautschuk ist eine der Kautschukarten, zu denen auch vulkanisierter Kautschuk gehört, der zu einer Vielzahl von Kautschukprodukten verarbeitet wird. Naturkautschuk ist auch unter den Namen Indisches Gummi, elastisches Gummi und Kautschuk bekannt.
• Einige Formulierungen basieren auf einer „Standardformulierung“, d. h. einer bekannten Formulierung für bekannte Tennisbälle ohne Recyclinganteil, in die recyceltes Tennisballmaterial (Kern und/oder Überzug) zusammen mit zusätzlichen Additiven eingebracht wird, um die Einarbeitung des Recyclinganteils zu ermöglichen und dennoch einen Ball herzustellen, der die geforderten Spezifikationen erfüllen kann.
• Die Mengen der verschiedenen nachstehend beschriebenen Bestandteile können beispielsweise +/- 1 %, 5 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 100 % der nachstehend beispielhaft aufgeführten Bestandteile in einer Endformulierung enthalten sein.
• Die Formulierungen gemäß der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere der folgenden Komponenten (in beliebiger Kombination) enthalten.
• Innendruck

• Naturkautschuk	0 - 100 pph
  Polybutadien	10 - 70
  Zinkoxid	1 - 10
  Stearinsäure	1 - 3
  Antioxidationsmittel	0,5-1
  Lehm	5-80
  Leichtes Magnesiumcarbonat (LMC)	5 - 80
  MC Schwefel	0,1 - 7
  DPG	0,1 - 4
  CBS	0,1 - 4
  TMTD	0,1 - 1
  Recyceltes Tennisballmaterial	50 - 1000
  Kautschukprozessöl	1 - 20
  Kieselgur	1 - 85

• In einigen Ausführungsformen wird Kalziumcarbonat hinzugefügt, um das Gewicht anzupassen.
• Drucklos

• (Hoch-cis-) Polybutadien	10 - 70 pph
  Naturkautschuk	0-100
  Zinkoxid	1 - 10
  Stearinsäure	1 - 3
  Antioxidationsmittel	0,1 -1
  Schwefel	0,1 - 7
  Ruß	1 - 40
  Holzmehl	1 - 20
  Thermisch expandierbare Mikrokugeln	1 -10
  Öl	1 - 20
  Recyceltes Tennisballmaterial	50 - 1000
  DPG	0,1 - 4
  CBS	0,1 -4
  Kieselgur	1 - 85

