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Praktisch nicht schwindende, kalt verformbare und kalt härtende, schnitzbare
Formmasse Für die Herstellung von geformten Gegenständen, z. B. Puppen oder anderen
Gegenständen für Dekorationszwecke oder Spielzeugen oder auch Kunstgegenständen,
sind auerordentlich viele verschiedene Formmassen bekannt.
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Zum Beispiel geht man von weichem Ton oder verformbaren Kunstharzen
aus, die nach dem Verformen weich bleiben oder erst durch Brennen bei hohen Temperaturen
eine Festigkeit annehmen, die ihren Transport und ihre Handhabung ermöglicht. Auf
der anderen Seite hat man schon Formmassen verwendet, die nach dem Verformen sehr
schnell fest und hart werden, z. B. gipshaltige Massen.
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Diese Massen weisen jedoch alle große Nachteile auf, die den Wert
der Formmassen und teils auch der daraus hergestellten Gegenstände stark herabsetzen.
So sind z. B. Formkörper aus Ton nur haltbar, wenn man sie bei hohen Temperaturen
brennt. Hierbei erleiden sie jedoch eine wesentliche Formveränderung durch Schrumpfen,
die zum Teil auch schon bei vorausgehendem Lufttrocknen eintritt und ,das Ineinanderpassen
einzelner Formteile sehr erschwert und zum Teil unmöglich macht. Auch sind diese
Formkörper, nachdem sie einmal gehärtet wurden, entweder gar nicht oder, wie es
bei gehärteten Kunstharzen der Fall ist, sehr schwer zu bearbeiten. Auch die andere
Gruppe von Formkörpern, insbesondere von Gips, weist wesentliche Nachteile auf.
Auch hier erfolgt beim Erhärten ein wesentliches Schrumpfen, das bis zu roo/o betragen
kann.
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Außerdem besitzen gehärtete Formkörper aus Gips eine sehr große Stoßempfindlichkeit,
so daß Figuren aus Gips leicht Stoßstellen aufweisen, die sie unansehnlich machen
und ihre Verwendbarkeit stark einschränken.
Man hat ferner schon
die Verwendung von Faserstoffmassen bei der Herstellung von Formkörpern vorgeschlagen;
insbesondere sei auf die Herstellung von Formkörpern aus Papiermache hingewiesen.
Die Verformung solcher Masse: ist begrenzt, da die Faserstoffmassen bei zu starker
Verformung zur Rißbildung Anlaß geben und bei zu hohem Gehalt an Faserstoffen die
Massen nicht genügend fest werden.
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Als Füllstoff für solche Formmassen sind die verschiedenartigsten
Mineralien und pulverförmigen Massen vorgeschlagen. Es ist unter anderem auch bekannt,
in solche Formmassen leichte poröse Stoffe, wie Kieselgur, einzubetten, jedoch wurden
dann immer verhältnismäßig grobe Gegenstände hergestellt, z. B. Bauplatten, oder
die Massen wiesen die Nachteile einer der obengenannten Gruppen auf.
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Es sind auch bereits Modelliermassen aus Papier, Getreidemehl, Zellkleister
und Zement bekannt. Die Massen müssen aber trocken und luftdicht verschlossen geliefert
werden und unmittelbar vor dem Gebrauch angemacht werden, während die Massen nach
vorliegender Anmeldung gebrauchsfertig angemacht geliefert werden können.
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Man hat ferner vorgeschlagen, wasserlösliche Cellulosederivate zusammen
mit wasserunlöslichen Cellulosederivaten zu plastischen Massen zu verarbeiten. Wasserlösliche
Cellulosederivate sind nach vorliegender Anmeldung nicht verarbeitbar, und die oben
geschilderten weiteren Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich mit den.
bekannten Massen nicht erzielen.
