DE900016C - Verfahren zur Herstellung eines mit Kautschuk verstaerkten Fasermaterials fuer Polsterzwecke - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung· von verstärktem Fasermaterial, das z.B. zum Füllen oder Stopfen von Polstermöbeln, Matratzen, Sitzen, Kissen u. dgl. dienen kann, und auf die Hersteilung voll Schwammkautschukerzeugnissein, die solches Fasermaterial enthalten.

In der Patentschrift 846 462 ist eine Methode zur Herstellung eines porösen oder schwammigen Erzeugnisse beschrieben, nach welcher eine Dispersion von Kautschuk oder kautschukähnlichen Stoffen in einen Schaum übergeführt wird, in den sie entweder allein oder in Gegenwart eines oder mehrerer Gas entwickelnder Stoffe unter Bedingungen für Gasentwicklung, d. h. eine relative Druckerniedrigung gegenüber dem atmosphärischen Druck, gebracht wird. Dabei wird das Gas, welches in der Dispersion enthalten ist, veranlaßt, sich auszudehnen und möglicherweise auch eine Flüssigkeit, die in der Dispersion vorhanden ist, zu verdampfen und so dem Material poröse Beschaffenheit zu geben, worauf es dann, während es sich noch in Schaumform befindet, zum Erstarren gebracht wird. Fasermaterial irgendeiner Art, sei es- pflanzlichen, tierischen oder mineralischen, künstlichen oder natürlichen Ursprungs, wird dem porösen schwammigen Erzeugnis einverleibt, indem man beispiels-

weise dias Fasermaterial, wie Haar, Kokosnuß faser, Asbest oder Zellulosefaser, in einen Behälter bringt und die Dispersion über ihm aufschäumen läßt unter dem Einfluß einer Druckherabsetzung, wobei ein Schwamm aus Kautschuk oder kautschukähnlichem Material, der durch Fasern verstärkt ist, erhalten wird.

Es wurde num gefunden, daß ein durch Fasern verstärktes Erzeugnis, das in mancher Beziehung ίο dem bisher bekannten kautschukhaltigen Fasermaterial überlegen ist, dadurch erhalten werden kann, daß man den Schaum einer Dispersion von Kautschuk oder kautschukähnlichem Material, der durch Erzeugung eines Unterdruckes hervorgerufen ist, aufsteigen und durch die Fasermasse, d. h. eine ausgebreitete Fasermasse oder Fiasergefüge, dringen läßt und dann den Schaum zusammenfallen läßt schon· vor dar Erhärtung oder während der Erhärtung des Kautschuks oder kautschukähnlichen Stoffes in der Fasermasse. Als Ergebnis dieses Zusammenfallens werden die Einzelfasern der Masse jede für sich mit einem Überzug versehen und unter Umständen auch miteinander durch den Kautschuk oder den kautschukähnlichen Stoff verbund'en.

Bei Ausführung der Erfindung wird beispielsweise die Fasermasse und die Dispersion in ein Gefäß O'der eine Form gebracht, und zwar' vorzugsweise die Fasermas'Se zuerst. Der Druck innerhalb des Gefäßes wird dann- z. B. auf ungefähr ein Fünftel des atmosphärischen Druckes herabgesetzt, wobei die Dispersion aufschäumt und durch die Masse der Faser, z. B. Haar, steigt. Man läßt dann den Schaum vor oder während der Erstarrung zusammenfallen.

Das Gefäß oder die Form kann während oder

nach der Schaumbildung unter Vakuum gedreht werden, wobei eine gleichmäßigere Verteilung des Kautschuks oder kautschukähnlichen Stoffes durch die Masse des Fasermaterials gewährleistet wird.

Erforderlichenfalls kann das Haar auch, um die Durchdringung zu beschleunigen, mit Wasser oder mit der Lösung eines koaguliierenden Salzes, wie

z. B. Ammoniumchlorid, befeuchtet werden, um den Erstarrungsvorgang zu fördern.

Das Zusammensinken dies Schaumes kann beispielsweise durch völlige oder teilweise Wiederherstellung des atmosphärischen: Druckes bewirkt werden oder durch Benutzung einer nur so geringen Menge an Dispersionsmittel im Vergleich zu dem Volumen der zu imprägnierenden Fasermasse, daß der Schaum von: salbst nach Durchdringung der Fasermasse¹ zusammenfällt, wahrscheinlich deswegen, weil die Wände der Schaumzellen infolge des geringen Betrages an Kautschuk oder kautschukähnlichem Stoff, den sie enthalten, zu schwach sind, um den Kräften Widerstand zu leisten, die beim Erstarren des Kautschuks walten.

