AT127400B - Verfahren zur Herstellung von Waren mit schwammartiger oder zellenförmiger Struktur aus wässerigen Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Waren mit schwammartiger oder zellenförmiger Struktur aus wässerigen
Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Waren mit schwammartiger oder zellenförmiger Struktur aus wässerigen Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk oder ähnlichen Materialien. Sie bezweckt, die unmittelbare Herstellung von Waren dieser Art zu ermöglichen, u. zw. aus natürlichen,   künstlichen   oder konzentrierten wässerigen Emulsionen oder Dispersionen, welche die Fähigkeit haben, bei Anwendung von Hitze ein Gel zu bilden oder hiezu fähig gemacht werden können oder welchen Stoffe zugesetzt wurden, um das Erstarren der wässerigen Emulsionen oder Dispersionen zu einem Gel in der Kälte nach einem bestimmten, regelbaren Zeitabschnitt herbeizuführen.

   Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Emulsion oder Dispersion, bevor man sie zu einer festen, irreversiblen Masse von dauernd bleibender Struktur erstarren lässt, in den Zustand eines Schaumes gebracht wird. Gemäss der Erfindung werden den wässerigen Dispersionen schaumbildende Substanzen zugesetzt, falls solche nicht bereits in genügender Menge vorhanden sind, und überdies solche planmässig gewählte Stoffe, welche entweder die Koagulation bzw. Gelbildung verzögern oder welche den Emulsionen bzw. Dispersionen die Fähigkeit erteilen, bei Anwendung von Hitze ein Gel zu bilden. Die Mischung wird durch kräftiges Rühren bzw. 



  Durcharbeiten in eine schaumförmige Masse verwandelt, beispielsweise mit Hilfe von Drahtnetzschaufeln, Rührwerken von der Art, wie sie bei Teigbereitungs-oder Eierschaumschlagmaschinen usw. verwendet werden, oder durch Einblasen von Luft oder eines andern geeigneten Gases, worauf die schaumige Masse beispielsweise in offene Formen gegossen und erstarren gelassen wird. Hierauf wird die Mischung vulkanisiert und unter Anwendung bekannter Mittel getrocknet. 



   Bedingung für eine erfolgreiche Durchführung des Verfahrens ist die Gegenwart von schaumbildenden Substanzen, wie Seife, seifenbildenden Stoffen oder Saponin. Wenn dieselben nicht bereits in genügenden Mengen vorhanden sind, müssen sie zugesetzt werden. Die Viskosität der Mischung muss genügend gross sein, um die Bildung eines starken Schaumes zu ermöglichen. Wenn es sich als notwendig herausstellt, die Viskosität der wässerigen Dispersionen zu erhöhen, darf dies nicht durch Mittel bewerkstelligt werden, welche die Neigung besitzen, die Oberflächenspannung der Latexmisehung übermässig zu erhöhen. Stoffe, welche zur Herbeiführung der Koagulierung bzw. Gasbildung benutzt werden, müssen von solcher Art sein, dass sie nicht oder nur wenig die Schaumbildung beeinträchtigen oder eine Zerstörung des Schaumes bewirken.

   Substanzen, welche in Verbindung mit einem Stoff, wie beispielsweise Ammoniumoleat, verwendet werden können, sind   z.   B.   Natrium-oder Kaliumsilicofluorid   oder Ammoniumpersulfat. 



   Das Gelatinierungsmittel kann mit oder ohne Zusatzstoffe, Farbstoffen usw. anstatt der Dispersion vor der Schaumbildung, dem Schaum selbst zugesetzt werden, in welchem Falle dann die Schaumbildung für kurze Zeit fortgesetzt wird, um eine gleichmässige Verteilung der Zusätze durch die ganze Masse zu bewirken. Wenn Hitze angewendet wird, um die Umwandlung des Schaumes in eine feste Masse von schwammartiger Struktur zu beschleunigen, darf die Temperatur nicht so hoch sein, dass sie eine Zerstörung der Zellenstruktur verursachen würde ; sie darf beispielsweise den Siedepunkt des Wassers nicht übersteigen.

