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Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern Beim Herstellen von Hohlkörpern
werden Formkerne, die z. B. aus Metall, Glas, Holz, Gips, Kunstharz, Kautschuk oder
sonstigen festen Stoffen bestehen, in Lösungen filmbildender Stoffe, vorzugsweise
in organischen Lösungsmitteln getaucht. Um das Entfernen des Formkörpers zu erleichtern,
sind auch Tauchkerne aus schmelzbaren oder wasserlöslichen Stoffen vorgeschlagen
worden. Zum Herstellen von Formlingen mit hochglänzender Oberfläche wird aber die
Verwendung fester Formkerne vorgezogen, welche, um das Ablösen des Formkörpers zu
erleichtern, mit einer Überzugs schicht versehen werden. Für derartige Überzüge
sind schmelzbare Stoffe, wie Paraffin, vorgeschlagen worden, die aber für das Herstellen
klarer durchsichtiger Hohlkörper in den meisten Fällen ungeeignet sind. Es ist bekannt,
daß diesbezüglich befriedigende Ergebnisse erhalten werden, wenn der Formkern mit
einer Schicht überzogen wird, die aus Gelatine, Glycerin und Zucker besteht. Diese
Schicht kann nach erfolgtem Tauchen und nach dem Aufschrumpfen bzw. Trocknen des
so gebildeten Formlings durch die Einwirkung von Feuchtigkeit bei mäßig erhöhter
Temperatur erweicht werden, so daß sie beim
Abziehen des Formlings
als Gleitmittel wirkt.
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Obwohl eine derartige Zwischenschicht hinsichtlich des Ablösens und
der Oberflächeneigenschaften der darauf gebildeten Formlinge technisch befriedigende
Ergebnisse zeitigt, ist ihre Anwendung im Großbetriebe doch mit gewissen Unzuträglichkeiten
verbunden. Die Uberzugsmasse muß bei erhöhter, die erforderliche Fließbarkeit gewährleistender
Temperatur aufgebracht und darf andererseits nicht bei zu hohen Temperaturen getrocknet
werden. Infolge des Gehaltes an Gelatine ergeben sich beim Abtropfenlassen der behandelten
Formkerne Krustenbildungen und Schwierigkeiten bei der Wiederverwendung der überschüssigen
Überzugsmasse; außerdem müssen die Formkerne verhältnismäßig häufig unter Anwendung
stark oxdierend wirkender Chemikalien gereinigt werden, da mit Wasser allein die
auf der Form zurückbleibenden Reste des überzuges nicht vollständig entfernt werden
können.
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Schließlich besteht auch die Gefahr, daß hei längerem Stehen der zum
Herstellen der überzüge dienenden Masse Zersetzungserscheinungen, lästiger Geruch,
Schimmelbildung u. dgl. auftreten. Eine lediglich aus Zucker und Glycerin bestehende
Zwischenschicht, die ebenfalls aus der Literatur bekannt ist, entspricht in den
meisten Fällen nicht den in der Praxis zu stellenden Anforderungen, insbesondere
hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung und gegenüber
gewissen für die Tauchlösung verwendeten Lösungsmitteln.
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Es ist nun gefunden worden, daß mit Hilfe eingedickter Sulfitablauge
Zwischenschichten auf Formkernen unter Ausschalten der vorerwähnten Unzuträglichkeiten
hergestellt werden können. Überraschenderweise erhält man mit Sulfitablauge eine
hochglänzende Schicht von hoher Widerstandsfähigkeit sowohl gegen mechanische Einflüsse
als auch gegen die Einwirkung organischer Lösungsmittel. Obwohl die Schicht dunkel
gefärbt ist, werden von den organischen Lösungsmitteln weder Farbstoffe noch andere
Stoffe in wesentlicher Menge gelöst und in unerwünschter Weise auf die Tauchlösung
übertragen. Neben dem äußerst geringen Preis der ein Abfallprodukt darstellenden
Sulfitablauge besteht ein weiterer Vorteil gegenüber den Glycerin, Zucker und gegebenenfalls
Gelatine enthaltenden Uberzugsmassen auch noch darin, daß die nicht jederzeit in
ausreichender Menge zur Verfügung stehenden bzw. für andere Zwecke dringend benötigten
Stoffe ersetzt werden durch ein in beliebiger Menge zur Verfügung stehendes Erzeugnis,
für welches bisher trotz zahlreicher Versuche nur wenige technisch tatsächlich brauchbare
Verwertungsmöglichkeiten bestehen. Infolge des äußerst niedrigen Preises kann beim
Arbeiten mit der neuen Zwischen schicht auch darauf verzichtet werden, die beim
Reinigen der Formkerne, welches durch einfache \N'asserbehandlung erfolgt, gelösten
Bestandteile wiederzugewinnen.
