-
Verfahren zum Herstellen von Kautschukgegenständen, insbesondere Kautschukplatten,
mit sehr kleinen Lochungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
vulkanisierten oder unvulkanisierten Kautschukgegenständen, insbesondere Kautschukplatten,
mit winzig kleinen Lochungen unter Verwendung von wässerigen Kautschukdispersionen.
-
Dünne Kautschukplatten, die an vorbestimmten Stellen Lochungen haben,
sind bereits dadurch hergestellt worden, daß Kautschukmilch zum Trocknen auf eine
Metallunterlage aufgestrichen wurde und, nachdem diese wenigstens teilweise getrocknet
oder verfestigt worden war, eine gemusterte Platte auf die aufgestrichene Kautschukschicht
aufgedrückt wurde, so daß entsprechend den Eindrücken der Platte Lochungen oder
Ausstanzungen gebildet wurden.
-
Gelochte Kautschukplatten sind auch: schon in der Weise hergestellt
worden, daß auf eine gravierte Platte Kautschukmilch aufgestrichen, die Kautschukmilch
von den erhabenen Teilen der Platte durch Abftießenlassen oder durch Abquetschen
entfernt und die Kautschukmilch dann getrocknet wurde. An Stelle einer gravierten
Platte sind auch schon Formen benutzt worden, die auf der Oberflache in entsprechenden
Zwischenräumen mit Vorsprüngen versehen sind, durch welche die Lochungen erzielt
werden. Es ist ferner auch schon vorgeschlagen worden, eine Metallplatte oder Metallform
oder eine in anderer Weise elektrisch leitfähig gemachte Niederschlagsunterlage,
die zwecks Erzielung der im Enderzeugnis verlangten Lochungen mit aus isolierendem
Material bestehenden Vorsprüngen versehen war; zu benutzen und dann in bekannter
Weise eine Kautschukschicht auf der Unterlage elektrophoretisch niederzuschlagen
und den Niederschlag dann zu trocknen, so daß unmittelbar- eine gelochte Platte
erhalten wird.
-
Bei -all diesen Verfahren sind jedoch, bedingt durch die Grenzen der
Anwendbarkeit dieser Verfahren, die in der Kautschukplatte hergestellten Lochungen
notwendigerweise verhältnismäßig groß und leicht mit dein bloßen Auge sichtbar.
Außerdem sind die gemusterten Druckplatten des zuerst beschriebenen Verfahrens und
die Niederschlagsunterlagen für das Aufstreichen oder die elektrophoretische Abscheidung,
wie sie in den zuletzt beschriebenen Verfahren angegeben sind, in der Herstellung
verhältnismäßig teuer.
-
Schwammartige und poröse Kautschukerzeugnisse sind aus Kautschukmilch
auch schon in der Weise hergestellt worden, daß in Schaum übergeführte Kautschukmilchmischungen
getrocknet wurden. Diese
schwammartigen Kautschukjegenstände können
zwar miteinander verbundene Poren haben und diese auch von beliebig kleiner Größe,
da die mittlere Größe dieser Poren durch den Arbeiter mehr oder weniger geregelt
werden kann, aber die Anzahl und die Anordnung der Poren lassen sich nach diesem
Verfahren durch den Arbeiter nicht beeinflussen. Diese schwammartigen Kautschukgegenstände
haben vielmehr ein Netzwerk von unregelmäßig gelagerten Poren, aber keineswegs Lochungen
im richtigen Sinne des Wortes, und sie ähneln dem gewöhnlichen Schwammkautschuk,
der in üblicher Weise unter Verwendung der bekannten Blähmittel hergestellt wird.
-
Es sind auch schon sog. mikroporöser Kautschuk und Erzeugnisse daraus
hergestellt worden, indem Kautschukmilch in einer Form der verlangten Gestalt zu
einem Gel verfestigt und dann unter solchen Bedingungen vulkanisiert worden ist,
daß kein Verdampfen des Wassers eintritt, worauf dann das Wasser entfernt wird.
