DE575440C

DE575440C - Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden aus poroesem Weich- und Hartkautschuk mit geschlossenen Zellen

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Publication number: DE575440C
Application number: DES99671D
Authority: DE
Original assignee: BELGE DU CAOUTCHOUC MOUSSE SOC
Current assignee: BELGE DU CAOUTCHOUC MOUSSE SOC
Priority date: 1931-07-08
Filing date: 1931-07-08
Publication date: 1933-04-28

Description

Bekanntlich werden Gegenstände aus Weichoder-Hartkautschuk mit geschlossenen Zellen in der Weise hergestellt, daß man. dieselben aus passenden Mischungen natürlichen Kautschuks und. aus anderen vulkanisierende Zusätze enthaltenden Substanzen in Gegenwart von Gasen unter hohem Druck, in Vorformen eingeschlossen, vulkanisiert.

Nach dieser Vulkanisierung werden die Gegenstände- aus · den Formen herausgenommen, wodurch die unter hohem Druck befindlichen Gase innerhalb der Masse eine große" Zahl sehr kleiner voneinander getrennter Zellen hinterlassen und die Masse sich stark ausdehnt. Wenn der betreffende Gegenstand nach Herausnahme aus der Form seine regelmäßige Gestalt nicht beibehält, kann man diesem Übelstande dadurch abhelfen, daß man die Expansion in einer beheizten Form der gewünschten Abmessung vornimmt. Die Gase der Zellen dehnen sich aus, und.'der Gegenstand nimmt die genaue Gestalt der 'Expansionsform an.

Die auf diese Weise hergestellten Gegen-

«5 stände besitzen verschiedene Nachteile: Im besonderen ändert sich innerhalb eines oder zweier Jahre ihre Gestalt, und wenn man in dieser Zeit die Masse durchschneidet, so .entsteht an der Schnittstelle eine Blähung.

Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren, welches das Auftreten der genannten Übelstände verhindert.

Es besteht darin, die erste Vulkanisierung unter hohem Gasdruck nur in unvollständiger Weise vorzunehmen, und nach der Expansion ³^ die expandierte Zellenmasse in einer zweiten Form unter verschiedenem äußerem Druck von neuem so lange zu erhitzen, daß am Ende der Behandlung die Zellenmasse eine zusätzliche Vulkansierung erfahren hat, und daß der Druck im Innern der Zellen wesentlich dem Atmosphäiendruck entspricht.

Der zellige Kautschuk und das zellige. Ebonit nehmen hierbei eine bleibende fixierte Gestalt an. ^ ^4S

Diese Erscheinung erklärt sich folgendermaßen: ·

Der nach der alten Methode hergestellte Zellenkautschuk behält selbst nach der Expansion der Masse einen hohen inneren Gasdruck "der Zellen, deren Wände unter Spannung bleiben. Da die Kautschukmasse gegenüber diesen eingeschlossenen Gasen nicht ab-. solut dicht ist, treten dieselben nach und nach aus, und dieses verursacht die Gestaltveranderung der betreffenden Gegenstände im Laufe der Zeit. Dieser starke Druck erzeugt beim Durchschneiden der Masse eine Blähung an der Schnittstelle .infolge der Ausdehnung der derOberfläche zunächst liegenden Zellen. Wenn dagegen die Erhitzung so ausgeführt wird, daß die Zöllengase durch Diffusion durch die Masse einen derartigen Druck annehmen, daß derselbe in der" umgebenden Temperatur

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wesentlich gleich ist dem Atmosphärendruck, und wenn gleichzeitig der Kautschuk einer zusätzlichen Vulkanisierung unterworfen wird, wodurch er in seinem neuen Zustande druckfrei ist, so hören die Ursachen der oben genannten Nachteile auf.

Diese zusätzliche Vulkanisierung geschieht gewöhnlich in einer besonderen Form., in welcher der Gegenstand eine vollkommenere ίο Expansion erfährt.

