CH711895A2

CH711895A2 - Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten aus synthetischem Polyisopren (IR) sowie derartige Erzeugnisse.

Info

Publication number: CH711895A2
Application number: CH01804/15A
Authority: CH
Inventors: Luiz Frauendorf Jose; von Planta Felix
Original assignee: G-Zag Ag C/O Jmp Treuhand & Inkasso Ag
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-15
Also published as: WO2017097991A1; BR112018011667A2; US11141889B2; CN108463334A; CH711895B1; EP3386738A1; US20180345542A1; JP2018538455A; JP6804534B2; EA201800258A1

Abstract

Nach dem Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutzausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) wird a) ein Formkörper (4) in einem Tauchverfahren in ein flüssiges synthetisches Polyisopren (IR) (synthetischer Latex) eingetaucht, wobei der Formkörper (4) zuvor mit Koagulationsmitteln (Gerinnungsmitteln) behandelt wurde, b) nach dem Austauchen wird die synthetische Polyisopren-Schicht auf dem Formkörper (4) belassen und mit Wasser von allen Salzen befreit, c) hernach wird die synthetische Polyisopren-Schicht mitsamt dem Formkörper (4) in einem Ofen vulkanisiert, d) die synthetische Polyisopren-Schicht wird vom Formkörper (4) abgezogen, e) die durch die Vulkanisation ausgeschiedenen Salze am synthetischen Polyisopren-Formstück werden mit Wasser und einer chlorhaltigen Lösung abgewaschen, f) das synthetische Polyisopren-Formstück wird zur Neutralisierung seines pH-Wertes und zur Erhöhung seiner Geschmeidigkeit in Kontakt mit Körperhaut mit einer Halogenierlösung halogeniert, g) das synthetische Polyisopren-Formstück wird getrocknet. Die so hergestellten Elektro-Isolationsprodukte sind viel komfortabler zu tragen, bieten einen besseren Isolationsschutz, selbst bei dünnerer Wandstärke, und sie sind langlebiger.

Description

Beschreibung [0001] Diese Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren, um verschiedene Erzeugnisse zur Isolation von elektrischer Spannung herzustellen, und andererseits solche Erzeugnisse an und für sich, namentlich zum Beispiel Schutzhandschuhe für Monteure im Hochspannungsbereich.

[0002] Herkömmlich werden Schutzhandschuhe für Arbeiten rund um Hochspannungsleitungen und Hochspannungsanlagen aus natürlichem Gummi (Rubber) oder natürlichem Latex hergestellt. Diese Gummihandschuhe sind relativ dickwandig und bieten wenig Tragkomfort, bieten aber einen hinreichenden Schutz vor Stromschlägen. Sie müssen von Zeit zu Zeit ersetzt werden, um den Sicherheitsstandards und den Vorschriften Genüge zu tun. Für die Herstellung aus Rubber kommen unvermeidlich und verfahrenstechnisch bedingt hochgiftige und umweltschädliche Lösungsmittel (Toluol) zum Einsatz, und die Handschuhe werden in einem langwierigen, energieintensiven Prozess unter Einfluss von hohen Temperaturen und Druck hergestellt. Für Produkte aus natürlichem Latex werden zwar keine giftigen Lösungsmittel verwendet, aber der Prozess ist langwierig und die Produkteeigenschaften sind minderwertig. Die Inkonstanz des natürlichen Rohmaterials und des Produktionsprozesses sorgen für einen relativ hohen Ausschuss. Beide Produkte, egal ob aus natürlichem Gummi oder Latex hergestellt, sind nicht proteinfrei und haben auch andere Rückstände, wie zum Beispiel Ammonium, welche aus dem Herstellungsprozess stammen oder im Rohstoff enthalten sind und diese können zu Allergien führen.

[0003] Produkte aus natürlichem Latex können zwar preisgünstiger als Naturgummi (NR) basierte Isolations-Handschuhe produziert werden. Diese (NR) Elektro-Schutzhandschuhe weisen aber eine limitierte Isolationsfähigkeit bei Feuchtigkeit auf, speziell bei Handschuhen der höheren Isolations-Klassen können die elektrischen wie auch mechanischen und physikalischen Eigenschaften limitierend sein.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten anzugeben, welches die oben genannten Nachteile überwindet und Erzeugnisse bietet, welche die sicherheitsrelevanten Vorgaben erfüllen oder übertreffen und gleichzeitig einen stark verbesserten Tragkomfort und eine höhere Lebensdauer bieten. Diese Produkte sollen insbesondere frei von Schadstoffen und Stoffen sein, welche beim Träger Allergien auslösen können. Sie sollen mindestens frei von Ammonium und Proteinen sein und ihre Herstellung soll wesentlich ökologischer erfolgen können.

[0005] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), bei dem eine Schicht von synthetischem Polyisopren (IR) (synthetischem Latex) an einem Formkörper durch Koagulation als Formstück erzeugt wird, von Salz befreit und dann vulkanisiert wird, und dann das erzeugte Formstück durch Waschung, Auslaugung und Halogenierung salzfrei, pH-Wert-neutral hautfreundlich und geschmeidig in Bezug auf Körperhaut gemacht wird.

[0006] Die Erzeugnisse, das heisst die so erzeugten Elektro-Isolationsprodukte, zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Wesentlichen aus synthetischem Polyisopren (IR) bestehen. Verschiedene spezifische Elektro-Isolationsprodukte für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) sind in den Ansprüchen 7 bis 13 beansprucht.