• Einige Ausführungsformen beinhalten einen hohen Styrolharz- und/oder Phenolharzanteil (HSR) von ca. 1 - 25 pph, z. B. 1 - 20 pph oder 1 - 15 pph.
• Einige Ausführungsformen beinhalten Phenolharz, z. B.
  SMR75
  Polybutadien 25
  Zinkoxid - 5
  Stearinsäure - 1
  Antioxidationsmittel - 1
  Kalziumcarbonat - 42
  GPF- 16
  Leichtes Magnesiumcarbonat -24
  CBS -3
  DPG -3
  PEG -0,3
  Schwefel 3
  Phenolharz - 7
• Dies könnte z. B. 30 - 60 pph recyceltes Tennisballmaterial beinhalten, z. B. 30, 50 oder 56 pph.
• Die Einzelheiten jeder der Formulierungen können mit jeder der anderen Formulierungen kombiniert werden.
• in einigen Ausführungsformen wird ein Testball aus einer Charge hergestellt und dann getestet, bevor festgestellt wird, ob weitere Änderungen erforderlich sind.
• Ferner wird ein Behälter (wie beispielsweise eine Dose/ein Rohr) mit einem oder mehreren Bällen bereitgestellt, die erfindungsgemäß hergestellt wurden.
• Die Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tennisbälle können einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen.
• - Vorbereiten eines Kautschuk-„Rohlings“
• - Herstellen (z. B. Gießen) von Halbschalen
• - Vulkanisieren von Halbschalen
• - Herstellen eines Kerns
• - Einleiten von druckbeaufschlagtem Gas (z. B. Luft) in den Kern
• - Aufrauen der Oberfläche des Kerns
• - Auftragen von Klebstoff auf den Kern
• - Vorbereiten von Filz, z. B. Schneiden von gewebtem Filz (z. B. Wolle + Nylon; einige Ausführungsformen können kein Nylon beinhalten, um Mikroplastik zu vermeiden) in „Hundeknochen“
• - Eintauchen des Filzes in Klebstoff (dadurch können Nähte entstehen)
• - Auftragen von Filz auf den Kern
• - Glätten des Filzes
• - Abschließendes Vulkanisieren
• - Dampfbad
• - Inspektion
• - Stempeln (z. B. mit einem Logo)
• Eine weitere Ausführungsform beinhaltet eine Kernformulierung, die ungefähr (z. B. +/- 10 %) der folgenden Bestandteile aufweist:
• SMR 80 pph
• Polybutadien 20
• Zinkoxid - 12
• Stearinsäure - 1
• Antioxidationsmittel - 1
• Lehm -20
• Kalziumcarbonat - 6
• Leichtes Magnesiumcarbonat -40
• MBTS - 2
• DPG - 2
• PEG -2
• Schwefel 4
• Hoch-Styrol-Harz 10
• Tennisball-Recyclingmaterial 50
• Verschiedene Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung können getrennt oder zusammen verwendet werden.
• Weitere besondere und bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten unabhängigen und abhängigen Ansprüchen dargelegt. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche können gegebenenfalls mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche kombiniert werden, und zwar in anderen als den in den Ansprüchen ausdrücklich genannten Kombinationen.
• Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen näher beschrieben.
• Die Ausführungsbeispiele sind so detailliert beschrieben, dass jeder Durchschnittsfachmann in der Lage ist, die hier beschriebenen Systeme und Verfahren zu verwirklichen. Es ist wichtig zu verstehen, dass Ausführungsformen in vielen alternativen Formen bereitgestellt werden können und nicht als auf die hier dargelegten Beispiele beschränkt verstanden werden sollten.
• Dementsprechend können die Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden und verschiedene alternative Formen annehmen, wobei bestimmte Ausführungsformen im Folgenden nur als Beispiele beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, sich auf die offenbarten spezifischen Formen zu beschränken. Vielmehr sollten alle Änderungen, Äquivalente und Alternativen, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen, einbezogen werden.
• Sofern nicht anders definiert, sind alle hier verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) so auszulegen, wie es im Stand der Technik üblich ist. Es versteht sich ferner, dass Begriffe des allgemeinen Sprachgebrauchs so ausgelegt werden sollten, wie es im relevanten Stand der Technik üblich ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne, es sei denn, sie sind hier ausdrücklich so definiert.
• Bei einigen Aspekten und Ausführungsformen besteht die Absicht darin, Qualitätsbälle zu wirtschaftlichen Kosten herzustellen, die einen nützlichen Prozentsatz an recyceltem Material beinhalten.
• Nachfolgend werden Beispiele für und in Bezug auf Formulierungen von Innendruck-Tennisbällen und drucklosen Tennisbällen sowie Testergebnisse aufgeführt. Die Mengen für alternative Formulierungen können Bestandteile beinhalten, die gleich oder im Wesentlichen gleich sind oder innerhalb einer Toleranz von z. B. 10 % der Mengen für jeden der angegebenen Bestandteile liegen.
• 1. Innendruck-Tennisbälle
• Eine Standardformulierung für einen Innendruck-Tennisball nach dem Stand der Technik

• Kautschuk-Kohlenwasserstoff-Anteil (RHC) =100 Teile
  Naturkautschuk	66 Teile pro Hundert (pph)
  Polybutadien (bevorzugt hoch-cis)	34
  Additive
  Zinkoxid	4
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  Lehm	29
  Leichtes Magnesiumcarbonat	38
  Schwefel	3,75
  DPG	2,26
  CBS	2,26
  TMTD	0,25

