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Verfahren zur Herstellung von Kautschukfäden Es ist bekannt, Kautschukfäden
nicht nur durch Schneiden fertiger Kautschukplatten, sondern auch aus Kautschuklö
suligen oder Kautschukrlispersionen dadurch herzustellen, daß die Ausgangsmaterialien
durch Düsen ausgepreßt werden und der am Düsenende austretende Faden durch ein Koagulier-
oder Härtebad hindurchgeleitet-wird, wonach der so verfestigte Faden, gegebenenfalls
nach vorheriger Hitzebehandlung, aufgehaspelt und zur weiteren Verarbeitung vorbereitet
werden kann. Ebenso ist es bekannt, derartige Kautschukfäden für Textilwaren zu
verwenden und hierfür mit Textilfasern zu umspinnen.
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Ein großer Nachteil dieser mit Kautschuklösungen oder Kautschukdispersionen
arbeitenden Verfahren besteht darin, daß dabei die Ausgangsmaterialien nach dem
Austritt aus der Düse erst noch durch entsprechende Verfestigungsbäder geleitet
werden müssen und besondere Schwimmkanäle, Beförderungsbänder u. dgl. Einrichtungen
notwendig sind, um die Fäden der Atifrollvorrichtung zuzuleiten.
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Ebenso wurde die Verarbeitung von Kautschukfäden, wie z. B. deren
Umspinnung u. dgl., durch die ihnen eigeile Elastizitiit bzw. dadurch sehr erschwert,
daß es höchst schwierig ist, die .Dehnung der Kautschukfäden hierbei in der erforderlichen
Weise gleichmäßig und konstant zu gestalten.
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Es wurde nun gefunden, daß man Kautschukfäden demgegenüber weit einfacher
herstellen und auch noch zahlreiche andere Vorteile z. B. hinsichtlich der Umspinnung
und sonstiger Verarbeitung erzielen kann, wenn man von Kernfäden aus durch Kautschuk
nicht absorbierbaren -Natur- orler Kunstfasern ausgeht, sie finit Kautschuk überzieht,
diesen vulkanisiert und hierauf die KernfÄden innerhalb der so erhaltenen Kautschukfäden,
gegebenenfalls nach deren Verarbeitung durch Einwirkung eines Atz- oder Carbonisationsmittels
löst oder in ihrem Gefüge zerstört.
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Das Überziehen der Kernfäden mit Kautschuk kann dabei auf die verschiedenste
Art und Weise erfolgen, z. B. durch Spritzen oder "rauchen oder Durchführen der
Kernfäden durch eine Düse, welcher gleichzeitig die L berzugsmasse, z. B. Kautschukmilch,
zugeführt wird. Der Überzugsprozeß kann dabei nach Bedarf auch mehrmals vorgenommen
werden, um auf diese Weise stärkere Kautschukfäden zu erhalten.
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Ist der Überzug mit Kautschuk erfolgt, so werden die kombinierten
Fäden einem dem Ausgangsiiberzugsmaterial entsprechenden Trocknungs- urtd Vulkanisationsprozeß
zugeführt, ohne daß der Überzug noch einer besonderen Koaguiationsbehandlung bedürfte
oder besondere Unterstützungsorgane für die kombinierten, z. B. aus der Düse austretenden
Fäden. erforderlich wären, eben weil die erfindungsgemäß erzeugten Kautschukfäden
durch den primär in ihnen enthaltenen Kernfaden bereits von Anfang an ausreichende
Stabilität
besitzen und auch beim Transport ihre Struktur nicht verändern.
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Ist die den Kernfaden umgebende Kautschukschicht durch den Vulkanisationsprozeß
genügend verfestigt, so kann zu einem beliebigen Zeitpunkt die Auflösung oder Gefügezerstörung
bzw. das Entfernen der Kernfäden vorgenommen werden, um den angestrebten elastischen
Kautschukfaden zu erhalten. Dies kann, wie gesagt, einerseits dadurch geschehen,
daß man den Kernfaden durch Einwirkung eines Ätzmittels auflöst, z. B. durch ein
entsprechendes Bad hindurchfuhrt, welches diese Auflösung bzw. den Abbau und die
Abwanderung der Kernfaden@bestandteile bewirkt, ohne den eigentlichen Kautschukfaden
anzugreifen, wie z. B. Aoetori oder ein Gemisch von Methylenchlorid und Methylalkohol
im Falle der Verwendung von Kernfäden aus Acetylcellulose. Durch eine solche Behandlung
wird dann noch der besondere Vorteil erzielt, daß hierdurch der Faden nicht nur
die gewünschte Elastizität erhält, sondern daß das Auflösungsmittel auch noch die
in dem Kautschuk gegebenenfalls noch vorhandenen Überschüsse an Schwefel und Beschleuniger
durch den dabei auftretenden osmotischen Druck mit herausschwemmt.