-
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Herstellen von gelochten
Kautschukschichten oder Kautschukplatten und von Gegenständen daraus unmittelbar
aus Kautschukmilch, nach welchem die genannten Kautschukerzeugnisse an vorbestimmten
und beliebig wiederholbaren Stellen mit winzig kleinen Lochungen versehen werden
können, die linear durch die ganze Dicke .der Schicht oder Platte verlaufen und
deren Anzahl und Anordnung sich beim Herstellen der gelochteil Kautschukplatten
öder sonstigen Waren beliebig oft und genau wiederholen läßt. Die erzielten Lochungen
sind mit dem bloßen Auge kaum sichtbar, außer wenn die Kauschukplatte gestreckt
wird, aber sie sind in der ungestreckten Platte schon mit einem schwach wirkenden
Vergrößerungsglas sichtbar. Die Lochungen im ungestreckten Gegenstand haben einen
mittleren Durchmesser von etwa o,oi bis o,i mm. Die Anzahl der Lochungen in den
ungestreckten Kautschukwaren beträgt im Mittel. wenigstens 150 je Quadratzentimeter.
-
Eine derartige Kautschukschicht ist, wenn sie auf den Körper gebracht
wird, luftdurchlässig, doch behält sie -die Festigkeit und sonstigen Eigenschaften
von entsprechenden Kautschukschichten, die keine derartigen Lochungen haben.
-
Das Verfahren zum Herstellen von Kautschukwaren mit winzig. kleinen
Lochungen besteht gemäß -der Erfindung darin, daß eine Kautschukmilchnaischung -
auf eine luftundurchlässige Unterlage, die auf ihrer Oberfläche mit kleinen I-Tohlräumen
oder Vertiefungen versehen ist, aufgetragen wird, wobei darauf zu achten ist, daß
die in den kleinen Vertiefungen vorhandene Luft '%V'ährend des Auftragens der Kautschukmilchmischung
in diesen Vertiefungen zurückgehalten wird und daß dann die von der Kautschukmilchschicht
in den Vertiefungen der Unterlage eingeschlossene Luft durch Wärme ausgedehnt wird,
derart, daß sie unter Bildung von kleinen Kanälen durch die Kautschukmilchmischung
entweicht, während diese einer teilweisen oder vollständigen Koagulation unterworfen
wird. Die teilweise oder vollständige Koagulation der aufgetragenen Kautschukmilchmischung
kann dabei auch durch die angewendete Wärme bewirkt werden.
-
Die undurchlässige Unterlage kann irgendeine beliebige Gestalt haben.
Als Unterlage kann z. B. ein Gewebe benutzt werden, das mit einem luftundurchlässigen
Kautschuk überzug versehen worden ist, welcher der Kontur des Gewebes folgt. Bei
dem Herstellen von gelochten Kautschukplatten kann die Unterlage vorteilhaft aus
einem endlosen Bande bestehen, wie es in der beiliegenden Zeichnung angegeben ist..
-
In der Zeichnung ist Fig. i eine schematische Ansicht einer Vorrichtung
zum Herstellen von gelochten Kautschukplatten, Fig. 2 eine Schnittansicht in vergrößertem
Maßstabe nach der Linie 2-2 der Fig. i, Fig. 3 eine Schnittansicht in vergrößertem
Maßstab-- nach der Linie 3-3 der Fig. i, Fig. q. eine vergrößerte Ansicht eines
Stückes der erfindungsgemäß hergestellten gelochten Kautschukplatte, Fig. 5 eine
stark vergrößerte Ansicht eins durch eine Lochung gelegten Schnittes der Kautschukplatte,
Fig. 6 eine in Stoff eingeschlagene Bandage mit dem gelochten Material
gemäß der Erfindung, Fig. 7 das erfindungsgemäß hergestellte gelochte Material,
das zwecks Verwendung in gummierten Bekleidungsstücken oder Futter-oder Unterlagestoffen
beiderseits mit einem Gewebe überzogen worden ist.
-
Zur Veranschaulichung der Erfindung wird nachstehend beispielsweise
das Herstellen von gelochten Kautschukplatten näher beschrie= ben.
-
Die Unterlage kann. ein gewebter Stoff, beispielsweise ein Baumwollgewebe,
sein, das nach dem üblichen Aufstreichverfahren mit einer Kautschukmilchmischung
bestrichen wird, so daß auf diesem ein dünner, luftundurchlässiger Kautschuküberzug
"erzielt wird, der jedoch das Webgefüge des Stoffes nicht verdeckt, sondern nur
der Kontur des Gewebes folgt.
-
An Stelle von Geweben können auch andere
Unterlagen,
wie beispielsweise Metallbleche, in deren Oberfläche kleine Vertiefungen oder Grübchen
eingeprägt oder eingestanzt worden sind, benützt werden.