[0007] Anhand der Zeichnungen wird das Herstellungsverfahren offenbart. Die einzelnen Schritte werden beschrieben und die damit hergestellten Erzeugnisse, namentlich die Isolationsschutz-Handschuhe und auch andere, werden beschrieben und ihre Eigenheiten und werden erläutert.

[0008] Es zeigt:

Fig. 1: Die Dehnungscharakteristik von synthetischem Polyisopren (IR);

Fig. 2: Eine Einrichtung mit höhenverstellbarem Schwenktisch zum Eintauchen von Formkörpern;

Fig. 3: Einen Schwenktisch mit vier Handschuh-Formkörpern, bereit zum Eintauchen in ein Polyisopren-Tauchbad;

Fig. 4: Den Schwenktisch in um 45° geschwenkter Position mit einem einzelnen Handschuh-Formkörper, mit darauf entstandener synthetischer Polyisopren-Schicht, nach dem Austauchen aus dem Polyisopren-Tauchbad;

Fig. 5: Den Schwenktisch mit vier Schutzhandschuhen auf ihren Formkörpern, nach dem Vulkanisieren des synthetischen Polyisoprens.

[0009] Die Erfindung geht von der neuen Erkenntnis aus, dass synthetischer Latex (IR) besonders gute elektrische Isolationseigenschaften aufweist, und das gab den Anlass dazu, Elektro-Isolationsprodukte aus synthetischem Polyisopren (IR) zu entwickeln. Der Entwicklungs-Prozess bis zu einem brauchbaren Produkt war allerdings mit zahlreichen Hindernissen gepflastert und es erwies sich als grosse Herausforderung, alle Erfordernisse zu erfüllen. Auf der Suche nach besseren Produktionsmethoden ging man von synthetischem Latex aus anionisch polymerisiertem Isopren aus, dem sogenannten synthetischen Polyisopren Latex (IR), erhältlich in Emulsionsform, zum Beispiel von der Firma Kraton, 15710 John F. Kennedy Blvd., Suite 300, Houston, TX 77032 USA. Als wichtige Qualitätsmerkmale werden vom Hersteller des Polyisoprens angegeben: - Die Beschaffenheit des synthetischen Latex (IR) ist dem natürlichen Latex sehr ähnlich und zeigt ähnliche Eigenschaften. - Synthetisches Polyisopren (IR) ist frei von Unreinheiten wie sie in natürlichem Latex oder Rubber unvermeidlich Vorkommen. - Synthetischer Latex (IR) ist in konstanter Qualität und Reinheit mit gleichbleibender Molekularstruktur herstellbar. - Synthetischer Latex (IR) enthält kein Ammonium und entwickelt daher keinen Ammonium-Geruch wie Gummi. - Synthetischer Latex (IR) enthält als Erdöl basiertes Produkt keine Proteine. - Die stereoreguläre Struktur des synthetischen Latex (IR) verbessert dessen mechanische und physikalische Eigenschaften, die für die elektrischen Isolationswerte wichtig sind. Die Molekularstruktur ist linear und nicht vernetzt wie im natürlichen Rubber oder Latex (NR), was eine kompaktere molekulare Struktur nach der Vulkanisierung garantiert. - Die molekulare Struktur bestimmt einen tieferen Elastizitäts-Modul, was für einen grösseren Komfort auch bei tieferen Temperaturen sorgt.

[0010] Hier sind einige Werte für synthetischen Latex (IR) gegenüber natürlichem Latex (NR) aufgelistet:

Synthetisches Polyisopren (IR) Natürlicher Latex/Rubber (NR)

Anteil Feststoffe (Gew.-%) 65 ähnlich

Anteil Gummi (Gew.-%) 64 tiefer pH-Wert 11 ähnlich

Ammonium (Gew.-%) 0 0.2-0.8 o Teilchengrösse (um)

Mech. Stabilität (sec) > 1500 > 900

Viskosität nach Brookfields (mPa.s) 50-150 ähnlich [0011] Bisher wird künstlicher Latex (IR) für die Beschichtung von Strassen- und Bodenbelägen, in der Klebstoffindustrie, in der Farbenindustrie, als Verpackung, für Medizinal-Produkte und für Produkte der Körperpflege verwendet. Bekannt ist zum Beispiel die Verwendung zur Herstellung von Chirurgischen Handschuhen, von Kondomen und von Schnullern.

[0012] Als erstes geeignetes Elektro-Isolationsprodukt werden hier Elektro-Schutzhandschuhe vorgestellt, wie diese für verschiedene Arbeiten von Elektromonteuren vorgeschrieben sind, und ihre Herstellung wird beschrieben. Herkömmliche Schutzhandschuhe sind aus natürlichem Latex oder Natur-Gummi hergestellt, nach dem folgenden Verfahren: [0013] Eine gereinigte Handschuh-Innenform wird in eine Koagulat-Lösung eingetaucht und dann getrocknet. Dann wir die Form in eine Latex-Gummiflüssigkeit eingetaucht, die mit verschiedenen Chemikalen versetzt ist. Dieser Prozess des Tauchens wird wiederholt, bis die entsprechende Gummidicke gemäss gewünschter Norm erreicht ist. Nach dem Austauchen erfolgt ein Vorhärten, dann ein Auslaugen und hernach die Vulkanisierung. Weil Salze ausgeschieden werden, folgt ein Nach-Laugen, wonach das Produkt von der Form abgezogen werden kann.

