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Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Kautschukgegenständen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Kautschukgegenstände und
insbesondere solche, die unmittelbar aus wäßrigen Kautschukdispersionen hergestellt
worden sind, durch Auswaschen der wasserlöslichen Bestandteile zu reinigen, so daß
Kautschukgegenstände erhalten werden, die eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen
die Aufnahme von Wasser und einen höheren elektrischen Leitwiderstand haben.
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Es ist bekannt, daß der elektrische Leitwiderstand oder die Isolationswirkung
einer Kautschukmischung um so besser ist, je weniger Feuchtigkeit sie zu absorbieren
vermag. Es ist ferner auch bekannt, daß die unmittelbar aus natürlichen Kautschukdispersionen
oder künstlichen, aus Roh- oder Regeneratkä.utschuk hergestellten Dispersionen erhaltenen
Kautschukgegenstände nur eine geringe Isolationsfähigkeit aufweisen. Dies liegt
vor allem an den wasserlöslichen Bestandteilen der Dispersionen, welche mit dem
Kautschuk abgeschieden und in diesem hauptsächlich in Form von hydrophilen kolloidalen
Stoffen, beispielsweise als Seifen und Proteine und als wasserlösliche anorganische
Salze, verteilt bleiben. Gelingt es daher, die wasserlöslichen Bestandteile aus
dem Kautschuk zu entfernen, so wird auch die Fähigkeit des Kautschuks, Feuchtigkeit
zu absorbieren und zurückzuhalten, verringert und somit auch seine Isolationswirkung
oder sein elektrischer Widerstand verbessert, was bei der Herstellung bestimmter
Kautschukwaren, wie Handschuhe für Elektriker, Schutzärmel für Telegraphenarbeiter
oder Decken und Bettwindeln, von großer Wichtigkeit ist.
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Um aus Kautschukgegenständen, welche unmittelbar aus Kautschukmilch
hergestellt worden sind, die eingeschlossenen wasserlöslichen Bestandteile zu entfernen
und somit auch deren elektrischen Leitwiderstand zu erhöhen, ist schon vorgeschlagen
worden, die Kautschukgegenstände mit kaltem oder warmem Wasser durch Tauchen, Bespülen
oder Besprühen zu waschen. Auf diese Weise lassen sich jedoch, bedingt durch die
geringe Diffusion des Wassers in Kautschukgele, höchstens aus ganz dünnwandigen
Kautschukschichten die wasserlöslichen Bestandteile entfernen, nicht jedoch aus
dickwandigen Kautschukschichten, wie sie bei den meisten Gebrauchsgegenständen vorliegen.
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Es wurde nun gefunden, daß die Kautschukgegenstände, deren Widerstandsfähigkeit
gegenüber der Aufnahme von Feuchtigkeit und gegenüber dem elektrischen Strom verbessert
werden soll, von den schädlichen eingeschlossenen wasserlöslichen Bestandteilen
weitgehendst befreit werden können, wenn sie dem ' als Elektroendosmose bekannten
Verfahren unterworfen werden. Dieses Verfahren
wird in der Weise
durchgeführt, daß der zu reinigende Kautschukgegenstand in eine elektrische Zelle,
welche mit Wasser oder eine-, verdünnten .Lösung- eines .Elektrolyten füllt ist,
eingehängt wird, derart, daß er`Ine Scheidewand zwischen der positiven 1;ü1 negativen
Elektrode bildet. Wird dann deelektrische Strom durch .die Zelle und den Kautschukgegenstand
oder Teile desselben hindurchgeschickt, so wird das Wasser durch den Kautschukgegenstand
hindurchfließen; hierbei werden die unerwünschten wasserlöslichen Bestandteile aus
dem Kautschuk ausgewaschen.
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Die erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Elektroendosmose ist an
sich bekannt; sie ist auch schon zur Reinigung von Stoffen, z. B. zum Entfernen
adsorbierter Stoffe von ihren Trägern, wie zur Trennung wasserlöslicher Salze (Na2S0¢,NaCl)
von amorpher Kieselsäure oder zur Trennung kolloidalen Eisenhydroxyds von« Kaolin
benutzt worden. Bei diesen bekannten Verfahren handelt es sich jedoch lediglich
um eine Trennung oder Scheidung eines Stoffgemisches in seine einzelnen Bestandteile,
aber nicht um eine Reinigung von geformten Gegenständen von den in ihnen enthaltenen
schädlichen Fremdstoffen und insbesondere nicht um die Reinigung geformter Kautschukgegenstände,
mit dem Ziel, deren Eigenschaften zu verbessern.
