DE950601C - Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gummi-Textil-Materials - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gummi-Textil-Materials Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Gummi-Textil-Material sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Unter der Bezeichnung »Gummi« werden im nachfolgenden Text alle vulkanisierten, aus Kautschuk oder aus dem Kautschuk in den physikalischen und technischen Eigenschaften nahestehenden Produkte verstanden, also gleichermaßen vulkanisierte Natur- als auch Kunstprodukte, auch in Form ihrer Dispersionen. Sofern eine spezielle Benennung notwen.dib erscheint, wird im Text darauf hingewiesen. Das erfindungsgemäße Material zeigt eine Reihe von Verwendungsmöglichkeiten und eignet sich vor allem als Fußbodenbelag, wie beispielsweise zur Herstellung von Vorlegern, Teppichen und Matten. Ein Fußbodenbelag, insbesondere wenn er auf einem Hartholzfußboden verwendet wird, benötigt eine Unterlage, die dazu dient, den Halt des Teppichs auf dem Fußboden zu erhöhen und zu verhindern, daß der Fußbodenbelag sich verschiebt. Derartige Unterlagen weisen eine Anzahl von Nachteilen auf. So kann z. B. die Unterpl.age beim Beschreiten eine Verschiebung erleiden. Die Folge ist sodann ein seitliches Vorstehen der Unterlage über den Rand des Teppichs. Außerdem fällt der Staub, der sich in dem Fußbodenbelag ansanfrnelt, in .die poröse Unterschicht und durch dieselbe hindurch, so daß, wenn man den gesamten Staub entfernen will, man den Fußbodenbelag aufnehmen muß, um den Zugang zu der Unterlage zu haben. Erfindungsgemäß soll ein neuartiges Gummi-Textil-Material geschaffen werden, das eine einzige Einheit bildet und von den erwähnten Nachteilen frei ist.
• Dabei ist es das Ziel der Erfindung, einen Fußbodenbelag so auszubilden, daß der Gummi die Rückseite des Textilmaterials bedeckt und die Zwischenräume ausfüllt, ohne auf der Oberfläche des Textilmaterials sichtbar zu sein. Auch soll das Bedagmaterial eine gute Rutschfestigkeit l>esitzem, so daß sich der Belag während des Gebrauchs nicht verschieben kann.
• Der erfindungsgemäß ausgebildete Gummi- und TextilSCJhlehten enthaltende Belag muß ferner große Weichheit und hohe Polsterwirkung besitzen sowie hohe Elastizität aufweisen. Dabei ist anzustreben, daß das Material möglichst keine Hysteresis aufweist, also selbst nach langdauernder Druckbeanspruchung in seine ursprüngliche Form zurückgeht.
• Ein weiterer Zweck der Erfindung richtet sich darauf, ein Gulmmi-Texti@l-Matarial zu schaffen, das schall.dämpfe@nde Eigenschaften . hat und bei Verwendung von 2-Chlorbutadi:en-i, 3-Polymerisaten entflammu:ngssicher ist. Ferner soll der Fußbodenbelag gegebenenfalls eine plüsch- oder samtartige Beschaffenheit haben, wobei die Fasern fest auf der Grundlage haften, was für eine lange Haltbarkeit unerläßlich ist. Die Fasern auf -der Oberseite sollen dabei immer wieder ihre aufrechte Stellung einnehmen, so daß der Belag auch bei längerer Gebrauchszeit keinen Verschleiß aufweist und ein gutes Aussehen behält.
• Erfindungsgemäß werden diese und weitere vorteilhafte Eigenschaften eines Fußbodenbelags dadurch erzielt, da;ß man mit üblichen Vulkanisierzusätzen versehene Kautschukmilch oder eine Dispersion von synthetischem Kautschuk, vorzugsweise von 2-Chlorbutadien-i, 3-Polymerisaten, mit der Lösung eines Alkalisilicats, insbesondere eines Natriums-iIiicats, vermischt und durch Rühren unter gleichzeitiger Einführung eines gegebenenfalls unter Druck stehenden, gegenüber der Mischung inerten Gases, wie Stickoxydul, in Schaumform überführt, worauf der Schaum in noch flüssiger Form auf die Rückseite des Textilmaterials aufgebracht und hier einer Vulkanisierbehan.dlung unterworfen wird., Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich ausgeführt werden.