   Für die Erfindung ist die Herstellung eines Schaumes wesentlich, der, ein Gas und eine noch im reversiblen Zustande befindliche Emulsion oder Dispersion enthaltend, fähig ist, den für die nachträgliche Umwandlung in eine irreversible, feste Masse erforderlichen Bedingungen zu widerstehen. Die Grösse der Zellen bzw. Hohlräume wird im wesentlichen unabhängig von einer Hitzeanwendung erzielt. Die 

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 als Ausgangsmaterialien verwendbaren Emulsionen oder Dispersionen umfassen beispielsweise solche, die aus Kautschuk, Guttapercha, Balata oder   ähnlichen   vegetabilischen,   natürlich   vorkommenden oder künstlich hergestellten Materialien bestehen oder solche enthalten, u. zw. sowohl im vulkanisierten wie auch im unvulkanisierten Zustande.

   Ferner können wässerige Dispersionen von koaguliertem, vulkanisiertem oder synthetischem Kautschuk, von Abfällen oder Ausschuss verwendet werden, u. zw. entweder für sich allein oder als Zusätze. Alle diese Dispersionen können auch die üblichen Zusatzstoff-enthalten. Weiter können auch Konzentrate verwendet werden, die beispielsweise nach dem Verfahren der britischen Patentschrift Nr. 290313 oder der britischen Patentschrift Nr. 219635 erhalten werden und welchen man gleichfalls eines oder mehrere der üblichen Zusatzmittel einverleiben kann, zweckmässig jedoch mit Ausnahme solcher, welche die Neigung haben, unlösliche Seifen zu bilden oder die   Oberflächenspannung   der schaumigen Masse zu erhöhen.

   Durch das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung kann man ein schwammiges Material erhalten, dessen Dichte   0'10   oder noch weniger beträgt. 



   Ausführungsbeispiele :
1. Eine Latexmischung, welche ein transparentes Produkt der im britischen Patente Nr. 303545 beschriebenen Art in der Form eines Latexkonzentrates von der Zusammensetzung 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Kautschuk............................ <SEP> 92 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Schwefel <SEP> 2-5 <SEP> 51
<tb> Zinkdiäthyldithiocarbamat <SEP> ......... <SEP> 0#5 <SEP> #
<tb> Mineralöl <SEP> ........................... <SEP> 5#0 <SEP> #
<tb> 
 ergibt, wird in Gegenwart von   0'3 Gewichtsteilen Ätzkali   und 0'5 Gewichtsteilen Ölsäure nach dem Verfahren der britischen Patentschrift Nr. 290313 hergestellt. Der kalten, rahmartigen Masse werden   0#5   Teile Ammoniumoleat und 1 Teil   Natriumsiliconfluorid # herechnet   auf die Trockenmischungzugesetzt und die Mischung in geeigneter Weise, z.

   B. vermittels eines Rührwerkes, wie es zum Schlagen von Eierschaum oder bei den Teigbereitungsmaschinen Verwendung findet, zu einem steifen Schaum geschlagen. Ist eine Struktur mit grossen Zellen erwünscht, so wird Luft oder ein sonstiges geeignetes Gas vorsichtig über die Oberfläche der rahmförmigen Masse geblasen oder während der Schaumbildung in   Bläschenform   durchgetrieben. Den Schaum lässt man in geeigneten Formen (Schalen, Mulden) in der Kälte erstarren, worauf das Ganze in einen Trockenofen eingebracht wird, wo die Masse völlig erstarrt und dann getrocknet wird. Nachdem das Material durch zwei Stunden bei   950 C im Ofen   belassen wurde, wird es herausgenommen, in Wasser durch 30 Minuten gekocht und dann trocknen gelassen. Sie bildet einen blassen, durchscheinenden Schwamm. 



   2. Es wird eine Latexmischung der folgenden Zusammensetzung hergestellt : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Kautschuk <SEP> 63 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Schwefel............................. <SEP> 2
<tb> Zinkdiäthyldithiocarbamat <SEP> 0'3 <SEP> 
<tb> Mineralöl............................ <SEP> 9
<tb> Zinkoxyd <SEP> 1 <SEP> "
<tb> Schlämmkreide............. <SEP> 19'2 <SEP> "
<tb> Lampenschwarz <SEP> ...................... <SEP> 5'5 <SEP> "
<tb> Ätzkali <SEP> .................... <SEP> 0#4 <SEP> #
<tb> Casein <SEP> .......................... <SEP> 0#1 <SEP> #
<tb> Ölsäure <SEP> ................................. <SEP> 0#2 <SEP> #
<tb> 
 Dies ergibt eine rahmförmige LatexmiscLung, die genügend viskos und konzentriert ist, um die Ausscheidung der Mischungsbestandteile zu verhindern.

