-
Werkstück zur Herstellung von Schuhsteifkappen Es sind warm zu verarbeitende,
sogenannte thermoplastische Schuhsteifkappen bekannt, welche aus einem nach Art
einer Papiermasse hergestellten Gemisch von verhältnismäßig langen Fasern und verhältnismäßig
kurzen Fasern bestehenden Stoff hergestellt sind, der mit einem geschmolzenen Versteifungsmittel
getränkt ist. Das Tränken geschieht durch Eintauchen in das geschmolzene Mittel.
Die Herstellung solcher Kappen verlangt besondere Aufmerksamkeit, wenn ein gleichmäßiges
Produkt erzielt werden soll, das bei einer bestimmten Wärme die notwendige Bildsamkeit
erhält und dabei nicht klebrig wird. Um dies zu erreichen, muß die Temperatur des
geschmolzenen Versteifungsmittels sorgfältig geregelt werden, damit einerseits die
Masse genügend flüssig wird für das Eindringen in das Fasermaterial und andererseits
nicht so dünnflüssig wird, daß zu wenig von der Masse aufgenommen wird. Auch die
Eintauchdauer muß genau geregelt werden. Ferner muß der Kappenstoff nach dem Tränken
sorgfältig angedrückt werden, damit er gleichförmige Dicke erhält und keinen auf
der Oberfläche liegenden Überzug nicht aufgenommenen Versteifungsmittels trägt.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch
überwunden, daß die Papiermasse bei der Erzeugung gleich mit dem fein verteilten
Versteifungsstoff vermengt wird. Die Tränkungsmassenteilchen werden im Holländer
mit der Papiermasse gut durchgearbeitet, ehe diese der Papiermaschine zuläuft, und
es gelingt dadurch, eine gleichmäßige Mischung zwischen faserigem Stoff und Versteifungsmittel
zu erzielen, welche weder zu wenig noch zu viel Tränkungsmasseenthält. Dadurch kann
man sehr brauchbare und billige Versteifungskappen erzeugen, und zwar viel leichter
als wenn man versucht, ein Papierband durch ein Bad von geschmolzener Versteifungsmasse
hindurchzuleiten. In letzterem Fall ist eine gleichmäßigere Durchtränkung schwieriger
zu erzielen, und das Papierband kann beim Hindurchleiten durch das Bad leicht zerreißen.
-
Man hat versucht, .in ähnlicher Weise Dachpappen herzustellen. Die
Anwendung auf Stoffe zur Herstellung von Schuhversteifungsmitteln war damit aber
nicht gegeben.
-
Bei der Ausführung der Erfindung wendet man zweckmäßig einen Papierbrei
an, welcher sowohl Fasern, beispielsweise Tierhaar, Taufasern oder Flachfasern,
als auch kurze Fasern enthält, welch letztere die bei der Herstellung von Papier
übliche Beschaffenheit haben. Letztere können aus Holzstoffen, Lumpen oder anderem
Rohmaterial gewonnen werden. Diese Papiermasse wird im Holländer mit einem Versteifungsmittel
durchgearbeitet, beispielsweise Gummistoff oder bituminösen Stoffen, Harz, Asphalt,
Montanwachs, Kopalharz, Kolophonium o. dgl. Diese Versteifungsmasse
wird
in Wasser emulgiert und dem im Holländer befindlichen Papierbrei. zugesetzt.
-
Beispielsweise kann man in folgender Weise vorgehen: 8 Gewichtsteile
Kuhhaare ;oder andere lange Fasern und 8 Gewichtsteile Sulphatpapierstoff oder anderes
kurzfaseriges Material werden in der Mischvorrichtung mit einer großen Menge von
Wasser versetzt, d. h. mit mehr, als es unter gewöhnlichen Umständen zum Mahlen
der Masse notwendig ist. Der Holländer wird in Tätigkeit gesetzt, aber die Messer
sind sorgfältig -so eingestellt, daß sie nicht die Fasern durchschneiden, sondern
sie nur bürsten und eine innige physikalisch homogene Mischung erzeugen. Der Stoff"
soll deswegen so dünn sein, damit man die Bestandteile rasch zumischen kann.- Natürlich
könnte man bei Anwendung einer längeren Mahlzeit auch einen weniger wasserhaltigen
dickeren Stoff verwenden. Wenn man einen sehr dünnen Stoff benutzt, kann, die gewünschte
physikalische Homogenität im Verlaufe von 15 bis 30 Minuten Durcharbeitung
erzielt werden. Nachdem der Holländerinhalt in der gewünschten Weise durchgearbeitet
ist, können die Versteifungsmittel zugesetzt werden; beispielsweise kann man 35
Gewichtsteile Harz, 25 Gewichtsteile Gilsonit und 5 Gewichtsteile Montanwachs anwenden,
die alle so fein gepulvert sind, daß sie durch ein Sieb mit ungefähr 40 Maschen
je Zoll hindurchgehen. Diese Bestandteile werden dem Holländer .einverleibt, zusammen
mit ungefähr 3o Teilen Asphalt, welche in Wasser emulgiert oder aufgeschwemmt sind.