Temperatur, Druck und Dauer dieser Behandlung können in weiten Grenzen geändert werden je nach der Beschaffenheit der Kautschukmischung, der Intensität der ersten Vulkanisierung usw. Man erreicht hierbei stets zwei Resultate, nämlich: Atmosphärendruck innerhalb der Zellen bei gewöhnlicher Temperatur und Fertigvulkanisierung des Kautschuks. Beides kann gleichzeitig oder nacheinander erreicht werden. Der erhitzte Kautschuk, dehnt sich endgültig und vollkommen aus und gewinnt nach 1 bis. 2 Monaten wieder seine ursprüngliche Elastizität. Die Temperatur kann zwischen 35 und 150° as schwanken und die Dauer der Operation zwischen ι bis 4 Stunden.

Für den äußeren Druck liegt ein besonders .günstiges Moment darin, wenn man unter einem bestimmten Unterdruck arbeitet, wodurch man imstande ist, die Ausdehnung des Kautschuks während des Erhitzens wesentlich zu erhöhen und infolgedessen einen Weich- oder Hartkautschuk zu erhalten, der nur eine sehr geringe Dichte von z. B. 0,05 besitzt.

Für jede Zusammensetzung des behandelten Kautschuks läßt sich nur auf dem Wege des Versuchs die Höhe der Temperatur und die Dauer dieser zweiten Vulkanisierung in expandiertem Zustande bestimmen, wobei abet' Temperatur und Dauer der ersten Vulkanisierung in Hochdruckgasen genau geregelt sein müssen, was keine Schwierigkeit bietet, und die Ttemperatur der Gegenstände vor und nach der ersten Herausnahme aus der' Form stets die gleiche ist, was gewöhnlich nicht der Fall ist infolge der Schwankungen der umgebenden Temperatur,, besonders im Verlaufe der verschiedenen Jahreszeiten. Zur Beseitigung dieses Übelstandes und zur gleichmäßigen Gestaltung der Behandkuigsbedingungen wird das Verfahren der Erfindung dadurch vervollständigt, daß bei Herausnahme aus dem Autoklaven unter hohem Druck, in der die Vorvulkanisierüng stattfindet, die Gegenstände zunächst in eine Kaltkammer gebracht werden, in welcher eine konstante Temperatur herrscht und in der sie so lange bleiben, bis deren Expansion und hierauf deren Endvulkanisierung vorgenommen wird.

Der Aufenthalt in der Kaltkammer ist noch mit einem weiteren Vorteil verknüpft. Die aus dem Autoklaven 'entnommenen, in ihren Formen eingeschlossenen Gegenstände stehen unter sehr hohem Druck, so daß deren öffnung schwierig ist und häufig sogar gefährlich werden kann. Das öffnen wird dadurch erleichtert, daß man die Form mit den eingeschlossenen Gegenständen abkühlt.

Die Durchführung der Endvulkanisierung kann, wie oben bereits angedeutet wurde, je nach den Gegenständen und ihrer Zusammensetzung sich ändern. Als Ausfübrungsbeispiele seien folgende angeführt:

Zur Herstellung von längeren Platten aus porösem Kautschuk, z. B. von 7 m Länge auf 1,20 m Breite und 1 cm . Dicke als Badeteppiche, taucht man diese nach Herausnahme aus dem Autoklaven, in welcher die Vor-Vulkanisierung unter hohem Druck stattgefunden hat, während 5 bis 10 Minuten in Wasser von 30 bis 8o°. je nach der Zusammensetzung der Kautschukmischung. Hierauf werden die Teppichplatten fixiert, d. h. unveränderlich gemacht, indem man die Endvulkanisierung in einer beheizbaren Presse vornimmt, deren Pressenplattenabstand der gewünschten Expansion entspricht. Die Dauer dieser' Behandlung beträgt je nach der Mischung, der Dicke usw. 30 Minuten bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 125 bis 150°.