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Die Elektroendosmose ist auch schon zur Reinigung von Cellulosepräparaten
benutzt worden, zu welchem Zwecke die Cellulosepräparate zwischen Diaphragmen der
Wirkung des elektrischen Stromes unterworfen werden. Unter der Einwirkung des Stromes
lösen sich dann die adsorbierten Elektrolytreste. Die Säurereste wandern durch das
anodische Diaphragma in den Anodenraum und die Elektrolytreste basischer Natur durch
das kathoelische Diaphragma in den Kathodenraum. Bei diesem bekannten Verfahren
findet also, mit anderen Worten, eine Reinil;ung der behandelten Cellulösepräpärate
durch elektrolytische Zerlegung der adsorbierten Fremdstoffe statt, ohne daß indessen
eine Waschflüssigkeit durch die behandelten Celltilosepräparate hindurchgeschickt
wird.
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Im Gegensatz hierzu wird erfindungsgemäß der zu reinigende Kautschukgegenstand
selbst als Diaphragma benutzt, und unter der Wirkung des elektrischen Stromes wird
durch ihn eine Waschflüssigkeit hindurchgeschickt, durch welche die -tmenvünschten
Fremdstoffe aus dem Kautschuk ausgewaschen werden.
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Der Kautschuk, welcher erfindungsgemäß verbessert werden soll, ist
in irgendeiner beliebigen Form und Dicke aus natürlichen Kautschukdispersionen oder
solchen Dispersionen, welche aus koaguliertem Kautschuk, wie Roh- und Regeneratkautschuk,
künstlich ,Bestellt worden sind, niedergeschlagen ## 2n- die Erfindung ist jedoch
nicht auf 2`rärtigen Kautschuk beschränkt, da sie beispielsweise auch zur Waschung
und Reinigung von Regenerat- oder Rohkautschuk, wie dem aus Kautschukmilch durch
Sprühtrocknung hergestellten Kautschuk, Kreppkautschuk u. dgl., Anwendung finden
kann.
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Unter dem Ausdruck Kautschuk sollen auch Balata, Guttapercha, synthetischer
Kautschuk sowie verwandte Kautschukarten verstanden werden. Ferner soll der Ausdruck
Kautschukmilch sowohl natürliche wäßrige Kautschukdispersionen 'als auch künstlich
hergestellte wäßrige Kautschukdispersionen einschließen, und zwar konzentrierte
und nichtkonzentrierte und solche mit und ohne Zusatz von Vulkanisiermitteln und
auch vorvulkanisierte Kautschukmilch. Unter dem Ausdruck Kautschukgegenstände sollen
endlich sowohl Fertigprodukte als auch Halbprodukte, die ganz oder teilweise aus
Kautschuk bestehen, sowie auch durch Gewebe verstärkte Produkte verstanden werden.
Ferner kann nach dem vorliegenden Verfahren auch Roh- oder Regeneratkautschuk, der
gegebenenfalls auch mit Zusatzstoffen versetzt sein kann, behandelt werden.
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Aus Kautschukmilch durch Sprühverfahren hergestellter Rohkautschuk
enthält im besonderen verhältnismäßig große Mengen wasserlöslicher Stoffe, welche
bewirken, daß dieser Kautschuk sehr absorptionsfähig für Wasser ist und dem elektrischen
Strom nur einen geringen Widerstand bietet. Bei den Abscheidungsverfahren enthalten
die Kautschukdispersionen gewöhnlich auch Zusatzstoffe, Füllstoffe, Vulkanisiermittel
und Alterungsschutzmittel u. dgl. Von diesen Stoffen sind verschiedene hydrophiler
kolloidaler Natur, wie die Seifen und Proteine, während andere wasserlöslich und
nichtkolloidal sind, wie die wasserlöslichen anorganischen Salze. Es ist auch belanglos,
ob dia Kautschukabscheidung durch galvanische Niederschlagung oder nach dem bekannten
Einfach- oder Mehrfachtauchverfahren durch =Streichen oder Spritzen durchgeführt
worden =ist, da immer eine gewisse Menge hydrophiler, oder wasserlöslicher Stoffe
in dem abgeschiedenen Kautschuk verbleibt, die nach dem vorliegenden Verfahren in
dem Kautschukniederschlag verringert werden soll.
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Gegebenenfalls braucht auch nt:r ein Teil der Kautschukgegenstände
in der genannten Weise behandelt zu werden.
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Die anzuwendende Waschflüssigkeit kann Wasser sein oder aus einem
wäßrigen Medium,
beispielsweise der Lösung eines Elektrolyten wie
einer Ammoniaklösung, bestehen.
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Für die Herstellung der Kautschukgegenstände können ferner poröse
oder nichtporöse, metallische oder nichtmetallische Formen oder Träger benutzt werden,
worauf noch zurückgekommen wird, und die zu reinigenden Kautschukgegenstände können
auf diesen Formen, die zugleich als Elektrode benutzt werden können, oder nach Ablösung
von den Formen der Elektroendosmose unterworfen werden.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung ist Fig. i eine Schnittansicht einer einfachen Vorrichtung
zum Auswaschen der wasserlöslichen Stoffe aus Kautschuk, Fig. 2 eine Ansicht einer
ähnlichen Vorrichtung, wie sie für die Durchführung des Verfahrens in größerem Ausmaße
Anwendung finden kann.