Diese Emulsion oder Aufschwemmung enthält zweckmäßig unter gewöhnlichen Umständen
klebenden Asphalt, welcher in Wasser mit einem kolloidalen Ton als emulgierendes
Vehikel .emulgiert ist, wobei der Asphalt die disperse Phase der Emulsion bildet.
Die Menge der den Schlagwerkzeugen zugeführten Emulsion ist so gewählt, daß die
obenerwähnte, auf die Trockenmasse bezogene Asphaltmenge eingeführt wird.
-
Mit diesen Stoffen, welche das wärmeplastische Versteifungsmittel
bilden, wird zweckmäßig .eine geringe Menge von Casein zugesetzt, welches in alkalischer
Lösung gelöst ist. Anstatt Casein können auch andere Stoffe angewandt werden, welche
beim Ausfällen durch ein geeignetes Fällmittel die Versteifungsstoffe in mehr oder
weniger zusammengeballter Masse niederschlagen. Beispielsweisekann man anstatt Casein.
Harzleim, zähen tierischen Leim oder ein anderes geeignetes Mittel anwenden. In
manchen Fällen braucht man dieses Casein. oder Leimmaterial nicht zu benutzen, der
Regel nach ist es aber von Vorteil. Nachdem diese Zusätze innig mit dem Faserstoff
in dem Holländer gemischt sind, indem die Schlägerwalze, nachdem sie etwas vom Grundwerk
entfernt ist, ununterbrochen in Drehung versetzt wird, werden etwa i o Gewichtsteile
Alaun als Fällmittel zugeführt. Die faserige Masse mit dem darin innig verteilten
Versteifungsmittel wird dann mittels einer Zylinderpapiermaschine zu einem Bogen
umgeformt, und wenn dieser die gewünschte Dicke erhalten hat, wird @er aufgeschnitten
und von dem Zylinder abgenommen. Der Bogen wird dann zwecks Entfernung des Wassers
getrocknet und ist nach dem Trocknen ein verhältnismäßig offenes, poröses und Wasser
aufnehmendes Produkt, in welchem freies Harz, Gilsonit, Montanwachs und Asphalt
in voneinander getrennten Teilchen, gleichmäßig verteilt sind. Diese Teilchen sind
bei Betrachtung des Stoffes mit einem geeigneten Vergrö-Perungsglase sichtbar.
-
Der Bogen wird zweckmäßig, während.,er noch .die Wärme der Trockenvorrichtung
enthält, durch Glättwalzen geschickt, welche eine genügende Temperatur (beispielsweise
87°) haben, so daß die Versteifungsstoffe zum Schmelzen kommen und in dem ganzen
Papierbogen zusammenwachsen. Durch dieses Glätten wird ferner der Bogen zusammengedrückt
und erhält eine glatte Oberfläche. Nach dem Abkühlen ergibt sich ein verhältnismäßig
harter, kompakter oder dichter, steifer, federnder, wasserdichter Stoff, welcher
durch die Körpertemperatur überhaupt nicht und durch Sonnenhitze nicht wesentlich
beeinflußt werden kann, aber bei einer Temperatur von ungefähr 6o bis 65° schlaff
und biegsam wird. Aus diesem Bogen werden nun die Formstücke für Schuhkappen ausgestanzt,
die dann, soweit erforderlich, abgeschärft und gegebenenfalls nochmals geglättet
werden, um abgeschärfte Teile zuzudrücken und zu komprimieren.
-
Man kann auch die Werkstücke aus dem nicht gewalzten Bogen ausstanzen
und erst später der Hitze und dem Druck aussetzen, wobei man evtl. solche Walzen
benutzt, daß abgeschärfte Kappenteile gleichzeitig mitbearbeitet werden.