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Die Sulfitablauge kann für den vorliegenden Zweck verschieden stark
eingedickt sein; Laugen mit spezifischen Gewichten zwischen I,I und 1,3 haben sich
als brauchbar erwiesen. Für die Zwecke des Herstellens von Hohlkörpern aus in organischen
Lösungsmitteln gelösten Cellulosederivaten unter Verwendung von Glasformen haben
sich bisher Laugen mit spezifischen Gewichten von etwa I,I8 bis 1,28 als besonders
vorteilhaft erwiesen. Eine Lauge vom spezifischen Gewicht 1,28 enthält etwa 400/0
organische Stoffe.
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Das Herstellen der dünnen glänzenden Schicht auf den Formkernen erfolgt
durch Eintauchen in die filtrierte und durch längeres Stehen, Erwärmen oder Anwendung
von Vakuum von Luftblasen befreite Lauge. Es kann bei Zimmertemperatur gearbeitet
werden, und störende Viskositätsänderungen bei Temperaturschwankungen sind im Gegensatz
zum Arbeiten mit gelatinehaltigen Gemischen nicht zu befürchten. Die Tauchformen,
welche in übllcher Weise in größerer Zahl in einem Tauchrahmen vereinigt sind, werden
in die Sulfitablauge getaucht und nach kurzer Zeit herausgenommen. Man läßt darauf
etwa I bis 2 Minuten abtropfen und dreht die Formen dann um I800, so daß die abgerundeten
Enden nach oben gerichtet sind. und trocknet in dieser Stellung, zweckmäßig unter
Anwendung von warmer Luft, bis die Schicht zu einem festen glänzenden Film erstarrt
ist.
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Das Trocknen erfolgt je nach den Arbeitsbedingungen in beispielsweise
10 bis 30?rlinuten, wobei gewünschtenfalls durch Anwelldung höherer Lufttemperaturen,
die bei gelatinehaltigen Massen nicht anwendbar sind, ein wesentliches Verkürzen
der Trokkenzeit ohne Schädigung der Schicht erreicht werden kann.
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Auf den in der beschriebenen Weise mit der Zwischenschicht versehenen
Formkernen werden in bekannter Weise durch ein- oder mehrfaches Eintauchen in eine
filmbildende Lösung Formlinge erzeugt, welche beim Trocknen auf dem Kern fest aufschrumpfen.
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Zwecks Ablösens der Hohlkörper von den Formkernen wird in der an sich
bei Gelatine, Zucker und Glycerin enthaltenden Schichten bekannten Weise durch Einwirken
von Feuchtigkeit bei erhöhter Temperatur, z. B. durch Eintauchen in Wasser von 30
bis 40° während 20 bis 60 Minuten, die aus der Sulfitablauge gebildete Schicht erweicht
und
in ein Gleitmittel verwandelt, welches das leichte Ablösen der
Formlinge von Hand oder in anderer Weise ermöglicht.
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Die neuartige Zwischenschicht hat sich als besonders geeignet erwiesen
für die Verwendung bei Hohlkernen, welche an ihrem Scheitelpunkt eine Durchbohrung
haben, durch welche beim Ablösen des Formlings Luft zwischen Kern und Formling eintreten
kann.
