DE682606C

DE682606C - Process for the production of very thin, flexible strips and foils from fused quartz

Info

Publication number: DE682606C
Application number: DES127014D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Skaupy; Gustav Josef Weissenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-04-28
Filing date: 1937-04-28
Publication date: 1939-10-18

Description

Verfahren zum Herstellen von ganz dünnen, biegsamen Bändern und Folien aus geschmolzenem Quarz Es ist bekannt, Gegenstände aus Quarz in der Weise herzustellen, daß Quarzwolle in Formen gepreßt und niedergeschmolzen wird. Ferner ist es bekannt, größere Platten aus Glaswolle derart herzustellen, daß die Glaswolle mittels eines Förderbandes und einer Walze, die an sich noch keine Formgebung bewirken, durch einen heißen Raum hindurchbefördert wird, wo die einzelnen Glasfäden miteinander verschweißt werden. Auch hat man bereits Körper aus Quarz dadurch hergestellt, daß Quarzfäden unter Druck und Erhitzung miteinander vereinigt wurden.Process for the production of very thin, flexible tapes and foils from fused quartz It is known to manufacture objects from quartz in such a way that that quartz wool is pressed into molds and melted down. It is also known to produce larger sheets of glass wool in such a way that the glass wool by means of a Conveyor belt and a roller, which in themselves do not cause any shaping, by a hot room is conveyed through, where the individual glass threads with each other be welded. Also one has already made bodies from quartz by the fact that Quartz threads were combined with one another under pressure and heating.

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird zum Herstellen von dünnen, biegsamen Bändern und Folien beliebiger Breite ,aus geschmolzenem Quarz oder anderen hochschmelzenden glasigen Oxyden eine filzartige Masse von Fasern oder Stapelfäden aus den genannten Materialien zu einem dünnen Band .oder einer dünnen Folie vorgeformt, wobei gegebenenfalls ein plastifizierendes Bindemittel mitverwendet werden kann, worauf unter Druck, z. B. unter Verwendung von Walzen, und durch entsprechende Erhitzung die einzelnen Fäden des Bandes zusammengeschweißt werden, so daß einbiegsames Band oder eine Folie entsteht. Bei Verwendung eines plastifizierenden Bindemittels wird nach der Formung zu einem Band oder einer Folie zweckmäßig ein Trockenprozeßeingeschaltet.According to the method of the present invention is used to manufacture of thin, flexible ribbons and foils of any width, made of fused quartz or other high-melting glassy oxides a felt-like mass of fibers or Staple threads made of the materials mentioned into a thin ribbon. Or a thin one Foil preformed, possibly also using a plasticizing binder can be, whereupon under pressure, z. B. using rollers, and by appropriate Heating the individual threads of the tape are welded together so that they can be bent Tape or foil is created. When using a plasticizing binder a drying process is expediently switched on after shaping into a tape or a film.

Bei einer beispielsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Stapelfäden aus Quarz, die nach einem be-. liebig.en Verfahren gewonnen sein können, mit einem organischen Bindemittel, z. B. einer Lösung von Nitrocellulose, in einem organischen Lösungsmit<el vermischt. Die aus den verfilzten Fäden und dem Bindemittel Bestehende Masse wird fortlaufend durch ein Walzwerk geführt und dort auf eine Breite und Dicke gebracht, die derjenigen des angestrebten Bandes angepaßt sind. Beispielsweise wird die Masse auf etwa die zehnfache Dicke des späteren Bandes ausgewalzt. Vornehmlich erfolgt das Walzen bei einer Temperatur von etwa 15o° C, wodurch das Lösungsmittel verdampft und das gewalzte Band eine solche Festigkeit erhält, daß es ohne weiteres weiterverarbeitet, also beispielsweise aufgehaspeltoder geschichtet werden kann. Das nun verfestigte Band wird anschließend durch den eigentlichen Heizofen, beispielsweise einen Elektroofen, geführt, in dem das organische Bindemittel ausgebrannt und die einzelnen Quarzfäden durch den angewandten Druck miteinander verschweißt werden. Dabei kann man so vorgehen, daß das Band unmittelbar nach der Stelle der höchsten Erhitzung durch ein Walzenpaar geführt wird, durch dessen Druck die noch plastischen Fäden zusammengeschweißt werden.In an exemplary embodiment of the method according to the invention are staple threads made of quartz, which after a loading. be won dearly can, with an organic binder, e.g. B. a solution of Nitrocellulose mixed with an organic solvent. The ones from the matted ones Threads and the binder Existing mass is continuously fed through a rolling mill and there brought to a width and thickness that of the desired tape are adapted. For example, the mass is about ten times the thickness of the later Strip rolled out. Rolling takes place primarily at a temperature of around 15o ° C, as a result of which the solvent evaporates and the rolled strip has such strength receives that it can be further processed without further ado, for example reeled or can be layered. The now solidified band is then through the actual Heating furnace, for example an electric furnace, in which the organic binder burned out and the individual quartz threads together due to the pressure applied be welded. You can proceed so that the tape immediately after the Point of the highest heating is guided by a pair of rollers, by the pressure of which the still plastic threads are welded together.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das vorgeformte Band zwischen elektrisch geheizten Walzen, die bei der Verarbeitung von aus Quarzfäden bestehenden Bändern auf etwa iooo bis 1700'C und mehr erhitzt werden, hindurchgeführt. Dabei brennt das plastiflzierende organische Bindemittel schon vor seinem Eintritt in die Walzen aus, und das Band ist nach dem Verlassen der Walzen so weit .ausgekühlt, daß z. B. durch den beim Aufhaspeln entstehenden Zug keine bleibenden Formänderungen mehr entstehen können.In a preferred embodiment of the method according to the invention the preformed strip is placed between electrically heated rollers that are used during processing heated by bands consisting of quartz threads to about 100 to 1700'C and more are passed through. The plasticizing organic binder burns even before its entry into the reels, and the belt is after exiting the rollers so far .ausgekühlt that z. B. by the resulting when reeling Zug no more permanent changes in shape can occur.