• Während die Menge von Natriumsilicat in weiten Grenzen schwanken kann, hat man festgestellt, daß man besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn der Anteil an Natriumsilicatlösung im wesentlichen 2,25 Volumprozent der Kautschukmilch beträgt. Man hat weiter festgestellt, daß, obgleich das Stiokoxydulgas unter Druck eingeführt werden kann, die Anwendung von hochtourigen Rührern vorzuziehen ist, weil ein Ersatz des Drucks durch Bewegung eine Vereinfachung sowohl des Verfahrens als auch der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ermöglicht. Während natürliche Kautschukmilch, wie auch ähnliche Dispersionen mit ausreichendem Erfolg für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können, "hat es sich °herausgestellt, daß synthetische Kautschukmilch, insbesondere von z-Chlorbuta-di:en-z, 3-Polymerisat, die bei weitem besten Ergebnisse liefert.
• Der Zusatz von Natriumsilicat macht eine Kühlung der Masse unnötig, da es ein Gerinnen verhindert und als Verzögerer bei der Vulkanisation wirkt. Man kann z. B. auch größere Mengen von Natriumsilicat, z. B. 2o Volumprozent, dieses Zusatzes verwenden, um eine besondere Kühlung unnötig zu machen. Jedoch liefern auch schon geringere Mengen, z. B. 2,25 Volumprozent, .dieselbe günstige Wirkung und haben ferner den Vorteil, eine noch größere Erhöhung des Volumens zu ermöglichen, als sie z. B. mit 2o Volumprozent des Reagens erzielt wurde. Dieses Ergebnis war auf Grund logischer Deduktion nicht zu erwarten.
• Die vorzugsweise verwendete Natriumsilicatlösung hat eine Dichte von .4i° Be und ein molekulares Verhältnis von Alkali zu Kieselisäure von r :3,22. Die Kautschulvmilch oder die entsprechenden Dispersionen, insbesondere solche von 2-Chlör-1>utadicn-r, 3-Polymerisaten, werden vorzugsweise bei einer Konzentration von etwa 5o% verwendet.
• Das Umrühren mit .hohen Drehzahlen kann entweder so ausgeführt werden, daß man einen einfachen Rührer verwendet und ihn während des Betriebes auf und ab bewegt, um so eine Bewegung aller Schichten und Tiefenlagen der Flüssigkeit zu erreichen, oder aber man benutzt einen sogenannten zusammengesetzten Rührer, der eine Anzahl von Schaufeln oder Flügeln auf einer Achswelle trägt. Eine Drehzahl von 5ooo Umdrehungen pro Minute hat sich als geeignet erwiesen. Zufriedenstellende Ergebnisse werden gleichfalls erzielt, wenn man eine hochtourige Rührbewegung mit der Anwendung von Druck verbindet. Dadurch kann eine noch größere Erhöhung des Volumens erreicht werden. Da jedoch-die Anwendung von Druck die Vorrichtung komplizierter macht, ist es eine Frage der Wirtschaftlichkeit, ob man es vorzieht, einen bestimmten Grad der Porosität dem Vorteil niedriger Kosten zu opfern, oder ob man mit dem höchsten Wirkungsgrad arbeitet, ohne die Kosten der Herstellung zu beachten.
• Der Schaum wird in noch flüssigem Zustande auf die Rückseite des Textilmaterials aufgegeben. Danach wird die ,Mischung vulkanisiert.
• Obgleich üblicherweise die Vulkanisation in einem Kessel ausgeführt werden kann, wurde festgestellt, daß die Anwendung von infraroter Strahlung vorzuziehen ist. Eine Bestrahlung von 15 bis 2o Minuten Dauer lieferte zufriedenstellende Ergebnisse. Soll eine Schicht von beträchtlicher Dicke, z. B. von 2,5 cm oder mehr, aufgebracht werden, so erwies es sich als ratsam, den Schaum in mehreren Verfahrensabschnitten herzustellen, aufzutragen und zu vulkanisieren.
• Man arbeitet dabei so, daß man zuerst eine Schaumschicht von etwa 6 mm Dicke aufträgt, diese etwa 13 !bis 20 Minuten erhitzt, dann eine weitere Schaumschicht etwa der gleichen Dicke darüber aufträgt und die nun aufgetragene .Schicht gleichfalls vulkanisiert. Diese Arbeitsgänge werden wiederholt, bis ein Produkt der erwünschten Dicke erzielt ist. Die durch dieses abschnittweise Verfahren erzeugte Schwammschicht zeigt keine Trennungsfugen. Sie bildet vielmehr ein vollkommen einheitliches Produkt, das dieselben ausgezeichneten Eigenschaften aufweist wie . der Schaumgummi, der in nur einem Arbeitsgang erzeugt wird. Für die Vulkanis-ation mit infraroter Strahlung wurden eine Spannung von i 15 V und Lampen von 375 W verwendet. Die Entfernung der Lampen von der Schichtoberfläche betrug etwa 40 cm. Es wurde festgestellt, daß eine weitere zufriedenstellende Ausführungsform der infraroten Erhitzung darin besteht, daß man zuerst eine Spannung von i io V für die Dauer von ungefähr 5 Minuten und danach io Minuten lang eine Spannung von 220 V anwendet.