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Fig.3 ist eine Draufsicht, teilweise aufgebrochen, einer porösen Form
für den zu behandelnden Kautschuk.
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Fig.4 ist ein Längsschnitt der in Fig. 3 veranschaulichten Form; sie
zeigt die Einzelteile der Form.
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Fig. 5 zeigt eine unporöse Form für einen einfachen Gegenstand, auf
welcher ein niedergeschlagenerÜberzug durch Elektroendosmose gewaschen werden kann.
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Fig. 6 zeigt die Form nach Fig. 5 mit der auf ihr abgeschiedenen Kautschukschicht
und ein Hilfsmittel zum Festhalten der Schicht auf der Form während des Waschens.
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Fig. 7 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Waschen des auf der
Form gemäß Fig. 6 niedergeschlagenen Kautschukfilms durch El ektroendosmose.
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Fig. 8 zeigt eine Abänderung der Form gemäß Fig. 5. -Fig.9 zeigt die
Form gemäß Fig.5 mit einem anderen Hilfsmittel zum Halten der Kautschukschicht auf
der Form während des Auswaschens.
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Fig. io zeigt eine unporöse Hand"chuliform, auf der ein niedergeschlagener
Überzug durch Elektroendosmose gewaschen werden kann, und Fig. i i zeigt schematisch
eine Vorrichtung fair das Auswaschen einer auf der Form gemäß Fi. io niedergeschlagenen
Kautschukschicht.' In der Zeichnung (Fig. i) ist i ganz. allgemein der zii behandelnde
Kautschukgegen-@tand, 2 der poröse Träger oder die Form, 3 ein Verschluß für den
Innenraum der Form i der mit dieser ein Ganzes bilden oder einen besonderen Teil
darstellen kann) und .4 ein in den Innenraum der Form oder des Trägers reichendes
Abzugsrohr für das Waschwasser und die ausgewaschenen Stoffe. Das Rohr .4 ist durch
eine Muffe 5 mit einer Saugleitung verbunden, die-- über- den Behältzr 6 für die
Waschflüssigkeit zu einem Vakuum führt. Durch ein Ventil 7 kann die Höhe der Flüssigkeit
im Behälter 6 geregelt werden. Zweckmäßig werden die Teile a und 4 so mit der Saugleitung
verbunden, daß der Teil z beispielsweise durch ein Gewicht 9 und die Rolleneinrichtung
io in den Behandlungsbehälter 8, der gegebenenfalls 'auch in einzelne Kammern für
die Formen unterteilt werden kann, eingelassen und aus diesem herausgehoben werden
kann. Der Behälter 8 ist vorzugsweise mit Metall ausgekleidet, so daß er bei dem
Verfahren als eine der Elektroden benutzt werden kann. An dem Verschluß 3 ist ein
mit Ventil 1a versehenes Rohr ii angebracht, durch welches die poröse Form mit Flüssigkeit
gefüllt und entleert werden kann. An einer Stelle des Rohres q., und zwar innerhalb
der Form, ist eine Abzugsöffnung 13 für die Waschflüssigkeit angebracht, durch deren
Anordnung das Abziehen der aus dem Kautschuk ausgewaschenen wasserlöslichen Bestandteile
und die Menge der im Innern der Form zu verbleibenden Flüssigkeit geregelt werden
kann. 14 ist der Elektrolyt, welcher außer als Stromleiter auch als Waschflüssigkeit
für das Auswaschen der wasserlöslichen Bestandteile aus der Kautschukschicht i benutzt
wird. Der Elektrolyt oder die Waschflüssigkeit wird dem Behälter 8 aus einem Behälter
15 (Fig. a) durch ein Rohr 16 zugeführt, welches mit einem Ventil 17 versehen ist,
das so einreguliert wird, daß während der Behandlung die Waschflüssigkeit in Übereinstimmung
mit ihrer Abführung bei 13 zugeführt wird. 18 stellt eine elektrische Stromquelle
dar, welche mit dem Rohr d. als Kathode und mit der Behälterwand 8 als Anode verbunden
ist. Bei einem gegebenen Elektrolyten können diese Polaritäten auch umgekehrt werden,
und bei entsprechender Um-@vechslung der anderen Teile der Vorrichtung kann auch
die Fließrichtung des Waschwassers durch den Kautschuk hindurch umgekehrt werden.
