DE963313C - Faserabweisende Walzenbezuege und Laufriemchen fuer Spinnereimaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 76c GRUPPE 1205 INTERNAT. KLASSE D02d

D15448 να /roe

Joseph Rockoff, Dayton, Ohio (V. St. A.)

ist als Erfinder genannt worden

The Dayton Rubber Company, Dayton, Ohio (V. St. A.)

Faserabweisende Walzenbezüge und Laufriemchen für Spinnereimaschinen

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 9. Juli 1953 an Patentanmeldung bekamitgemacht am 15. November 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 18. April 1957

Die Priorität der Anmeldungen in den V. St. v. Amerika vom 19. Juli und 13. Dezember 1952

ist in Anspruch, genommen

Die Erfindung bezieht sich auf faserabweisende Walzenbezüge und Laufriemchen für Spinnereimaschinen.

Die üblichen Walzen bei Streckwerken an Spinnereimaschinen bestehen aus einem Metallkern und einem hülsenartigen Mantel, der als Walzenbezug bezeichnet wird. Dieser Bezug kann aus Leder, Korkmassen, Kunststoff oder bestimmten Arten von Kautschukmassen hergestellt sein. Die ίο bekannten Walzenbezüge, insbesondere solche aus Kunststoffen oder Kautschukmassen, zeigen häufig, insbesondere bei 'mit hohen Verzügen arbeitenden Streckwerken und bei der Verarbeitung synthetischer Fasern, daß sie keine ausreichenden faserabweisenden Eigenschaften besitzen, so daß es zur Bildung der gefürchteten »Walzenwickel« oder von Faserbär ten (eyebrows = Augenbrauen) zwischen den Walzen und den Reinigungsorganeu kommt. Bezüge aus Leder und Pergament, die im allgemeinen weniger zum Wickeln neigen, haben nur

eine geringe Lebensdauer und müssen demzufolge in kurzen Zeiträumen erneuert werden.

Eine gewisse Verbesserung der Kautschukbezüge ist durch die Verwendung von bestimmten Arten von synthetischem Kautschuk erzielt worden. Aber auch solche Bezüge genügen nicht allen Ansprüchen, da bei ihnen eine Wickelneigung besteht. Die bekannten Walzenbezüge aus synthetischem Kautschuk besitzen nicht die Fähigkeit, kurze ίο Fasern oder Faserflug zu der Putzwalze zu tragen, um sie richtig zu sammeln. Die kurzen Fasern sammeln sich zwischen dem Belag und der Putzwalze und hängen über die Walze herunter, was auch als »Augenbrauenbildung« (eyebrowing) bezeichnet wird'. Da die Größe der Faserbärte (»Augenbrauen«) im Verlauf der Zeit mehr und mehr zunimmt, können diese das. Garn berühren und büschelweise in das Garn hineingezogen werden, dessen Qualität dadurch verschlechtert wird. Es ist bekannt, bei der Herstellung von Warenbezügen aus. synthetischem Kautschuk diesem pflanzliche Proteine, wie sie z. B. aus Sojabohnen und Weizen gewonnen werden, beizumischen, um das elektrokinetisch© Potential auf der Oberfläche herabzusetzen. Aus den Proteinen wird zunächst ein wasserlösliches, wasseirionisderbaires Abbauprodukt erzeugt, dös sich in dem synthetischen Kautschuk sehr fein dispergieren läßt. Die Proteine werden damit praktisch ein Teil der Kautschukmischung. Der Erfindung- liegt dfiie Aufgabe zugrunde, Walzenbezüge bzw. Laufriemchen für Spinnereimaschinen zu schaffen, die neben einer guten Haltbarkeit vor allem ausreichende faserabweisende Eigenschaften besitzen.

Die Erfindung besteht darin, daß Walzenbezügen und Laufriemchen aus einem vulkanisierten, ölfesten, synthetischen, kautschukartigen Material, z. B. einem Butadienacrylnitrilmischpolymerisat, gemahlene Erdnuß- und Ibzw. oder Mandelschalen einverleibt sind. Durch die Einverleibung solcher faseriger Schalenteilchen werden die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Oberfläche des synthetischen Gummiwerkstoffes derart beeinflußt, daß die damit hergestellten Walzenbezüge bzw. Laufriemchen genügend faserabweisend werden, um der Bildung von Wickeln und Faserbäirten auf den, Walzenbezügem entgegenzuwirken. Es hat sich jedoch gezeigt, daß selbst solche Schalenteilchen enthaltende Massen ihre günstigen faserabweisendlen Eigenschaften mit der Zeit verlieren, so daß sie entweder wieder geschliffen oder ersetzt werden müssen.