Der Kautschuk oder der kautschukähnliche Stoff in dem imprägnierten Erzeugnis erhärtet in der gewöhnlichen Weise unter Vakuum oder atmosphärischem Druck, wie es nun gerade erwünscht ist. Man kann ihn trocken und fest werden lassen in den ursprünglichen Behältern, oder man kann ihm auch eine bestimmte Raumform geben, bevor man ihn erhärten läßt, etwa dadurch, daß man ihn in eine Form einführt, wobei er ausgedehnt oder zusammengepreßt wenden kann. Die Vulkanisation kann nach irgendeinem bekannten Prozeß, wenn erforderlich, vollzogen werden. Irgendwelche Nedgung der Fasermasse, zu verfilzen und/oder auf der Oberfläche des aufsteigenden Schaumes während der Durchdringung zu schwimmen, kann dadurch verhindert werden, daß zuerst die Fasern aneinandergebunden werden, wenigstens in einem beträchtlichen Ausmaße mittels eines elastischen oder niehtelasti'schen Klebemittels, wie Casein, bzw. natürlicher oder künstlicher wäßriger Dispersionen von unvulkanisiiertem und vulkanisiertem Kautschuk . oder einem ähnlichen Stoff. Das genannte Klebemittel kann z. B. in der Weise Anwendung finden, daß die Fasermasse in dasselbe eingetaucht wird oder daß· das Klebemittel auf die Fasermasse gespritzt wird. Das Klebemittel bindet die Fasermasse vorübergehend zu einem Gefüge, welches hinreichend fest ist, um dem Emporgehobenwerden durch den aufsteigendem Schaum zu widerstehen. Es können auch mechanische Mittel benutzt werden, um das Aufstaigen der Fasermasse bzw. der einstweilen gebundenen Fasermasse zeitweilig zu verhindern. Beispielsweise kann man Drähte über das Gefäß in einer oder mehreren Höhen durch die Fasermasse gehen lassen, oder Nägel, Nadeln, Stifte od. dgl. können in 'die Fasertnasse von den Seiten des Gefäßes, in welchem die Schaumimprägnierung erfolgt, hineinragen. Solche Vor Sprünge müssen entfernt werden, bevor das fertige verstärkte Erzeugnis aus: dem Gefäß· herausgenommen werden kann; dia Drähte müssen für diesen Zweck abgeschnitten werden und die Teile, welche in. der Masse verbleiben, entweder herausgezogen oder, wenn der Draht genügend fein ist, in ihr gelassen werden.

Bei Ausübung der Erfindung wird die Schaumentwicklung vornehmlich in Übereinstimmung mit den Verfahren ausgeführt, die in den Patentschriften 846 462 und 833 415 mitgeteilt sind.

Erforderlichenfalls kann die Ausgangsdispersion des Kautschuks oder kautschukähnlichen Stoffes mit einem vorläufigen Schaum, beispielsweise durch Peitschen oder Schlagen, bedeckt werden. Dieser Schaum wird dann durch die nachfolgende Behandlung mit Unterdruck vergrößert und/oder ausgedehnt.

Künstliches oder natürliches Pferdehaar und Asbest mögen als Beispiel eines für die vorliegende Erfindung verwendbaren Materials genannt wenden. Doch können auch andere Stoffe allein oder in Mischung Anwendung finden.

Die verwendeten Dispersionen, können aus natürlichem (z. B. Kautschukmilch) oder künstlichem Kautschuk bestehen, und zwar entweder in ihrem ursprünglichen Zustand oder konserviert, konzentriert o«der vulkanisiert.

Ais· Beispiel kautschukähnlicher Stoffe, die in der ias Form einer Dispersion oder Lösung angewandt

werden können, sei das Reaktionsprodukt aus Äthylenchlo'rid und¹ Natri-unipolysulfid und d:as unentflammbare Polymerisationsprodukt des 2-Chlorbutadiens erwähnt. Die Dispersion oder Lösung das Kautschuks oder nach dieser Erfindung verwendeten kautschukähnlichen Stoffes kann auch einen oder mehrere der folgenden Zusätze enthalten: Vulkanisierungsmittel, Versteifer, Stabilisatoren, Beschleuniger, Weichmacher und/oder Füllmittel,