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In den Fig. 3 und q. ist eine zweckmäßige Ausführungsform eines porösen
Trägers für den Kautschukgegenstand (Handschuh) veranschaulicht. Dieser Träger besteht
aus einer inneren durchlässigen, metallischen Unterlage 3, in welcher ein Rohr .4
angeordnet ist, einer ersten Schicht aus einer fein zerteilten Filtersubstanz, die
durch ein geeignetes Bindemittel, beispielsweise einen Überzug aus einem Phenolformaldehydkondensationsprodukt
in Mischung mit einer saugfähigen Kieselsäure, zusammengehalten wird, und
einer
zweiten Schicht oder Gleitschicht, beispielsweise. aus Kreide, .welche erneuert
wer den kann und auf welcher der. Kautschuk aus der Kautschukdispersion .- niedergeschlagen
wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung einer wie vorstehend
beschriebenen Form wird beim Einfachtauchverfahren die metallische durchlässige
Unterlage, auf welcher die haftfähige poröse Filterschicht sitzt, zunächst sorgfältig
mit Wasser benetzt, durch das Rohr 4 mit der Vakuumleitung verbunden und dann unter
Vakuum 5 Sekunden in eine Kxeideaufschlänimung aus i5 Teilen Kreide und 85 Teilen
Wasser eingetaucht, wodurch auf der porösen Form eine Kreideschicht niedergeschlagen
wird. Das Wasser, welches in das Innere der Form filtriert, wird durch Umkehren
der Form entfernt, so da.ß das Wasser unter Aufrechterhaltung des verringerten Druckes
im Innern der Form durch das Rohr i i ausläuft.
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Die Form wird dann in "dieser Stellung i bis 2 Minuten teilweise getrocknet
und dann in bekannter Weise in eine Kautschukmilch der folgenden Zusammensetzung
eingetaucht:
| Kautschuk (Trocken- |
| substanz) ....... ioo Gewichtsteile |
| Mineralöl - (Transfor- |
| matorenöl) ...... io - |
| Lithopone ........ 2o - |
| Beschleuniger (Hept- |
| aldehydariilinkon- |
| densationsprodukt) 0,i25 - |
| Schwefel .....:... 2 - |
| Zinkoxyd ......... 5 - |
Nachdem die Form etwa 18 bis 2o Minuten unter Vakuum in die Kautschukmilch eingetaucht
worden ist, wird sie aus dem Bade herausgenommen, und man läßt dann das Serum aus
der Form durch Umkehren und unter Aufrechterhaltung des .verringerten Druckes im
Innern der Form auslaufen, worauf der Überzug bei verringertem Druck getrocknet
wird.
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Die Form mit der Kautschukschicht wird dann in den Behälter 8 eingesetzt,
-welcher mit der Lösung eines Elektrolyten, Beispielsweise einer Ammoniaklösung,
gefüllt ist, welche auf 5 1 Wasser Zoo ccm 28 0/,i,-,es Ammoniak enthält. Durch
das Rohr i i wird auch die Foren mit derselben Lösung gefüllt, worauf die Verbindung
mit der Stromquelle 18 hergestellt und ein Vakuum von 30 cm Quecksilbersäule
durch das Rohr 4 nach derii Schließen des Ventils i2 hergestellt wird.
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Vorzugsweise wird die durchlässige Metallunterlage der Form als Kathode
benutzt, obgleich hierfür im Innern der Form auch eine besondere Elektrode angewendet
werden kann. Durch die Zelle läßt man dann einen Strom von i Amp. je Quadratdezimeter
Oberfläche der Kautschukschicht bei einem Potential von 4o bis 5o Volt zwischen
der Kathode und Anode etwa i Stunde hindurchfließen. In dieser Zeit fließen etwa
200 bis 300 ccm des Elektrolyten durch die Kautschukschicht und durch
13 in den Behälter 6 (Fig. i) über. Die poröse Form und die Kautschukschicht
werden dann aus dem Bade herausgenommen und etwa i Stunde bei etwa 85° getrocknet,
wobei im Innern der Form ein verringerter Druck aufrechterhalten wird. Der Kautschukniederschlag
wird dann auf der Form 30 Minuten bei etwa i,8 atü Dampfdruck vulkanisiert.
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Für den Nachweis der Wirksamkeit des vorliegenden Verfahrens wurden
auch Kontrollproben in genau derselben Weise hergestellt, jedoch kam bei diesen
die elektroosmotische Waschung nicht zur Anwendung.
