DE617201C

DE617201C - Verfahren und Spinnduese zum Herstellen von Kautschukfaeden

Info

Publication number: DE617201C
Application number: DER84352D
Authority: DE
Original assignee: Revere Rubber Co
Current assignee: Revere Rubber Co
Priority date: 1931-03-11
Filing date: 1932-03-11
Publication date: 1935-08-14
Also published as: US1902953A

Description

Verfahren und Spinndüse zum Herstellen von Kautschukfäden Die Erfindung betrifft das Herstellen von Kautschukfäden, insbesondere von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt, aus einer wässerigen Kautschukdispersion. Die Kautschukfäden haben glatteAußenseiten und scharfe, gleichmäßige Kanten und eignen sich besonders für .das Herstellen von elastischem Gewebe oder Gewirk, Kleiderstoff o. dgl., sowie von Golfballkernen.
Beim Herstellen vonKautschukfäden durch Ausströmenlassen einer wässerigen Kautschukdispersion durch eine Düse in ein Koagulierungsbad muß zum Erzielen einer gewünschten Querschnittsform die Gestalt des Querschnitts derDüse genau vorher bestimmt werden, damit der gewünschte Querschnitt erzielt wird. Beispielsweise ergibt zwar eine quadratisch geformte Düse einen im wesentlichen quadratischen Faden, insbesondere wenn eine sehr kleine Öffnung benutzt wird, aber !die Oberflächenspannung der flüssigen Kautschukdispersion hat insbesondere bei der Bildung stärkerer Fäden das Bestreben, die freie Oberfläche .in eine Gestalt zu ziehen, die eine Fläche von: geringster Begrenzung hat, d. h. den Querschn.ittsumriß eines Kreises anzunehmen, welcher die geringste Begrenzung für die gegebene Querschnittsfläche bildet. Gemäß der Erfindung wird die wässerige Kautschukdispersion durch eine Düse, deren Querschnittsprofil nach außen. konkave Seiten und spitzige Ecken hat, in ein Koagulierungsbad strömen. und der aus der Düse austretende Faden rasch .koagulieren gelassen. Dieses rasche Koagulieren- wird beispielsweise durch entsprechendes Abstimmen, der auf der aus-strömendenKautschukdispersion ruhenden Druckhöhe zur Abzugsgeschwindigkeit des Fadens erreicht.
Bei Schlauchmaschinen ist es bekannt, beim Auspressen der auf MischmaschInen hergestellten plastischen Kautschukmischung ein Mundstück mit nach außen konkaven Seiten und, spitzigen Ecken zu verwenden. Der Kautschukstrang füllt aber beim Durchgang durch die Düse ihre spitzigen Ecken nicht ganz aus und schwillt beim Verlassen des Spritzkopfes infolge der zurückgebliebenen Elastizität nach allen Richtungen, so daß der Fadenquerschnitt mehr oder weniger gerade Seiten, aber ,abgerundete Ecken hat.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung füllt demgegenüber die wässerige Kautschukdispersion die Düse bis in die spi.tzigenEcken hinein vollkommen aus. Wenn die Dispersion die Düse verläßt und in das Koagulierungsbad tritt, hat die Oberflächenspannung der wässerigen Dispersion aus den angegebenen Gründen das Bestreben; einen Faden von rundem Querschnitt zu bilden. Durch die besondere Form der verwendeten Düse mit nach außen konkaven Seiten und spitzigen Ecken werden die nach außen konkaven Bogen bei der Ausdehnung infolge der den Querschnitt ausrundenden Wirkung d'er Oberflächenspannung praktisch zu geraden Linien, so daß der koagulierte Faden im wesentlichen rechteckig mit scharfen Kanten wird. Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, daß der aus der Düse austretendeFaden rasch koagulieren gelassen wird; da andernfalls der erzeugte Faden infolge der Wirkung der Oberflächenspannung rund ausfallen würde. Es behält nämlich der austretende Kautschukstrom im wesentlichen- einen flüssigen Kern und. um diesen eine sehr dünne Haut, die ihrerseits von der koagulierenden, Flüssigkeit umgeben ist. Durch die rasche Koagulation, wirtäl erreicht, daß .der- gebildete Faden die durch die besondere Form der Düse erhaltene Gestalt, z. B. einen rechteckigen Querschnitt mit scharfen Ecken, ohne Änderung beibehält.
