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Verfahren zur Verbesserung der Kautschukisolierung elektrischer Leiter,
die auf eine- Faserhülle auf.-,ehracht ist Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Verbesserung der elektrischen Isolierung, insbesondere einer solchen Isolierung,
die aus wäßrigen Kautschukdispersionen auf mit einer Faserhülle versehenen Leibern
niedergeschlagen wird, sowie die dadurch erhaltenen Erzeugnisse.
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Das Isolieren von elektrischen Leitern unmittelbar aus Kautschukmilch
ist schon lange bekannt. In der britischen Patentschrift q.8q,/t863 ist das Isolieren
von Telegraphendrähten beschrieben, wobei vorzugsweise zuerst der Draht oder der
verseilte Draht mit einer Schicht von faserigem Material umhüllt und dann der Leiter
durch ein Kautschukmilchbad geführt wird, worauf der anhaftende Überzug getrocknet
und diese Maßnahmen wiederholt werden, bis die gewünschte Dicke der Isolierung erreicht
ist. Der Nachteil. eines solchen Verfahrens zum Isolieren von Draht besteht darin,
daß Kautschukniederschläge aus einer Kautschukmilchdispersion mehr oder weniger
feuchtigkeitaufsaugend sind und geringe isolierende Eigenschaften, insbesondere
wenn sie naß sind, haben.
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Bei der Aufbringung von wäßrigen Kautschukdispersionen auf mit Fasern
umhüllte Leiter, wie z. B. gewöhnliche, mit Baumwolle bekleidete Leiter, ist der
Kautschukisolierungsüberzug viel weniger gegenüber den Einwirkungen' von Wasser
widerstandsfähig als eine gleichartige Kautschukisolierung, die auf einen blanken
Draht aufgebracht ist. Der Grund dafür scheint der zu sein, daß der faserumhüllte
Draht mit fehllaufenden Fasern an der Oberfläche bedeckt ist, die in die Isolierung
hineinragen oder durch die Isolierung hindurchstechen, die nachher auf den Leiter
niedergeschlagen ist, so daß sie als Dochte für Wasser wirken, .das dann in die
Isolierung eintritt.
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Gemäß der Erfindung werden bei dem Verfahren zur Verbesserung der
Kautschukisolierung auf mit Fasern umhüllten elektrischen Leitern, -insbesondere
der Isolierung, die durch Niederschlagen aus wäßrigen Kautschukdispersionen entstanden
ist, fehl- . laufende Oberflächenfasern von dem mit Fasern umhüllten Leiter vor
dem Aufbringen der Kautschukisolierung, z. B. einer solchen, die aus wäßrigen Kautschukdispersionen
niedergeschlagen ist, entfernt.
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Die fehl- oder irrlaufenden Fasern können von der Oberfläche des faserumhüllten
Leiters durch Zersetzen oder Lösen durch Behandlung mit chemischen Stoffen oder
Sengen entfernt werden.
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Gemäß einer -Ausführungsform der Erfindung werden die .fehllaufenden
Oberflächenfasern
von den mit Fasern umhüllten Leitern entfernt,
bevor das Niederschlagen des Kautschuks aus einer wäßrigen Kautschukdisper-= . sion
darauf stattfindet, und zwar durch Sen= gen der Faserhülle mittels einer Flamme
oder. heißen Gases oder durch Änderung der Art der Faserumhüllung, wenn es eine
gewöhn--' liche Baumwollhülle ist, durch zum mindesten teilweises Zersetzen oder
Lösen der hervorstehenden Faserteile der Baumwollumhüllung durch chemische Stoffe.
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Bei einer solchen chemischen Behandlung wird die Oberfläche der Baumwollmaterialien
in an sich bekannter Weise durch Einwirkung von Ätzalkali, Schwefelsäure, Zinkchlorid,
Calciumchlorid, Zinnchlorid oder einer Anzahl anderer bekannter Mittel, Waschen
und, falls gewünscht, Neutralisieren der behandelten Oberfläche, verändert. Die
üblichsten Behandlungsmittel im technischen Gebrauch sind Ätznatron, Schwefelsäure
und Zinkchlorid. Es ist gefunden worden,. daß diese drei bekannten Behandlungsmittel
außerordentlich wirksam sind, aber andere bekannte Materialien entfernen ebenfalls
die Oberflächenfasern und geben das gewünschte Ergebnis, aber im allgemeinen nach
einer längeren Behandlungsdauer. Der behandelte Leiter kann, wenn die fehllaufenden
Fasern durch eine solche chemische Behandlung entfernt worden sind, abgewischt und
gegebenenfalls getrocknet werden. Eine: solche Maßnahme ist jedoch nicht wesentlich,
da das Material dann mit einer %väßrigen Dispersion einer Kautschukmasse
behandelt wird. Die chemische Behandlung ruft neben der Entfernung der fehllaufenden
Oberflächenfasern: eine teilweise chemische Umwandlung der Fasern selbst hervor
und wirkt auch etwas die Fasern zusammenkittend. Der so behandelte Draht wird dann
in an sich bekannter Weise in die gewünschte Kautschukmasse oder andere Kautschukdispersion
eingeführt und der Kautschuk der anhaftenden Dispersion durch Trocknen oder andere
bekannte Verfahren, wie z. B. Säurekoagulation und '..Trocknen, koaguliert. Das
Tauchen und Trocknen oder das Tauchen, Koagulieren und @ '#T#cknen kann wiederholt
werden, bis die geünschte Dicke der Isolierung erhalten ist, und de elektrische
Leitung kann dann vulkanisiert werden.