ίο wie man sie in der Kautschukindustrie verwandet. Das verstärkte Fasererzeugnis besitzt große Gleichmäßigkeit und eine bessere und 'dauerhaftere Federkraft, begleitet von einer sehr geringen Dichte, als ähnliche bisher bekannte Produkte aufwiesen,

t5 Das Verhältnis zwischen der Menge an Verstärkungsmaterial und Haar kann genau abgemessen werden, so daß ein. schwerer oder leichter Überzug je nach Belieben bequem, erhalten werden kann, wobei die Haarerzeugnisse den jeweiligen basonderen Bedürfnissen gemäß herzustellen sind'. Die Dicke des erhaltenen Überzuges kann auch in anderer Weise reguliert werden, z. B. durch beliebig häufiges Aufsteigen-und! Zusammensinkenlassen des Schaumes durch Abänderung der Viskosität der

*5 Kautschuk oder einen kautschukähnlichen Stoff enthaltenden Flüssigkeit, und besonders dann, wenn diese Flüssigkeit einen Versteifer enthält, durch Regulierung der Zeit, die zwischen der Durchdringung und. dem Zusammenfallen vergeht.

Beispiel ι

3 g Schweife!, ι g Pentamethylenpiperidindithio'-carbamat, ι ecm Ölsäure und 5 g Zinkoxyd werden mit 20 ecm Wasser zu einer Paste verrieben. Zu dieser Paste werden 135 ecm eines 75% Kautschuk enthaltenden, mit Seife stabilisierten Kautschukmilchkonzentrates gefügt und zu der Mischung dann 2,5 cm³ Ammoniakwasser von der Dichte 0,888 und 20 ecm Wasser.

250 g gekräuseltes Pferdehaar in Form eines losen Gefüges von nahezu gleichmäßiger Verteilung mit einem spezifischen Gewicht von 0,015 werden in eine Form von ungefähr 20 1 Fassungsvermögen eingebracht. Nägel, die von den Wänden des Gefäßes vorspringen, halten das Haar in seiner Stellung und verhindern, daß es während des nachfolgenden Aufschäumens .emporsteigt. Die Form wird dann geschlossen, bis auf eine kleine Öffnung im Deckel oder an einer anderen Stelle, durch welche 50101 g der oben beschriebenen Kautschukmischung eingeführt werden, zu der noch eine Lösung von 7 g Animoncarbonat und 14 g Ammoniumchlorid in 50' ecm Wasser und 14 ecm eines 40°/oigen Peroxydes gefügt sind; diese Mischung rinnt zum Boden des Gefäßes herab. i\lsdann wird der Druck innerhalb der Form auf 12 ecm Quecksilber bei Zimmer- oder etwas niedrigerer Temperatur erniedrigt. Sobald der entstehende Schaum durch die Masse des Haares emporgestiegen ist, wird in der Form wieder atmosphärischer Druck hergestellt, wobei der Schaum zusammenfällt. Nach ungefähr 15 bis 30 Minuten, wenn die Masse sich gesetzt hat, wird die Form geöffnet, die Masse durch Erwärmung auf 75'°' getrocknet und dann nach bekannten Methoden vulkanisiert, z. B. durch Erhitzen auf 105'⁰¹ an der Luft. Darauf werden die in die Masse des verstärkten Haares hineinragenden Nägel entfernt und die Masse aus der Form genommen.

Beispiel 2

Das Imprägnierungsverfahrein nach diesem Beispiel ist genau dasselbe wie in dem vorausgehenden Beispiel mit der alleinigen Ausnahme, daß eine Kautschukmischung ohne Ammoniumcarbonat, und Ammoniumchlorid zur Verwendung gelangt. Nachdem der Schaum zusammengefallen ist, wird die Form geöffnet, bevor noch die Erhärtung eintritt, und erforderlichenfalls nach dem Herausziehen der vorspringenden Nägal das überzogene Haar mit Hilfe von gabelähnilichen Werkzeugen aufgenommen und in ein größeres Gefäß gebracht, welches die für das Endprodukt erwünschte Form. hat. In diesem Gefäß wird die Masse etwas aufgelockert unter Verwendung von Gabeln oder anderen. Werkzeugen, wobei sia so verteilt wird, daß sie die ganze Form erfüllt. Das Erzeugnis wird dann getrocknet und vulkanisiert, wie in Beispiel 1 beschrieben ist. Nach diesem Beispiel wird ein leichteres Enderzeugnis mit der gerade gewünschten Form gewonnen.