• Polybutadien (Butadien-Kautschuk BR) ist ein synthetischer Kautschuk, wobei sich Hoch-cis-Polybutadien durch einen hohen cis-Anteil (in der Regel über 92 %) und einen geringen Vinylanteil (weniger als 4 %) auszeichnet. Polybutadien erhöht die Widerstandsfähigkeit der Formulierung. Ist der Anteil an Polybutadien in pph jedoch zu hoch, kann er den resultierenden Ball spröde machen.
• DPG = 1,3-Diphenylguanadin wirkt als Beschleuniger mittlerer Geschwindigkeit und ist für Naturkautschuk und synthetischen Kautschuk geeignet.
• CBS = N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid ist ein Vulkanisationsbeschleuniger.
• TMTD = Tetramethylthiuramdisulfid ist ein Vulkanisationsbeschleuniger.
• DPG, CBS und TMTD sind Beispiele für Beschleuniger (Chemikalien, die die Vulkanisation beschleunigen).
• Leichtes Magnesiumcarbonat ist ein semi-verstärkender Füllstoff. Alternativ oder zusätzlich können auch Ruß und/oder Kieselerde verwendet werden.
• Der Schwefel wirkt vulkanisierend. Er kann z. B. in Form von Magnesiumsulfat, z. B. im Bereich von 2 - 5 pph, bereitgestellt werden.
• Es kann viele Variationen einer Standardformulierung geben, um Ergebnisse zu erzielen, die den ITF- und LTA-Standards entsprechen.
• Erfindungsgemäß handelt es sich um eine modifizierte Formulierung für Innendruck-Tennisbälle mit Zusatz von recyceltem Tennisballmaterial.
• Beispiel 1.1
• Standardformulierung wie oben beschrieben („Grundmischung“) plus:
• 100 pph recyceltes Tennisballmaterial, bezogen auf den Kautschukkohlenwasserstoff der Standardformulierung (d. h. das Verhältnis zwischen recyceltem und nicht recyceltem Material beträgt bei dieser Ausführungsform ungefähr 1:1)
• 1,5 pph zusätzlicher Schwefel auf der Grundlage des zugesetzten recycelten Tennisballmaterials
• 1,5 pph zusätzlicher DPG auf der Grundlage des recycelten Tennisballmaterials
• 1,5 pph zusätzlicher CBS auf der Grundlage des recycelten Tennisballmaterials
• 3 pph nicht färbendes Öl auf der Grundlage des recycelten Tennisballmaterials
• 6 pph Kieselgur auf der Grundlage der Standardmischung RHC
• Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „pph“ kein Prozentwert ist. Der RHC der Standardformulierung setzt einen Wert von 100 pph fest. Der Rezyklatanteil wird in dieser Ausführungsform auf 100 pph festgelegt (d. h. ein Verhältnis von 1:1). In dieser Ausführungsform wird für das Material des recycelten Tennisballs ein Wert von 100 pph festgelegt, und die anderen Bestandteile werden im Verhältnis zu diesem Wert quantifiziert. Wenn z. B. 40 kg Kautschuk verwendet werden, ergibt das einen Wert von 100 pph. 1 pph zum Beispiel würde dann 0,4 kg entsprechen. Ein weiteres Beispiel ist die Zugabe von 1 kg recyceltem Tennisballmaterial. 1,5 pph DPG wären demnach 15 g, d. h. die Angabe bezieht sich auf das recycelte Tennisballmaterial und nicht auf den Gesamtkautschukanteil. Es versteht sich von selbst, dass der pph-Anteil für die Additive durch den Anteil an nicht recyceltem Kautschuk und/oder durch den Anteil an recyceltem Material festgelegt werden kann.
• Bei dem Öl kann es sich um ein Kautschukprozessöl handeln, z. B. Paraffinöl. Das Öl „benetzt“ die Oberfläche des zerkrümelten Kautschuks, so dass er sich leichter einarbeiten lässt.
• Die Formulierung kann sowohl recycelten als auch nicht recycelten Kautschuk enthalten.
• In einigen Ausführungsformen wird der Kautschuk z. B. in krümeliger Form bereitgestellt, z. B. in bis zu 1 mm großen Krümeln.
• In dieser Ausführungsform wird im Vergleich zu einer Standard-Tennisformulierung eine zusätzliche Menge Schwefel verwendet. Dies dient der Wiederaufbereitung des gealterten Kautschuks, der im Laufe der Zeit bis zu einem gewissen Grad oxidiert ist (und daher einige Eigenschaften verloren hat).
• Zur Unterstützung der Vulkanisation sind Beschleuniger beinhaltet.
• Kieselgur ist ein semi-verstärkender Füllstoff. Diatomeenerde, Diatomeen oder Kieselgur ist ein natürlich vorkommendes, weiches, kieselhaltiges Sedimentgestein, das sich leicht zu einem feinen weißen bis cremefarbenen Pulver zerbröseln lässt. Typischerweise liegt die Partikelgröße zwischen weniger als 3 µm und mehr als 1 mm, typischerweise jedoch zwischen 10 und 200 µm.
• Da das krümelige Material aus recycelten Tennisbällen in vielerlei Hinsicht variiert, hat sich gezeigt, dass Kieselgur zu einer besseren Konsistenz beiträgt. Es wurde auch festgestellt, dass die Zugabe von Kieselgur die Sprungkraft der Bälle weniger beeinflusst als einige andere Füllstoffe.
• In einigen Ausführungsformen werden ganze Tennisbälle, einschließlich dem Filz-/Stoffüberzug, verwendet, um recycelte Anteile zu liefern.
• Diese Formulierung wird zu Halbkernschalen geformt und mit einem Stoff kombiniert und überzogen und getestet. Testbälle, die mit dieser Formulierung hergestellt wurden, haben ein Gewicht von 58 Gramm, einen Rebound von 54 Zoll und eine Kompression von 270 nach den ITF-Standards für Bälle.
• Testbälle, die den geforderten Standards entsprechen, wurden aus 900 pph recyceltem Tennisballmaterial hergestellt, auf der Grundlage der Standardformulierung RHC. Bei diesem Wert beträgt der Gewichtsanteil des recycelten Materials 75 % des gesamten Balls.
• Der mögliche Einsatzbereich von recyceltem Tennisballmaterial liegt zwischen 10 und 900 pph, auf der Grundlage von RHC.
• Weitere Formulierungen für die Verwendung von recyceltem Material in Innendruck-Tennisbällen
• Beispiel 1.2
• Standardformulierung für Innendruck plus 100 pph recyceltes Material