[0014] Für die Herstellung solcher Elektro-Schutzhandschuhe aus synthetischem Polyisopren bzw. synthetischem Latex (IR) muss dieser Herstellungsprozess jedoch abgeändert und besonders adaptiert werden. Kurz zusammengefasst wird eine Schicht von synthetischem Polyisopren (IR) (synthetischem Latex) an einem Formkörper durch Koagulation erzeugt, von Salz befreit und dann vulkanisiert, und dann wird das erzeugte Formstück durch Waschung und Auslaugung salzfrei gemacht, und mittels einer besonderen Halogenierung wird die Oberfläche behandelt, pH-neutral und damit hautfreundlich gemacht und das Produkt wird geschmeidig in Bezug auf einen Kontakt mit Körperhaut. Im Einzelnen läuft das Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) wie folgt ab: a) ein mit einer Salzlösung und/oder Temperatur vorbehandelter Formkörper wird in einem Tauchverfahren in eine Emulsion von synthetischem Polyisopren (IR) (synthetischem Latex) eingetaucht, wobei Zusätze in dieser IR Emulsion die Koagulation beeinflussen und die anschliessende Vulkanisation verbessern. Nach dem Austauchen treten bei der Gelbildung oder beim als Schwitzen genannten Prozess Wasser und Salze an der Oberfläche aus. b) Der Formköper mit der Polyisopren-Schicht wird während einer gewissen Zeit in einem Wasserbad gewaschen und ausgelaugt, um das Produkt von Salzen zu befreien. c) Dann wird die Polyisopren-Schicht mitsamt dem Formkörper in einem Ofen vulkanisiert. d) Die Polyisopren-Schicht wird vom Formkörper abgezogen. e) In einer Nachbehandlung des vom Formkörper abgezogenen Formstücks werden die durch die Vulkanisation ausgeschiedenen Salze am Polyisopren-Formstück mit Wasser gewaschen. f) Das Polyisopren-Formstück wird danach in einer weiteren Oberflächenbehandlung in einer Flalogenier-Lösung behandelt, wobei die Oberfläche pH-neutral hautfreundlich wird und sich eine für den Tragkomfort angenehme, geschmeidige Oberfläche bildet. g) Am Schluss wird das Polyisopren-Formstück getrocknet.

[0015] Mit einem solchermassen hergestellten Produkt können die geltenden Normen für die Qualitätsanforderungen erfüllt werden. Die Zertifizierungsbestrebungen richten sich zum Beispiel für Isolationshandschuhe nach den amerikanischen und europäischen Normen: ASTM D 120 (USA), IEC 60 903 (Europa) sowie ebenfalls nach den brasilianischen Normen (ABNT NBR 10 622/10 624 und ABNT-BR 16 295).

[0016] Als Beispiel werden nachfolgend in einer Tabelle die verlangten Eigenschaften gemäss der gängigen Gruppierung der Elektro-Schutzhandschuhe angegeben. Die Produkte werden gemäss diesen Normen in Klassen und Grössen eingeteilt.

[0017]

Grösse der Schutzhandschuhe 8/8.5/9/9.5/10/10.5/11/11.5/12 Länge der Schutzhandschuhe 280/360/410/460 mm [0018] Die zu den verschiedenen Produkteklassen gehörigen Testwerte im Einzelnen gehen aus nachstehender Tabelle hervor.

[0019]

[0020] Auf Grund des Reinheitsgrades und der spezifischen Molekularstrukturen des Rohstoffes, nämlich des synthetischen Polyisoprens bzw. des synthetischen Latex (IR), sind die elektrischen Isolationsfähigkeiten wie auch die mechanischen und physikalischen Eigenheiten des Gummis aus IR bedeutend besser als diese von herkömmlichen Handschuhen aus natürlichem Gummi (Rubber) oder natürlichem Latex, was anhand von ausgiebigen Tests erwiesen ist. Das synthetische Polyisopren weist ein hohes, gleichmässiges molekulares Gewicht auf, besitzt eine hohe Rohstoff-Reinheit, eine gute Fliesskonsistenz und ist frei von Ammonium und Proteinen, wie solche in natürlichem Rubber oder Latex Vorkommen und was beim Tragen von solchem natürlichen Latex Gummihandschuhen oftmals zu allergischen Reaktionen führt (gemäss WHO 10% der Weltbevölkerung).

[0021] Durch eine anionische Polymerisierung des Isoprens ergibt sich ein hoher Anteil an CIS-1,4 Verbindungen im synthetischen Latex. Das erlaubt lange lineare Verbindungen, nach folgender Struktur:

[0022] Die wichtigsten hier interessierenden Eigenschaften des Rohstoffs synthetischer Polyisopren sind folgende: - Er weist eine bessere Isolationsfähigkeit pro mm Dicke als der natürliche Latex/Rubber auf. - Aus synthetischem Polyisopren hergestellte Produkte zeichnen sich durch eine bessere Reissfestigkeit und Dehnbarkeit gegenüber natürlichem Latex/Rubber aus. - Die Produkte aus synthetischem Polyisopren (IR) sind komfortabler zu tragen, ohne Protein-Allergien auszulösen. Wie die flache Kurve in Fig. 1 zeigt, welche die gemessenen Werte anlässlich eines Zugfestigkeit-Tests zeigt, ist der synthetische Polyisopren bzw. Latex besonders weich und «weichelastisch», was die bis über 700% Dehnung schwach ansteigende Kurve der Zugbelastung im Test zeigt.

