DE613235C - Verfahren zur Herstellung von Kautschukfaeden - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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°.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Kautschukfäden, dadurch gekennzeichnet, daB Kernfäden aus durch Kautschuk nicht absorbierbaren Natur- oder Kunstfasern mit Kautschuk überzogen, vulkanisiert und die Kernfäden innerhalb der so erhaltenen Kautschukfäden, gegebenenfalls nach deren Verarbeitung durch Einwirkung eines Ätz- oder Carbunisationsmittels gelöst oder in ihrem Gefüge zerstört werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kernfäden verwendeten IVTatur- oder Kunstfaserfäden mit sauren Substanzen oder Lauge vorbehandelt; getrocknet und nach erfolgtem Überziehen mit Kautschuk und Vulkanisieren desselben durch Einwirkung von Hitze oder Belichtung zermürbt bzw. aufgelöst werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innern der Kautschukfäden etwa noch vorhandenen Kernfädenrückstände durch eine Nachbehandlung mit Lösungs- oder Spülmitteln entfernt werden.