Je nach der Oberflächenform der. verwendeten Walzen können beliebige Bandquerschnitte erzielt werden. So ergeben zylindrische Walzen einen rechteckigen und bombierte Walzen einen elliptischen Querschnitt.Depending on the surface shape of the. Rollers used can be any Band cross-sections can be achieved. Cylindrical rollers result in a rectangular one and cambered rollers have an elliptical cross-section.

Sollen sehr dünne Bänder oder Folien gewalzt werden, so ist es zweckmäßig, die Stapelfäden oder die Wolle vor oder nach der Behandlung mit .dem Bindemittel zu krempeln (schlichten). Dadurch wird eine mehr oder weniger parallele . Ausrichtung der einzelnen Fadenstücke erzielt. Beispielsweise schlichtet man mit einer rotierenden Krempel ein dünnes Fließ von Quarzwolle, das fortlaufend von der Krempel abgehoben und durch das Bindemittel hindurchgeführt wird. Das nun mit Bindemittel getränkte Fließ wandert dann durch eine Vorquetschwalze, in der das überflüssige Bindemittel entfernt wird, hierauf gegebenenfalls durch einen Vortrockner, der dem Band durch teilweises Ausdampfen des Lösungsmittels eine konsistentere Beschaffenheit verleiht, und anschlie-Bend durch die eigentliche Walzvorrichtung, in der das Band auf Maß gewalzt wird. Dann durchläuft das Band den eigentlichen Trockenofen, in dem das noch vorhandene Lösungsmittel restlos verdampft wird. Das Band gelangt -dann in den Fertigofen, in dem das Bindemittel verbrannt und die Fäden unter Druck zusammengeschweißt werden.If very thin strips or foils are to be rolled, it is advisable to the staple threads or the wool before or after treatment with the binder to roll up (finishing). This becomes a more or less parallel one. Alignment of the individual pieces of thread achieved. For example, you can finish with a rotating Clutter a thin flow of quartz wool that continuously lifted off the clutter and passed through the binder. The now soaked with binding agent Fliess then travels through a pre-squeegee roller, in which the excess binder is removed, then if necessary by a pre-dryer, which the tape through partial evaporation of the solvent gives a more consistent texture, and then through the actual rolling device, in which the strip is cut to size is rolled. Then the belt runs through the actual drying oven, in which the remaining solvent is completely evaporated. The tape then arrives in the prefabricated furnace, in which the binder is burned and the threads are welded together under pressure will.

Je nach der Vorbehandlung der Ausgangsmaterialien (Schlichtung) gelangt man zu sehr verschieden dichten Bändern. Es gelingt so, sehr poröse bis praktisch porenlose Bänder herzustellen. Um eine besonders gleichmäßige Porosität der Bänder zu erzielen, kann man das Vorformen oder auch das Schweißen unter Druck durch eine gesonderte Vorrichtung, wie z. B. durch gravierte Walzen erfolgen lassen.Depending on the pretreatment of the raw materials (sizing) one to very differently dense bands. So it works, very porous to practical to produce non-porous tapes. A particularly uniform porosity of the belts to achieve, you can preform or weld under pressure by a separate device, such as. B. can be done by engraved rollers.

