DE733033C

DE733033C - Process for the production of molded articles of leather-like elastic nature

Info

Publication number: DE733033C
Application number: DEF82972D
Authority: DE
Inventors: Dr Carl Ludwig Nottebohm
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1937-04-28
Filing date: 1937-04-28
Publication date: 1943-03-18

Description

Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen lederartiger elastischer Beschaffenheit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen lederartiger elastischerBeschaffenheitwieDichtungsringe, Manschetten, Stulpen oder Bälge aus Faservließen, die mit reversibel thermoplastischen Kunstharzen imprägniert sind.Method for producing molded articles of leather-like elastic nature The invention relates to a method for producing molded articles of leather-like elastic nature, such as sealing rings, cuffs, cuffs or bellows, from non-woven fibers which are impregnated with reversible thermoplastic synthetic resins.

Es ist bereits bekannt, zur Herstellung von geformten Gegenständen einen mit Bindemitteln imprägnierten Faserverband zu verwenden. Hierbei werden lose, gegebenenfalls in einer Flüssigkeit aufgeschlämmte Fasern zunächst ohne Bindemittel durch Pressen in For mien in poröse Körper geeigneter Gestalt übergeführt. Die Schlämmflüssigkeit wird dann durch Pressen oder Erhitzen oder gleichzeitiger Anwendung beider Mittel entfernt und der so gewonnene getrocknete Faserstofformling mit Imprägnierungsmitteln gegebenenfalls unter Anwendun- von Druck durchimprägniert. Der so erhaltene Körper wird ,getrocknet und in Preßformen auf die ge-3 ?# wünschten Abmessungen zusammengepreßt. Die Enderzeugnisse sind harte, starre Körper von hoher mechanischer Festigkeit, die insbesondere als Rotationskörper jeder Art, z. B. Räder, Radkränze für Laufräder, Steuerräder, Handräder oder Ventilräder, verwendet werden können.It is already known for the manufacture of molded articles to use a fiber structure impregnated with binding agents. Here are loose, if necessary, fibers suspended in a liquid initially without a binder converted into porous bodies of suitable shape by pressing in for mien. The slurry liquid is then by pressing or heating or simultaneous application of both means removed and the dried molded fibrous product obtained in this way with impregnating agents if necessary thoroughly impregnated with the application of pressure. The body obtained in this way is, dried and pressed together in compression molds to the desired dimensions. The end products are hard, rigid bodies with high mechanical strength, in particular as a body of revolution of any kind, eg. B. Wheels, wheel rims for wheels, Control wheels, hand wheels or valve wheels can be used.

Nach der Erfindung werden im Gegensatz hierzu geformte Gegenstände lederartiger elastischer Beschaffenheit dadurch hergestellt, daß man auf trockenem Wege, z. B. durch Krempeln gewonnene lockere Faservließe in an sich bekannter Weise mit wäßrigen Emulsionen bzw. Dispersionen von reversibel thermoplastischen Kunstharzen, wie polymerisierten Vinylverbindungen, Akrylverbindungen oder Stvrolen, imprägnierf,-trocknet, gegebenenfalls nach dem Trocknen verpreßt, erforderlichenfalls w-«,eder anfeuchtet und in der Wärme durch Einlegen in Preßformen endgültig verformt. Es ist bereits bekannt, faseriges Füllmaterial für Polsterzwecke durch Imprägnieren von losen tierischen oder pflanzlichen Fasern mit Lösungen oder Ernulsionen aliphatischer Polyvinylverbindungen zu gewinnen. Im Gegensatz hierzu werden nach der Erfindung zwar lockere, aber z.B. durch Krempeln bis zu einem gewissen Grade verbundene Fasergebilde verwendet und diese nicht nur imprägniert, sondern darüber hinaus nach Trocknen, gegebenenfalls Vorpressen und -Wiederanfeuchten in geformte Gegenstände übergeführt.According to the invention, on the contrary, there are shaped articles leather-like elastic texture produced by being on dry Ways, e.g. B. loose fiber fleece obtained by carding in a known manner with aqueous emulsions or dispersions of reversible thermoplastic synthetic resins, such as polymerized vinyl compounds, acrylic compounds or Stvrolen, impregnated, dried, if necessary, pressed after drying, if necessary w - «, eder moistened and finally deformed in the heat by inserting it into press molds. It is already known, fibrous filling material for upholstery purposes by impregnation of loose animal or vegetable fibers with solutions or emulsions of aliphatic Win polyvinyl compounds. In contrast, according to the invention Although loose, but e.g. by carding up to a certain extent connected fiber structures used and not only impregnated, but also after drying, if necessary, prepressing and remoistening converted into shaped objects.

