DE901707C - Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Kautschukschwamm - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von KautschukschwammInfo
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Description
- Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Kautschukschwamm Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Kautschukschwamm. Dieser wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man Kautschukmilch mit verschiedenen Stoffen, wie Schwefel, Alterungsschutzmitteln, Beschleunigern und Seifen, vermischt und diese Mischung verschäumt, worauf Zusatzmittel, wie z. B. eine Dispersion von Zinkoxyd, und Gelatiniermittel, wie z. B. eine Dispersion von kieselfluorwasserstoffsaurem Natrium oder Kalium, zugesetzt werden. Nachdem die Gelatinierung des Schaumes erfolgt ist, wird er vulkanisiert, gewaschen und getrocknet. Das Waschen des Schwammes mit Wasser nach der Vulkanisation erhöht den Wert des Schwammes bei der Verwendung für Matratzen und Kissen, da der gewaschene Schwamm einen besseren Geruch hat und an Stelle von gelber oder grauer Färbung eine weiße Farbe aufweist.
- Ausschlaggebend für die industrielle Verwertbarkeit des so erhaltenen Kautschukschwammes sind seine physikalischen Eigenschaften. Eine wichtige Eigenschaft des Schwammes ist seine Fähigkeit, möglichst lange seine ursprüngliche Form und Gestalt beizubehalten, nachdem er unter den üblichen Benutzungsbedingungen beim Schlafen oder Sitzen oft zusammengedrückt worden ist. Diese Eigenschaft wird gemessen durch die Größe des Widerstandes gegen bleibende Formänderung. Eine andere wichtige Eigenschaft des Schwammes ist seine Fähigkeit, nach dem Zusammendrücken rasch wieder seine ursprüngliche Gestalt anzunehmen. Diese Eigenschaft gibt ein Maß für die Schnellkraft des Schwammes. Schließlich ist es wichtig, zu verhindern, daß der Schwamm infolge geringer Zugfestigkeit und mangelnder Streckbarkeit zerrissen wird.
- Es wurde nun gefunden, daß diese verschiedenen physikalischen Eigenschaften des Schwammes sehr verbessert werden, wenn der vulkanisierte Schwamm mit Wasser behandelt wird, das ein Oxyd, Hydroxyd oder Salz der Erdalkalimetalle Barium, Strontium, Calcium, Magnesium oder Beryllium enthält.
- Es hat sich gezeigt, daß die Oxyde, Hydroxyde und Salze der Alkahmetalle Natrium und Kalium nicht in der gleichen Weise verwendet werden können.
- Die Behandlung erfolgt derart, daß der Schwamm mit Wasser gewaschen wird, das die Behandlungsmittel einzeln oder in Mischung miteinander enthält, worauf der Überschuß des Behandlungsmittels aus dem Schwamm ausgepreßt und dieser in gewöhnlicher Weise getrocknet wird. Die Behandlung kann auch durch Imprägnieren des Schwammes mit einer wäßrigen Dispersion des Behandlungsmittels und/oder mit einem Schlamm, der das Behandlungsmittel enthält, erfolgen, worauf die überschüssige Flüssigkeit abgepreßt, ein leichtes Waschen mit Wasser vorgenommen und der Überschuß des Wassers wieder abgepreßt wird. Dann kann das Trocknen in gewöhnlicher Weise erfolgen.
- Bei dem kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Kautschukschwamm wird der Schwamm nach dem Vulkanisieren durch eine Reihe von Quetschwalzen geführt. Zwischen diesen Walzen sind Sprühdüsen angeordnet, um zerstäubtes Wasser auf die Oberfläche des Schwammes zu leiten. Der Schwamm absorbiert das Wasser, und dieses wird wieder aus dem Schwamm entfernt, wenn er durch die Quetschwalzen hindurchgeht, die den größten Teil des Wassers aus dem Schlamm auspressen. Der Waschvorgang ist beendet, wenn der Schwamm diesen Kreislauf mehrere Male durchschritten hat. Das Behandlungsmittel nach der Erfindung kann dem Wasser zugesetzt werden, das in einer oder mehreren der Sprühdüsen zerstäubt wird. Die Behandlung des Schwammes mit Wasser, welches das Behandlungsmittel enthält, kann durch eine nachfolgende Behandlung mit reinem Wasser ergänzt werden.