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Andererseits kann die Gefügezerstörung der Kernfäden, wie gesagt,
auch im Sinne einer Carbonisierung derart vorgenommen werden, daß die als Kernfäden
verwendeten Natur- oder Kunstfaserfäden finit sauren Substanzen oder Lauge vorbehandelt
und getrocknet und nach erfolgtem Überziehen mit Kautschuk und Vulkanisieren durch
Einwirkung von Hitze oder Belichtung zermürbt bzw. aufgelöst werden. Auch hierbei
ist es jedoch ebenso wie bei der vorerwähnten Auflösungsbehandlung gegebenenfalls
vorteilhaft, noch nachträglich eine Behandlung mit Lösungsmitteln vorzunehmen, um
die im Innern der Kautschukfäden etwa noch vorhandenen K.ernfädenrückstände zu entfernen.
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Als Überzugsausgangsmaterial können bei diesem gänzenVerfahren naturgemäß
die verschiedensten Kautschukausgangsmassen verwendet werden, wie sie an.sich zur
Erzeugung von Gummifäden bekannt und üblich sind, z. B. Lösung von Rohkautschuk
in organischen Lösungsmitteln oder natürliche oder künstliche Kautschukdispersionen,
die gegebenenfalls mit Füll- und Farbstoffen, Vulkanisationsmitteln, Vulkanisationsbeschleunigern
und bzw. o. dgl. versetzt sind.
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Ein weiterer großer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht, wie
oben bereits angedeutet, darin, daß sie gestattet, die primär erzeugten kombinierten
und verfestigten Fäden zu jedem beliebigen Zeitpunkt kautschukelastisch zu machen,
wodurch sich für ihre Verwendung und Verarbeitung Möglichkeiten bieten, die bisher
für die von Anfang an als solche anfallenden Kautschukfäden verschlossen waren.
Es können auf diese Weise mit den erfindungsgemäß hergestellten, ihre Kernfäden
noch enthaltenden Kautschukfäden Web-, Wirk-, Flecht- o. dgl. Erzeugnisse der verschiedensten
Art ohne die bisher damit verbundenen Schwierigkeiten hergestellt und diese dann
später dadurch elastisch gemacht werden, daß erst innerhalb der Fertigware die in
ihr enthaltenden Kernfäden nach einer der vorstehend geschilderten Methoden in ihrem
Gefüge zerstört werden. In sinngemäß gleicher Weise können die zunächst erhaltenen
kombinierten Fäden auch ohne Schwierigkeiten auf der Umspinnmaschine mit einer Textilfaser,
z. B. Seide; Wolle, Baumwolle, Kunstseide, umsponnen werden. In allen diesen Fällen
ist dabei naturgemäß" die spätere Gefügezerstörung der Kernfäden derart auszuwählen,
daß hierdurch nur der Kernfaden beseitigt, das Umspinnungs- oder sonstwie bei der
Verarbeitung. beigegebene Material aber nicht angegriffen wird.
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Beispiele r. Es wird von einem Kunstseidenfaden von 5o Denier ausgegangen
und dieser mit einer Lösung von io°1o Aluminiumchlorid in Wasser oder mit einer
io°/oigen Salzsäure getränkt und kalt getrocknet. Dieser Faden wird darauf unter
Spannung durch eine wäßrige konzentrierte und mit Vulkanisationszuschlägen versetzte
Kautschukdispersion oder -lösung hindurchgeleitet. Der Kautschuküberzug haftet dabei
an dem Faden und wird mit- diesem im Anschluß hieran durch Trocken- und Vulkanisationskammern
geleitet, wonach der nunmehr mit einer verfestigten Kautschukschicht überzogene
Faden aufgespult werden kann.
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Bei .geeigneter Berechnung der Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens
durch das Käutschukbad wird dabei der Kapillarfaden aus_ Kunstseide von 5o Denier
auf eine Stärke gebracht, die einem Faden von ioo Denier entspricht.
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Nachdem der Faden getrocknet und vulkanisiert ist, hat er die Elastizität
des ursprünglichen Fadens beibehalten, da der Kapillarfaden die Dehnbarkeit des
Kautschuküberzuges begrenzt, und kann daher ohne weiteres z. B. zum Spulen oder
zur Vorbereitung des Web- oder Wirkprozesses verwendet werden.