[0023] Das Tauchverfahren für die Produktion der Elektro-Isolations-Handschuhe basiert auf der Koagulation des synthetischen Polyisoprens (IR) an der Oberfläche von Unterarmformen aus Porzellan, Metall oder anderen Materialien, wobei sich eine Porzellanform mit rauer, sandpapierartiger Oberfläche als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. Die Koagulation wird durch Koagulationsmittel induziert, in welche die Formen eingetaucht werden, bevor sie schliesslich in die synthetische Polyisopren IR Emulsion eingetaucht werden.

[0024] Die Fig. 2 zeigt eine Einrichtung für die serielle Produktion von solchen Elektro-Isolations-Handschuhen. Sie schliesst ein Tauchbad 1 für Koagulationsmittel auf, daneben ein Tauchbad 2 für das flüssige, synthetische Polyisopren IR und einen höhenverstellbaren Schwenktisch 3, auf dem die Formkörper 4 für im gezeigten Beispiel vier herstellbare Schutzhandschuhe aufgebaut sind. Der Schwenktisch 3 ist höhenverstellbar an vertikal verlaufenden Schienen 5 gelagert. Eine elektrische Lineareinheit 6 erlaubt es, SPS-gesteuert den Schwenktisch 3 an den Schienen 5 auf- und abwärts zu verschieben, und ebenfalls in der Horizontalen wie mit Pfeilen eingezeichnet hin und her zu verschieben. Ausserhalb dieser Lineareinheit 6 ist ein Schwenkmechanismus 7 mit eigenem Elektromotor installiert, sodass der Schwenktisch 3 um 180° motorisch schwenkbar ist. Die Formkörper 4 auf dem Schwenktisch 3 können daher in der hier dargestellten Lage in die Bäder 1,2 eingetaucht und wieder herausgezogen und hernach sogleich um 180° geschwenkt werden. Damit wird erreicht, dass die koagulierte Schicht, welche aussen noch weich ist und eine wegen der Schwerkraft nach unten gerichtete Fliesstendenz aufweist, durch Drehen der Formkörper um 180° wieder in die entgegengesetzte Richtung gerichtet wird, wobei bis dann die Fliesstendenz aufgrund der Trocknung und fortschreitenden Koagulierung stoppt. Im Vordergrund des Bildes erkennt man noch eine Mischeinheit 10 mit Elektromotor 9 zum Antrieb des Mixers. Im Behälter 8 kann das synthetische Polyisopren IR aufbereitet werden. Gegebenenfalls wird dieses mit einem Koagulationsmittel versetzt, sodass die Benetzung der Formkörper 4 mit einem Koagulationsmittel unterbleiben kann. In diesem Fall aber muss der Formkörper 4 beheizt werden, um eine sichere und zügige Koagulation zu erreichen. Die ideale Temperatur des Formkörpers 4 beträgt hierzu ca. 60 °C bis 70 °C.

[0025] Im Folgenden wird der Produktionsprozess in weiteren Einzelheiten erläutert. Die Herstellung der richtigen Lösungen hängt ab von: - Zusammensetzung der Mischungen - Sequenz der Zufügung der einzelnen Elemente - Mischungsprozess, zeitlicher Ablauf und Art, sowie Frequenz des Mischens - Thermo-Konditionierung der Lösungen - Reifeprozess und kann vom Fachmann ohne weiteres ermittelt und optimiert werden.

[0026] Die Funktion des Koagulationsmittels (Gerinnungsmittels) ist es, die Latex Partikel zu destabilisieren und zur Koagulierung zu bringen. Für den Erfolg und die Einheitlichkeit der Schicht auf der Porzellanform ist die Reinheit der verwendeten Salzlösung wichtig. Für den hier entwickelten Prozess wird eine 35% CaCL2.H20 Lösung verwendet (Calcium Chloride Dihydrate). Der vom Hersteller Kraton aus Houston, TX, USA gelieferte synthetische Polyisopren IR ist grundsätzlich ohne weiteres lagerbar. Im Unterschied zum bekannten Prozess mit natürlichem Latex wird im beschriebenen Herstellungsprozess die Latexmischung mit wasserlöslichem Vulkanisierungs-Mittel erstellt, zum Beispiel mit Bostex von Akron Dispersions aus Akron, Ohio, USA gemischt, und zum Beispiel mit Manawet, einer Oberflächen-aktivierenden Verbindung von Synalloy aus Cleveland, TN, USA, und man lässt die Mischung unter einer spezifischen Temperatur reifen. Die Abfolge der Zugabe der Additive ist wichtig. Ab dem Moment dieser Zugabe, namentlich ab der Zugabe des Vulkanisierungs-Mittels, verkürzt sich die Lagerstabilität und die Rohstoff Emulsion sollte in einigen Tagen gebraucht werden. Hier eine Beispiel einer benutzten Rezeptur: (IR: 100 phr, Oberflächenmittel 0.40 phr, Vulkanisierungsmittel 4.0) Reifungstemperatur > 45 °C 12 Stunden, schnelle Abkühlung und anschliessende Homogenisierung > 12 Stunden.