-
Es ist ohne weiteres klar, daß die bei den erwähnten Ausführungsbeispielen
beschriebenen Stoffe ausgetauscht oderergänzt werden können, ohne von der Erfindung
abzuweichen, obwohl dieses beispielsweise beschriebene Verfahren ausgezeichnete
Resultate ergibt. Beispielsweise kann bei einer abgeänderten Ausführungsform der
faserige Stoff gleiche Teile von Kuhhaaren und Sulphatpapierbrei enthalten oder
aus 5 Teilen langen Fasern, 5 Teilen Sulphatbrei und 5 Teilen des' Abfalles nach
dem
Ausstanzen der Werkstücke oder sonstigen thermoplastischen Stoffen bestehen. In
diesem Falle muß der zugesetzte Stanzabfall vor der Einfügung in den Holländer fein
zerkleinert werden. Diese Zerkleinerung kann durch einen umlaufenden Schneidwolf
oder eine Schleifvorrichtung nach der Art der bekannten Abbe-Maschine geschehen.
Da die Versteifungsmittel in dem zugesetzten Abfall die Neigung haben, die Schlägermesser
zu verkleben, kann als Vorbeugungsmittel eine geringe Menge Talkum zugesetzt werden,
welche händeweis von Zeit zu Zeit in die Schleifvorrichtung eingeworfen wird.
-
Ferner kann man die Menge der Asphaltemulsion von 3d Gewichtsteilen
auf etwa zo Gewichtsteile vermindern und die Menge des Caseins oder sonstigen Leimzusatzes
vergrö-Bern.
-
Ein Bogen, der nur den in Form einer Emulsion eingeführten Asphalt
als Versteifungsmittel enthält, erzeugt anscheinend keine befriedigenden Steifkappen,
weil der Stoff zu weich ist und in kaltem Zustande nicht genügende Starrheit und
Elastizität besitzt und beim Erwärmen in den in Schuhfabriken üblichen Heizvorrichtungen
zu schlaff und weich wird. Die Anwendung der Asphaltemulsion ist aber deshalb erwünscht,
weil der unter gewöhnlichen Umständen klebrige Asphalt dem fertigen Bogen, wenn
dieser warm ist, eine gewisse Zähigkeit verleiht und dazu beiträgt, daß die Schuhkappe
sich beim Überholen oder Zwicken des Schuhes schön falten und strecken kann. Da
aber die Asphaltemulsion allein nicht ausreicht, um die gewünschten Eigenschaften
der Schuhkappe zu erzielen, ist es zweckmäßig, außerdem Harz oder Gilsonit oder
deren Aquivalente zu benutzen, welche in Form feiner Teilchen in der Stoffmasse
enthalten sind. Harz allein kann mit dem Asphalt zusammen benutzt werden, obgleich
dann das fertige Produkt nicht so schön ist als bei Verwendung von Gilsonit und
ähnlichen Stoffen. Gilsonit, welches einen hohen Schmelzpunkt besitzt, erhöht die
Steifigkeit und Starrheit der geformten Steifkappe, wenn diese der Körper- oder
Sonnenwärme ausgesetzt ist. Damit die Bestandteile zusammenwachsen und sich in dem
Flogen mehr oder weniger amalgamieren, ist es erwünscht, eine gewisse Menge von
Montanwachs zuzusetzen, weil das letztere im geschmolzenen Zustande eine hohe Durchdringungsfähigkeit
besitzt und als Schmelzmittel für die anderen im Bogenenthaltenen Kohlenwasserstoffe
wirkt. Der Zusatz von Montanwachs oder ähnlichem Stoff mit hoher Durchdringungsfähigkeit
und niedrigem Schmelzpunkt ist besonders erwünscht, wenn ein Stoff wie Gilsonit
ausgewählt wird, da anderenfalls die Glättwalzen, um die verschiedenen Stoffe in
geeigneter Weise zu schmelzen und zum Zusammenwachsen zu bringen, so hoch erhitzt
werden müßten, daß gegebenenfalls die Haare oder sonstigen langen Fasern, die im
Bogen enthalten sind, verbrennen. Ein Vorzug der Anwendung von Casein an Stelle
einer anderen leimartigen Masse besteht darin, daß dieses, wenn es mit Alaun gefällt
wird, nicht durch trockene Hitze beeinflußt wird, aber sich beim Feuchtwerden erweicht.
Unter gewöhnlichen Umständen ist es beim überholen oder Aufzwicken von Schuhwerk,
bei dem versteifte Schuhkappen angewandt werden, üblich, eine feuchte Hitze anzuwenden,
und deshalb ist .es kein Nachteil und von gewissen Gesichtspunkten aus erwünscht,
einen Bestandteil anzuwenden, welcher nach dem Fällen zwar nicht durch trockene
Hitze, aber durch feuchte Hitze erweicht wird.