Nach einem anderen bekannten Verfahren werden Polyakrylverbindunggen durch vetschiedene Füllstoffe, darunter auch Fasern, gefüllt und die erhaltenen Gemische zu Flächen-,#ebilden ausgewalzt. Auch hier werden also Fasern in loser Form verwendet, die bei der Behandlung mit Walzen in ihrer Faserstruktur zumindest stark beschädigt werden, weshalb nach dem bekannten Verfahren zur Herstellung stärkerer und ' festerer Erzeugnisse vorgeschlagen wird, die aus-ewalztenFlächengebilde Z5 auf oder zwischen Gewebeschichten zz zu bringen. Durch Verwendung der Fasern in Vließform werden erfindungsgemäß Erzeugrisse erhalten, die bereits an sich über genügende Festigkeit verfügen. Die durch Imprägnieren der Vließe erhaltenen Flächengebilde bilden aber auch nur einen Zwischenstoff des erfindungsgemäßen Verfahrens, der in geformte Gegenstände übergeführt wird.According to another known method, polyacrylic compounds are filled with various fillers, including fibers, and the resulting mixtures are rolled out to form surfaces. Here, too, fibers are used in loose form, which are at least severely damaged by treatment with rollers in its fiber structure, which is why the known method stronger for the preparation and 'firmer products is proposed, which zz off ewalztenFlächengebilde Z5 on or between tissue layers bring. By using the fibers in nonwoven form, according to the invention, product cracks are obtained which already have sufficient strength per se. However, the flat structures obtained by impregnating the fleece also only form an intermediate material of the process according to the invention, which is converted into shaped objects.

Weiterhin ist es bekannt, Faserstoffe völlig geschlossener und zusammenhängenderNLatur, wie Papiere, oder solche, deren Fasern durch Weben, Flechten oder Verfilzen im Sinne der Hutfilzherstellun- fest miteinander verbunden sind, mit Lösungen von Polystvrolen in orgael ZD nischen Lösungsmitteln zu imprägnieren und gegebenenfalls zu Trinkbechern aus Papier oder Hüten aus Filz zu verformen. In diesen' Forrnkörpern soll die Natur des Ausgangsstoffes, des Papiers oder des Filzes ', völlig erhalten bleiben. Im Gegensatz hierzu werden erfindungsgemäß ganz andere geformte Gegenstände, wie Dichtungsringe, Manschetten, Stulpen oder Bälge, hergestellt, die- lederähnlich sind, in denen somit die Natur der Ausgangsstoffe, Faservließe einerseits, Bindeinittel andererseits-, nicht mehr zu erkennen ist. Als Ausgangsstoffe werden lockere Faservließe b verwendet, wie sie durch Krempeln von Fasern erhalten werden, und diese Vließe mit wäßrigen Ernulsionen oder Dispersionen reversibel thermoplastischer 1-,unstharze, darunter auch Polystyrolen, imprägniert.It is also known to impregnate fibers of a completely coherent and coherent nature, such as papers, or those whose fibers are firmly connected to one another by weaving, plaiting or felting in the sense of hat felt manufacture, with solutions of polystyrene in organic solvents and, if necessary, to make drinking cups made of paper or hats made of felt. The nature of the raw material, the paper or the felt, should be completely preserved in these 'molded bodies'. In contrast to this, according to the invention, completely different shaped objects such as sealing rings, cuffs, gauntlets or bellows are produced that are leather-like, in which the nature of the starting materials, fiber fleece on the one hand, binders on the other hand, can no longer be recognized. The starting materials used are loose fiber fleeces b , as are obtained by carding fibers, and these fleeces are impregnated with aqueous emulsions or dispersions of reversibly thermoplastic synthetic resins, including polystyrenes.