[0027] Zunächst werden die Formen in einem Beschichtungsprozess mit Koagulationsmitteln (Gerinnungsmittel) benetzt. Der ganze Herstellungsprozess hängt ab von der richtigen Oberflächenstruktur der Formen. Eine gewisse Rauheit, etwa so wie Sandpapier zum Schleifen, hat sich als vorteilhaft erwiesen, wiewohl es auch mit Formen mit glatter Oberfläche, etwa mit einem Aluminium-Formkörper funktioniert. Weiter ist die Temperatur der Formen von Bedeutung. Bei einer Temperatur von 60° bis 70° erfolgt die Koagulation sicher und zügig. Diese Temperatur ist nötig, wenn der Formkörper in eine mit Koagulationsmitteln versetzte Mischung aus synthetischem Polyisopren IR eingetaucht wird. Die Dauer und Sequenz, die Bewegung des Eintauchens und des Austauchens aus der Koagulations-Lösung erfolgt, indem die Porzellan-Arme für wenige Sekunden senkrecht in die Lösung eingetaucht werden, dann herausgezogen werden und gleich anschliessend in den Latextank getaucht werden. Anders als im herkömmlichen Prozess, wird die Salzlösung nicht getrocknet, sondern es wird direkt die nasse Form in den synthetischen Polyisopren getaucht.

[0028] Bei dieser Eintauchung wird die Form mit einer gesteuerten Geschwindigkeit in den synthetischen Polyisopren eingetaucht und für einige Zeit eingetaucht gelassen. Danach wird die Form in einer gesteuerten Geschwindigkeit wieder herausgezogen, dann um 180° gedreht, sodass die Hände der Handformen oben liegen und in aufrechter Form zum nächsten Prozess gebracht werden. Dieser Prozess hängt ab: - Von der Sequenz - Von der Geschwindigkeit und Art der Bewegung der Immersion - Vom Eintauchen und Austauchen - Von der Bewegung der Formen während des Prozesses [0029] Zur praktischen Umsetzung des Verfahrens wird für die Herstellung von Schutzhandschuhen die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung eingesetzt. Die Fig. 3 zeigt den Schwenktisch dieser Einrichtung mit vier Handschuh-Formkörpern ausgerüstet, bereit zum Eintauchen in ein Polyisopren-Tauchbad. Die Art, das heisst besonders die Schutzklasse der erzeugten Handschuhe, hängt ab von der Verweildauer des Formkörpers in der synthetischen Polyisopren-Lösung. Je länger die Form in der Emulsion verweilt, desto dicker wird die Latex-Schicht auf dem Formkörper. Während der Formkörper eingetaucht ist, erfolgt eine Gel-Bildung. Dieser Gel entsteht durch eine Verfestigung des synthetischen Polyisopren auf