• 	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  Testball-Ergebnisse	55 g	0,290	51 - 52	6,7

• Dies führt zu einem Ball, der in Bezug auf den Rebound und das Gewicht außerhalb der Spezifikation liegt. Es wurde eine Reihe von Änderungen vorgenommen.
  Folgende endgültige Abhilfemaßnahmen wurden ergriffen:
1. (a) Umkehren des Verhältnisses pph von Naturkautschuk und Polybutadien von 66\34 auf 34\66
2. (b) Hinzufügen von Kieselgur.
3. (c) Erhöhte Mengen an Vulkanisierungsmitteln.
• Formulierung 1.2 mit Abhilfemaßnahmen beinhaltete:

• Naturkautschuk	34 pph
  Polybutadien	64 pph
  Zinkoxid	4
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  Lehm	29
  Leichtes Magnesiumcarbonat	38
  MC Schwefel	5,25
  DPG	3,76
  CBS	3,76
  TMTD	0,25
  Recyceltes Tennisballmaterial	100
  Kautschukprozessöl	3
  Kieselgur	6

  	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  Testball-Ergebnisse	58 g	0,270	54 Zoll	6,67

• So entsteht ein Ball, der den ITF-Ballstandards entspricht.
• Beispiel 1.3
• Standardformulierung für Innendruck plus 50 pph recyceltes Material

