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Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern Es ist bekannt, zweifarbige
Gegenstände aus Preßstoffen in der Weise herzustellen, daß aus einer gefärbten Preßmasse
zunächst ein verhältnismäßig -dünnes Teilstück gepreßt und so weit gehärtet wird,
daß das Preßstück ohne Bruchgefahr gehandhabt werden kann, worauf man diesen Preßling
mit einem zweiten, in entsprechender Weise aus einer anders gefärbten Preßmasse
hergestellten, ebenfalls angehärteten Preßling in einer dritten Form gemeinsam verpreßt
und aushärtet.
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Es ist nun gefunden worden, daß man Schichtkörper mit scharfen Schichtgrenzen
und Schichten ungefähr gleicher Dicke in wesentlich einfacherer Weise herstellen
kann, wenn vorgepreßte, aus losen Fasern, wie Wolle, Baumwolle, Jute o. d'gl., bzw.
pulvrige Füllstoffe enthaltenden Phenolaldehydharzpreßmassen im Resitolzustand bestehende
Schichten abwechselnd mit solchen Schichten verformt werden, die aus nicht vorgeformten,
pulvrige Füllstoffe bzw. lose Fasern enthaltenden Phenolal,dehydharzpreßmassen bestehen.
Es ist also nicht erforderlich; alle miteinander zu vereinigenden Schichten einer
Vorpressung zu unterwerfen, da man neben vorgepreßten Schichten solche aus nicht
v orgepreßter Kunstharzmasse anordnen kann. Überraschenderweise gelangt man nach
diesem Verfahren nicht nur zu Schichtkörpern mit scharfen Schichtgrenzen, sondern
auch mit Festigkeitswerten, die erheblich höher liegen, als nach dem Gehalt an festester
Einzelschicht zu erwarten war.
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Zwar ist .man schön bei der Herstellung von Preßkörpern aus regellos
gefüllten Kunstharzpreßmas,sen so verfahren, daß zunächst ein Teil des Preßmaterials
einer Vorpressung in der Form unterworfen, hierauf weitere Preßmasse in die Form
eingefüllt und dann erst die Fertigpressung bewirkt wird. Dabei handelte es sich
aber einerseits nicht um die Herstellung geschichteter Massen und andererseits
und
insbesondere auch nicht um die Herstellung von Preßkörpern mit abwechselnd verschiedenartiger
Zusammensetzung der scharf gegeneinander abgesetzten Zonen. Auch geschah die stufenweise
Pressung in diesem Falle aus ganz anderen Gründen.
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Man hat auch schon schichtkörperartige Preßkörper hergestellt, indem
man mit flüssigem Kunstharz imprägniertes oder benetztes biegsames Material, wie
z. B. Papier, Gewebe, Metallfolien oder Drähte, auf aus pulvriger oder kleinstöckiger
Preßmischling hergestellte, vorgepreßte und angehärtete Formkörper aufgebracht und
durch weiteres Pressen und Härten fixiert hat. Da es sich hier jedoch um ein Verfahren
zur Herstellung von Verzierungen und Schattierungen auf den Oberflächen von Preßkörpern
handelt, kann aus ihm das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern
mit scharfen Mischgrenzen und gleichzeitig Schichten von etwa gleicher Dicke und
guter Festigkeit nicht entnommen werden.
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Für die Ausführung des vorliegenden Verfahrens ist es grundsätzlich
nebensächlich, ob die aus Pulverpreßmasse hergestellten Schichten oder die aus regellos
gefüllten Faserstoffpreßmassen hergestellten der Vor-Pressung unterworfen werden;
in beiden Fällen kommt man durch Vereinigung beider Arten von Schichten zu Preßkörpern
von überraschend hoher Festigkeit. Zur Erzielung der höchstmöglichen Festigkeitswerte
aber ist es von Wichtigkeit, eine bestimmte Reihenfolge der Schichten innezuhalten.