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Mit den gewaschenen und ungewaschenen Proben wurden dann Versuche
angestellt, um deren Wasseraufnahmefähigkeit zu prüfen. Diese Versuche würden in
der Weise durchgeführt, daß gewogene Proben der unbehandelten und behandelten Muster
etwa von derselben Größe und demselben Gewicht eine Anzahl Stunden in Wasser eingetaucht
wurden. Die Kautschukschichten wurden dann aus dem Wasser herausgenommen und zwischen
Filterpapier getrocknet, bis die Feuchtigkeit auf .der Oberfläche vollständig beseitigt
war, worauf die Muster von neuem gewogen wurden. Die in Prozenten angegebene Absorption
drückt das Gewicht des je Gramm Muster absorbierten Wassers (multipliziert mit ioo)
aus. Die nachstehende Tabelle I veranschaulicht die Resultate der Wasserabsorptionsversuche
von, wie oben beschrieben, hergestellten Proben, während die Tabelle II die Resultate
der elektrischen Leitfähigkeitsversuche einer Anzahl von Kautschukschichten darstellt.
| Tabelle I |
| Wasserabsorptionsversuche |
| Absorption in °% |
| Muster nach einer Tauchzeit von |
| 24 Std. 168 Std. |
| 1 (unbehandelt) ..... 0,73 - |
| - |
| 2 (behandelt) ....... 0,15 |
| 3 (unbehandelt) ..... o,65 1 1,30 |
| 4 (behandelt) ...... 0,o6 0,1g |
| 5 (behandelt) ...... 0,12 o,48 |
| Tabelle II |
| Elektrische Versuche |
| Stromdurchgang Durch- |
| Muster (Milliamp.) bei schlags-. |
| 1 o ooo Volt 16 ooo Volt spannung |
| i (behandelt) . , o |
| durch- 16 ooo |
| ,geschlagen |
| 2 (behandelt) . . 1 1 3 23000 |
| 3 (behandelt) . . 2 51/z 16 ooo |
| 4 (unbehandelt) durch- - io ooo |
| geschlagen |
Aus diesen Resultaten geht hervor, daß durch das elektroosmotische Waschen gemäß
der Erfindung bei den Kautschukmustern eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich
des Widerstandes gegen die Aufnahme von Wasser und des elektrischen Leitwiderstandes
erzielt worden ist. _ Für die Durchführung des Mehrfachtauchverfahrens wird eine
Kautschukmilchmischung der folgenden Zusammensetzung benutzt:
| Kautschuk (als auf- |
| gerahmte Kautschuk- |
| milch) (Trockensub- |
| stanz) ........... ioo Gewichtsteile |
| Antimonsulfid ...... 4. - |
| Gefällter Schwefel .. 4. - |
| Ammoniumlaurat ... 0,5 - |
| Beschleuniger (Hept- |
| aldehydanilinkon- |
| densationsprodukt) ., o,5 - |
| Zinkoxyd .......... 0,i - |
In die genannte Kautschukmilchmischung wird eine poröse Form IS Sekunden lang eingetaucht,
etwa
30 Sekunden abtropfen gelassen und dann in ein Koagulationsmittel (So
Volumprozent 95°/oiger Alkohol und >o Volumprozent 8o°/oige Essigsäure) io Sekunden
lang eingetaucht. Die mit Säure behandelte Form läßt man bei Raumtemperatur etwa
io Minuten teilweise trocknen, worauf sie mit der koagulierten Schicht versehen
von neuem i Minute in die Kautschukmilchmischung eingetaucht, 2o Sekunden lang abtropfen
gelassen und dann io Sekunden lang in das Koagulationsmittel getaucht und schließlich
io Minuten lang bei Raumtemperatur getrocknet wird. Anstatt das Koagulationsmittel
auf eine erste Kautschukmilchschicht aufzutragen, kann auch die poröse Form selbst
mit dem Koagulationsmittel getränkt werden. Die erhaltene Kautschukschicht wird
dann 3o Minuten bei etwa 80° getrocknet, worauf sie entweder auf der Form elektroosmotisch
gewaschen oder von der Form abgestreift und dann gewaschen wird: In letzterem Falle
wird die Kautschukschicht als Beutel benutzt, mit ammoniakalischem Wasser, welches
- auf 5 1 Wasser 200 ccm 28°/oiges Ammoniak enthält, gefüllt und in den Behälter
8, welcher ebenfalls mit diesem Ammoniakwasser gefüllt wird, eingetaucht. Durch
den Kautschuk wird dann i Stunde ein elektrischer Strom von i Amp. je Quadratdezimeter
Oberfläche der Kautschukschicht unter einer Spannung von etwa
130 Volt hindurchgeschickt,
wobei das Rohr 4 in dem Beutel als Kathode benutzt wird. Die Kautschukschicht wird
dann 21/2 Stunden bei etwa 85° getrocknet und schließlich 25 Minuten in Dampf bei
3 ativulkanisiert.
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Eine Kontrollprobe wurde in genau derselben Weise behandelt, jedoch
kam die clektroi osmotische Waschung nicht zur Anwendung.