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Soll nun der Faden kautschukelastisch gemacht werden, so wird derselbe
durch eine Heißtrockenkammer geleitet und darin bei einer Temperatur von 8o bis
ioo° scharf getrocknet,
und zwar jedenfalls so lange, bis Carbonisation
des mit saurer Lösung vorbehandelten Kunstseidenkernfadens eintritt. Ebenso ist
eine Erhitzung der fertigen Gewebe oder Wirkstoffe erforderlich, um die Carbonisation
der von Kautschuk umschlossenen Kernfäden zu erreichen, wenn die kombinierten Fäden
mit dem vorbehandelten, aber noch nicht carbonisierten Kernfaden auf solche Gebilde
verarbeitet worden sind.
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2. Feinfadige 12ö Denier Kernfadenv iscose= seide wird entölt und
mit 5o/oiger Salzsäurelösung behandelt, bei niedriger, etwa 6o° betragener Temperatur
getrocknet und durch ein .Bad aus einer wäßrigen Kautschukdispersion gezogen. DieseKautschukdispersion
wird beispielsweise wie folgt-hergestellt: In einem Becherglas werden 5 g PiperidinsaLz
der Pentamethylendithiocarbaminsäure und 5 g Cyclohexyläthylaminsalz der Cyclohexyläthyldithiocarbaminsäuremit
Wasser von 400 angerührt und alsdann mit 2o g kolloidalem Schwefel (7oo/oi@g) und
i5 g aktivem Zinkoxyd in 1300 .g des im Handel unter derri Namen Revertex
bekannten - 6o°1oigen Kautschukmilchkonzentrates eingerührt und das Ganze hierauf
durch eine Mühle und ein Haarsieb gegeben.
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Der durch diese Mischung und durch eine Abstreifdüse gezogene V iscoseseidefaden
wird z. B. durch letztere auf Faden kalibriert. Die Geschwindigkeit des Fadens beträgt
z. B. etwa 5 m pro Minute im horizontalen Trockenkanal o. dgl. mit Luftumwälzung
bei etwa 70°. Der am Ende des Trockenkanals austretende Faden wird z. B. durch ein
Gebläse gekühlt und hierauf zu einem Strang o. dgl. gehaspelt. Der Faden kann jetzt
als Strang vulkanisiert werden, z. B. 9o Minuten in Heißluftkästen bei ungefähr
iio°.
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Zur Unterstützung der Carbonisation kann jetzt der Strang mit einer
5°/oigen Schwefelsäurelösung benetzt werden, worauf der Faden trocknen muß. Der
getrocknete Faden wird jetzt noch einmal einer Temperatur von 15o bis 18o° kurze
Zeit ausgesetzt, so lange, bis der Faden carbonisiert, d. h. bis der innere Kernfaden
verkohlt ist. Dieser innere Kernfaden sollte so mürbe sein, daß er zu einem feinen
Pulver zerfällt. Der Strang wird hierauf mit einer Schlagmaschine bearbeitet und
kann alsdann entweder durch längeres Spülen mit Aceton oder mit einer schwach alkalischen
Seifenlösung ausgewaschen werden. Der Strang ist hierauf zu wässern und zu trocknen.
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3. Ein Faden von i oo Denier Acetylcellulose wird entschlichtet, mit
2°/oiger Salzsäurelösung angesäuert und getrocknet. Hierauf wird der Faden durch
eine wäßrige Kautschukdispersion der in Beispiel 2 angegebenen Zusammensetzung geleitet
und durch Abstreifdüsen von %. B. o,65 inm öffnung geführt und so durch Abstreifen
auf entspre. chenden Querschnitt gebracht. Der Faden wird darauf im Kanaltrockner
unter Luftumwälzung-von 6o° getrocknet, ,mit Talkum bestäubt und aufgehaspelt. Der
so erhaltene, zweckmäßig gekreuzte Strang von bei§pielsweise 40 g wird dann anschließend
im Vul kanisationsofen unter Luftbewegung gleichmäßig vulkanisiert (Vulkanisationstemperatur
iio°, Dauer io Minuten). Der vulkanisierte Sträng, der jetzt eine schwach gelbliche
Färbung angenommen hat, wird dann gekühlt und hierauf in ein Soxhletextraktionsgefäß
gebracht, um die Acetylcellulose äufzulösen. Durch vier- oder fünfmaliges Abhebern
der Spülflüssigkeit (_,ä#ceton) werden die Reste des aufgelösten Kernfadens dabei
allmählich praktisch restlos entfernt.