Schließlich istein Verfahren bekannt, nach dein Flächehgebilde durch Imprägnieren von Faservließen mit Dispersionen von Kautschuk hergestellt werden. l-"rfindtingsgerniiß werden als Bindemittel kein Kautschuk, sondern reversibel thermoplastische Kunstharze verwendet und die erhaltenen Flächengebilde nach dem Trocknen und gegebenenfalls Verpressen und Anfeuchten in geformte Gegenstände übergeführt.Finally, a method is known to carry out your sheet Impregnation of nonwovens with dispersions of rubber can be produced. The binder is not rubber, but reversibly thermoplastic Synthetic resins are used and the sheet-like structures obtained after drying and optionally Pressing and moistening converted into shaped objects.

Der Erfinder hat auch bereits vorgeschlagen, lederartige Flächengebilde durch Imprägnieren von Faservließen mit Emulsionen von thermoplastischen Polymerisaten oder Mischpolymerisaten von Vinyl- oder Akrylverhindungen, Trocknen und Pressen herzustellen. Erfindungsgemäß werden solche Flächengebilde und ähnliche durch Imprägnieren mit anderen reversibel thermoplastischen Kunstharzen, wie Polystyrolen, hergestellte Flächengebilde'durch Wiederanfeuchten oder Anquellen und Presgen in Formen in der Wärme in geformte Gegenstände übergeführt.The inventor has already proposed leather-like flat structures by impregnating fiber fleece with emulsions of thermoplastic polymers or copolymers of vinyl or acrylic coatings, drying and pressing to manufacture. According to the invention, such flat structures and the like are made by impregnation made with other reversible thermoplastic synthetic resins such as polystyrenes Flat structures by re-moistening or swelling and pressing in forms in the Heat transferred into shaped objects.

In Ausübung der Erfind:ung geht man von tierischen Haaren oder Fasern, wie Wolle, Seide, Haut- oder Lederfasern, von pflanzlichen Fasern, wie Baumwolle oder Holzfasern, von Mineralfasern, z. B. Asbestfasern, oder künstlichen Fasern, wie Kunstseide oder Zell::wolle, aus. Die verschieden-en Fasern kühnen miteinander -vermischt werden.In the practice of the invention, one assumes animal hair or fibers, such as wool, silk, skin or leather fibers, of vegetable fibers such as cotton or wood fibers, from mineral fibers, e.g. B. asbestos fibers, or artificial fibers, like rayon or Zell :: wool. The different fibers bold one another -Mixed.

Die lösen Fasern können je nach der Menge z des vorn Faservlie ß aufzunehmenden Imprägniermittels verschiedenen an sich bekannteri Vorbehandlungen unterzogen werden, z. B. mittels Dampfes aufgeschlossenoder mit Oxydationsmitteln, wie unterchlori 'ger,Säure,'Peroxyd, Persäure, oder mit Reduktionsmitteln, ,wie Natriumschwefelverbindungen, Formaldehydsch-,vefelverbindungen, behandelt würden.The loose fibers may according to the quantity z of the male impregnating front Faservlie ß different are subjected to per se bekannteri pretreatments such. B. digested by means of steam or with oxidizing agents, such as unterchlori 'ger, acid,' peroxide, peracid, or with reducing agents, such as sodium sulfur compounds, formaldehyde compounds, would be treated.