- Gemäß einer abgeänderten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung kann der Schwamm durch Wasser hindurchgeleitet werden, welches das Behandlungsmittel enthält und in das die Quetschrollen eingetaucht sind. Der Schwamm geht dann durch eine Reihe weiterer Walzen, und/oder es wird eine zusätzliche Wasserwaschung vorgenommen, bevor der Schwamm endgültig getrocknet wird.
- Als Behandlungsmittel werden vorzugsweise Calciumhydroxyd, Bariumhydroxyd, Calciumoxyd, Bariumoxyd, Calciumchlorid, Bariumchlorid, Strontiuinhydroxyd, Strontiumoxyd und Strontiumchlorid verwendet. Als Träger dieser Behandlungsmittel wird Wasser verwendet, wobei das Wasser das Behandlungsmittel vorzugsweise in einer Menge von o,o5 bis 25 Gewichtsprozent enthält. Es wurde gefunden, daß die Menge des Behandlungsmittels, die in dem Schwamm zurückbleibt, nachdem er gepreßt und getrocknet ist, weniger als 0,05 % des Gewichts des Schwammes beträgt.
- Als Ausgangsmaterial wird Kautschukmilch aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk verwendet, und zwar vorzugsweise aus solchem künstlichen Kautschuk, der durch Polymerisation eines konjugierten Dienkohlenwasserstoffes, z. B. i, 3-Butadien, erhalten wird, und insbesondere aus Mischpolymerisaten von konjugierten Dienkohlenwasserstoffen, z. B. i, 3-Butadien, mit anderen mischpolymerisierbaren Monomeren, z. B. Styrol. Vorzugsweise wird ein künstlicher Kautschuk verwendet, der ein kautschukartiges Mischpolymerisat aus einer Mischung von 75 bis 85°/o i, 3-Butadien mit 25 bis 15 % Styrol ist.
- Die Beispiele veranschaulichen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung.
- Die in diesem und den Beispielen verwendete Mischung zur Herstellung von Kautschukschwamm hat die folgende Zusammensetzung:
Beispiel i (Kontrollversuch. Kautschukmilch aus künst- lichem Kautschuk. . . . . . . . . ioo Gewichtsteile Schwefel........-........... 2,25 - Mit Paraffin überzogenes Zink- salz von Mercaptobenzthiazol i,5o - Zink-Diäthyldithiocarbamat .. 0,50 - sym.-Di-ß-naphthyl-p-phenylen- diamin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i,oo - Kaliumoleat . . . . . . . . . . . . . . . . o,6o - Kaliumricinoleat . .. . . . . . . . . . o,go - - Die oben beschriebene Mischung wird in einen Behälter gegossen und durch Einschlagen von Luft mit einer Drahtrute zum Schäumen gebracht, bis die gewünschte Schaumdichtigkeit erreicht ist. Nun werden die Zusatzmittel zugesetzt. 3 Gewichtsteile Zinkoxyd werden in Form einer 5oo/oigen wäßrigen Dispersion zugesetzt und i Minute lang gerührt. Hierauf werden i,4o Gewichtsteile kieselfluorwasserstoffsaures Natrium in Form einer 2oo/oigen wäßrigen Dispersion zugesetzt und i Minute lang gerührt. Der Schaum wird dann in eine Aluminiumschale gegossen. Der Schaum gelatiniert nach 5 Minuten, und der gelatinierte Schaum wird i2 Minuten lang bei einem Dampfdruck von 405 kg/cm2 vulkanisiert. Der Kautschukschwamm wird dann mit Wasser, das auf 4g° erhitzt ist, gründlich gewaschen, durch eine Doppelwalze gequetscht und 21/4 Stunden in trockener Luft bei 1o4° getrocknet. Der getrocknete Schwamm wird dann bei Zimmertemperatur (22°) 24 Stunden abkühlen gelassen. Beispiel 2 Der Schwamm nach Beispiel i wird mit einem 5°;'aigen Bariumhydroxydschlamm mit einem PH-Wert von 13,5 gewaschen und dann in der gewöhnlichen Weise mit Wasser gewaschen. Der Schwamm wird dann in der gleichen Weise wie im Beispiel i getrocknet. Beispiel 3 Der Schwamm nach Beispiel i wird in einem 5°/oigen Calciumhydroxydschlamm mit einem pH-Wert von 12,6 gewaschen, dann mit Wasser gewaschen und in der im Beispiel i beschriebenen Weise getrocknet. Beispiel 4 Der Schwamm nach Beispiel i wird mit einer 5°/oigen Calciumchloridlösung mit einem pH-Wert von 11,75 gewaschen, darauf mit Wasser gewaschen und in der im Beispiel i beschriebenen Weise getrocknet. Beispiel 5 Der Schwamm nach Beispiel i wird in einer gesättigten Lösung von Calciumhydroxyd (o,185 Gewichtsteile Calciumhydroxyd auf ioo Gewichtsteile Wasser) gewaschen. Der Schwamm wird in dergleichen Weise wie im Beispiel i getrocknet.