Es ist jedoch gefunden worden, daß die Dauerhaftigkeit der günstigen faserabweisenden Eigenschäften dadurch verbessert werden kann, daß der Nußschalen enthaltenden Überzugsmasse auch noch Polyvinylalkohol beigemischt wird.

Durch die Beimischung von gemahlenen Schalen und Polyvinylalkohol zu der Überzugsmasse aus Kunstgummi, deren Grundlage in bekannter Weise ein ölfestes synthetisches kautschukartiges Material ist, wird ein »Wickeln« während der Lebensdauer des Überzuges im wesentlichen ausgeschaltet.

Außerdem suchen diese Überzüge den Faserflug in das Garn einzuarbeiten, so daß auf diese Weise ein Abfall ausgeschaltet wird, der sonst auftritt. Polyvinylalkohol wird gewöhnlich als festes Material verwendet. Er wird der Überzugsmasse als körniges Material oder Pulver durch Walzen oder auf andere Weise zusammen mit den gemahlenen Schalen und anderen gewöhnlich benuteten Zusätzen beigemischt. Die sich ergebende zusammengesetzte· Mischung wird dann in eine Rohrform ausgestoßen oder ausgespritzt, auf einen Kern gebracht, in ein Tuch eingeschlagen und vulkanisiert. Nach dem Vulkanisieren wird die Tuchumhüllung entfernt und das erhaltene Rohr auf die gewünschte Abmessung geschliffen. Es wird dann auf die gewünschten Längen zerschnitten, um Überzüge oder Walzenhüllen zu bilden, und diese werden dann auf dem Kern oder Walzenkörper aufgezogen und befestigt. Es kann noch ein weiteres Schleifen stattfinden, bevor der Überzug in Betrieb genommen wird.

Eine bevorzugte Art von synthetischem Kautschuk, welchem dieses Material einverleibt wird, ist ein ölfestes Mischpolymerisat der Butadienacrylsäurenitrilart, das allgemein als Buna-N, Perbunan, GR-A oder unter anderer Bezeichnung im Handel bekannt ist. Obwohl die Butadienacrylsäurenitrilmischpolymerisate bevorzugt werden, können auch andere ölfeste Arten von synthetischem Kautschuk, wie z. B. Polyhaloprene (Polychloropren bzw. Poly-2-chlorbutadien) od. dgl., benutzt werden. Es ist bekannt, daß der hier genannte Polyvinylalkohol ein Produkt ist, das durch Hydrolyse von Polyvinylacetat erhalten wird. Die sich ergebende Verbindung besitzt die Form eines festen Gels, das sich in seinen physikalischen Eigenschaften in Abhängigkeit von dem Grad der Hydrolyse ändert, welcher das Acetat unterworfen worden ist. Die verschiedenen üblichen Arten von Polyvinylalkohol, dievoniteilweiisehydrolysiertenbis zu im wesentlichen vollständig hydrolysierten Arten reichen, haben sich in der Masse gemäß der Erfindung als zufriedenstellend erwiesen. Die benutzten Nußschalen müssen ein weiches poröses und faserförmiges Gefüge haben; die bekanntesten Beispiele dafür sind die Schalen von Erdnüssen und Mandeln. Die Anteile der diesbezüglichen Materialien;, die benutzt werden, können, sind, wie gefunden wurde, ganz verschieden, und tatsächlich werden schon merkliche Verbesserungen bei Zusatz von kleinen Mengen der beiden vorgenannten Materialien erzielt. Die untere Grenze, bei der noch eine wahrnehmbare Verbesserung eintritt, liegt bei je 1%. Die obere Grenze der Anteile ist nicht kritisch, obwohl es aus praktischen Gründen unerwünscht ist, wenn der Gesamtanteil an Schalenteilen und Polyvinylalkohol größer ist als das Doppelte des Gewichtes des Kautschuks. Ein bevorzugter Bereich der Anteile ist: 10 bis 100 Gewichtsteile Polyvinylalkohol auf je 100 Gewichtsteile synthetischen Kautschuk und 10 bis 100 Gewichtsteile gemahlenes Schaienmaterial auf je 100 Gewichtsteile synthetischen Kautschuk.

Be'i Polyvinylalkohol ist 'die Teilchengröße nicht kritisch, es sollten jedoch Teilchen von großem Jurchmesser vermieden werden, um ein gleichförmiges Mischen zu gewährleisten. Vorzugsweise werden Teilchen in einer Größe gewählt, die durch ein 60-Maschen-Sieb hindurchgehen. Bei gemahlenem Nußschalenmaterial liegt dfeTeilchengröße im allgemeinen vorzugsweise in einem solchen Bereich, daß sie durch ein Sieb von ungefähr 20 bis 6o Maschen hindurchgehen, aber hier ist ebenfalls der Grenzfaktor hinsichtlich der Größe derjenige, welcher eine gleichförmige Mischung auf den Mischwalzen gestattet.

