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Heinz Herbert Reichel, Mendelssohnlaan 99, Rotterdam (Niederlande)
und Henri Bernard van Leeuwen,
Verfahren zum Aneinanderkleben von Formgebilden aus unzerfasertem, kollagenhaltigem
Material Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aneinanderkleben von Formgebilden
aus unzerfasertem, kollagenhaltigem Material, wie Häuten, Därmen und Blasen, insbesondere
zur Herstellung von Endlosschläuchen.
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Man hat schon versucht, Darmenden ohne Zuhilfenahme eines besonderen
Bindemittels zu verkleben. Hierbei konnte jedoch eine zufriedenstellende Festigkeit
der Klebeverbindung nicht erreicht werden. So gehen beispielsweise Klebeverbindungen,
die dadurch hergestellt wurden, daß das kollagenhaltige Material in alkalischem
Medium aufgequollen und dann nach Übereinanderlegen der Randstreifen getrocknet
wurde, beim Eintauchen in wäßrige Flüssigkeiten bald wieder auf.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Aneinanderkleben
von Formgebilden aus unerfaser teni, kollagenhaltigern Material, wie Häuten, Därmen
und Blasen§ insbesondere zur Herstellung von Endlosschläuchen. bei
dem
Teile, insbesondere Randstreifen, des gequollenen kollagenhaltigen Materials übereinandergelegt
und danach das Material getrocknet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Material vor dem Trocknen unter AneinanderdrUcken der beiden zu verklebenden Flächen
in mindestens einer Richtung mechanisch verformt und nach der Verformung im wesentlichen
vollständig entwässert wird, Das Verformen kann durch Walzen, Pressen9 Strecken
u. dgl erfolgen, wobei nur darauf zu achten ist, daß die zu verklebenden Formgebilde
an den Verbindungsstelle mindestens etwas aneinandergedrückt werden, Das Material
wird nach der Verformung vorteilhafterweise zunächst im weserftlichen bis zu seiner
natürlichen Trockenfeuchtigkeit getrocknet Hierbei wird schon eine recht gute Haftfestigkeit
der Klebeverbindung erhalten.
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Diese wird aber durch eine nachfolgende im wesentlichen vollständige
Entwässerung noch erheblich verbessert.
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Die natürliche Trockenfeuchtigkeit von kollagenhaltigem Material liegt
etwa bei einem Wassergehalt von 20 %, bezogen auf das Gewicht des Materials. Bei
der Vortrocknung wird das Material auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 bis
30 % getrocknet. Das Trocknen wird vorteilhafterweise im Warmlurtstrom vorgenommen,
wobei das Material auf Temperaturen zwischen ca, 25 und 450c gehalten wird.
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Es kann auch bei tieferen Temperaturen getrocknet werden, wobei die
Trocknung dann allerdings länger dauert, Auch bei höheren Temperaturen kann getrocknet
werden, hierbei sollte aber das Material nicht bis zu seiner Verleimungstemperatur
erwärmt werden, da sonst die Qualität des Materials leidet.
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Eine besonders gute Haftung der Klebeverbindung kann erreicht werden,
wenn das kollagenhaltige Material vor der Verformung einer Vorbehandlung zur Vergrößerung
der Differenz zwischen seiner Fließ- und Bruchgrenze unterworfen
wurde
und/oder unter Einwirkung eines elektrischen Wechselfeldes verformt wird. Eine geeignete
Vorbehandlung und eine Verformung unter Einwirkung des elektrischen Wechselfeldes
sind in der britischen Patentschrift 978 614 beschrieben. Unter den Vorbehandlungen
sind die chemische Vorbehandlung, insbesondere eine alkalische Vorbehandlung4 bevorzugt.
Eine besonders geeignete alkalische Vorbehandlung ist in der am gleichen Tage eingereichten
Parallelanmeldung "Verfahren zur Herstellung von Formkörpern" beschrieben. Das errindungs
gemäße Verfahren ist besonders wertvoll zur Herstellung von Endlosschläuchen aus
schlauchförmigen Gebilden, wie Därmen, Blinddärmen und Blasen. Blinddärme und Blasen
werden vor dem Verkleben so aufgeschnitten, daß sie zwei einander gegenüberliegende
Offnungen aufweisen.
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Mit der Herstellung der Klebeverbindung wird vorteilhafterweise eine
Verformung des gesamten kollagenhaltigen Materials verbunden, wobei Formkörper gewünschter
Dimensionen erhalten werden können. Bevorzugte Verformungsverfahren dieser Art sind
in den beiden am gleichen Tage eingereichten Parallelanmeldungen "Verfahren und
Vorrichtung zur Verformung von unzerfasertem, kollagenhaltigem Material" und Verfahren
und Vorrichtung zur Herstellung von Schlauchware aus kollagenhaltigem Material"
beschrieben. Schlauchförmige Gebilde werden hierbei vorzugsweise von einem mindestens
an der Innenseite des schlauchförmigen Materials angreifenden, zylindrischen Reibungskörper
mit einer Zugspannung, die über der Fließgrenze des Materials, aber unter seiner
Bruchgrenze liegt, abgezogen, wobei sie in Längsrichtun gestreckt werden, und/oder
über einen zylindrischen9 sich vorteilhafterweise im Querschnitt vergrößernden Aufweitungskörper
geführt, dessen Durchmesser im wesen'-lichen dem gewünschten Enddurchmesser des
schlauchförmigen Gebildes entspricht. Am Aufweitungskörper wird d Material unter
Dehnung im Umfang verformt. Der für eirgute Klebeverbindung notwendige Auflagedruck
der beiden
zu verklebenden Teile kommt bei diesen beiden Verforioungsarten,
wenn nicht hierfür besondere Mittel vorgesehen sind, allein schon dadurch zustande9
daß sich der äußere Schlauchabschnltt infolge der dem gequollenen schlauchförmigen
Material eigenen Kontraktionswirkung eng an den inneren Schlauchabschnitt anschmiegt.