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Man hat bereits den Vorschlag gemacht, hohle Textilfäden aus Cellulose,
Viscose und ähnlichen Stoffen dadurch herzustellen, daß man zunächst einen Faden
aus löslichem Material, wie Harz, Leim, Kasein o. dgl., erzeugt, diesen dann mit
dem eigentlichen Baustoff, wie Cellulose, Viscose o. dgl., überzieht und hierauf
die vorerwähnte Seele herauslöst. Diese bekannte Methode unterscheidet sich von
dem vorliegenden Verfahren grundsätz= lieh dadurch, daß-es durch die vorübergehende
Einlage von Harz o. dgl. die Elastizität des eigentlichen Fadenbaustoffes nicht
beeinflußt und mit Baustoffen arbeitet, die mit und ohne Einlage solcher Art in
gleicher Weise verarbeitbar sind. Es liegt dann auch diesem bekannten Vorschlag
lediglich das Problem zugrunde, Hohlfäden herzustellen, während Ziel und Zweck der
vorliegenden Erfindung in der Erleichterung der Herstellung und Verarbeitung von
Kautschukfäden besteht und dabei eine Hohlheit derselben keine Rolle spielt, ini
Gegenteil, im Endprodukt überhaupt nicht. in Erscheinung tritt.
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Weiterhin hat man auch bereits den Vorschlag gemacht, Diaphragmen,
Filterkörper und Filtertücher aus Kautschuk derart. herzustellen, daß Kautschukfäden,
-schnüre und -streifen unter Beilage nicht elastischerFäden zu Geweben oder Geflechten
verarbeitet werden, die gegebenenfalls beispielsweise durch Säure wieder entfernt
werden. Auch hier handelt es sich um ein grundsätzlich anderes Verfahren insofern,
als dieses nicht etwa die Herstellung oder Verarbeitung von Kautschukfäden, z. B.
deren Umspinnung, erleichtert, sondern von fertigen Kautschukfäden ausgeht. Es sind
denn auch mit diesem bekannten Verfahren nicht die besonderen Vorteile der vorliegenden
Erfindung erzielbar, sondern dieses ist mit clen eittg<itiäs erwähnten
Nachteilen
der bekannten Erzeugung von Kautschukfäden behaftet.
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Schließlich hat man auch noch den Vorschlag gemacht, kolloidale Materialien,
welche, wie z. B. Kautschukharz oder Leim oder Gemische solcher. mit Kautschuk zu
Fäden gezogen «erden können und beimTrocknen oder Vulkanisieren von Kautschuk von
diesem absorbiert werden, in die Form von Fäden überzuführen und mit einer Kautschukschicht
zu umgeben. Letztere soll nach ihremAufbringen dann getrocknet und vulkanisiert
werden, um dabei in dem vorerwähnten Sinne die eingelagerte Kautschukharz- oder
Leimseele als solche zum Verschwinden zu. bringen bzw. von der sie umgebenden Kautschukschicht
aufneluneil zu lassen.
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Es handelt sich also hier darum', eine als >ulclie Bereit, mehr oder
weniger elastische bzw. dehnbare Seele in Kautschuk einzübetten und spätestens mit
Fertigstellung des so erzielten Kautschukfallens wieder zum Verschwinden zu bringen,
so daß dieser schon während seiner Herstellung mehr oder weniger elastisch ist und
sofort mit seiner Fertigstellung die übliche Kautschuk°lastizirär besitzt, .diese
also auch im Falle einer Weuerverarbeitung aufweist.
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Lin gründ"ätzlichen Gegensatz hierzu handelt es sich bei dem vorliegenden
Verfahren darum, Kautschukfäden unter Vermittlung einer nicht dehnbaren und durch
Kautschuk nicht absorbierbaien Seele, nämlich entsprechender Kernfäden aus Natur-
oder Ktinstf<tsern, herzustellen tuid diese erst nach endgültiger Fertigstellung
des Kautschukfadens bzw. nach erfolgter Vulkanisation der Kautschukhülle oder, falls
der kombinierte Faden weiterverarbeitet, z. B. verwebt wird, erst nach dieser Weiterverarbeitung
aus dem Kautschukfaden zu entfernen bzw. in ihrem Gefüge zu--zerstören. Diese grundsätzlichen
Unterschiede bedingen es denn auch, daß der fertige bzw,.. Yul%anisierte Kautschukfaden,
der bei dem. vorerwähnten bekannten Verfahren anfällt, in seinem HerstellungsprozeB
und seiner Verarbeitbarkeit ebenfalls nicht die Vorzüge und neuartigen Eigenschaften
aufweist, wie sie den @ Produkten des vorliegenden Verfahrens und dessen Durchführung
eigen sind.