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Die vorliegende Erfindung basiert nun auf der Erkenntnis, daß man
bei richtiger Auswahl von Füllstoffen, Faserstoffmassen, Bindemittel und Härtungsmittel
zu Formmassen kommen kann, die wohl die Vorteile der einzelnen obengenannten Gruppen
von Formmassen aufweisen, jedoch nicht mit den Nachteilen dieser bekannten Formmassen
behaftet sind. Die Hauptvorzüge der Massen nach der Erfindung sind folgende. Die
neuen Massen weisen bei Erhärten eine außergewöhnlich geringe Schrumpfung auf, die
in der Größenordnung von nur etwa i bis 2% beträgt. Ferner können die Formmassen
nach dem Trocknen unmittelbar verwendet werden. Es ist nicht nötig, sie einem besonderen
Brennverfahren zu unterwerfen. Nach dem Erhärten sind sie gut transportierbar, also
hinreichend fest, sie zeigen eine geringe Stoßempfindlichkeit, unterscheiden sich
also in dieser Hinsicht außerordentlich vorteilhaft gegenüber gipshaltigen Massen.
Ihre Härte reicht, wie gesagt, zum Transport und zur Handhabung vollständig aus,
trotzdem sind die Formkörper noch bearbeitbar. Man kann z. B. mit dem Schnitzmesser
weiterverformen, was von besonderem Interesse für die Verwendung als Schaufensterdekorationsmassen
ist. Diese können also leicht mit Mustern, Beschriftungen und Verzierungen versehen
werden.
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Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der Formmassen ist ihre große
Nachgiebigkeit im verformten, aber noch nicht getrockneten Zustand. Sie ähneln.
in diesem Zustand dem Kautschuk. Die Formkörper können also ähnlich wie Kautschukformen
aus der Form herausgenommen werden, auch wenn sie Unterschneidungen aufweisen, da
die beim Herausnehmen zusammengedrückten. oder verbogenen Teile nach Aufhebung des
Druckes wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren.
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Eine große Schwierigkeit bei der Verformung von Formmassen bereitet
häufig das Herauslösen der Formkörper aus den Formen, so daß dieses häufig erst
nach vollständigem Erhärten vorgenommen werden kann und man vielfach mit Beschädigungen
rechnen muß. Gerade dieses ist eine der Hauptursachen für den verhältnismäßig großen
Ausschuß, mit dem man bei der Herstellung von geformten Gegenständen aus Gieß- oder
Preßmassen rechnet.
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Die Formkörper nach der Erfindung enthalten nun folgende Bestandteile,
alle Teile bezogen auf die Gesamtmasse (ioo Teile).
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i. Weiche poröse Stoffe, insbesondere Kieselgur oder Vermiculit. Man
kann aber auch M:agnes.iumoxyd, stark poröse Aschen oder andere poröse Stoffe, z.
B. Reismehl, verwenden. Die Menge dieser Bestandteile beträgt etwa 3o Teile. Man
kann in einzelnen Fällen bis auf 25 Teile heruntergehen. Als besonders vorteilhaft
hat sich ungereinigtes, lediglich gebranntes Kieselgur mit etwa 75 % Siliciumdioxyd
und 25% Nebenbestandteilen, vor allem Ton, ,erwiesen.
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2. Faserstoffmassen, insbesondere Papiermassen, Baumwolle, Seide,
Wolle, Kunstseide, Stapelfasern, Kunstharzfasern, Asbestfasern. Die Menge dieser
Bestandteile soll etwa 15 Teile betragen. In einzelnen Fällen, z. B. bei
sehr glatten. Kunststofffasern (Polyainidfasern), kann die Faserstoffmenge bis,
auf etwa 2o Teile erhöht werden. Man muß. dann gegebenenfalls dafür sorgen, daß
das Kieseldur oder ähnliche Massen besonders plastische sind und sie gegebenenfalls
noch mit etwas Ton verschneiden.
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3. Als Bindemittel werden Wasser- oder alkohollösliche Gellulosederivate,
insbesondere Methylcellulose oder andere Alky lderivate der Cellwlose, verwendet.
Die Menge dieses Bestandteiles soll etwa 8 biss 12 Teile, insbesondere etwa io Teile,
betragen.
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4. Als Mittel zum Erhärten dienen Harze oder lösliche, schwer trocknende
Lackmassen, insbesondere natürliche Harze, wie Kolophonium, Dammarharz, Kopale,
Guajakharz, Mastix. Auch die Menge dieser Bestandteile liegt zwischen. etwa B bis
12 Teilen, vorteilhaft bei etwa io Teilen.
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5. Wasser etwa 35 Teile.