Eine Ausführungsform eines Überzuges gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. ι zeigt in Ansicht, teilweise im Schnitt, eine seitengeführte Oberwalze (Festroller) mit zwei mit dem Kern fest verbundenen Walzenbezügen; ao Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil des Querschnittes durch den Überzug, der in Fig. 1 dargestellt ist.

In der Zeichnung ist der Kern mit 10 bezeichnet, 'und auf jeder Seite des Kernes ist ein Walzenüberzug 11 bzw. ii_a angebracht. Die Teilchen 13, die in die Masse eingebettet sind, liegen an der Oberfläche der Walze frei und sind auch, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in der Walzenmasse 11 eingebettet.

Für die Herstellung des beschriebenen Überzuges werden die. Nußschalen auf eine bestimmte Größe gemahlen und in die nicht vulkanisierte Kautschukmischung in den gewünschten Anteilen zusammen mit Vulkanisier- und anderen Zusatzstoffen eingebracht. Die Mischung wird dann in Rohrform ausgestoßen oder ausgespritzt, auf einen Kern gebracht, in ein Tuch eingeschlagen und /ulkanisiert. Nach der Vulkanisation wird die Tuchumhüllung entfernt und das entstandene Produkt auf die gewünschte Größe heruntergeschliffen. Danach wird das Rohr auf die gewünschten Längen zerschnitten, und die Überzüge werden auf dem Kern angebracht. Ein Endschliff kann benutzt werden, bevor der Überzug in Betrieb genommen wird. Die bevorzugte Art von synthetischem Kautschuk, welchem dieses Material einverleibt wird, ist ein ölfestes Mischpolymerisat der Butadienacirylsäurenitrilart, die als Buna-N, Perbunan, GR-A oder unter eimer anderen Bezeichnung' im Handel bekannt ist. Während die Teilchengröße und, der Bereich der Anteile des Nußschialenmaterials in, weitem. Maße schwanken können, sind, wie gefunden, wurde, gewisse Teiilchengrößen und Anteile von. größerer Bedeutung für die Erzielung¹ von optimalen Ergebnissen. Es wird im allgemeinen eine Teilchengröße bevorzugt, die durch ein Sieb vom 20¹ bis 60 Maschen hindurchgehit, und die Anteile Hegen vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 20· bis 125 Gewichtsteiilen je 100 Gewichtsteile Kautschuk, auf den Kautschuk in der Mischung bezogen.

Das nachstehende Beispiel veranschaulicht eine typische Überzugsmasse der oben beschriebenen Art: \

Bestandteile Gewichtsteile

Perbunan (74 % Butadien-, 26 % Acrylsäurenitrilemulsions-

mischpolymerisat) 100

Weichmachungs- und Zähmachungsmittel, Phenolformaldehydharz

(Bakelite) 10 bis 20

Schwefel 5

Beschleuniger

(Mercaptobenzthiazol od. dgl.) ... 1 bis 2

Zinkoxyd 8 bis 12

Ton als Füllstoff 15 bis 35

D ipheny !guanidin 0,25

gemahlene Erdnußschalen,

Teilchengröße entsprechend

40 Maschen 50

Massen entsprechend der vorstehenden Zusammensetzung wurden gemischt, ausgestoßen oder ausgespritzt, vulkanisiert und zu Überzügen in der oben beschriebenen Weise verarbeitet. Die sich ergebenden Überzüge wurden dann auf einem Versuchsspinnmaschinenstreckwerk für Baumwoll- und Kunstseidefaser zum Vergleich mit anderen Überzügen von der gleichen 'Zusammensetzung, aber ohne die Erdnußschalen gebracht. Die neue Masse gemäß der Erfindung zeigte eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit gegenüber der anderen Masse hinsichtlich der abweisenden Eigenschaften gegen Wickeln, insbesondere beim Strecken und Verziehen von synthetischen Fasern. Andere Anteile und Teilchengrößen der Schalen sowie die Verwendung von gemahlenen Mandelschalen ergeben gleich gute Ergebnisse.