• In einigen Fällen war die Zunahme des Volumens während des Schaurnbildungsvorgangs so groß, daß die Zellenwände die Neigung zeigten, zusammenzufallen. Um dies zu verhindern und um die Zellenwände zu verstärken, wurden 3 bis 5 Valümproze.nt *einer hochmolekularen a-Cellulose der Masse beigefügt. Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel einer Masse beschrieben, die sich als besonders günstig für die Herstellung von kombiniertem Gummi-Textil-Material gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erwiesen hat.
• Das Beisspiel bedeutet aber keine Beschränkung der Erfindung. Ausführungsbeispiel 5o%ige Dispersion von 2-Chlorbutadieni, 3-Polymerisat . . . . . :. . . . . . . . . . . . . 400,0 ccm Natriumsilicatlösung (41' Be) ........ 9,0 ccm Baumwollsaatöl mit niedriger Viskosität 8,0 ccm 25%ige Dispersion von Natriumsilicofluorid ............................ 9,2 ccm Die Bestandteile werden in der oben angegebenen Reihenfolge unter starkem Rühren mit einem zusammengesetzten Rührei zugegeben. Nach der Zugabe des vegetabilischen Öls mit niedriger Viskosität, also in vorliegendem Beispiel des Baumwollsaatöls, wird Stiekoxydul eingeführt. Die Mischung wird dadurch schaumförmig, und ihr Volumen nimmt um etwa 450% zu. Danach wird unter weiterem beständigem Umrühren das in etwa 5o ccm Weisser gelöste Natri@wmsilicofluorid zugegeben. Von dem auf diese Weise erhaltenen Schaum wird eine 6 mm dicke Schicht auf die Rückseite des Textilmaterials gegossen und diese Mischung etwa 15 Minuten lang mittels infrarotem Lichts vulkanisiert. Dabei können die - üblichen Vulkanisierungsmittel, z. B. Metallpolysulfide, benutzt werden. Darauf wird .eine weitere Schicht aufgetragen und die Vulkanisation für dieselbe Zeitspanne und unter denselben Bedingungen wie im ersten Arbeitsgang ausgeführt. Das damit erzielte Produkt hat eine Schaumgummiunterseite niedriger Dichte von feiner poröser Beschaffenheit und hoher Elastizität. Trennlinien sind nicht sichtbar.
• Die Mischung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, kann außerdem auch andere Zusatzbestandteile, wie z. B. Beschleuniger und Vulkanisiermittel, enthalten. Die Zusammensetzung der Kautschukmilch oder der Dispersionen und die Vulkanisationsbedingungen können ebenfalls so gewählt werden, daß das Endprodukt den gewünschten Härtegrad besitzt.
• Der Ausdruck »Textilmaterial« bezeichnet nicht ausschließlich gewebte Stoffe, sondern auch geflochtenes und filzartiges Material. Soll ein vollständig unbrennbares Material erzielt werden, so werden vorteilhaft verfilzte oder verwobene Glasfasern angewandt. Solch eine Zusammensetzung von Glasfasern und Schaumgummi kann mit zufriedenstellen-den Ergebnissen als Wärmeisoliermaterial verwendet werden.
• Einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäß hergestellten Gummischaums besteht darin, daß bei Verwendung von 2-Chlorbu:tad@ien-i, 3-Polymerisaten ein nicht entflammbares Produkt erzielt wird. Der Schaumgummi macht das Material auch schalldicht, was vor allem bei Teppichen und Portieren vorteilhaft ist.
• Da der Schaumgummi eine Einheit mit dem Textilmaterial bildet ünd, im Falle von Teppichen, die Fäden des Gewebes fest an -dem Schaumgummi haften, wird ein vorzüglich haltbarer Fußbodenbelag erzielt.
• Da die Zwischenräume des Textilmaterials mit Gummi gefüllt sind, kann der in dem Fußbodenbelag sich ansammelnde Staub nicht durchfallen, so daß ein Aufnehmen des Teppichs zwecks Reinigung nicht notwendig ist. Die Fäden an der Oberseite behalten auf Grund der Elastizität des Gummimaterials immer ihre aufrechte Stellung bei.