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Die folgende Tabelle veranschaulicht die Resultate der Wasserabsorptionsversuche
von Proben der behandelten und unbehandelten Schichten vom gleichen Flächenraum.
| Tabelle III |
| Absorption in 0% |
| Muster nach einer Tauchzeit von |
| 24 Std. j 1 Woche |
| i (unbehandelt) .... . i,o7 2,63 |
| 2 (unbehandelt) .... 1,14 ! 2,81 |
| 3 (behandelt) ...... o,69 1,87 |
| 4 (behandelt) ...... 0,57 1,51 |
| 5 (behandelt) ...... 0,48 1,32 |
| 6 (unbehandelt) ...... 1,22 2,83 |
| Tauchzeit Tauchzeit |
| 46 Std. 16 Tage |
| 7 (behandelt) ...... 0,33 1,43 |
| 8 (unbehandelt) ..... 1,43 4,47 |
Aus diesen Resultaten geht hervor, daß durch das beschriebene Waschverfahren die
mittels saurer Koagulationsmittel hergestellten Kautschukschichten hinsichtlich
ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber der Aufnahme von Feuchtigkeit wesentlich verbessert
werden.
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Die Menge der wasserlöslichen Stoffe, die bei Anwendung des beschriebenen
Verfahrens aus dem behandelten Kautschukniederschlag entfernt wird, hängt von der
Menge des Waschwassers ab, das je Flächeneinheit durch den Kautschuk geschickt wird.
Die Menge des Wassers, die in einer gegebenen Zeit durch den Kautschukniederschlag
hindurchgeht, d. h. also die Geschwindigkeit, ist abhängig
r. -von
der Zusammensetzung der Elektrolvtlösung (Waschflüssigkeit), 2. von der Feldstärke
oder dem Potentialgefälle
in welcher " Gleichung E die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden, welche
die Potentialdifferenz durch das Diaphragma bestimmen, und L den Abstand zwischen
den Elektroden bezeichnet, 3. von der Stromdichte und von der Dicke der Kautschukschicht
und der porösen Form sowie auch von der mittleren Porengröße und der Anzahl der
Poren. Diese- Faktoren setzen dem Fließen des vVaschwxssers durch den Kautschuk
und die poröse Form natürlich Widerstand entgegen und beeinflussen somit die Fließgeschwindigkeit.
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Die Länge der Waschung hängt von dem Grade des gewünschten elektrischen
Leitwiderstandes ab; und dieser kann roh dadurch bestimmt werden, daß die Wasserabsorption
des trockenen Kautschuks bestimmt wird.
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Mit Bezug auf 'die Verwendung von unporösen Formen für die Elektroosmose
wird auf die Fig. 5 bis i i verwiesen.
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In Fig. 5 stellt i9 eine hohle runde Metallform dar, die etwa unterhalb
des Kopfes 21 mit einer Anzahl Bohrungen 2o versehen ist, die eine Anzahl Durchlässe
von der äußeren Oberfläche der Form nach dem inneren hohlen Teil bilden. Die Form
kann aus irgendeinem beliebigen Metall hergestellt sein; vorzugsweise wird jedoch
ein korrosionsbeständiges Metall, wie rostfreier Stahl, verchromtes oder vergoldetes
Aluminium, oder ein anderes plattiertes Metall oder eine plattierte Legierung benutzt.
Die in Fig.5 dargestellte Form kann in eine wäßrige Kautschukdispersion eingetaucht
und der anhaftende Überzug 22 durch Trocknen oder Eintauchen in ein Koagulationsmittel
in bekannter Weise koaguliert werden.
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Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 bis 9 wird die Form in die
Kautschukmilch bis über die Durchlässe 2o eingetaucht, damit auf der Außenseite
der Form eine Schicht erzielt wird, welche die Durchlässe abdeckt. Es ist dabei
erforderlich, daß in irgendeiner Weise verhindert wird,' daß die Dispersion, in
welche die Form eingetaucht wird, durch die Durchlässe tin.d in den Innenraum der
Form fließt. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß die Durchlässe vorübergehend
finit eineng wasserlöslichen Stoff, wie beispielsweise geschmolzenem Rohrzucker,
abgedeckt oder mit- Gelatine zugestopft werden, und diese Stoffe können dann, ehe
das elektroosmotische Waschen vorgenommen wird, leicht herausgewaschen oder herausgebrochen
werden, so daß das Waschwasser ungehindert in deal Innenraum der Form einfließen
kann. Dieses zeitweilige Überziehen oder Verschließen der Durchlässe während der
Abscheidung der Kautschukschicht kann in Wegfall kommen, wenn, wie es in Fig. io
veranschaulicht worden ist, über den Durchlässen eine Abschirmung 38, beispielsweise
ein Drahtnetz, vorgesehen und diese beispielsweise in eine Nut 39 eingesetzt wird.