Die Herstellung der Faservließe erfolgt aus den trockenen Fasern auf bekannten Maschinen, wie sie in der Spinnerei Verwendung finden, z. B. auf Krempeln. Bei gleichzeitiger Verwendung von mehreren Krempelsätzen, die in verschiedenen Richtungen zueinander arbeiten, kann erreicht werden, daß das erhaltene zusammenhängende Vließ einen gleichmäßigeren Richtungseffekt besitzt als Vließe, die nur auf einer Krempelvorrichtung hergestellt worden sind. Durch die Herstellung der lockeren Faservließe auf trockenem Wegge wird die äußere Imprägnierung der Fasern erleichtert. Eine stärkere Verfilzung der Fasern wird bei der Hefstellung von Vließen vermieden und erfolgt erst nach der Imprägnierung der -Vließe durch Vorpressung und eti(I,rjjlt",e Formung. Als Iniprägniermittel verwendet man w.itiri,-e Emulsionen bzw. Dispersionen von reversibel thermoplastischen Kunstharzen, wie polymerisierten Vinylverbindungen. z. 13-. Acetate, Chloride- oder 'Mischpolvinerisate Das Irnprägniermittel inuß reversibel therinoplastisch sein, damit die innere Verfestigung, die das Vließ während der Iniprägnierung durch das nachfolgende Trocknen,und gegebenenfalls Pressen erfahren hat, durch die Erwärmung beider endgültigen Verformung wiederaufgehoben. wird.The fiber fleece is produced from the dry fibers known machines such as those used in spinning, e.g. B. on cards. When using several sets of cards in different directions work to each other, it can be achieved that the cohesive fleece obtained has a more even directional effect than fleece that is only on a carding device have been manufactured. By making the loose fiber fleece on dry The external impregnation of the fibers is made easier. A stronger matting of fibers is avoided in the yeast production of fleece and takes place only after the impregnation of the V-floss by pre-pressing and eti (I, rjjlt ", e shaping. As Inipregnants are used w.itiri, -e emulsions or dispersions of reversible thermoplastic synthetic resins such as polymerized vinyl compounds. z. 13-. Acetates, Chloride or mixed polvinerisate The impregnating agent must be reversibly therinoplastic be so that the inner solidification, which the fleece during the impregnation through the subsequent drying, and possibly pressing, through which The heating of the final deformation is reversed. will.

Dem Imprägniermittel können an sich be- kannte Zusatzstoffe, wie Weichmacher, z. B. Trikresylphosphat, Netzmittel, zur innigeren Umhüllung der Einzelfaser mit dem Imprägniermittel, Emulgiermittel, Klebstoffzusätze, z. B. Kautschulz, Latex oder Kaseinlösungen, Vulkanisationsmittel und Beschleuniger, Alterungsschutzmittel, z. B. Paraffin in fester oder Emulsionsform, Farbstoffe, z. B. Erdfarben und organische FarbStöffe, Füll-Stoffe, wie Kaolin, Talkum, -und andere feste Körper kolloidaler Natur zugegeben werden. Additives known per se, such as plasticizers, eg. B. tricresyl phosphate, wetting agent, for more intimate coating of the single fiber with the impregnation agent, emulsifier, adhesive additives, z. B. Kautschulz, latex or casein solutions, vulcanizing agents and accelerators, anti-aging agents, e.g. B. paraffin in solid or emulsion form, dyes, e.g. B. earth colors and organic FarbStöffe, fillers such as kaolin, talc, and other solid bodies of colloidal nature are added.

Das Imprägnieren kann in bekannter Weise durch Tränken der Vließe, z. B. Führen der Vließbahnen durch ein Imprägnierbad oder Tauchen von Vließplatten auf porösen Unterlagen, oder durchAufspritzen der Imprägniermittel auf die Vließe oder zwischen Preßwalzen erfolgen. Vorteilhaft ist ein Auftragen des Imprägniermittels in gcha-umförmigem Zustande, z. B. durch Anwendung von Schaumwalzen. Durch die iin schaumförmigen Zustande vergrößerte Oberfläche des Imprägiiiermittels wird eine leichte Schließung el .der Öffnungen der Vließe erreicht.The impregnation can be carried out in a known manner by soaking the fleece, z. B. Passing the fleece webs through an impregnation bath or dipping fleece sheets on porous substrates, or by spraying the impregnating agent onto the fleece or take place between press rolls. It is advantageous to apply the impregnating agent in gcha-shaped state, e.g. B. by using foam rollers. Through the iin Foam-like states, the surface of the impregnating agent is enlarged easy closure of the openings of the fleece.