• 	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  	56 g	0,300	56	6,6

• Dies führt zu einem Ball, der in Bezug auf die Verformung außerhalb der Spezifikation liegt. Es wurde eine Reihe von Änderungen vorgenommen.
  Folgende endgültige Abhilfemaßnahmen wurden ergriffen:
1. (a) Hinzufügen von Kieselgur
2. (b) Reduzieren von LMC
3. (c) Verringern von Schwefel
4. (d) Verringerte Mengen an Vulkanisierungsmitteln.
5. (e) Ändern des Verhältnisses von Naturkautschuk und Polybutadien,
• Einschließlich der Formulierung 1.3 mit Abhilfemaßnahmen für Innendruck-Tennisbälle

• Naturkautschuk	64 pph
  Polybutadien	36 pph
  Zinkoxid	4
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  Lehm	29
  Kieselgur	38
  Leichtes Magnesiumcarbonat	10
  Schwefel	3,75
  DPG	2,26
  CBS	2,26
  TMTD	0,25
  Recyceltes Tennisballmaterial	50

  	Gewicht	Deformationskompression?	Rebound	Größe
  ITF SPEZIFIKATIONEN	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  Testball	57 g	0,260	55	6,67

• So entsteht ein Ball, der den ITF-Ballstandards entspricht.
• Beispiel 1.4
• Standardformulierung für Innendruck plus 183 pph recyceltes Material

• 	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  	58 g	0,180	52	6,54

• So entsteht ein Ball, der in Bezug auf den Rebound und die Verformung außerhalb der Spezifikation liegt. Es wurde eine Reihe von Änderungen vorgenommen.
  Folgende endgültige Abhilfemaßnahmen wurden ergriffen:
1. (a) Hinzufügen von Kieselgur
2. (b) Reduzieren von LMC und Lehm
3. (c) Erhöhen von Schwefel
4. (d) Verringerte Mengen an Vulkanisierungsmitteln.
5. (e) Ändern des Verhältnisses von Naturkautschuk und Polybutadien,
• Modifizierte Formulierung 1.4, für Innendruck-Tennisbälle

• Naturkautschuk	65 pph
  Polybutadien	35 pph
  Zinkoxid	4
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  Lehm	14
  Kieselgur	66
  Leichtes Magnesiumcarbonat	10
  Schwefel	5
  DPG	2,8
  CBS	2,8
  TMTD	0,5
  Recyceltes Tennisballmaterial	183

  	Gewicht	Deformationskompression?	Rebound	Größe
  ITF SPEZIFIKATIONEN	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135-147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  Testball	57 g	0,290	56	6,6

• So entsteht ein Ball, der den ITF-Ballstandards entspricht.
• 2. Drucklose Bälle
• Verwenden von recyceltem Tennisballmaterial (z. B. Kautschuk und/oder Überzug) in drucklosen Bällen
• Recyceltes Tennisballmaterial kann einer drucklosen Ballformulierung zugesetzt werden. Die Mengen sind im Vergleich zu Innendruck-Bällen geringer, weil drucklose Bälle einen dickeren Wandquerschnitt und damit ein geringeres spezifisches Gewicht haben als Innendruck-Bälle (die den größeren Anteil der weltweit verkauften Bälle ausmachen), deren Prinzip oben erläutert wurde.
• Es ist schwieriger, da der/das recycelte Kautschuk/Material hinsichtlich des Gewichts variiert und tendenziell schwerer ist als normaler druckloser Kautschuk, was seine Verwendung einschränkt.
• Drucklose Formulierungen wurden erfolgreich modifiziert, indem das spezifische Gewicht verringert wurde, so dass größere Mengen an recyceltem Ballkautschuk/Material beinhaltet sein können.
• Etwa ein Drittel der weltweit verkauften Tennisbälle sind vom drucklosen Typ, 10 % andere Typen (wie Mini-Tennisbälle, Play & Stay-Bälle und Junior-Tennisbälle) und der Rest sind Innendruck-Tennisbälle. Innendruck-Tennisbälle weisen das gleiche Gewicht und die gleiche Größe wie drucklose Bälle auf, aber etwa zwei Drittel der Wandstärke bzw. des Kautschukvolumens, was auf ein höheres spezifisches Gewicht hinweist. Die Chargen des recycelten Materials aus diesen Bällen sind in der Regel dichter als normaler Kautschuk für drucklose Bälle, was seine Verwendung in drucklosen Bällen einschränkt.
• Die Mengen an recyceltem Material, die verwendet werden können, sind geringer, da drucklose Tennisbälle einen dickeren Kautschukabschnitt aufweisen als Innendruck-Bälle; daher haben sie ein geringeres spezifisches Gewicht als Innendruck-Bälle (wie oben beschrieben).
• Die gegenwärtigen Erfinder haben erfolgreich eine Standardformulierung für drucklose Bälle modifiziert und deren spezifisches Gewicht verringert, so dass ein größerer Prozentsatz des schwereren recycelten Materials eingearbeitet werden kann.
• Einige Aspekte und Ausführungsformen beruhen auf der Verwendung von Zutaten mit geringerem spezifischem Gewicht und der Verwendung von expandierbaren Mikrokugeln, die Zutaten mit höherem spezifischem Gewicht ersetzen oder reduzieren.
• Eine drucklose Standardformulierung des Standes der Technik

