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Verfahren zum Härten von Oberflächen elastischer, poröser, vulkanisierter,
kautschukähnlicher Gegenstände
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten der
Oberflächen poröser, elastischer, Kautschuk ähnlicher Gegenstände, insbesondere
solcher, die aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk, welche durch Schwefeleinwfrkung
vulkanisiert werden, bestehen.
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Die Erfindung findet ihre größte Nutzanwendung bei der Erzeugung
poröser, elastischer Druckglieder, deren Oberfläche gehärtet wurde und die mittels
in ihren Poren aufgenommener Farbpaste drucken. Es ist erwünscht, daß ein solches
Glied elastisch ist, so daß es beim Drucken durch die angewandte Druckkraft zusammengepreßt
und die aufgenommene Druckfarbe aus seiner Typenfläche ausgepreßt wird, wodurch
bei leichtem Andrücken augenblicklich ein Abdruck entsteht. NN'enn solche elastischen,
porösen Druckglieder kräftigen Druclischlägen ausgesetzt sind oder wenn man eine
starke Abnutzung befürchtet, so ist es wünschenswert, daß die Typenfläche oder die
ganze Oberfläche des Druckgliedes gehärtet wird. Ein solches Härten erstreclit sich
in manchen Fällen, wenn erforderlich, auch etwas weiter in das Innere des Druckgliedes.
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Erfindungsgemäß wird die Oberfläche gehärtet, indem man das Druckglied
der Wirl;ung von Schwefelchlorür (S2CI2) aussetzt.
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Ein vorteilhaftes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
mit Bezug auf das Härten von Oberflächen mikroporöser Druckglieder aus künstlichem
Kautschuk beschrieben, bei welchen die Porösität dadurch erzielt wurde, daß mit
dem rohen, vulkanisierbaren, kautschukähnlichen Formmaterial
ein
relativ hoher Anteil körniger, auslaugbarer Füllstoffteilchen, z. B. Natriumnitratteilchen,
die zu mikroskopischer Feinheit zermahlen wurden, vermischt und, nachdem diese Mischung
in einer Preßform zu einem elastischen Zustand vulkanisiert wurde, die Füllstoffteilchen
ausgewaschen wurden. Das Endprodukt ist ein weiches, elastisches, überreich mit
untereinander verbundenen mikroskopischen Poren versehenes Glied.
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Gegenstand der Erfindung ist somit das Härten von Oberflächen solcher
Glieder, nachdem die Vulkanisierung stattgefunden hat, entweder vor oder nach dem
Auswaschprozeß, was von der gewünschten Härtetiefe abhängt.
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Es wird eine Lösung von 10 Gewichtsprozent Schwefelchlorür in Kohlenstofftetrachlorid
angesetzt.
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Das zu behandelnde poröse, elastische, vulkanisierte, kautschukähnliche
Material wird entweder den aus dieser Lösung aufsteigenden Dämpfen ausgesetzt oder
tatsächlich ganz oder teilweise in die Lösung eingetaucht. Danach wird das behandelte
Stück in Kohlenstofftetrachlorid eingetaucht und darin gewaschen, damit das flüssige
oder gasförmige Schwefelchlorür entfernt und der Härtevorgang beendet wird.
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Wenn tatsächlich nur die Oberfläche des porösen Gegenstandes gehärtet
werden soll, wird der Füllstoff in dem vulkanisierten Gegenstand belassen, während
letzterer mit dem Schwefelchlorür behandelt wird.
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Soll der Härtevorgang etwas weiter eindringen, so wird der Füllstoff
teilweise herausgewaschen. Durch dieses Auswaschen gelangt der Füllstoff auf die
Oberfläche und wird vorerst entfernt. Wenn das Härtemittel die Poren vollkommen
durchdringen soll, wird der Füllstoff vor der Behandlung des Gegenstandes vollkommen
aus jenem ausgewaschen. Der Härtevorgang des Schwefelchlorürs kann auch auf die
Oberfläche beschränkt werden, wenn die Poren des vulkanisierten Gliedes, nachdem
sie leergewaschen wurden, mit einer trägen Druckflüssigkeit gefüllt werden, wodurch
der Dampf bzw. das flüssige Schwefelchlorür selbst nicht in die Poren eindringen
kann.
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Die Io°/Oige Lösung aus Schwefelchlorür in Kohlenstofftetrachlorid
ist in Beziehung zu der Zeitspanne, die zum Härten des kautschukähnlichen Materials
erforderlich ist, sehr vorteilhaft und wird als das beste Ausführungsbeispiel der
Erfindung bezeichnet.