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Wurde das Material vor der Verformung einer chemischen Vorbehandlung
unterworreng dann wird es vorteilhafterweise vor der völligen Entwässerung neutralisiert,
wobei die Neutralisation vor oder auch nach der Verformung vorgenommen werden kann.
Wird die Neutralisation erst nach der Verformung vorgenommen9 was sich auf den Verformungsvorgang
günstig auswirkt, dann wird das Material Qr der Neutralisation mit besonderem Vorteil
im wesentlichen bis zu seiner natürlichen Trockenfeuchtigkeit vor getrocknet. Wird
die Neutralisation nämlich durch Behandeln des Materials mit einer wäßrigen Neutralisationslösung
vorgenommen, dann quillt das vorgetrocknete Material während der zur Neutralisation
erforderlichen Zeitdauer praktisch nicht mehr auf, was sich günstig auf die Haftfestigkeit
der Klebeverbindung auswirkt sie völlige Entwässerung der Klebestelle und vorzugsweise
des gesamten Materials kann auf chemischem Wege vorgenommen werden günstiger ist
jedoch eine auf physika-Risehem Wege erfolgende Entwässerung.
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Le 3hysikalisehe Entwässerung kann dadurch vorgenommen werden, daß
das Material in trockenem Zustand kurzzeitig auf Temperaturen von mindestens ca.
100°C erhitzt wird.
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Die Höhe der Temperatur hängt im wesentlichen von der @t der Vorbehandlung
des kollagenhaltigen Materials ab.
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@@ allgemeinen wird das Material auf Temperaturen zwiche. ca. 110
und 140°C erhitzt. Hierbéi läßt sich ein
kollagenhaltiges Material,
das nach einer alkalischen Vorbehandlung und/oder im elektrischen Wechselfeld verw
formt wurde, besonders hoch erhitzen. Bei einer anderen Ausführungsart der physikallschen
Entwässerung wird das köllagenhaltige Material, das gegebenenfalls noch feucht sein
kann, in ein mit Wasser mischbares, organisches Lösungsmittel eingetaucht. Als Lösungsmittel
bevorzugt sind leicht flüchtige Lösungsmittel, wie niedere Ketone und Alkohole.
Mit Athylalkohol werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Soll das kollagenhaltige
Material später als Umhüllung für Lebensmittel, beispielsweise als Wursthülle, dienen,
dann hat Athylalkohol außerdem noch den Vorteil, daß er lebensmittelrechtlich zugelassen
ist. Das für die Entwässerung verwendete Lösungsmittel braucht nicht vollständig
wasserfrei zu sein. Beispielsweise wird mit 96%im thylalkohol eine zuRriedenstellende
Entwässerung erreicht.
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Durch die völlige Entwässerung des verformten Materials wird die nach
der Verformung und Vortrocknung an sich schon gute Festigkeit der Klebeverbindung
noch wesentlich verbessert. Gleichzeitig wird auch die Wärmebeständigkeit und die
Festigkeit des kollagenhaltigen Materials selbst verbessert. Ist das kollagenhaltige
Material nach der völligen Entwässerung für den gewünschten Verwendungszweck zu
spröde, dann wird es nach dem Wasserentzug vorteilhafterweise mit Wasser benetzt
oder gewaschen.
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Beispiel Zwei zur Vergrößerung der Differenz zwischen Fließ- und
Bruchgrenze alkalisch vorbehandelte Darmabschnitte wurden auf einen zylindrischen
Körper geschoben, dessen Oberfläche an einem Ende etwas aufgerauht war. Die dnander
gegenüberliegenden Darmenden der beiden Darmabschnitte wurden nun um ca. 6 cm so
übereinandergelegt,
daß das Darmende des vom aufgerauhten Ende des
zylindrisehen Körpers weiter entfernten Darmes über dem Darmende des anderen Darmes
lagO Die beiden Darmabschnitte wurden nun unter einer Zugspannung, die über der
Fließgrenze des Kollagenmaterials lag, vom aufgerauhten Ende des zylindrischen Körpers
unter Streckung in Långsrichtung abgezogen und dann über einen auf der Längsachse
des zylindrischen Körpers in einem Abstand von cao 5 cm vom aufgerauhten Ende des
Körpers entfernten Au£-weitungskörper geführt, wobei sie im Umfang etwas aufgeweitet
wurden0 Nach Verlassen des Aufweitungskörpers wurden die Darmabschnitte in einem
Warmluftstrom bis zu einer Trockenfeuchtigkeit von 13 % getrocknet0 Die Klebeverbindung
zwischen den beiden Ubereinandergeleg ten Darmenden war hiernach bereits schon so
fest, daß sie eine Zugspannung aushielt, die über der zur Längsverformung der Darmabschnitte
angewendeten Zugspannung lag, ohne zu reißen. Die miteinander verbundenen, getrockneten
Darmabschnitte wurden dann in einem wäßrigen Neutralisationsbad neutralisiert und
nach Abtropfen zur vollständigen Entwässerung in 96%gen Äthylalkohol eingetaucht.
Anschließend wurden die miteinander verbundenen Darmabschnitte mit etwas Wasser
gewaschen und dann an der Luft getrocknet. Bei Versuchen, die miteinander verbundenen
Darmabschnitte durch Anlegen einer Zugspannung voneinander zu trennen, trat sowohl
im trockenen als auch im eingeweichten Zustand der Bruch nicht an der Verbindungsstelle
sondern an einer anderen Stelle derDarmabschnitte ein.