- Beispiel 6 Der Schwamm nach Beispiel s wird in einem 5°;'Qigen Schlamm von Calciumoxyd gewaschen, darauf mit Wasser gewaschen und in der gleichen Weise wie im Beispiel i getrocknet.
- Die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des nach den Beispielen 2 bis 6 behandelten Schwammes im Vergleich zu den physikalischen Eigenschaften des nach Beispiel i hergestellten Schwammes ergibt sich aus der nachstehenden Tabelle.
Tabelle i Verbleibende Ursprüngliche Verbesserung Streckbarkeit Verbesserung Widerstand Streckbarkeit gegenüber dem nach einer Alterung gegenüber dem gegen bleibende Kontrollversuch von 22 Stunden Kontrollversuch Formänderung bei ioo° in 0/0 in °/o in °/o in °/o in °/o Beispiel i ......... 320 - 45,3 - go,o (Kontrollversuch) Beispiel ? ......... 370 15,6 64,8 43,0 95,2 Ba(O H)2 Beispiel 3......... 38o 18,7 65,8 44,0 93,2 Ca(OH)2 Beispiel 4......... 405 26,6 56,1 24,0 gi,2 CaC12 Beispiel 5 . . . . . . . . 350 9,4 62,1 37,0 94,0 Ca(OH)2 Beispiel 6 . . . . . . . . . 365 14,0 60,3 33,0 9i,8 Ca0 Tabelle 2 Verbleibende Zugfestigkeit Verbesserung Ursprüngliche nach einer Alterung gegenüber dem Zugfestigkeit von 22 Stunden Kontrollversuch Schnellkraft Geruch bei ioo° in kg/cm2 in °/o in °/o Beispiel i ......... 1,786 58,2 - gut gut (Kontrollversuch) Beispiel 2 . . . ... . . . i,8oo 79,2 36,o sehr gut sehr gut Ba(OH)2 Beispiel 3 . . . . . . . . 1,835 84,0 44,5 sehr gut sehr gut Ca(OH)2 Beispiel 4 . . . . . . .. 2,074 74,2 27,6 sehr gut sehr gut CaCl2 Beispiel 5 . ... . . . . 1,842 73,0 25,5 sehr gut sehr gut Ca(OH)2 Beispiel 6 ......... 1,849 65,o 1117 sehr gut sehr gut Ca0 - Die Eigenschaft des Widerstandes gegen bleibende Formänderung wird dadurch bestimmt, daß man ein Stück des Schwammes zwischen zwei parallele Platten bringt, den Schwamm auf 50% seiner normalen Dicke zusammenpreßt und ihn in dieser Stellung während 22 Stunden bei 7o0 hält. Der Schwamm wird dann freigegeben und 30 Minuten lang bei Zimmertemperatur stehengelassen. Der in Prozent ausgedrückte Widerstand gegen bleibende Formänderung wird nach der Formel berechnet: Dicke des Schwammes nach demZusammendrücken 100-Dickedes Schwammes vor dem Zusammendrücken Je größer der Widerstand gegen bleibende Formänderung ist, desto wertvoller ist der Schwamm für technische Zwecke.