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Alle diese Bestandteile können fertig gemischt werden und sind dann,
wenn man sie unter Verschluß hält, so daß kein Wasser entweichen kann, unbegrenzt
haltbar. Man kann aber auch die trockenen Bestandteile i bis 4 miteinander vermischen
und erst bei Verwendung die erforderliche Menge Wasser hinzufügen. Die Massen nach
der Erfindung können dann in beliebiger Weise verformt werden. Will man sie gießen
oder spritzen,
so ist es zweckmäßig, sie durch eirnen werteren Zusatz
von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, dünnflüssiger zu machen und beim Verformen
vorzutrocknen. Insbesondere beim Gießen von Platten muß dann zunächst auf den normalen
Wassergehalt von etwa 35 Teilen auf ioo Teile Gesamtmasse vorgearbeitet werden und
erst dann durch Stehen an der Luft getrocknet werden. Das Trocknen und Festwerden
der Massen erfolgt verhältnismäßig schnell, so daß ein langes Verbleiben der Formmassen
in den Formen nicht erforderlich ist.
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Wenn die Formkörper eine besondere Festigkeit vor allem gegen Wasser
aufweisen sollen, ist es manchmal vorteilhaft, die fertigen Formkörper zu härten.
Dies kann z. B. geschehen, indem man die Formkörper in der Kälte in verdünnte Alkalilauge
taucht, z. B. in 5°/aige Natronlauge. Nach dem Herausnehmen und Trocknen ist die
Oberfläche so hart geworden., daß ein Schnitzen nunmehr nicht oder nur schwer möglich
ist.
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Eine weitere Härtungsmöglichkeit ist ein Behandeln in der Wärme mit
Harzlösungen., z. B. mit Bakelitlösungen oder Lösungen anderer Kunstharze. Hierbei
wird durch Wärmebehandlung ein vollständiges Durchdringen der Formkörper mit der
Harzlösung erzielt. Man erkennt es daran, daß Luftbläschen entweichen. Nach dem
Herausnehmen aus der Harzlösung bringt man die aufgenommenen Harze in an sich bekannter
Weise in der Wärme zum Erhärten. Hierbei ist es zweckmäßig, die Temperatur nicht
über 25o° zu steigern. Meistens können jedoch wesentlich tiefere Temperaturen ausreichen.
Gegenüber der üblichen Herstellung von Formkörpern aus Kunstharzlösungen oder Kunstharzmassen
bietet .das neue Verfahren den Vorteil, daß die Verformung in der Kälte stattfinden
kann und nur ein kurzes Aushärten bei erhöhter Temperatur notwendig ist.
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Schließlich seien noch einige Verwendungszwecke der Massen nach der
Erfindung erwähnt. Wie erwähnt, sind die Massen für die Herstellung von Schaufensterdekorationen
aller Art, von Puppen und Figuren, von Spielzeuggegenständen u. dgl. geeignet. Eine
besonders günstige Form stellen Rohre, Platten und ähnliche Halbfabrikate dar, die
dann vom Verbraucher wunschgemäß verarbeitet werden, z. B. durch Schnitzen, Beschneiden,
Bohren, Bemalen, Beschreiben, Verzieren. u. dgl. Man kann die Massen auch als Modelliermassen,
Spachtelmassen oder Isoliermassen verwenden. Für den letztgenannten Zweck sind sie
infoilge ihrer schlechten Wärme- und Schalleitung besonders geeignet.
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Man kann die Massen nach der Erfindung ferner infolge ihrer Preiswürdigkeit
auch auf Verpakkungsmaterial, z. B. Dosen., Schachteln, Eierkästen u. dgl., verarbeiten.
Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß die Massen zu dünnen Schichten ausgewalzt
werden könnten. Auch kann man sie als Überzugsmassen z. B. für Glas verwenden. Wenn
man die Masse zu einer dünnen Folie auswalzt und diese um eine Glasflasche herumlegt;
.so erhält man beim Erhärten einen festhaftenden Überzug, der, wenn er beschriftet
ist, z. B. als Etikett dienen kann.