Claims

der Form, und dabei wird Flüssigkeit ausgestossen. Es treten Salze und salzhaltiges Wasser an die Oberfläche, was als Schwitzen bezeichnet werden kann. Der Prozess hängt ab von der Zeit und der Temperatur der Umgebung während der Gelbildung und des Schwitzprozesses. [0030] In Fig. 4 ist der Schwenktisch in um 45° geschwenkter Position mit einem einzelnen Flandschuh-Formkörper gezeigt. Auf diesem ist im Bad eine synthetische Polyisopren-Schicht entstanden. Damit diese sich gleichmässig auf dem Formkörper verteilt wird dieser durch eine Schwenkung bzw. Drehung aus dem Bad herausgezogen und dann sogleich geschwenkt, oder direkt aus dem Band herausgeschwenkt. Die Schicht, welche noch weich ist, hat noch eine Fliesstendenz aufgrund der Schwerkraft. Durch die Schwenkung wird die Fliessrichtung auf dem Formkörper gedreht und gleichzeitig gerinnt die Schicht und die Fliesstendenz stoppt. Nach dem Austauchen der nun beschichteten Formkörper und des Gelierens, wird in einer weiteren Phase das ausgestossene Salz von der Oberfläche des synthetischen Polyisopren entfernt und osmotische Prozesse helfen beim Auslaugen. Dieser Prozess hängt ab von der Zeit der Immersion in der Emulsion sowie der Temperatur der Lauge. [0031] Als Nächstes folgt die Vulkanisierung. Hierzu werden die Formkörper mit ihren Beschichtungen aus koaguliertem synthetischen Polyisopren in einem Ofen bei ca. 120 °C erhitzt. Dabei gehen die noch plastischen Eigenschaften des synthetischen Polyisopren verloren und das Produkt erhält seine elastische Eigenschaft. Die langkettigen Moleküle werden durch die dem synthetischen Polyisopren beigemischten Vulkanisierungschemikalien vernetzt. Der Prozess hängt ab von: - Zeit und Temperatur im Ofen - Konditionierung des Ofens - Temperatur-Entwicklung während des Prozesses Die Fig. 5 zeigt den Schwenktisch mit vier Schutzhandschuhen auf ihren Formkörpern, nach dem Vulkanisieren des synthetischen Polyisoprens. [0032] Nach erfolgter Vulkanisierung der Schicht auf den Formkörpern werden die Formen etwas stehen gelassen, wobei das Produkt weiter reift. Dann können die Handschuhe 11 (Fig. 5) von den Formen abgezogen und zur nächsten Phase gebracht werden. Die nun rohen, von der Form abgezogenen Handschuhe 11 (Fig. 5) durchlaufen als Nächstes eine Waschung mit Wasser. Damit werden die Salze und andere chemische Elemente, die beim Vulkanisieren ausgeschieden wurden und sich an der Innen- und Aussenfläche der Handschuhe befinden, abgewaschen. Der Prozess hängt ab von der Temperatur, der Waschlösung sowie dem mechanischen Prozess des Waschens. [0033] Die sauberen, rohen Handschuhe 11 werden jetzt einer Halogenierung unterzogen. Diese dient zur Oberflächenbehandlung und glättet die Handschuhoberfläche. Die chemische Struktur wird dabei dauerhaft und irreversibel verändert und macht den Handschuh für das Tragen auf der Körperhaut geschmeidiger und führt zu einer pH-Neutralität, welche allgemein für die Hautverträglichkeit wichtig ist. Der Prozess hängt ab von der Temperatur und Zeit des Eintauchens in die Halogenierungs-Lösung für die Oberflächenbehandlung. [0034] Nach der Halogenierung werden die Handschuhe noch mit Wasser abgespült und getrocknet. Dieser Prozess hängt nur noch von der Temperatur und der Verweildauer in einer Trocknungsanlage ab. Der Handschuh stabilisiert über die Zeit seine Struktur auch noch nach den Produktionsphasen und er gewinnt an Qualität. Es läuft also ein ausgesprochener Reifeprozess ab. Es hat sich sogar gezeigt, dass solche Elektro-Schutzhandschuhe, nach mehreren Tagen nach der Produktion in ihrer Schutzqualität sich noch verbesserten, obwohl diese Tatsache bisher technisch bzw. molekularchemisch noch nicht vollends verstanden ist. [0035] Unabhängig von diesem Reifeprozess können Handschuhe direkt nach dem Trocknen dem Testpersonal für die Qualitätsprüfung übergeben werden, denn sie sind dann schon hinreichend schutzwirksam und stabil. Jeder Handschuh wird einem individuellen, international standardisierten Test unterworfen, der in Europa, in den USA und auch in Brasilien genau gleich durchgeführt wird. Zuerst wird jeder Elektro-Schutzhandschuh visuell geprüft und anschliessend wird er einem Elektro-Test gemäss den Norm-Vorschriften unterzogen. Zusätzlich wird gemäss den Normen ein gewisser Prozentsatz der Produktion weiteren Tests zugeführt, welche weitere physikalische und mechanische Eigenschaften prüfen, wobei auch Elektro-Grenztests gemacht werden, das heisst man überprüft, bei welcher Spannung ein Durchschlag stattfindet. [0036] Erste seriell hergestellte Elektro-Schutzhandschuhe wurden im September 2015 in einem von der Brasilianischen Qualitäts-Sicherungsbehörden INMETRO akkreditierten Labor getestet. Sie bestanden alle Tests gemäss den heute bestehenden brasilianischen Normen. Die getesteten Handschuhe waren von der Klasse 00 und 0, - welche den Hauptbedarf des Marktes abdecken. Im Vergleich zu herkömmlichen Elektro-Schutzhandschuhen aus natürlichem Rubber haben die Handschuhe eine bessere Qualität und könnten heute sogar dünner produziert werden als es die Norm voraussetzt, und dennoch würden diese Handschuhe immer noch die Test-Normen erfüllen. In der Praxis werden die Handschuhe für weit tiefere Spannungen zum Einsatz zugelassen und verwendet, wie aus der weiter oben aufgeführten Tabelle ersichtlich ist. Erst wenn alle diese Prüfungen bestanden sind, dürfen die dann zertifizierten Handschuhe in den Verkauf gelangen. Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), bei dem eine Schicht von synthetischen Polyisopren (IR) (synthetischem Latex) an einem Formkörper (4) durch Koagulation als Formstück erzeugt wird, von Salz befreit und dann vulkanisiert wird, und dann das erzeugte Formstück durch Waschung, Auslaugung und Halogenierung salzfrei, pH-Wert-neutral und geschmeidig in Bezug auf Körperhaut gemacht wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Formkörper (4) in einem Tauchverfahren in ein flüssiges synthetisches Polyisopren (IR) (synthetischer Latex) eingetaucht wird, wobei entweder der Formkörper (4) zuvor mit Koagulationsmitteln (Gerinnungsmitteln) behandelt wurde oder aber das flüssige synthetische Polyisopren mit einem Koagulationsmittel (Gerinnungsmittel) versetzt ist, sodass sich durch Koagulation am getauchten Formkörper (4) eine Polyisopren-Schicht bildet, aus welcher Wasser und Koagulat-Salze austreten, b) der Formkörper (4) mit der synthetischen Polyisopren-Schicht ausgetaucht wird, die synthetische Polyisopren-Schicht auf dem Formkörper (4) belassen wird und mit Wasser gewaschen und ausgelaugt wird und damit von Salzen befreit wird, c) hernach die synthetische Polyisopren-Schicht mitsamt dem Formkörper (4) in einem Ofen vulkanisiert wird, d) die synthetische Polyisopren-Schicht vom Formkörper (Fig. 2: 4) abgezogen wird, e) die durch die Vulkanisation ausgeschiedenen Salze am synthetischen Polyisopren-Formstück (Fig. 5:11) mit Wasser und einer chlorhaltigen Lösung abgewaschen werden, f) das synthetische Polyisopren-Formstück (11) zur Neutralisierung seines pH-Wertes und zur Erhöhung seiner Geschmeidigkeit in Kontakt mit Körperhaut mit einer Halogenier-Lösung halogeniert wird, g) das synthetische Polyisopren-Formstück (11) getrocknet wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass unter Schritt a) ein Formkörper (4) durch Eintauchen mit einem Koagulationsmittel benetzt wird und hernach während einiger Sekunden in ein flüssiges synthetisches Polyisopren (IR) (synthetischer Latex) eingetaucht wird, sodass sich durch Koagulation am getauchten Formkörper (4) eine synthetische Polyisopren-Schicht bildet, aus welcher Wasser und Koagulat-Salze austreten.
4. Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass unter Schritt a) ein auf 60 °C bis 70 °C erwärmter Formkörper (Fig. 2: 4) durch Eintauchen während einiger Minuten in mit einem Koagulationsmittel (Gerinnungsmittel) versetztes flüssiges synthetisches Polyisopren (IR) (synthetischer Latex) eingetaucht wird, sodass sich durch Wärme-Koagulation am getauchten Formkörper (4) eine synthetischen Polyisopren-Schicht bildet.
5. Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a1) ein Formkörper (4) aus Porzellan, Kunststoff oder Metall, mit glatter oder rauer, sandpapierartiger Oberfläche mit einem Koagulationsmittel behandelt wird, indem der Formkörper (4) wenige Sekunden in eine wässrige Salzlösung als Koagulationsmittel getaucht wird, a2) der Formkörper (4) mit einer Drehung aus der Koagulationsmittel-Lösung ausgetaucht wird, a3) der Formkörper (4) in nassem Zustand mit dieser Koagulationsmittel-Beschichtung in ein flüssiges synthetisches Polyisopren (IR) (synthetischer Latex) während einer Zeitperiode von mehreren Sekunden bis Minuten eingetaucht wird, wodurch sich auf dem Formkörper (4) eine gelartige Schicht bildet, b) der Formkörper (4) mit der synthetischen Polyisopren-Schicht durch eine 180° Schwenkung ausgetaucht wird, die synthetische Polyisopren-Schicht auf dem Formkörper (4) belassen wird, Koagulat Salze und Wasser an der Oberfläche austreten und der Formkörper (4) mit der Polyisopren Schicht in einem Wasserbad mit Wasser gewaschen und ausgelaugt wird und damit von den Salzen befreit wird, c) hernach die synthetische Polyisopren-Schicht mitsamt dem Formkörper (4) in einem Ofen vulkanisiert wird, wobei die langkettigen Moleküle im synthetischen Polyisopren mittels Vulkanisierungschemikalien und stimuliert durch die Temperatur vernetzt werden, sodass der zunächst plastische synthetische Polyisopren in einen elastischen Zustand überführt wird und während einer Zeitperiode für eine Reifung auf dem Formkörper (4) belassen wird, d) die synthetische Polyisopren-Schicht als Formstück (11) vom Formkörper (4) abgezogen wird, e) die durch die Vulkanisation ausgeschiedenen Salze vom Polyisopren-Formstück mittels eines Waschprozesses in Wasser entfernt werden, danach f) das synthetischen Polyisopren-Formstück (11) während einer Zeitperiode in einer Halogenier-Lösung halogeniert wird, zur Glättung der Oberfläche des Polyisopren-Formstücks (11) und irreversiblen Veränderung seiner chemischen Struktur und damit Erreichung einer hautverträglichen pH-Neutralität, g) das synthetische Polyisopren-Formstück (11) erneut gespült und anschliessend getrocknet wird und seine physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften geprüft werden.