-
Auf die undurchlässige Unterlage wird dann mit Hilfe einer üblichen
Aufstreichvorrichtung ein Überzug aus einer wässerigen Kautschukdispersion, beispielsweise
aus einer Kautschukmilchmischung, aufgestrichen, und die mit dem Überzug versehene
Unterlage wird dann durch eine erhitzte Trockenkammer o. dgl. hindurchgeschickt,
damit der aufgestrichene Kautschukmilchüberzug trocknet. Die Kautschukmilch wird
in einer solchen Dicke aufgestrichen, daß nach ihrem Trocknen eine Kautschukschicht
von: etwa 0,05 mm Dicke erzielt wird. Bei dem Aufstreichen der Kautschukmilch,
die eine wesentlich höhere Viscosität als normale Kautschukmilch haben soll, wird
Luft in den Vertiefungen oder Narbungen der Oberfläche der Unterlage eingeschlossen,
und wenn dann die bestrichene Unterlage- beim Durchgang durch die Trockenkammer
erhitzt wird', so dehnt sich die in den einzelnen Vertiefungen eingeschlossene Luft
aus und entweicht langsam nach oben durch die trocknende Kautschukmilchschicht,
wobei winzig kleine Lochungen, welche den einzelnen Vertiefungen in. der Unterlage
entsprechen, zurückbleiben. Dabei werden bei dem Durchgang der sich ausdehnenden
warmen Luft durch die trocknende Kautschukmilchschicht die Wandungen der gebildeten
Lochungen genügend erhärtet, so daß verhindert -wird, daß die Kautschukmilch wieder
zusammenfließt. Da ferner der unmittelbar aus Kautschukmilch abgeschiedene. Kautschuk
nicht fließfähig ist, werden die Lochungen auch während der späteren Vulkanisation
des Kautschuks durch Wärme nicht verschlossen.
-
Auf die Unterlage können natürlich nacheinander auch mehrere Überzugsschichten
aufgetragen werden, so daß eine gelochte Platte der verlangten Dicke erhalten wird,
und zwar wird in diesem Falle jeder Überzug getrocknet, ehe der folgende aufgestrichen
wird. Nach dem ersten Überzug wird die in den Vertiefungen der Oberfläche der Unterlage
eingeschlossene Luft durch die zuvor hergestellte Lochung geführt, die als eine
Art Leitrohr wirkt und um die Dicke der neu aufgetragenen überzugsschicht verlängert
wird. Wenn als Unterlage ein endloses Band benutzt wird, so kann eine fortlaufende
Kautschukschicht durch einen einzigen Aufstrich hergestellt werden, oder es kann
die verlangte Anzahl von Überzügen aufgetragen und die in der verlangten Dicke fertiggestellte
Platte dann zerschnitten, von der-. Unterlage abgestreift und in beliebiger Weise
weiterbehandelt, beispielsweise eingestäubt oder vulkanisiert werden. Die Unterlage
kann jedoch auch aus einer Walze bestehen, von der nach dem Aufstreich- und Trocknungsvorgang
die Kautschukschicht abgestreift wird. Da eine derartige Unterlage gewöhnlich überzogen
wird, während sie von dem vorhergehenden Arbeitskreislauf des Aufstreichens und
Trocknens noch warm ist, so kann es vorteilhaft sein, die Unterlage zwischen den
aufeinanderfolgenden Verfahrenskreisläufen zu kühlen, damit ein genügender Unterschied
zwischen der Temperatur der Unterlage, während sie bestrichen wird, und der Trockentemperatur
erzielt und somit die eingeschlossene Luft in der erforderlichen Weise zum Ausdehnen
gebracht wird. Derselbe Effekt kann auch dadurch erzielt werden, daß für die später
folgenden Kautschukmilchaufstriche höhere Trockentemperaturen angewendet werden,
so daß die zurückgebliebene Wärme von den vorhergehenden Trockenverfahren ausgeglichen
wird.