Zweckmäßig wird bei .dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Düse benutzt, bei der der Durchtrittskanal mit gleichbleibendem Ouerschnittsprofil bis- zum Austrittsenjde glatt hindurchgeht.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen-: Fig. i und 2 den Umriß von. zwei Düsen, Fig. 3 und q. Fäden, deren Querschnittsumrisse quadratisch oder rechteckig sind, Fig. 5 einen Schnitt im rechten Winkel zu Fig. i.
In Fig. i sind nach außen konkave Seiten i vorgesehen, die an den Ecken in Spitzen oder vorspringende Winkel e auslaufen und hierdurch das Herstellen eines quatdratischen Fadens erleichtern, wie er im Querschnitt in Fig. 3 dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer plattgedrückten Form mit konkaven Seiten 3 und Spitzen q, welche das Herstellen eines flachen, rechteckigen Fadens ermöglicht, wie er im Querschnitt in Fig. q. dargestellt ist. Wenn solche Düsen benutzt werden, so geht die Wirkung des Strömenlasseris einer wässerigen Kautschukdispersion in ein Koaguliermittel dahin, daß sie eine Haut auf der Oberfläche bildet. Wenn oder Strom die Düse verläßt, entspricht die Gestalt der umgebenden Kautschukhaut fast ganz der Gestalt der Düse. Infolge der verminderten Stärke der Spitzen dringt das Koagul.iermittel durch die Spitzen 2, q. in einem beträchtlichen Maße und bildet verhältnismäßig starre Ecken an diesen Stellen. Hiernach haben die Seiten das Bestreben, sich einer Kreisquerschnittform zu nähern, so daß der scharf vorspringende Winkel der Spitze an jeder Ecke zu einem rechten Winkel erweitert wird, gleichzeitig mit der Bewegung der konkaven Seiten, wenn sie nach außen ausbuchten. Durch richtiges Einstellen der Geschwindigkeit, mit welcher der Faden aus der Düse in das Koaguliermittel gezogen wird, ist es möglich,, eine genügendeKoagulationstiefe zu erreichen, um weitere Änderungen in der Querschnittsform infolge Oberflächenspannungen zu überwinden und den Strom genügend starr zu machen, damit er seine eigene Gestalt dann behält, wenn die Kräfte die Begrenzungen der Oberfläche in die Gestalt einer quadratischen oder sonstwie gewünschten Form gezogen haben.
Es ist zu ,beachten, daß die Druckhöhe oder der Druck auf die ausfließende Kautschukdispersion und die Geschwindigkeit, mit welcher die Dispersion von der Düse in das Koaguliermittel gezogen wird, Faktoren sind, .die bei dem Regeln und Überwachen der Fadenstärke und -form beachtet werden müssen. Beispielsweise würden. ein hoher Druck und eine niedrige Ziehgeschwin :igkeit zum Herstellen eines runden Fadens führen, ohne Rücksicht auf die Gestalt der Düse, infolge der Tatsache, daß die Oberflächenspannungen :genügend Zeit haben, die Oberfläche in Form eines Kreises zusammenzuziehen. Bei einem niedrigen Druck und, einer hohen Ziehgeschwindigkeit tritt das Koaguliermittel längs der Innenfläche der Düse zurück und koaguliert wirksamer die Außenschicht oder Außenoberfläche des Materials in eine zusammenhängende Haut, die in. -der Form mit der Gestalt der Düse übereinstimmt. Dieser Vorgang ist wichtig, um die Erfindung zu verstehen; es sollen also Druck und Ziehgeschwindigkeit so eingestellt wenden, daß die Kautschukdispersion, die durch Düsen