Die Überzugsmasse kann auch Polyvinylalkohol einschließen und die folgende Zusammensetzung haben:

Bestandteile Gewichtsteile

Perbunan (74% Butadien-,

26 % Acrylsäurenitrilemulsions-

mischpolymerisat) 100

Weichmachungs- und Zähmachungsmittel, Phenolformaldlehydharz

(Bakelite) 10 bis 20

Schwefel 5

Beschleuniger

(Mercaptobenzthiazol od. dgl.) ... 1 bis 2

Zinkoxyd 8 bis 12

Ton als Füllstoff 15 bis 35

Diphenylguanidin 0,25

gemahlene Erdnußschalen,

Teilchengröße entsprechend

40 Maschen 50

Polyvinylalkohol, 98,5 bis 100%

hydrolysiert (Elvanol) 20

Die Bestandteile entsprechend der vorstehenden Aufstellung wurden gemischt, ausgestoßen oder ausgespritzt, vulkanisiert und zu Überzügen in der oben beschriebenen Weise verarbeitet. Die sich ergebenden Überzüge wurden dann auf Spinnmaschinen zum Strecken von Baumwoll- und Kunstseidefasern zum Vergleich mit anderen Überzügen

aus gleichartigen Perbunanmischungen gebracht, die jedoch keinen Polyvinylalkohol und keine Erdnufedialenenthielten/. Ein Überzug^ wurdewieofoen hergestellt, wobei jedoch der Polyvinylalkohol fortgelassen war, er enthielt 50 Teile gemahlene Erdnußschale auf je iooGewichtsteile Kautschuk. Bei einem Überzug B wurde die Erdnußschale fortgelassen, er enthielt jedoch 40 Teile Polyvinylalkohol auf je 100 Gewichtsteile Kautschuk. Ein

ίο Überzug C wurde gemäß der angegebenen Mischung hergestellt, er enthielt 50 Teile Erdlnußschale und 20 Teile Polyvinylalkohol auf je 100 Teile Kautschuk. Mit diesen Überzügen wurden auf Spinnmaschinen und Strecken sowohl Baumwollals auch Kunstseidefasern verarbeitet.

Der Überzug A arbeitete, nachdem er 24 Wochen in Betrieb war, weiter zufriedenstellend. An der Strecke zeigte sich eine Wickelneigung an den Überzügen nach 156 Stunden.

Überzug B arbeitete, nachdem er 24 Wochen im Betrieb war, weiter zufriedenstellend mit Baumwolle, jedoch zeigte sich bei Kunstseide eine Neigung zum Wickeln. An der Strecke begann das Wickeln nach 29 Stunden.

Überzug C arbeitete nach 24 Wochen Betrieb beim Spinnen weiter zufriedenstellend, sowohl, mit Baumwolle als auch mit Kunstseide. An der Strecke wurde nach 286 Stunden Dauerbetrieb noch kein Zeichen einer Wickelneigung beobachtet.

Die vorstehenden Ergebnisse zeigten deutlich das hohe wirksame Leistungsvermögen des Überzugs A beim Spinnen sowohl von Baumwolle als auch von Kunstseide. Es zeigten sich hierbei auch ausgezeichnete Ergebnisse auf der Strecke. Der Überzug C war sowohl beim Spinnen von Baumwolle und Kunstseide als auch an der Strecke überlegen. Der Überzug B arbeitete, obwohl er sich zufriedenstellend für das Spinnen von Baumwolle erwies, nicht so gut wie die anderen angeführten Überzüge beim Spinnen von Kunstseide. An der Strecke war dieser Überzug beträchtlich weniger wirksam als jeder der beiden anderen Überzüge. Bei einem weiteren Vergleichsversuch wurden Überzüge ähnlich dem Überzug C auf einer Versuchsstrecke für hohe Geschwindigkeit mit der doppelten Geschwindigkeit umlaufen gelassen, wie sie bei den Maschinen sonst benutzt wird). Es wurden auch einfache Perbunanüberzüge ohne gemahlene Schalen und ohne Polyvinylalkohol zusammen mit Perbunanüberzügen laufen gelassen, die 501 Gewichtsteile gemahlenen Kork auf je 100 Gewichtsteile Kautschuk enthielten. Bei den einfachen oder reinen Perbunanüberzügen begann das Wickeln nach 15 Minuten Arbeitszeit, bei Kork enthaltenden Überzügen begann das Wickeln nach 70 Stunden, während die Überzüge mit gemahlenen Schalen und Polyvinylalkohol noch nach 120 Stunden keine Wickelneigung zeigten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 947 957;
USA.-Patentschriften Nr. 2 386 583, 2 450 409. 2450410,2467214,2.570935.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Faserabweisende Walzenbezüge und Laufriemchen für Spinnereimaschinen, aus einem vulkanisierten, ölfesten, synthetischen, kautschukartigen Material, z. B. einem Butadienacrylnitrilmischpolymerisat, dem Teile von faserartigem Material einverleibt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das faserartige Material aus gemahlenen Erdnuß- und bzw. oder Mandelschalen besteht.

2. Walzenüberzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem kautschukartigen Material in an sich bekannter Weise Polyvinylalkohol innig einverleibt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 707/230 11.56 (609 873 4.57)