-
Die Kautschukmilch für das Herstellen der gelochten Platten soll einen
Gehalt an festen Bestandteilen haben, der wenigstens dem der normalen Kautschukmilch
entspricht und insgesamt vorzugsweise etwa 35 bis 65 °/o beträgt, Sie kann auch
durch Aufrahmen oder Zentrifugieren gereinigt werden und gegebenenfalls auch mit
Zusatzstoffen vermischt werden; auf jeden Fall soll sie genügend viscos sein, damit
bei ihrem Aufstreichen die Luft in den Vertiefungen der Unterlage zurückgehalten,
wird und diese während des Erhitzens und Trocknens nur verhältnismäßig langsam durch
die Kautschukschicht entweicht. Die Kautschukmilch kann unvulkanisiert sein; sie
kann aber auch in bekannter Weise Vulkanisiermittel enthalten oder auch vorvulkanisiert
sein. Beispielsweise ist unvulkanisiertes, gelochtes Plattenmaterial aus aufgerahmter
Kautschukmilch für das Herstellen medizinischer Bandagen sehr geeignet, da infolge,
der Lochungen die bandagierten Teile des Körpers nicht luftdicht abgeschlossen werden
und, -der Kautschuk zwar geniigend zähe ist, daß er in sich zusammenhält, aber nicht
an der Haut oder an den Haaren oder an der Kleidung anklebt. Andererseits kann eine
gelochte Kautschukplatte auch aus einer Kautschukmilchmischung hergestellt werden,
die dieselbe oder eine ähnliche Zusammensetzung hat, wie sie zum Herstellen der
Unterlage verwendet worden ist, und die Platte kann dann, nachdem die verlangte
Anzahl von Überzugssehichten aufgestrichen ist und diese getrocknet worden sind,
von der Unterlage abgestreift und vulkanisiert werden.
-
Eine derart vulkanisierte Platte kann z. B.
zum Herstellen
von nicht anklebenden vulkanisierten Bandagen und zum Herstellen von gummierten
Stoffen oder Fütterungen für Bekleidungsstücke u. dgl. benutzt werden, die dann
ebenfalls infolge der Struktur der Kautschukschicht für die bedeckten Körperteile
luftdurchlässig sind. Derartige vulkänisierta Kautschukplatten können auch zum Herstellen
einer neuen Art von Regenmänteln benutzt werden, die kein Gewebe enthalten, da die
gelochte Kautschukschicht infolge der Feinheit der Lochungen zwar regendicht,
je-
doch viel kühler als die üblichen Kautschukschichten ist. _ Die Kautschukmilch
kann in bekannter Weise mit Zusatzstoffen auch so, angesetzt werden, daß nach der
Vulkanisation Hartkautschuk erhalten wird, und eine derartige gelochte, aus Hartkautschuk
bestehende Platte kann beispielsweise für das Herstellen von Scheidewänden für Akkumulatoren
und für ähnliche Zwecke benutzt werden, für die poröse Diaphragmen erforderlich
sind.
-
Gegebenenfalls können für das Durchführen der Erfindung auch Kautschuknilchmischungen
benutzt werden, die in üblicher Weise bei Anwendung von Wärme gelierfähig sind oder
gelierfähig gemacht worden sind oder auch so behandelt worden sind, daß sie in der
Kälte nach einer bestimmten und regelbaren Zeit gelieren.
-
In Fig. z der Zeichnung ist schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen
von gelochten Kautschukschichten oder -platten veranschaulicht, in welcher io die
Unterlage darstellt, die aus einem Gewebe ii und einem Kautschuküberzug i2 besteht,
welcher der Oberflächenkontur des Gewebes folgt und kleine Vertiefungen oder Hohlräume
13 enthält, welche den Maschen zwischen den Fäden entsprechen, wie es im
einzelnen aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Die Unterlage io besteht aus einem endlosen
Band, das um die Förderrollen 1q. und 15 umläuft und durch (nicht veranschaulichte)
mechanische Vorrichtungen angetrieben wird. Die Kautschukmilch 16, die von einem
Behälter 17 zufließt, wird durch eine übliche Aufstreichvorrichtung 18 auf die umlaufende
Unterlage aufgestrichen, so daß auf dieser eine dünne Schicht i9 gebildet wird,
durch die Luft in den kleinen Vertiefungen der Oberfläche der Unterlage eingeschlossen
wird, wie es in Fig:2 angegeben ist. Die Unterlage, auf die Kautschukmilch in der
verlangten -Dicke aufgestrichen worden ist, geht durch eine mit einer Heizvorrichtung
21 versehene Trockenvorrichtung 2o, in welcher die aufgestrichene Kautschukmilchschicht
getrocknet wird. Während dieser Trocknung dehnt sich die in den kleinen Vertiefungen
der Oberfläche. der Unterlage eingeschlossene Luft aus und entweicht durch die Kautschukmilchschicht
und bildet somit Lochungen 22 in der Schicht (Fig. 3 und ¢), die sich infolge der
Viscosität der Kautschukmilch und ihrer teilweisen Trocknung nicht wieder schließen.