-
Ein Stoff der beschriebenen Art hat nach dem Erweichen durch Wärmeanwendung
zum Zwicken eine erhebliche Bildsamkeit und kann sich vollständig der Spitze des
Leistens anschmiegen, ohne daß die Gefahr des Reißens oder Streckeng vorliegt. Dieses
Resultat wird einer Mehrzahl von Faktoren beizumessen sein, welche zweifellos nicht
nur die Natur der besonderen Versteifungsmittel, sondern auch die Anwendung der
Papiergrundia.geeinschließen, welche nicht nur kurze, sondern auch lange Fasern
enthält und in der Maschine in solcher Weise bearbeitet ist, daß die gewünschten
Eigenschaften der einzelnen Bestandteile in :äußerstem Maße zur Geltung gebracht
werden.
-
Daß jedoch asphaltartiges Material kein notwendiger Bestandteil des
nach der Erfindung hergestellten Produktes ist, kann man am besten dadurch erkennen,
daB, ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird.
-
Bei diesem zweiten ,Anwendungsbeispiel werden innig mit dem Papierbrei
5o Teile fein verteilten Harzes auf 15 Teile des Faserstoffes gemischt. Es ist jedoch
notwendig, das Harz zu erweichen, um unerwünschte Bröckligkeit in der sich ergebenden
Steifkappe zu vermeiden, und es ist ferner @erwünscht, das Harz auf den Fasern der
Papiermasse zu fixieren. Zu diesem Zweck wird am besten eine Seife verwendet, welche
aus öl oder ölsaure hergestellt wird. Das Öl soll nicht als solches dem Holländer
zugeführt werden, sondern wird zweckmäßig in einer wäßrigen Seifenlösung emulgiert.
Bei der Bildung einer solchen Emulsion können 15 Gewichtsteile gewöhnlicher
Seife in Wasser gelöst werden, worauf 8o Gewichtsteile ölsaure, pflanzlichen oder
tierischen Öles, zugefügt werden, die dann in der Seifenlösung
emulgiert
werden, so' daß sie die disperse Phase der Emulsion. bilden. Zuweilen kann man der
Lösung-auch-mineralisches öl, beispielsweise Paraffinöl, zusetzen. Die ölemulsion
wird dem Holländerinhalt zugefügt und innig damit gemischt, und dann wird ein Fällungsmittel
zugefügt, welches eine Metallseife auf den Fasern in dein Hälländer ausfällt und
das Harz mit niederschlägt, welches sich in Form einer freien Suspension befindet.
Wenn lediglich Alaun zugesetzt wird, wird eine Aluminiumseife niedergeschlagen,
welche in nassem Zustande ziemlich zäh ist und -die Papiermaschine leicht verklebt.
Wenn. man jedoch Calciumhydroxyd als Versteifungsmittel benutzt, wird eine Kalkseife
niedergeschlagen, welche in nassem Zustande nicht zäh ist. Außerdem wird noch Alaun
zugesetzt, welcher die Seife der ursprünglichen Seifenlösung, in welcher das öl
emulgiert worden ist, niederschlägt.
-
Die erforderliche Menge einer wäßrigen Emulsion von Seife und öl wird
zweckmäßig dem Papierbrei zugesetzt und @eingearb.eitet, nachdem vorher das Harz
gut eingemischt ist. Dann führt man beispielsweise 20 Gewichtsteile Kalk und io
Gewichtsteile Alaun auf je 8o Teile Ölsäure in den Holländer ein und arbeitet -es
gründlich mit der Papiermasse durch. Dadurch entsteht das Resultat, daß Harz und
die thermoplastischen Bestandteile des gegebenenfalls zugesetzten Stanzabfalles
Calciumseife und Aluminiumseife niedergeschlagen und ausgefällt werden und an den.
Fasern der Papiermasse anhaften. In manchen Fällen kann. bogenförmiges, für die
Herstellung thermoplastischer Versteifungskappen geeignetes Material. lediglich
aus geeignetem Papierstoff und gemahlenem thermoplastischen Kappenabfall hergestellt
werden. Beispielsweise kann der für die Papiermaschine geeignete Stoff hergestellt
werden aus q.o Teilen fein gemahlenen Abfalles, 6o Teilen von Sulphatbrei, io Teilen
Seiffenlösung und 5 Teilen Harzleim. Diesem Brei. wird nach genügender Durcharbeitung
Alaun zugesetzt, um Aluminiumseife und Aluminiumresinate auszufällen, welche die.
Teilchen des wärmeplastischen Versteifungsmittels aus dem Abfall umhüllen und sie
auf den Papierfasern fixieren. Die Aluminiumseife ergibt bei .dem schließlich entstehenden
Versteifungsmittel genügende Biegsamkeit.
-
Auch Lederfasern können zweckmäßig als Bestandteile der Papiermasse
angewandt werden.