Werden z. D. eine fasergefüllte Masse und die im Handel als Typ S bezeichnete holzmehlgefüllte
Schnellpreßinasse nach dem vorliegenden Verfahren in Schichten von ungefähr gleicher
Dicke zu einem Zweischichtkörper miteinander v erpreßt, so liegt die höchste Festigkeit
dann vor, wenn die mechanische Beanspruchung auf die spezifisch schwächere Schicht,
in diesem Falle also auf die holzmehlgefüllte Schicht, erfolgt. Hat beispielsweise
die Masse des Typs S eine Schlagbiegefestigkeit von 6,5 cmkg/cm2 und die mit losen
Zellstofffasern gefüllte Masse eine solche von 8,g cinlZg/cin=, so ergibt im vorliegenden
Falle der Zweischichtkörper eine Schlagbiegefestigkeit von 9,9 cmlzg/cm-, wenn der
Schlag auf die schwächere, mit Holzmehl gefüllte Schicht trifft. Beim Dreischichtkörper
erreicht man höchste Festigkeit, wenn die holzmehlgefüllte Masse die Kernschicht
und die mit losen Fasern gefüllte Masse die äußeren Schichten bildet. Es wurde festgestellt,
daß bei gleichen Schichtstärken ein Dreischichtkörper aus obigen Massen bei Verwendung
der fasergefüllten Masse als Kernschicht eine Schlagbiege-Festigkeit von 8 cinkg/cin'
und bei Verwendung der Holzinehlinasse als Kernschicht eine solche von Io.; cnikg/cin2
besitzt.
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Beispiel Durch Mischen von losen Zellstoffasern mit einer 5o°/oigen
alkoholischen Lösung eines liärtbaren Phenolformaldehydharzes in einem geeigneten
Mischer, nachfolgendes Trocknen in einem rotierenden luftbeheizten Trommeltrockner
bei Temperaturen unter 8o0 und durch kurzes Verpressen der getrockneten Masse bei
etwa 155 bis i6o° und einem Preßdruck von .loo kg/cm2 werden Vorpreßlinge
hergestellt. In einer Preßform wird zwischen zwei so erhaltenen Vorpreßlingen eine
Schicht Preßmasse des Typs S gelagert, die aus 4o010 härtbarem Phenolformaldehydharz,
55/o Holzmehl und 5 °% Zusatz an Gleitmitteln und Farbstoffen durch ein kombiniertes
Mischwalzverfahren, aber ohne Vorpressung, hergestellt ist. Das Ganze wird :dann
unter einem Preßdruck von qoo bis 5oo kg/cm= bei einer Temperatur von 155 bis 16o°
und einer der jeweiligen Dicke entsprechenden Preßdauer v erpreßt. An Prüfstäben,
die auf diese Weise hergestellt waren, wurden folgende Festigkeiten mit dem Normalpendelschlagwerk
ermittelt: i. Pulverförmige Holzmehlpreßmasse allein 6,5 cmhg/cm=, 2. Zellstoftpreßmasse
mit losen Fasern allein 8,9 cmkg/cm2, 3. Zweischichtkörper aus gleich dicken Schichten
von i und 2 bei Aufschlag auf die Holzmehlseite 9,9 emkg/cm2, q.. Dreischichtkörper
aus gleich dicken Schichten von i und -- und Holzmehlmasse als Kernzone 10,7 cmkg/cm2.
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Entsprechend den Anteilen der beiden Grundmassen i und :2 ist für
den Zweischichtkörper 3 nur 7,7 -und für den Dreischichtkörper q. nur 8,1 cmkg/cm2
zu erwarten. Der Festigkeitsgewinn der nach der Erfindung hergestellten Schichtkörper
gegenüber den zu erwartenden Festigkeiten beträgt somit für den Zweischichtkörper
über 28% und für den Dreischichtkörper sogar fast 330j0. Besonders überraschend
und für die praktische Anwendung von Bedeutung ist noch die Tatsache, daß die Festigkeiten
der erfindungsgemäß hergestellten Schichtkörper auch wesentlich über derjenigen
des festesten Grundstoffes liegen, nämlich beim Zweischichtkörper etwa 12% und beim
Dreischichtkörper etwa 2101, über der reinen Zellstoffmasse a.