• Hoch-cis-Polybutadien	33 pph plus Naturkautschuk 67 pph = 100 pph RHC
  Hoch-Styrol-Kautschuk SS260	10 pph auf der Grundlage von RHC
  Zinkoxid	5
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  Schwefel	3,75
  Lehm	20
  Ruß	17
  Holzmehl	10
  Öl	4
  DPG	2,54
  CBS	2,54

  	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  Testball-Ergebnisse	59 g	0,275	54	6,7

• So entsteht ein Ball, der den ITF-Ballstandards entspricht.
• Beispiel 2.1
• Erfindungsgemäß handelt es sich um eine modifizierte Formulierung für drucklose Tennisbälle mit Zusatz von recyceltem Kautschuk.
• Hoch-cis-Polybutadien 33 pph plus Naturkautschuk 67 pph = 100 pph RHC

  Zinkoxid	2 pph
  Stearinsäure	1 pph
  Antioxidationsmittel	1 pph
  Schwefel	3,75 pph
  Ruß	12 pph
  Holzmehl	15 pph
  Thermisch expandierbare Mikrokugeln	5
  Öl	12 pph
  Tennisball-Recyclingmaterial	30 pph
  DPG	2,54 pph
  CBS	2,54 pph

• Bei den expandierbaren Mikrokugeln kann es sich zum Beispiel um die Expancel-Reihe von Boud Minerals handeln.
• Bei dem Öl kann es sich zum Beispiel um ein Kautschukprozessöl handeln.
• Beispiel für die Menge an recyceltem Kautschuk: 50 oder 100 pph RHC (d. h. der recycelte Anteil pph basiert auf dem nicht recycelten Kautschukanteil).
• Es wurden jedoch 5 bis 200 pph auf der Grundlage von RHC verwendet, wobei die Bälle den Spezifikationen entsprechend hergestellt wurden, die Einarbeitung der höheren Befrachtung jedoch erheblich länger dauerte.
• Formulierungen für drucklose Tennisbälle, die recyceltes Ballmaterial enthalten
• Beispiel 2.2

• Naturkautschuk	67
  Polybutadienkautschuk	33
  Hoch-Styrol-Kautschuk SS260	10
  Zinkoxid	2
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  MC Schwefel	3,75
  GPF Schwarz	12
  Holzmehl	15
  Expandiertes duroplastisches oder
  thermoplastisches Harz	5
  Kautschukprozessöl	12
  Recyceltes Ballmaterial	50
  DPG	2,54
  CBS	2,54

• Testball-Ergebnisse:

• 	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  	56 g	0,350	52	6,6

• So entsteht ein Ball, der in Bezug auf den Rebound und die Verformung außerhalb der Spezifikation liegt. Es wurde eine Reihe von Änderungen vorgenommen.
• Abhilfemaßnahmen
1. a. Reduzieren des Öls auf 4 pph
2. b. Hinzufügen von Kieselgur 20 pph
3. c. Umgekehrtes Verhältnis von Naturkautschuk und Polybutadienkautschuk