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Bezüglich derartiger gelochter Hohlkerne ist in der Literatur bereits
beschrieben, daß. die Öffnung beispielsweise durch ein Ventil oder in anderer Weise
verschlossen werden kann, um ein Eindringen der Tauchlösung zu verhindern. Beim
Herstellen der Zwischenschicht aus Sulfitablauge erübrigt sich die Verwendung besonderer
Verschlußmittel, da die Öffnung am Scheitelpunkt des Hohlkerns durch die Zwischenschicht
verschlossen und ein Eindringen der filmbildenden Lösung beim Tauchen in den Hohlkern
infolge der hohen mechanischen Festigkeit des die Öffnung verschließenden Häutchens
sicher vermieden wird. Andererseits wird beim Behandeln mit feuchter Wärme der provisorische
Verschluß der Öffnung gelöst, so daß beim Abziehen Luft zwischen Formkern und Hohlkörper
einer dringen kann. Das Ablösen der Formlinge kann hierbei von Hand oder durch Einführen
von Druckluft in den Hohlkern oder besonders zweckmäßig durch Einführen von Wasser
zwischen Hohlkörper und Formkern erfolgen.
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Im letzten Falle wird der Hohlkern mit Wasser gefüllt und darauf der
Einwirkung von warmer Feuchtigkeit, z. B. durch Eintauchen in ein Wasserbad oder
durch Besprühen mit heißem Wasser, ausgesetzt. Infolge der außerordentlich günstigen
Gleitwirkung der aus der Sulfitablauge gebildeten erweichten Zwischenschicht werden
die Hohlkörper auf diese Weise schonend und rasch vom Kern gelöst.
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Zwecks Regelung der Viskosität oder des Erweichungspunktes oder der
mechanischen Eigenschaften der Zwischenschicht können der eingedickten Sulfitablauge
gewünschtenfalls entsprechende Stoffe, wie Zellpech oder andere Lignin enthaltende
Stoffe, wasserlösliche Celluloseverbindungen, z. B. Cellulosemethyläther, Stärkesirup,
Melasse, Polyvinylalkohol oder andere synthetische wasserlösliche Stoffe, welche
eine in organischen Lösungsmitteln praktisch unlösliche Schicht zu bilden vermögen,
zugesetzt werden.
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Als besonders günstig hat sich ein Vorbehandeln der Sulfitablauge
zum Entfernen von Kalksalzen erwiesen; es werden so besonders feste Schichten erhalten.
Das Abscheiden der Kalksalze kann z. B. durch Zusatz von Alkalisilikat erfolgen.
Das Silikat kann auch in überschüssiger Menge verwendet werden, so daß es als zusätzliche
Komponente an der Schichtbildung beteiligt ist.
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In diesem Falle empfiehlt sich ein geringer Zusatz von Ammoniak und
Formaldehyd zu der schichtbildenden Lösung.
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Auf den durch Sulfitablauge mit einer Zwischenschicht versehenen
Formkernen können nicht nur z. B. zylindrische, ovale oder vieleckige Hohlkörper
aus gegebenenfalls Weichmachungsmittel enthaltenden Lösungen der Celluloseester
und Celluloseäther, sondern auch aus sonstigen filmbildenden, in organischen Lösungsmitteln
löslichen Stoffen, wie Polyvinylester, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyacrylsäureester,
sonstige Polymerisations-und Kondensationsprodukte, Chlorkautschuk und andere Kautschukderivate
oder kautschukähnliche Kunststoffe, Kunstharze u. dgl., hergestellt werden. Das
Verfestigen kann durch Trocknen oder Fällen erfolgen.
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PATENTANSPRÜCE: I. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus Lösungen
filmbildender Stoffe in organischen Lösungsmitteln nach dem Tauchverfahren unter
Verwendung von Formkernen, die mit einer unter Einwirkung von Feuchtigkeit und Wärme
erweichenden Schicht überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht
aus eingedickter Sulfitablauge, zweckmäßig mit einem spezifischen Gewicht zwischen
etwa I,I und I,3, hergestelltwird.