Die so hergestellte gelochte Kautschukplatte 23 kann dann für die weitere Behandlung
in Form einer fortlaufenden Bahn von der Unterlage abgestreift werden. Falls es
gewünscht wird, können auch mehrere Kautschukmilchschichten aufgetragen. werden,
so daß eine Platte in der verlangten Dicke erhalten wird, und die Platte, in der
Länge der Unterlage, kann dann von letzterer entfernt werden.
-
Unter Verwendung von verschiedenartigen überzogenen' Gewebeunterlagen
und von Kautschukmilchmischungen geeigneter Viscosität und bei sorgfältigem Regeln
der Trokkentemperaturen können Kautschukschichten mit Lochungen von fast mikroskopischer
Größe, d. h. im Durchmesser von etwa o,oi bis zu etwa o,i mm und größer, und in
der Anzahl von etwa i5oo und mehr je Quadratzentimeter, hergestellt werden. Für
die vorliegenden bevorzugten Anwendungszwecke sollen gelochte Kautschukschichten
hergestellt werden, die wenigstens 15o Durchlochungen je Ouadratzentimeter aufweisen,
wobei der Durchmesser der Durchlochungen etwa o,o5 bis 0,075 mm beträgt.
Bei geringer, beispielsweise vierfacher Vergrößerung oder unter einem gewöhnlichen
Fadenzähler, wie er in der Textilindustrie benutzt wird, sind die Lochungen deutlich
sichtbar und erscheinen in Draufsicht, von der Oberfläche der.Platte aus betrachtet,
rund. Unter starker Vergrößerung hat j edoch eine Lochung, wenn sie von oben oder
der Oberfläche der hergestellten Platte aus betrachtet wird, ein mehr oder weniger
zackiges Aussehen. Wird an der Stelle einer Lochung ein Schnitt durch die Platte
gelegt, so hat die Lochung bei geringer Vergrößerung das Aussehen eines gerade verlaufenden
zylindrischen Durchgangs; unter starker Vergrößerung hat sie jedoch, wenn die Kautschukschicht
oder die KautschulL-platte aus mehreren Überzügen hergestellt worden ist, das Aussehen
einer Anzahl fortlaufend miteinander verbundener, kugelförmiger Hohlräume 2q. (Fig.
5), da sich die Lochung der einzelnen aufeinanderfolgenden Schichten nach dem Entweichen
der eingeschlossenen, durch Wärme ausgedehnten Luftblase oben wieder teilweise geschlossen
hat. Wenn die Kautschukschicht nur aus einem Aufstrich hergestellt worden ist, dann
hat natürlich die Lochung unter starker Vergrößerung das Aussehen eines einzigen
kugelförmigen - Hohlraumes, der auf beiden Oberflächen der Schicht offen .ist.
Für
die Verwendung des gelochten Kautschukmaterials zu Bandagen wird der Überzug von
der Unterlage abgezogen und in Streifen der verlangten Breite und Länge zerschnitten
und dann vorzugsweise für die Verpackung in Gaze eingeschlagen. Fig. 6 zeigt eine
derartige Rolle aus dem Bandagenmaterial 25, das aus einer durchlochten Kautschukplatte
26 besteht, die in eine Gazeunterlage 27 eingeschlagen ist.
-
Zur Verwendung für gummierte Bekleidungsstücke, Futter- oder Unterlagestoffe
u. dgl., werden die Oberflächen der Kautschukschicht mit einem Gewebe bedeckt, wie
es in Fig. 7 veranschaulicht ist, die einen Teil einer gelochten Platte 28 veranschaulicht,
die auf den beiden Oberflächen mit einem Stoff 29 und 30 überzogen ist. (Zur
deutlicheren Veranschaulichung sind die einzelnen Teile abgebrochen.) Das Stoffgewebe
kann mit der gelochten Kautschukplatte durch Vernähen oder durch Verwendung eines
Bindemittels vereinigt werden, oder die gelochte Kautschukplatte kann vor dem Vulkanisieren
auf den Stoff aufgelegt und dann mit ihm während der Vulkanisation verbunden werden.
-
Das beschriebene Verfahren kann auch zum Herstellen von Tauchwaren
benutzt und an Stelle von Kautschukdispersionen können auch solche aus ähnlichen
Pflanzenharzen verwendet werden.