Nach dem Imprägnieren werden die Vließe in bekannter Weise, z. B. nach Art der Papiertrocknung, getrocknet und -Vor der eigentlichen Formgebung je nach den erwünschten Eigenschaften zweckmäßig in der Wärme vorgepreßt, -wodurch das Material bereits einen mehr oder weniger ausgesprochenen lederartigen elastischen Charakter erhält. Diese Vorpregsung muß genügen, um das Vließ nach der gegebenenfalls anschließend erfolgenden Behandlung mit Ouellungsmitteln in geringem Maße dehnbar zu machen, so daß es ohne wesentliche Veränderung der Faserlage bzw. der Verflechtung der einzelnen Fasern miteinander beim Einlegen in die Preßform dieser angepaßt werden kann.After impregnation, the fleece in a known manner, for. B. after the type of paper drying, dried and -before the actual shaping, depending on the desired properties, suitably pre-pressed in the heat, -which the material already has a more or less pronounced leather-like elastic character. This pre-stressing must be sufficient to make the fleece slightly stretchable after any subsequent treatment with swelling agents, so that it can be adapted to the mold without any significant change in the fiber position or the interweaving of the individual fibers with one another.

Zur endgültigen Formgebung wird das angequollene, in geringem Maße dehnbare Material in Preßformen eingelegt. Nach dem Einlegen des Materials wird die Form langsam geschlossen, etwa innerhalb von 5 bis io Sekunden. Hierauf werden diePreßformen auf eine Temperatur von 6o bis 220 C), vorzugsweise So bis 16o0. gegebenenfalls stufenweise gebracht. je nach Stärke des Materials und nach Art des Imprigniermittels bleibt der Preßling bis zu 5 -Minuten in der Form. Zum Pressen werden die üblichen Vorrichtungen, z. B. Spindelpressen oder hydraulische Pressen, verwendet.For the final shape, the swollen, slightly stretchable material is placed in molds. After inserting the material, the mold is slowly closed, about within 5 to 10 seconds. The molds are then brought to a temperature of 6o to 220 C), preferably from 50 to 160 degrees. if necessary brought in stages. Depending on the thickness of the material and the type of impregnant, the compact remains in the mold for up to 5 minutes. For pressing the usual devices such. B. screw presses or hydraulic presses are used.

Anschließend wird die Form abgekühlt und der* Preßlin- herausgenommen. Wird der Preßling eingepudert oder mit Talkum oder einer ande-rn schützenaen Schicht -versehen, so kann ir-iuch der heißen Form entnommen -werden.Then the mold is cooled and the * Preßlin- is removed. If the compact is powdered or with talc or another protective layer - by mistake, it can also be taken from the hot form.

Als Enderzeugnisse werden Forinkörper von lederartiger Beschaffenheit erhalten, die überall dort verwendet werden können, wo bisher die Verwendung von Formkörpern aus Leder üblich war.Forin bodies become leather-like in texture as end products that can be used wherever previously the use of Moldings made of leather was common.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of molded articles of leather-like elastic nature, such as sealing rings, cuffs, gauntlets or bellows made of fibers and binders, characterized in that one is carried out by dry means, e.g. B. loose fiber fleece produced by carding in a known manner with aqueous emulsions or dispersions of reversible thermoplastic synthetic resins, such as polymerized vinyl compounds, acrylic compounds or styrenes, impregnated, dried, optionally pressed after drying, if necessary re-moistened and in the heat by inserting finally deformed in molds. : 2. Process according to claim 1, characterized in that the individual fibers are pretreated with steam, with oxidizing agents, such as hypochlorous acid, peroxide, peracid, or with reducing agents, such as sodium-sulfur compounds, before the carding process, depending on the amount of the impregnating agent to be absorbed by the fiber fleece , Formaldehyde sulfur compounds. 3. The method according to claims i and 2, characterized in that the prepressing of the impregnated dried Fa-23 servlice takes place in the heat. 4. The method according to claims i to 3, characterized in that the pre-pressed fiber fleece is treated with swelling agents before the final shaping. 5. The method according to claims i to 4, characterized in that the attached. swollen material is deformed at a temperature of 6o to 2oo ', preferably 50 to 150'. 23