Spielzeuge, z. B. Puppen, Tiere werden in der Weise hergestellt, daß man nach der ersten Formgebung dieselben unter Gasdruck in einer passenden Form innerhalb eines Autoklaven erhitzt. Nach Herausnahme aus dem Autoklaven und aus d^n Einzelformen bringt man die Gegenstände während löo ¹Ii Stundet bis einer Stunde in ein Heißluftbad von 70 bis 90⁰, um sie expandieren zu lassen. Hierauf werden sie in einer Fertigform passender Gestalt fixiert, d. h. unveränderlich gemacht und dann in einem Dampfbad, dessen ^l°5 Temperatur der Vulkanisiertemperatur entspricht (120 bis 150⁰), während einer Dauer von 10 Minuten bis 4 Stunden je nach Zusammensetzung und Größe erhitzt.

Zur Herstellung einer porösen Hartkautschukplatte wird eine in der angegebenen Weise vorbehandelte Kautschukplatte zwischen den beiden Platten einer heizbaren Presse, z. B. während einer oder 4 Stunden bei einer Temperatur von 100 bis-140⁰ vulka- "5 nisiert.

Die aus Weich- oder Hartkautschuk nach obigem Verfahren hergestellten Gegenstände, die fixiert, d. h. unveränderlich gemacht worden sind, weisen infolge ihrer starken Expansion nur eine geringe Dichte, z. B. von 0,05 auf.

Claims

Patentansprüche:

ι. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus porösem Weich- oder Hartkautschuk mit geschlossenen Zellen durch Vulkanisierung der in Formen eingeschlossenen Rohlinge aus Rohkautschuk in Gegenwart von hochgepreßtem Gas in einem Autoklaven und Expansion beim Verlassen des Autoklaven, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile in unfertigem Zustande, -d. h, vor Abschluß des Vulkanisierprozesses, aus dem Autoklaven und den Vorformen herausgenommen und unter geeigneten Bedingungen von Temperatur und Dauer der Expansion unterzogen werden, und daß die so vorvulkanisierten und expandierten Teile unter solchen Bedingungen von Druck, Temperatur und Dauer der Fertigvulkanisierung unterworfen werden, daß nach Beendigung des Prozesses und Abkühlung der Gasdruck in den Zellen wesentlich gleich dem atmosphärischen Luftdruck ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Vulkanisierung in einem bestimmten Vakuum vorgenommen wird, wodurch der Kautschuk eine sehr große Ausdehnung erfährt, z. B. in einer Form weit größeren Umfanges als der der expandierten Kautscbukmasse. >
3. Verfahren nach Anspruch ϊ, dadurch kennzeichnet, daß der aus porösem

iitschuk bestehende Gegenstand, z. B. eine Platte, nach teilweiser Vorvulkanisierung durch Eintauchen in ein Wasserbad von z.B. 35 bis 8o° während 5 bis 10 Minuten, je nach-der Zusammensetzung des Kautschuks, expandieren gelassen wird, worauf dann die Endvulkanieierung des expandierten Gegenstandes unter Druck in einer heizbaren Presse vorgenommen wird, um den Gegenstand zu fixieren, d. h. unveränderlich zu machen. ⁴^
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende Gegenstand ohne Form in einem Luftbad von 60 bis 90⁰ während 15 bis 60 Minuten expandieren gelassen wird, worauf 5» seine Endvulkanisierung bis zur Fixierung in einer Form stattfindet, die in einem Dampfbad von ungefähr 130⁰ Wärme wäbrend etwa einer halben Stunde erhitzt worden ist. 55-
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Kautschukplatte in heißem Wasser entsprechend Anspruch 3 expandieren gelassen wird und dann zwischen den Preßplatten einer heizbaren Presse fertig vulkanisiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herausnahme aus dem mit Gasen hohen Druckes gefüllten Autoklaven die die Expansion verhindernden, in Einzelformen bzw. Röhren eingeschlossenen Gegenstände aus porösem Kautschuk in eine Kaltkammer eingebracht werden, zum Zwecke, deren weitere Behandlung unabhängig von der 7» Außentemperatur und gleichmäßig zu machen und gleichzeitig die Herausnahme der Gegenstände aus den Einzelformen zu erleichtern.