- Die Zugfestigkeit und die Streckbarkeit des Schwammes werden durch hantelförmige Schnittproben mit einem Reißquerschnitt von etwa g cm2 bestimmt. Die zum Zerreißen der Schnittprobe erforderliche Zugkraft wird in kg/cm2 des ursprünglichen Querschnitts berechnet. Die Streckbarkeit wird bei demselben Versuch bestimmt, indem man die Strecke mißt, um die der Schwamm gestreckt werden kann, bevor er zerreißt. Die Streckbarkeit wird in Prozent der ursprünglichen Abmessung angegeben. Wenn beispielsweise ein Schwamm eine Streckbarkeit von ioo °/o hat, so bedeutet das, daß ein Schwammstück von 25 mm Länge auf 5o mm gestreckt werden kann, bevor es zerreißt. Je größer die Zugfestigkeit und die Streckbarkeit des Schwammes sind, um so größer ist der Wert des Schwammes. Wenn ein Schwamm als Sitzkissen verwendet werden soll und wenn die Zugfestigkeit und die Streckbarkeit nicht genügend groß sind, kann ein Reißen des Schwammes längs der Kanten erfolgen. Dadurch wird die Lebensdauer des Kissens sehr stark vermindert. Ebenso sind die nach dem Altern verbleibende Zugfestigkeit und die nach dem Altern verbleibende Streckbarkeit wichtige Eigenschaften des Schwammes. Wenn derselbe Schwamm als Sitzkissen verwendet werden soll und wenn nach einem bestimmten Zeitraum seine Zugfestigkeit und seine Streckbarken durch normales Altern weitgehend abnehmen, kann ein Reißen des Schwammes eintreten, und die Lebensdauer des Kissens ist begrenzt.
- Die in den Beispielen verwendete beschleunigte Alterung besteht darin, daß ein Probestück in einem Kreislauf trockener Luft während 22 Stunden bei ioo° gealtert wird.
- Die Schnellkraft des Schwammes wird bestimmt, indem man eine frisch ausgeschnittene Ecke des Schwammes zweimal vollkommen herumdreht und in dieser Stellung während 2o Sekunden zwischen zwei Fingern festhält, worauf man den Schwamm in seine ursprüngliche Stellung zurückschnellen läßt. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Schwamm in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt, ist ein Maß für seine Schnellkraft.
- Der Geruch des Schwammes wird dadurch bestimmt, daß man unmittelbar nach dem Trocknen ein Stück des Schwammes abschneidet und dieses Stück durch mindestens fünf Personen mit dem Schwamm des Kontrollversuchs vergleichen läßt.
- Die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Schwammes ist sehr erheblich. Die ursprüngliche Zugfestigkeit und die ursprüngliche Streckbarkeit sind verbessert. Die Schnellkraft und der Geruch sind besser als beim Kontrollversuch, und auch die physikalischen Eigenschaften nach dem Altern sind gegenüber dem Kontrollversuch verbessert.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Kautschukschwamm, der durch Verschäumen von Kautschukmilch hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwamm mit Wasser behandelt wird, das ein Oxyd, Hydroxyd oder Salz der Erdalkalimetalle Barium, Strontium, Calcium, Magnesium oder Beryllium, beispielsweise Calciumhydroxyd, Bariumhydroxyd, Calciumoxyd, Bariumoxyd oder Calciumchlorid, einzeln oder in Mischung miteinander; enthält, worauf der Überschuß des Behandlungsmittels entfernt und der behandelte Schwamm getrocknet wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser das Behandlungsmittel in einer Menge zwischen 0,05 bis 25 Gewichtsprozent enthält.
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| GB (1) | GB707004A (de) |
-
1951
- 1951-09-27 FR FR1056810D patent/FR1056810A/fr not_active Expired
- 1951-10-03 GB GB23016/51A patent/GB707004A/en not_active Expired
- 1951-11-28 DE DEW7299A patent/DE901707C/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB707004A (en) | 1954-04-07 |
| FR1056810A (fr) | 1954-03-03 |
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