	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135-147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
	58 g	0,275	55	6,59

• Angepasste Formulierung/geänderte Mischung

• Naturkautschuk	33
  Polybutadienkautschuk	67
  Hoch-Styrol-Kautschuk SS260	10 pph
  Zinkoxid	2
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  MC Schwefel	3,75
  GPF Schwarz	12
  Holzmehl	15
  Expandiertes duroplastisches oder
  thermoplastisches Harz	5
  Kautschukprozessöl	8
  Recyceltes Ballmaterial	50
  DPG	2,54
  CBS	2,54
  Kieselgur	20

• Beispiel 2.3
• Standardformulierung für drucklose Bälle plus recyceltes Ballmaterial 30 pph

• 	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF-Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  TESTBALL	60/61	0,180	52	6,54

• Dies führt zu einem Ball, der in Bezug auf die Verformung, den Rebound und das Gewicht außerhalb der Spezifikation liegt. Es wurde eine Reihe von Änderungen vorgenommen.
• Folgende endgültige Abhilfemaßnahmen wurden ergriffen:
• Abhilfemaßnahmen:
1. a. Hinzufügen von 7 pph Öl
2. b. Geändertes Verhältnis von Naturkautschuk und Polybutadien auf 50/50 pph RHC
• Angepasste Formulierung/geänderte Mischung

• Naturkautschuk	50
  Polybutadienkautschuk	50
  Hoch-Styrol-Kautschuk SS260	10 pph
  Zinkoxid	2
  Stearinsäure	1
  Antioxidationsmittel	1
  MC Schwefel	3,75
  GPF Schwarz	12
  Holzmehl	15
  Expandiertes duroplastisches oder
  thermoplastisches Harz	5
  Kautschukprozessöl	19
  Recyceltes Ballmaterial	50
  DPG	2,54
  CBS	2,54

  	Gewicht	Verformung	Rebound	Größe
  ITF Spezifikation	56 - 59,4 g	0,220 - 0,291 Zoll (0,56 - 0,74 cm)	53 Zoll bis 58 Zoll (135 - 147 cm)	6,54 - 6,86 cm (2,57 - 2,70 Zoll)
  Testbälle	57 g	0,275	54	6,62

• So entsteht ein Ball, der den ITF-Ballstandards entspricht.
• Die Kompressionstests wurden mit einer Stevens-Maschine durchgeführt.
• Weiteres Beispiel für eine Innendruck-Ballmischung
• 
  SMR ................................................... 74 pph
  Zinkoxid .........................................13
  Stearinsäure .................................... 1
  DPG .................................................... 2
  LMC ................................................. 42
  Harter Lehm ...................................... 21
  Schwefel .............................................. 3,7
  MBTS ...............................................2
  PEG (Polyethylenglykolgruppe) ...........2
  Polybutadien 1220.............................21
  Hoch-Styrol-Harz SS260..................10
  Kalziumcarbonat .............................. 10
  Recyceltes Tennisballmaterial ....... 50
• Weiteres Beispiel für eine Innendruck-Ballkernformulierungsmischung
• 
  SMR 80 pph
  Polybutadien 20
  Zinkoxid - 12
  Stearinsäure - 1
  Antioxidationsmittel - 1
  Lehm -20
  Kalziumcarbonat - 6
  Leichtes Magnesiumcarbonat -40
  MBTS - 2
  DPG - 2
  PEG -2
  Schwefel 4
  Hoch-Styrol-Harz 10
  Tennisball-Recyclingmaterial 50
  +/- 10 %
• Mit oder ohne recyceltes Ballüberzugsmaterial im recycelten Material aus Tennisbällen.
• Es gibt noch andere Möglichkeiten, alte Tennisbälle zu verwenden.
• Die zu recycelnden Bälle können granuliert, mit einem Rückgewinnungs-„Öl“ gemischt und erhitzt werden. Im Allgemeinen funktioniert jede Temperatur über dem Siedepunkt über einen gewissen Zeitraum, aber aus wirtschaftlichen Gründen gilt: Je höher die Temperatur, desto schneller erfolgt die Rückgewinnung.
• Ein Problem bei der Verwendung von recyceltem Material für Tennisbälle ist, dass die Härte und Elastizität des recycelten Materials geringer ist und die Wiederherstellung der richtigen Ballparameter schwieriger wird.
• Zur Herstellung großer, einheitlicher Chargen kann es erforderlich sein, mehrere Mischungen vorzunehmen. Aufgrund des höheren Energieverbrauchs und der längeren Korrekturzeit ist dies möglicherweise keine bevorzugte Methode, um recyceltes Ballmaterial zu verarbeiten.
• 1 zeigt:

10

Vollständiger Tennisball, hergestellt nach der vorliegenden Erfindung

15

Stoffüberzug

20

Kernhalbschale

30

Kern (vollständig)

• Obwohl illustrative Ausführungsformen der Erfindung hier im Detail offenbart worden sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten präzisen Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen darin von einem Fachmann durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (16)

1. Tennisball, der einen hohlen Kern und einen Überzug umfasst, wobei der Kern aus einer Kautschuk beinhaltenden Zusammensetzung gebildet ist, wobei die Zusammensetzung recycelten Kautschuk umfasst.
2. Ball nach Anspruch 1, bei dem die Kernzusammensetzung einen Anteil an recyceltem Kautschuk und einen Anteil an nicht recyceltem, neuem oder ungebrauchtem Kautschuk umfasst.
3. Ball nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem zumindest ein Teil des recycelten Anteils von Tennisbällen stammt.
4. Ball nach Anspruch 3, bei dem der recycelte Anteil Tennisballfasern aus den recycelten Überzügen der recycelten Tennisbälle umfasst.
5. Ball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kern mindestens einen Kautschuk umfasst, der aus der Gruppe der Kautschuke ausgewählt ist, die aus Naturkautschuk, Polybutadien, Isopren, Styrol-Butadien-Kautschuk und Mischungen davon besteht.
6. Ball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ball eine allgemein einheitliche äußere Oberfläche aufweist, die aus einem Stoffüberzug besteht.
7. Ball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ball ein Innendruck-Tennisball ist.
8. Ball nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ball ein druckloser Tennisball ist.
9. Tennisball, der recycelte Tennisbälle enthält, umfassend: a) geformte Ballkernhalbschalen, die zu einem Ball zusammengefügt sind; und b) ein Stoffüberzug auf dem Ball.
10. Ball nach Anspruch 9, wobei die Kernhalbschalen eine Kernformulierung umfassen, die Fasern aus den recycelten Überzügen der recycelten Tennisbälle umfasst.
11. Ball nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, der thermisch expandierte Mikrokugeln umfasst.
12. Tennisball, der recycelte Tennisbälle beinhaltet, umfassend: a) geformte Ballkernhalbschalen, die zu einem Ball zusammengefügt sind; und b) ein Stoffüberzug auf dem Ball; c) wobei die Kernhalbschalen eine Kernformulierung umfassen, umfassend: i) Fasern aus den recycelten Überzügen der recycelten Tennisbälle; und ii) Kieselgur.
13. Ball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen hohlen Kern, der aus einer hierin beschriebenen Formulierung gebildet ist.
14. Ball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kernformulierung 10 - 80 Gew.-%, bevorzugt 20 - 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 30 - 50 Gew.-% recycelte Kautschukbälle umfasst.
15. Formulierung für die Verwendung von recyceltem Material in Innendruck-Tennisbällen, umfassend: - Material aus recycelten Tennisbällen - Naturkautschuk - Synthetischer Kautschuk - Vulkanisationsbeschleuniger - Kautschukprozessöl
16. Formulierung für recyceltes Ballmaterial enthaltende drucklose Tennisbälle, umfassend: - Material aus recycelten Tennisbällen - Naturkautschuk - Synthetischer Kautschuk - Vulkanisationsbeschleuniger - Kautschukprozessöl.

Images