der vorliegenden Form ausströmt, an der Oberfläche möglichst schnell koa,-guliert wird.. Die Geschwindigkeit kann dadurch geregelt werden, daß die Ganggeschwindigkeit einer Abzugsvorrichtung geändert wird; welche den Faden nach der Bildung aufnimmt. Auf diese Weise kann die Koagulationsgeschwindigkeit geändert werden. Ein Andern oder Regeln kann auch durchgeführt werden, indem die Stärke des Koagulierungsbades geändert wird. Der Druck kann noch durch ein Leitungssystem zum Einstellen von wechselnden. Druckhöhen für die strömen gelassene Kautschukmilch geändert werden.
Die Erfindung ist nicht nur auf das Herstellen von quadratischen und rechteckigen Fäden aus Düsender verlangten Gestalt, sondern auch auf das Herstellen von Fäden; Bändern und anderen Formen anwendbar, die durch gerade Linien, beispielsweise Dreiecke, Parallelogramme, Vielecke usw., begrenzt werden. Ferner können auch durch Regeln und Vermindern der Geschwindigkeit, mit welcher d er Faden aus der Düse.äbgezogen wird, und durch Steigerung der Druckhöhe, unter der er ausgestoßen wird, im Querschnitt gekrümmte Grenzlinien an Stelle gerader Linien geformt werden.
Fäden, die gemäß der Erfindung hergestellt sind, .:sollen beim Verweben. zu elastischen Geweben oder Gewirken us-w. zufriedenstellendere Resultate ergeben als runde Fäden. Die scharfem gleichmäßigen Ecken, welche den quadratischen oder rechteckigen Faden kennzeichnen, ermöglichen, daß Fasermaterial um die Kautschukfäden gesponnen, gezwirnt oder herumgewickelt werden kann und seine Lagen auf diesen behält, wogegen runde Fäden, die zu dem gleichen Zweck benutzt werden, eine Fasermaterialumspinnung leicht gleiten lassen-. Außerdem. ist ein runder Faden für bestimmte Herstellungsgebiete, wie z. B. bei dem Herstellen von Golfbällen, nicht erwünscht.
Ein gemäß der Erfirndung hergestellter Kautschukfaden widersteht dem Abreiben beim Aufwinden, wie es bei dem Herstellen von Golfballkernen geschieht, und auch bei dem Einarbeiten in Gegenstände wie elastische Gewebe. Ein solcher Faden hat somit gegenüber den durch Zerschneiden kalandrierter vulkanisierter Kautschukplatten hergestellten Fäden erhebliche Vorzüge. Der als Schnittware hergestellte Faden hat nämlich zackige Kanten, wogegen ein, gemäß der Erfindung hergestellter Faden vollständig glatte und gleichförmige Kanten hat.
Den benutzten wässerigen Kautschukdispersionen können natürlich übliche Vulkanisierrriittel, Beschleuniger, Alterungsschutzmittel, Füllstoffe und andere bekannte Zusatzmittel hinzugesetzt werden. Nach .dem vorstehend beschriebenen Herstellen der Fäden, Streifen o. dgl. wenden diese schließlich getrocknet und, vulkan-isiert44

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen. von. Kautschukfäden, .insbesondere von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt, aus einer wässerigen Kautschukdispersion, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukdispersion durch eine Düse, die nach außen konkave Seitens und spitzige Ecken hat, in ein Koagulierb-ad strömen und der aus der Düse austretende Fanden beispielsweise durch entsprechendes Abstimmen der auf der ausströmenden. Kautschukdispersion ruhenden Druckhöhe zur Abzugsgeschwindigkeit des Fadens rasch koagulieren .gelassen wird, worauf der Faden getrocknet und; vulkanisiert wird.
2. Spinndüse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittskanal der Düse mit gleichbleibendem Qu.erschnittsprofil, das in an sich bekannter Weise nach außen konkave Seiten und spitzige Ecken aufweist, bis zum Austrittsende glatt hindurchgeht.