Dieses Netz kann so feinmaschig sein, daß jedes wesentliche Durchfließen der wäßrigen
Dispersion in die Form verhindert wird. Dabei kann ferner noch, um das Durchsickern
der Dispersion durch die Durchlässe zu verhindern, auf das Netz vor dem Tauchen
in die Kautschukmilch oder künstliche Dispersion ein Koagulationsmittel aufgestrichen
werden, so daß, wenn die Form in die Dispersion eingetaucht wird, .sofort ein koagulierter
Streifen 4o am Netzgebildet wird, der ein Durchsickern. des flüssigen Teiles der
Dispersion durch die Durchlässe verhindert. Auf diese Weise wird auch an dem Teil
des Gegenstandes, welcher an dem Teil der Form anliegt, welcher das Koagulationsmittel
enthält, ein verdickter Teil oder ein Wulst erhalten.
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Zweckmäßig wird die getrocknete Schicht vor dem Waschen an der Stelle,
an der sich die Durchlässe befinden, welche mit dem Innenraum der Form in Verbindung
stehen, von der Form gelöst, um das spätere Abziehen des Wassers durch die genannten
Durchlässe während des Waschens der niedergeschlagenen Schicht zu erleichtern; ehe
dieses Ablösen jedoch vorgenommen wird, wird die Kautschukschicht am Kopf der Form
befestigt, beispielsweise, indem ein Band 23 aus Gewebe oder einem anderen Stoff
um das obere Ende. der Kautschukschicht herumgewickelt wird, wie es in Fig. 6 veranschaulicht
worden ist. Der Innenraum der Form wird dann unter einen etwas erhöhten Luftdruck
gesetzt, wodurch die Schicht 22 leicht aufgebläht und an der Stelle, die an den
Durchlässen 2o anliegt, von der Form leicht abgedrückt wird. Zu diesem Zweck kann
auf den Kopf der Form ein dicht abschließender Deckel 24 aufgesetzt werden, der
mit einer Düse 25 versehen ist, die an das mit der nicht dargestellten Quelle für
die Druckluft in Verbindung stehende Rohr 26 angeschlossen werden kann, worauf ein
geringer Überdruck in den Innenraum der Form eingelassen wird. Der Überdruck wird
dann abgelassen und der Deckel 24. abgenommen. Die Form mit der Kautschukschicht
wird dann in eine Waschvorrichtung gebracht, wie es- in Fig.7 dargestellt worden
ist, in welcher 27 einen Behälter, beispielsweise aus Metall, darstellt, in welchen
Wasser 28, <las eine kleine Menge eines Elektrolyten enthält, eingefüllt «erden
kann.
Der Behälter 27 und die Metallform r9 können als Elektroden benutzt werden, indem
sie mit einer Stromquelle 29 verbunden werden, und zwar wird die Form vorzugsweise
als Kathode benutzt. Der Strom, welcher durch die Waschflüssigkeit in dem Behälter
:a7 hindurchgeht, und zwar von dem Behälter zur Metallform r9, bewirkt, daß das
Wasser aus dem Behälter 27 durch die Kautschukschicht hindurchfließt, wobei sich
gleichzeitig Gas auf der Formoberfläche entwickelt. Durch (las elektroosmotische
Fließen des Wassers (furch die Kautschukschicht wird auch der übrige Teil der Schicht,
der zuvor durch den angewendeten Überdruck nicht gelöst worden ist, von der Form
abgelöst, jedoch nicht am oberen Teil, an welcher Stelle die Schicht durch das Band
23 an der Form festgehalten wird. Da durch die Waschflüssigkeit die hydrophilen
Kolloide, wie die Seifen und Proteine, durch die Kautschukschicht hindurchgeführt
werden, wird zwischen der Formoberfläche und der- Kautschukschicht ein stabiler
Schaum 3o erzeugt. Infolge des geringen Druckes, der durch die Entwicklung von Gasen
und durch das Fließen von Wässer (furch die Kautschukschicht erzeugt wird, gelangt
der Schaum (furch die Bohrungen 20 in das Innere der hohlen Form, aus der er in
beliebiger Weise, beispielsweise durch Absaugen -oder Abhebern, entfernt werden
kann.
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Bei dem Verfahren wird vorzugsweise ein gleichgerichteter Strom einer
Spannung von 15 bis 3o Volt benutzt, 'obgleich auch eine Spannung von io
bis iio Volt angewendet werden kann; je höher jedoch die Spannungen sind, um so
eher tritt eine Blasenbildung auf. Bei Anwendung einer Spannung von 15 bis 2o Volt
hat sich eine Waschung von Stunden als sehr wirksam erwiesen.