6. Verfahren zur Herstellung von Elektro-Isolationsprodukten für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) nach einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein auf 60 °C bis 70 °C erwärmter Formkörper (4) durch Eintauchen während einiger Sekunden bis Minuten in mit einem Koagulationsmittel (Gerinnungsmittel) versetztes flüssiges synthetisches Polyisopren (IR) (synthetischer Latex) eingetaucht wird, sodass sich durch Koagulation am getauchten Formkörper (4) eine gelartige synthetische Polyisopren-Schicht bildet, b) der Formkörper (4) mit der synthetischen Polyisopren-Schicht durch eine 180° Schwenkung ausgetaucht wird, die synthetische Polyisopren-Schicht auf dem Formkörper (4) belassen wird, Koagulat Salze und Wasser an der Oberfläche austreten und der Formkörper mit der Polyisopren Schicht in einem Wasserbad mit Wasser gewaschen und ausgelaugt wird und damit von den Salzen befreit wird, c) hernach die synthetische Polyisopren-Schicht mitsamt dem Formkörper (4) in einem Ofen vulkanisiert wird, wobei die langkettigen Moleküle im synthetischen Polyisopren mittels Vulkanisierungschemikalien und stimuliert durch die Temperatur vernetzt werden, sodass der zunächst plastische synthetische Polyisopren in einen elastischen Zustand überführt wird und während einer Zeitperiode für eine Reifung auf dem Formkörper (4) belassen wird, d) die synthetische Polyisopren-Schicht vom Formkörper (4) abgezogen wird, e) die durch die Vulkanisation ausgeschiedenen Salze mittels waschen in einem Wasser-Bad auf der Innen- und Aussenseite des entstandenen synthetischen Polyisopren-Formstücks (11) abgewaschen werden, f) das synthetische Polyisopren-Formstück (11) während einer Zeitperiode in einer temperierten Halogenier-Lösung halogeniert wird, zur Glättung der Oberfläche des Polyisopren-Formstücks (11) und irreversiblen Veränderung seiner chemischen Struktur und damit Erreichung einer hautverträglichen pH-Neutralität, g) das synthetische Polyisopren-Formstück (11) gespült und anschliessend getrocknet wird und seine physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften geprüft werden.
7. Elektro-Isolationsprodukt für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro-Isolationsprodukt ein bis zum Armgelenk reichender Elektro-Schutzhandschuh (11) von mindestens 280 mm Länge ist, hergestellt auf einem Formkörper (4) aus Metall, Kunststoff oder Porzellan, mit glatter bis rauer, sandpapierartiger Oberfläche in Form eines menschlichen Unterarmes mit Hand, in Schichtdicken 0.4 mm bis 3.6 mm, für Normklassen 0 bis 4, das heisst für eine Durchschlagssicherheit bei Betriebsspannungen von 500 V bis 36 000 V und Testspannungen von 2500 V bis 40 000 V.
8. Elektro-Isolationsprodukt für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro-Isolationsprodukt ein bis zum Armgelenk reichender Schulterschutz ist, hergestellt auf einem Formkörper (4) aus Metall. Kunststoff oder Porzellan, mit glatter bis rauer, sandpapierartiger Oberfläche in Form eines menschlichen Armes ohne Hand, aber mit Schulterbereich, in Schichtdicken 0.4 mm bis 3.6 mm, für Normklassen 0 bis 4, das heisst für eine Durchschlagssicherheit bei Betriebsspannungen von 500 V bis 36 000 V und Testspannungen von 2500 V bis 40 000 V.
9. Elektro-Isolationsprodukt für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro-Isolationsprodukt ein Kopfschutz aus synthetischem Polyisopren ist, wobei ein Formkörper (4) in Form eines menschlichen Kopfes aus Metall, Kunststoff oder Porzellan mit glatter bis rauer, sandpapierartiger Oberfläche kopfüber in das Tauchbad (1) getaucht wird, sodass mindestens der Hinterkopf des Formkörpers (4) bis zu einer Linie vom Nacken bis zu den Augenbrauen des Formkörpers (4) eintaucht und hernach mit einer Schwenkung ausgetaucht wird, in Schichtdicken 0.4 mm bis 3.6 mm für den Kopfschutz, für Normklassen 0 bis 4, das heisst für eine Durchschlagssicherheit bei Betriebsspannungen von 500 V bis 36 000 V und Testspannungen von 2500 V bis 40 000 V.
10. Elektro-Isolationsprodukt für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro-Isolationsprodukt ein Stiefel aus synthetischem Polyisopren ist, indem ein Formkörper (4) aus Metall, Kunststoff oder Porzellan mit glatter bis rauer, sandpapierartiger Oberfläche in Form eines menschlichen Unterschenkels mit Fuss in das Tauchbad (1) getaucht wird, sodass mindestens der Fuss und Unterschenkel des Formkörpers (4) eintaucht und hernach mit einer Schwenkung ausgetaucht wird, in Schichtdicken 0.4 mm bis 3.6 mm für den herzustellenden Stiefel, für Normklassen 0 bis 4, das heisst für eine Durchschlagssicherheit bei Betriebsspannungen von 500 V bis 36 000 V und Testspannungen von 2500 V bis 40 000 V.
11. Elektro-Isolationsprodukt für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro-Isolationsprodukt eine Schutzjacke aus synthetischem Polyisopren ist, indem ein Formkörper (4) aus Metall, Kunststoff oder Porzellan mit glatter bis rauer, sandpapierartiger Oberfläche in Form eines menschlichen Oberkörpers ohne Kopf und Hände in das Tauchbad (1) getaucht wird, und hernach mit einer Schwenkung ausgetaucht wird, in Schichtdicken 0.4 mm bis 3.6 mm für die herzustellende Schutzjacke, für Normklassen 0 bis 4, das heisst für eine Durchschlagssicherheit bei Betriebsspannungen von 500 V bis 36 000 V und Testspannungen von 2500 V bis 40 000 V.
12. Elektro-Isolationsprodukt für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro-Isolationsprodukt eine Schutzhose aus synthetischem Polyisopren ist, indem ein Formkörper (4) aus Metall, Kunststoff oder Porzellan mit glatter bis rauer, sandpapierartiger Oberfläche in Form einer menschlichen Hüfte/Lende mit den beiden Beinen ohne Füsse ins Tauchbad (1) getaucht wird, und hernach mit einer Schwenkung ausgetaucht wird, in Schichtdicken 0.4 mm bis 3.6 mm für die herzustellende Schutzhose, für Normklassen 0 bis 4, das heisst für eine Durchschlagssicherheit bei Betriebsspannungen von 500 V bis 36 000 V und Testspannungen von 2500 V bis 40 000 V.
13. Verwendung eines Elektro-Isolationsproduktes für die persönliche Schutz-Ausrüstung (Personal Protection Equipment PPE) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt, zur Einfassung von Bau-Modulen, Batterie-Komponenten und Geräten aller Art, welche Hochspannungskomponenten enthalten.