• Die mit dem erfindungsgemäßen Material ausgelegten Böden wirken beim Gehen nicht so ermüdend wie Böden mit dem üblichen Belag. Dies beruht auf der ausgezeichneten Polsterwirkung und der Elastizität des Schaumgummis. Einzelne Teile können sieh nicht verschieben, was einen weiteren Vorteil des .gemäß der Erfindung hergestellten Produktes darstellt. Möbelstücke hinterlassen gewöhnlich tiefe und bleibende Eindrücke auf dem Fußbodenbelag. Diese Eindrücke bleiben und beeinträchtigen das Aussehen eines Teppichs, wenn das Möbelistück auf die Seite gerückt wird. Sie haben jedoch keine bleibende Wirkung auf einen gemäß der Erfindung gestalteben Teppich ohne Rücksicht auf das Gewicht des Möbelstücks. Der Gummi hat eine solch hofgradige Elastizität, daß der Teppich sein ursprüngliches Aussehen kurze Zeit, nachdem die Eindrücke gemacht wurden, wieder annimmt.
• Wenn ein Teppich üblicher Fertigung auf passende Größe zugeschnitten wird, müssen seine Kanten mit einem Band eingefaßt werden, um ein Aws.fasern zu verhindern. Das erfindungsgemäß hergestellte Material benötigt keine solche Behandlung der Kanten, da die Fasern einschließlich der Haare fest in der Gummischicht eingebettet sind. Das Gummimaterial ist weiterhin äußerst biegsam, so daß es zu Lagerungs-, Verschiffungs-und ähnlichen Zwecken aufgerollt werden kann.
• In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
• Fig. i ist eine Draufsicht auf einen Stoff, der in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird; Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. i, der den Aufbau des fertigen Produktes zeigt; Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Teppichbelag, der aus drei Streifen besteht; Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3. In der Zeichnung bedeutet das Bezugszeichen io den Kettfaden'des Gewebes und das Bezugszeichen i i die Schußfäden. In Fig. 2 kann man die Haarfasern i2 sehen, die von dem Gewebe ausgehen. Eine Schicht 13 aus Schaumgummi ist auf der Rückseite des Gewebes aufgetragen, und man kann ohne weiteres feststellen, daß der Schaumgummi in die Zwiisdhenräurne des Gewebes eingedrungen ist und damit die Haare fest mit dem Gewebe verbindet. Der Schaumgummi hat eine große Anzahl von gleichmäßig verteilten, einzelnen Zellen 14. Fig. 3 zeigt einen Teppich 15, der sich aus drei Streifen 16, 17, 1ß zusammensetzt. Die Streifen sind mit Nähten ig und 2o zusammengenäht. Eine Schaumgummischicht 2 1 wurde auf das zusammengesetzte Teppichmaterial aufgetragen. Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß dieser Schaumgummi nicht nur in die Zwischenräume des Gewebes eindringt, sondern auch in die Zwischenräume der Nähte ig und 2o und dadurch die Streifen miteinander fest verbindet und sie zu einer Einheit macht. Die Haarschicht 22 des Teppichmaterials 15 zeigt keine Unregelmäßigkeiten und keinen Abstand über den Nähten ig und 2o, so daß dieser Teppich das Aussehen eines einzigen Stückes hat.
• Das erfindungsgemäß hergestellte Material läßt sich für viele Zwecke verwenden. Es wurde bereits mit zufriedenstellenden Ergebnissen für Läufer, Teppiche, Fußbodenmatten, Vorhänge, Portieren, Stuhlbezüge und Polstermaterial verwendest und läßt noch zahlreiche weitere Anwendungsfarmen und Verbesserungen zu.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gummi-Texti-l-Materials, dadurch gekennzeichnet, daß mit üblichen Vulkanisierzusätzen versehene Kautschukmilch oder eine Dispersion eines synthetischen kautschukartigen Stoffes, vorzugsweise von 2-Chlorbutadien-i, 3-Polymerisaten, mit der Lösung eines Alkali-Sidicats, insbesondere eines Natriums.i,l,i,cats, gemischt und durch Rühren in Verbindung mit der Einführung eines gegebenenfalls unter Druck stehenden, gegenüber der Mischung inerten Gases, wie Stickoxydul, in Schaumform übergeführt wird, worauf der Schaum in noch flüssiger Form auf die Rückseite des Textilmaterials aufgebracht und hier einer Vulkanisierbehandlung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß 3 bis 5 % einer hochmolekularen a-Cellulose vor dem Schau@migschlagen mit der Kautschukmilch oder der Dispersion des synthetischen Kauts-chutks vermischt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisation durch Erhitzen mittels infraroter Strahlung erfolgt.
4. 4. Verfahren nacJh- den Ansprüchen x bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaumgummisch.ichten nacheinander auf das Textilmaterial aufg4etragen werden, wobei nach dem Auftragen jeder Schicht eine Vulkanisation des Schaumgummis stattfindet.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es auf Textilmaterial aus einer Anzahl von Streifen angewendet wird, die Kante an Kante angeordnet sind.