Wird zur Vorformung des Bandes kein plastifiziere,nd-es Bindemittel verwendet, so wird das beispielsweise von der Krempel kommende dünne Fließ sofort dem Brennofen zugeführt, wo die Fäden durch die Anwendung von Druck miteinander verschweißt werden.If no plasticizing, nd-es binding agent is used to preform the tape is used, the thin flow coming from the card, for example, is immediately applied fed to the kiln where the threads are joined by the application of pressure be welded.

Derartige Bänder sind. durchscheinend bis durchsichtig. In entsprechender Dicke sind sie außerordentlich biegsam. Verwendet man z. B. Quarzfäden von i #t Durchmesser und einer Banddicke von 5&t, so sind derartige Bänder ohne weiteres zum Umwickeln sehr feiner Drähte geeignet, ohne daß die Gefahr des Bruches besteht. Die Länge der einzelnen Fäden bei Verwendung von Stapelfäden kann von wenigen Millimetern bis zu vielen Zentimetern betragen.Such tapes are. translucent to translucent. In appropriate They are extremely flexible when thick. If you use z. B. Quartz threads from i #t Diameter and a band thickness of 5 & t, such bands are without problems suitable for wrapping very fine wires without the risk of breakage. The length of the individual threads when using staple threads can be a few millimeters up to many centimeters.

Die erfindungsgemäß hergestellten Bänder können ein- oder doppelseitig, ganz oder teilweise mit einer Metallschicht versehen werden.The tapes produced according to the invention can be single or double-sided, completely or partially provided with a metal layer.

Für elektrotechnische Zwecke können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bänder oder Folien teilweise oder ganz finit einem elektrischen Isoliermittel imprägniert werden. Hierfür eignen sich besonders Bänder und Folien, die sehr porös sind. Als Isoliermittel kommen hochmolekulare Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Paraffine, in Betracht, ferner Ceresine, Cholesterine, Styrole, Cellulosederivate u. dgl. Derart imprägnierte Folien oder Bänder sind beispielsweise für Kabelumwicklungen geeignet.For electrotechnical purposes, according to the invention Process produced tapes or foils partially or completely finite an electrical Isolating agents are impregnated. Ribbons and foils are particularly suitable for this, which are very porous. High molecular hydrocarbons are used as isolating agents, such as B. paraffins, also ceresins, cholesterols, styrenes, cellulose derivatives Films or tapes impregnated in this way are, for example, used for cable wraps suitable.

Man kann die Imprägnierung von Bändern und Folien mit deck vorstehend genannten Isoliermitteln auch nur stellenweise vornehmen, indem man z. B. das Imprägnierungsmittel mittels einer Strichwalze aufträgt. Ferner kann so gearbeitet werden, daß die Imprägnierung nur einseitigvorgenommenwird, so daß die andere Seite ,des Bandes oder der Folie noch einen Metallüberzug erhalten kann, der beispielsweise ,durch Kathoden7.erstäubung aufgebracht wird.You can impregnate tapes and foils with a protruding deck also make said insulating means only in places by z. B. the impregnation agent applies by means of a paint roller. It is also possible to work in such a way that the impregnation is only carried out unilaterally, so that the other side, of the tape or the film can still receive a metal coating, for example by Cathode sputtering is applied.

Der große technische Vorteil dieser Bänder besteht darin, daß die guten elektrischen Eigenschaften der organischen Isoliermittel mit der hohen Festigkeit derartiger Bänder bei wirtschaftlich erträglichen Herstellungskosten vereinigt werden.The great technical advantage of these tapes is that the good electrical properties of organic insulators with high strength such tapes can be combined at economically acceptable manufacturing costs.

Die Bänder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere diejenigen aus Quarz, eignen sich in besonderem Maße für die Bewicklung von Drähten und Kabeln, als Dielektrikum in Kondensatoren u. dgl.The tapes according to the method of the invention, especially those made of quartz, are particularly suitable for wrapping wires and cables, as a dielectric in capacitors and the like.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of very thin, flexible ones Ribbons and foils of any width made from fused quartz or other refractory vitreous oxides, characterized in that a felt-like mass of fibers or Stacking threads made of glassy quartz or similar high-melting glassy oxides, if applicable using a binder to form a thin tape or sheet preformed and the tape thus obtained is pre-dried, whereupon under pressure, e.g. B. of rollers, and, appropriate heating, the individual threads of the tape for Welded together, so that a pliable tape or film is formed. z. Method according to claim i, characterized in that the strips or foils partially or completely impregnated with an electrically high-quality insulating agent. 3. The method according to claim i, characterized in that the tapes or films completely or partially with metal coatings z. B. provided by sputtering will. q .. Process according to claims i to 3, characterized in that the tapes or foils single or double-sided, partially or entirely with an electric high-quality insulating agent soaked and then provided with a metal coating.