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In dem Beispiel gemäß der Erfindung wird als Ausgangsstoff ein Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat
verwendet. Solchem kautschukähnlichen Material, das gewöhnlich als künstlicher Kautschuk
bezeichnet wird, wird im nicht vulkanisierten Zustand, in dem es jedoch Vulkanisierbestandteile
enthält, eine Menge von Natriumnitratteilchen, die durch ein Sieb von I6 Maschen
je Zentimeter gehen, beigemischt, so daß das vulkanisierte Glied ungefähr zu 70
Volumprozent aus Nitratteilchen besteht.
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Es wurden mehrere Probedrnckglieder hergestellt, die, wenn sie vulkanisiert,
ausgewaschen und mit Druckfarbe gefüllt werden, bei Anwendung von 100 g Druckkraft
einen Standarddruck erzeugen. Die Oberflächen dieser Druckglieder wurden dann unter
verschiedenen Bedingungen gehärtet. Die Ergebnisse werden nun beschrieben.
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Der erscheinende Ausdruck »dampfbehandelt« deutet an, daß das Druckglied
in den Dampf nahe der Oberfläche der Lösung gehalten wurde. Der Ausdruck »Oberflächenimmersion«
bedeutet hingegen, daß ungefähr ein Drittel eines Zentimeters der typentragenden
Oberfläche des Druckgliedes in die Lösung eingetaucht wurde. Wo der Ausdruck »Immersion«
erscheint, wurde das ganze Druckglied in die Lösung eingetaucht.
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Gruppe I: Das Druckglied wird vor dem Entfernen des Füllstoffes behandelt.
| Für Standard-Abdruck |
| Art der Behandlung Zeit |
| erforderl. Druckkraft (g) |
| Dampfbehandelt ..... 3 Min. 200 |
| Oberflächenimmersion . I Min. 500 |
| Oberflächenimmersion . 3 Min. 700 |
| Immersion .......... | 1 Min. | 500 |
| Immersion .......... 3 Min. 700 |
Gruppe 2: Der Füllstoff wird vor der Behandlung des Druckgliedes aus dessen äußerem
Teil entfernt.
| Für Standard-Abdruck |
| Art der Behandlung Zeit |
| erforderl. Druckkraft (g) |
| Dampfbehandelt 3 Min. 500 |
| Oberflächenimmersion . 5 Sek. 500 |
| Immersion ........... 3 Sek. 500 |
| Immersion ........... 16 Sek. 1500 |
Gruppe 3: Der Füllstoff wird vor der Behandlung gänzlich entfernt.
| Für Standard -Abdruck |
| Für Standard-Abdruck |
| Art der Behandlung Zeit |
| erforderl. Druckkraft (g) |
| Dampfbehandelt...... 3 Min. 200 |
| Oberflächenimmersion . I Sek. I000 |
| Oberfiächenimmersion . 8 Sek. I500 |
| Immersion ........... | 1 Sek. | 1000 |
| Immersion .......... 8 Sek. 1500 |
Gruppe 4: Der Füllstoff ist entfernt und das Druckglied bzw. seine Poren mit Farbstoff
gefüllt.
| Für Standard-Abdruck |
| Art der Behandlung Zeit |
| erforderl. Druckkraft (g) |
| Dampfbehandelt ..... 3 Min. 100 |
| Oberflächenimmersion . 30 Sek. 500 |
| Immersion........ 15 Sek. 1500 |
Aus den obigen Angaben geht hervor, daß zum Herstellen einer Oberflächenhärtung
allein eine Oberflächenberührung des vulkanisierten Druckgliedes mit der Schwefelchlorürlösung
genügt. Die Stärke der Schwefelchlorürlösung kann ebenso wie die Behandlungszeit
verschieden sein. Die beschriebene Lösung ist kräftig genug für ein schnelles Verfahren.
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Aus den in Gruppe 3 gegebenen Zahlen ist es ebenso ersichtlich, daß,
wenn die Innenflächen der Poren des Druckgliedes mit der Lösung oder deren Dampf
in Berührung kommen, die Härtewirkung infolge der Tiefenwirkung der Lösung stärker
ist.
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Bei allen Proben wurde der Härtevorgang aufgehalten, indem man die
Druckglieder in Kohlenstofftetrachlorid fallen ließ.
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Um die Erfordernisse verschiedener kautschukähnlicher Materialien
zu erfüllen, kann das Verfahren mengenmäßig variiert werden.