Beispiel 3

Die im Beispiel 1 beschriebene Kautschukmischung (die das Ammoniumsalz enthält) wird in einer Menge, die etwa 250 g Trockensubstanz enthält, in das Haar enthaltende Gefäß eingeführt gerade so wie im Beispiel 1. Der Druck innerhalb der Form wird auf ungefähr 12 cm Quecksilber too erniedrigt, und der gebildete Schaum steigt durch die Haarmasse empor und sinkt bei dem angegebenen Verhältnis der Kautschukmischung sofort zusammen. Danach läßt man das Erzeugnis erhärten und behandelt es weiter, wie im Beispiel 1 beschrieben ist.

Das nach dieser Erfindung erhaltene verstärkte Haarproidukt ist besonders geeignet für Vermischung von Kautschuk oder kautschukähnlichem Stoff in Schwammform, um einen porösen. Schwammkörper herzustellen. Das verstärkte Haarproidukt, das erforderlichenfalls nach der Herstellung in eine bestimmte Form gebracht oder während der Herstellung schon, geformt ist, kann, mit dem Schwamm in irgendeiner Weise verbunden werden. Der Schwamm wird vornehmlich nach einer Methode hergestellt, bei der Reduktion des Druckes vorgenommen wird.

Man läßt den Schaum, der sich unter der Einwirkung des reduzierten Druckes entwickelt, aufsteigen und das verstärkte Fasergefüge durchdringen, wobei man, wenn notwendig, durch Drähte, Nägel, Nadeln, Bänder od.. dgl. das Aufsteigen verhindert, worauf man das Erzeugnis erhärten, läßt und, wenn erforderlich, in der bekannten Weise vulkanisiert.

Es wird vornehmlich nach dem Verfahren der Patentschrift 846 462 gearbeitet, um die verstärkte Faser in einen Schwamm einzubetten und so einen Schwammartikel zu, erzeugen; aber es können auch andere Herstellungswege beschriften wenden. Man kann nötigenfalls eine vorgeschäumte Dispersion des Kautschuks oder kautschukähnlichen Stoffes als Ausgangsmaterial für den Schwamm verwenden. Die verstärkte Faser kann vor Einbettung in die Schwammasse vulkanisiert werden. Wenn erforderlich, d. h. bei Herstellung von Platten und gewissen anderen Artikeln, kann die verstärkte Haarmasse, mag sie nun getrocknet und/oder vulkanisiert sein oder nicht, auseinandergerissen werden, bavor sie in die schwammige Masse eingebettet wird, um einen Schwammartikel zu erzeugen. Das Auseinanderreißen der verstärkten Masse kann nötigenfalls ausgeführt werden, während die Masse noch feucht und weich ist. Die Schwammartikel können

20" während ihrer Erzeugung durch Verwendung einer Form in den. gewünschten Abmessungen gewonnen werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verfahren zur Herstellung einer mit Kautschuk oder kautschukähnlichen Stoffen verstärkten Fasermasse, z. B. für Polsterzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum einer Dispersion von Kautschuk oder einem kautechukähnlichen 'Stoff gegebenenfalls mehrere Male über eine Fasermasse verbreitet wind, so daß er sie durchdringt, und daß der Schaum dann vor oder während der Erhärtung des Kautschuks oder kautschukähnlichen; Stoffes auf der Fasermasse zum Zusammenfallen gebracht wird, worauf diese gegebenenfalls mit Kautschuk oder einem, kautschukäbnlkäien Material in Schäumform verarbeitet und erhärtet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Disp ers ion zwecks S chaum- bildung einer Druckverminderung, z. B. einem unteratmo'Sphärisohen Druck, unterworfen und veranlaßt wird, in der Fasermasse aufzusteigen und sie zu durchdringen, wobei die Dispersion gegebenenfalls schon vorher in Schaum verwandelt werden kann.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum durch Steigerung des Druckes, z.B. durch völlige oder teilweise Wiederherstellung des normalen Atmosphärendruckes, zum Zusammenfallen gebracht wirdi.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine so· geringe Menge der Dispersion im Vergleich mit dem Volumen der mit Schaum zu durchdringenden Fasermasse Benutzung findet, daß der entstandene Schaum unbeständig wird und von selbst nach Durchdringung der Fasermasse zusammenfällt.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mechanischeMittel, wie Stifte, Drähte, Nägel und Nadeln, angewandt wenden, um ein Verrutschen und Verfilzen der Fasermasse zu verhindern, während 'sie von dem Schaum durchdrungen wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Fasermasse z. B. zu einem lockeren, sperrigen Gefügei mit Hilfe eines Klebemittels, wie Casein oder Kautschukmilch, vorläufig gebunden werden, bevor sie verstärkt werden.

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