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Der benutzte Elektrolyt ist zweckmäßig so zu wählen, daß er zwei Funktionen
erfüllt, nämlich die Stromleitung zu verbessern und die Geschwindigkeit des osmotischen
Fließens des Wassers in der verlangten Richtung zu erhöhen. So geben Hvdroxvlionen
und bzw. oder mehrwertige Anionen gute Resultate, während Säuren und mehrwertige
Kathionen zu vermeiden sind, da sie das osinotische Fließen in (leg verlangten Richtung
verringcIrn oder ganz verhindern können und die Fliehrichtung sogar umkehren können,
wenn sie in genügender Menge vorhanden sind. Eine weitere erwünschte Eigenschaft
des Elektrolyten ist vollständige Flüchtigkeit bei der beim Trocknen oder Vulkanisieren
des Kautschuks angewendeten Temperatur. Beispielsweise ist Aminoniumliydroxvd in
2,5-bis ;prozerttiger Lösung ein sehr guter Elektro-1)-t. Bei der Durchführung der
Erfindung geinäß Fig. 5 bis 7 wird die Kautschukschicht nach der Niederschlagung
am oberen Teil der Form durch ein Band 23 befestigt. In Fig. 8 ist eine andere Einrichtung
zur Befestigung des oberen Teiles der Kautschukschicht 22 veranschaulicht, und zwar
ist hier um den Kopfteil 2,1 der Form i9 ein Streifen oder eine Einlage 31 aus einem
Stoff vorgesehen, an welchem die Kautschukschicht 22 kräftiger anhaftet und von
welchem sie weder beim Waschen durch die gebildeten Blasen noch durch die zum teilweisen
Abdrücken der Kautschukschicht benutzte Druckluft abgelöst wird.
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Fig. 9 veranschaulicht ein weiteres Verfahren zum Befestigen des oberen
Teiles der Kautschukschicht, das im besonderen anwendbar ist, wenn die Schicht durch
ein Tauch- und Koagulationsverfahren niedergeschlagen worden ist. In diesem Falle
wird die Form beim ersten Tauchen so weit in die Kautschukdispersion eingetaucht,
daß ein bis nahe an den oberen Rand der Form sich erstreckender Überzug erzielt
wird, wie es bei 32 angegeben ist. Wenn die Schicht dann koaguliert wird, wird die
Form mit der auf der Oberfläche haftenden Kautschukmilch in ein Koagulationsmittel
nur bis zum Punkt 33 eingetaucht, der etwas unter dem Punkt 32 liegt. Wenn dann
eine solche Schicht vor dein Waschen durch Elektroendosmose getrocknet wird, so
bewirkt die schmale Schicht 34 am oberen Teil der Form, die ohne Vorbehandlung mit
dem Koagulationsmittel getrocknet worden ist, einen dichten Abschluß mit der Metallfläche.
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Fig. io veranschaulicht eine Handschuhform, mit welcher Handschuhe
beispielsweise für Elektriker oder Ärzte hergestellt werden können. Die Form 35
wird vorzugsweise aus Metall hergestellt und um den Handgelenkteil herum mit einer
.Anzahl Durchlässen 36 versehen, die die äußere Oberfläche der Form mit einem in
Höhe des Handgelenkes vorgesehenen Hohlraum 37 verbinden, der beliebig tief sein
kann. Dieser Hohlraum dient lediglich dazu, das Wasser aufzunehmen, das in ihn durch
die Durchlässe 36 einfließt.
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Fig.ii veranschaulicht das Waschen eines auf einer Form gemäß Fig.
ro hergestellten Handschuhes. Die Handschuhform 35 mit der darauf niedergeschlagenen
und gegebenenfalls durch Druckluft teilweise gelösten Kautschukschicht 41 wird in
einen Behälter 2d., vorzugsweise aus Metall, der das Waschwasser -25 und eine kleine
Menge eines Elektrolyten enthält, eingetaucht und eine Stromquelle 2(i mit dem Behälter
24. und der Form, die vorzugsweise als Kathode geschaltet wird, verbunden, so daß
(las Wasser aus dem Behälter
durch die Kautschukschicht in den Innenraum
der Form fließt, wie es oben mit Bezug auf die in Fig. 7 dargestellte einfachere
Form beschrieben worden ist.
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In Fig. i i ist - der obere Teil des Handschuhes an dem oberen Teil
der Form nach dem Verfahren befestigt, das in Fig..9 veranschaulicht worden ist.
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Das Waschen gemäß Fig. i i geht wie das Waschen gemäß Fig. 7 vor sich.
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Die Form; i9 in Fig. 5 bis 9 und die Form 35 in Fig. io und ii sind
als hohle Metallformen veranschaulicht. In der Praxis brauchen die Formen jedoch
nicht vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material zu bestehen; vielmehr
genügt es, wenn nur die Oberfläche aus einem Metall oder einem anderen leitfähigen
Material besteht oder metallisiert ist, und eine derartige Fläche kann, falls gewünscht,
durch ein nichtleitendes Material verstärkt werden.
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An'Stelle der veranschaulichten Kautschukgegenstände können natürlich
auch andere Kautschukgegenstände, wie z. B. Luftschläuche, der" genannten Behandlung
unterworfen werden.