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' Als Beispiele der Verbesserungen, die gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung erhalten werden, können die Ergebnisse einer Reihe von elektrischen
Versuchen an mit Kautschukmilchüberzügen versehenen blanken Leitern, unbehandelten,
mit Baumwolle umhüllten Leitern und mit Baumwolle umhüllten Leitern dienen, bei
denen gemäß der vorliegenden Erfindung die fehllaufenden Oberflächenfasern durch
Sengen oder durch chemische Behandlung entfernt worden sind. Der Kautschukmilchüberzug
wurde bei jedem Mal in der gleichen Weise aufgebracht. Die Leiter wurden iedesmal
in eine Kautschukmilchmasse getaucht, dann getrocknet und das Überziehen und Trocknen
wiederholt, bis 14 überzüge aufgebracht worden waren. Darauf folgend wurden die
Drähte mit Talk versehen und in Luft bei r oo° C während i Stunde vulkanisiert,
. Die vulkanisierten Drähte wurden mehrere Tage lang in Luft trocknen gelassen,
bevor sie geprüft wurden. Die Gesamtabmessungen waren im wesentlichen in allen Fällen
die gleichen:
1,77 mm, während der mit Baumwolle umhüllte Draht 404
4 mm und der blanke Draht o, 8 i mm stark war. Die folgende .Zusammenstellung
zeigt die Anzahl Volt je Millimeter, die notwendig ist, um die Isolierung des blanken
Drahts, des mit Baumwolle umhüllten Drahts, des gesengten, mit Baumwolle umhüllten
Drahts und des chemisch behandelten, mit Baumwolle umhüllten Drahts nach verschieden
langer Zeit in Wasser, nämlich nach 3, 5, 1
8 und 2q. Stunden Eintauchen,
durchzuschlagen.
| _ Stunden in Wasser |
| 5 18 24 |
| Kautschukmilchmasse auf blankem Draht ... 27o87 23740
22323 16 6z4_ . |
| Kautschukmilchmasse auf mit Baumwolle um- |
| hülltem Draht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 11 772 ' 898o 9722 96o5 |
| Kautschukmilchmasse auf baumwollumhülltem, |
| gesengtem Draht ............:..... ... 24520 18 078
14837 13583 |
| Kautschukmilchmasse auf chemisch behandel- |
| tem, baumwollumhülltem Draht. . .. . . . . . . . 25512 21653
18 701 15906 |
Bei der Herstellung der gesengten, mit Baumwolle umhüllten Leiter wurden die faserumhüllten
Leiter durch eine Gasflamme zum Sengen vor der Behandlung mit der Kautschukmilchmasse
geführt. Bei der Herstellung der chemisch behandelten, mit Baumwolle
umhüllten
Leiter wurden die faserumhüllten Leiter 15 bis
30 Sekunden bei Zimmertemperatur
in die folgenden drei Bäder eingetaucht: i. eine Mischung von zwei Raumteilen konzentrierter
Schwefelsäure und ,einem Raumteil Wasser; a. gewöhnliches Leitungswasser; 3. eine
gesättigte Lösung von Bariumhydroxyd.
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Die behandelten Leiter wurden abgewischt und getrocknet 'und mit einer
Kautschukmilchmasse, wie oben beschrieben, behandelt. Andere bekannte chemische
Behandlungsverfahren für die Baumwollumhüllung können ebenfalls angewendet werden.
Gegebenenfalls kann die Baumwollumhüllung durch Umwicklung des Leiters mit in der
beschriebenen Weise chemisch behandelten Baumwollfäden hergestellt werden. In diesem
Fall kann die nachfolgende chemische Behandlung fortgelassen werden, es sei denn,
daß die Faseroberfläche während des Au.fwickelns erheblich abgescheuert und dadurch
eine große Menge.von fehllaufenden Oberflächenfasern von neuem erzeugt wird.
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Die Verbesserungen hinsichtlich der Wasserwiderstands- und der elektrischen
Isoliereigenschaften einer Isolierung, die aus wäßrigen Kautschukdispersionen auf
mit einer Faserhülle versehenen Leitern, die gemäß der Erfindung behandelt worden
sind, niedergeschlagen worden ist, sind leicht aus der vorstehenden Zusammenstellung
ersichtlich.
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Die wäßrigen Dispersionen können in bekannter Weise aus natürlichen
oder künstlichen wäßrigen Dispersionen von Kautschuk, Balata, Guttapercha oder ähnlichen
Pflanzenharzen oder künstlichen Dispersionen von koaguliertem Kautschuk, vulkanisiertem
Kautschuk, synthetischen Kautschukarten, Kautschukabfall oder Kautschukregenerat
oder Mischungen irgendwelcher der genannten Dispersionen in konzentrierter Form
und bzw. oder mit Zusatzstoffen oder wahlweise in einem Zustand, der durch die Anwendung
von Zusatzstoffen und darauffolgendes Konzentrieren erhalten worden ist, stammen.
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Als Zusatzstoffe kommen, wie bekannt, insbesondere Füllstoffe, Verstärkungsmittel,
Vulkanisierungsmittel, Beschleuniger und Weichmachungsmittel in Frage.
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Konzentrate, die in bekannter Weise dadurch hergestellt worden sind,
daß mindestens der größte Teil der nicht als Antikoagulantien oder Vulkanisierungsmittel
wirkenden Füllstoffe vor der Konzentration oder vor ihrer Beendigung der zu konzentrierenden
Dispersion zugemischt und die weitere Konzentrierung unter sanftem Rühren ausgeführt
worden ist, und mittels einer Zentrifuge hergestellte Konzentrate, denen ein oder
mehrere der üblichen Zusatzstoffe zugefügt werden können, sind besonders zur Anwendung
geeignet.