   0'5 Gewichtsteile Natriumsilicofluorid, berechnet auf den Trockengehalt der Mischung, werden nun zugesetzt und die Masse hierauf durch einige Minuten geschlagen. Sie wird dann in Formen eingebracht, beispielsweise in Kugelformen mit Öffnungen, welche eine freie   Ausdehmmg   des Materials gestatten und durch zwei bis drei Stunden auf einer Temperatur von 95  C gehalten. Das nach dem Trocknen erhaltene Produkt ist eine Kautschukmasse mit zellenförmiger Struktur, die sich für die Herstellung von   Schwammbällen,   Matten usw. eignet. 



   3. Es wird in der Weise, wie sie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist, eine Ebonitmischung der folgenden Zusammensetzung hergestellt : 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Kautschuk <SEP> 60'5 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Schwefel <SEP> 29#5
<tb> Zinkdiäthyldithiocarbamat <SEP> ............. <SEP> 0#6
<tb> Mineralöl............................ <SEP> M
<tb> Zinkoxyd..........................'... <SEP> 0'5
<tb> Lampenschwarz <SEP> ................ <SEP> 1#0
<tb> Ölsäure............................... <SEP> O'l
<tb> Casein <SEP> ...................... <SEP> 0#4
<tb> Ätzkali <SEP> ......................... <SEP> 0#6
<tb> 
 

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Dieser Mischung wird 1 Teil Ammoniumpersulfat (berechnet auf die Gesamtmenge der festen Bestandteile) zugesetzt, worauf sie durch einige Minuten geschlagen wird.

   Nun wird die Masse in seichte Mulden eingebracht und durch zwei bis drei Stunden einer Temperatur von 95  C ausgesetzt. Die Platten von zellenförmiger Struktur werden dann aus den Mulden herausgenommen, in einen geeigneten Vulkanisierapparat gebracht und durch zwei Stunden in Dampf bei etwa   4'2   Atm. Druck erhitzt. Die sich ergebenden Platten aus porösem Ebonit werden dann aus dem Dampfraum herausgenommen und in die gewünschte Gestalt gebracht. Sie können je nach Wunsch gefärbt, mit zusätzlichen Farben versehen und parfümiert werden. 



   Es ist schon vorgeschlagen worden, poröse Gummimischungen aus Kautschukmilch herzustellen. 



  Zu diesem Zweck wurden der Kautschukmilch Körper, die sich durch Erhitzen oder durch Säurezusatz unter Freiwerden von Gasen ersetzen, ferner Schwefel, Sulfide oder Schwefellösungen und gegebenenfalls Säuren zugesetzt, worauf die nicht getrocknete Masse vulkanisiert wurde. Bei diesem Verfahren kommt es jedoch zur Bildung von sogenannten Krusten, indem das Gas sich vom Innern nach aussen ausdehnt. 



  Dabei wird wohl im Innern ein Schwamm gebildet ; der Druck wird jedoch nach der äusseren Oberfläche zu immer schwächer, so dass an der äusseren Oberfläche die koagulierte Haut bestehen bleibt und die Produkte in der äusseren Schicht dichter sind als im Innern. Ferner ist es bekannt, durch mechanische Bearbeitung von Lösungen von Kautschuk in flüchtigen Lösungsmitteln, insbesondere unter hohen Drücken, einen elastischen Schaum zu erzeugen. Schliesslich ist zu erwähnen, dass man bei der Herstellung von Schwammgummi aus fettigen Gummimischungen und flüssigen Blähmitteln, als Blähmittel wässerige oder wässerig-alkoholische Lösungen kräftig wirkender Emulgierungsmittel, insbesondere Seifenlösungen, die zur Bildung eines seifigen Schaumes mit den in der Gummimischung enthaltenen fetten Ölen neigen, benutzt hat.

   Allen diesen bekannten Erzeugungsmethoden für Schwammgummi gegenüber weist das vorliegende Verfahren wesentliche Vorteile auf. Die Verwendung von Latex unter Vermeidung von gasabspaltenden Zusätzen gestattet es, vollkommen homogene und gleichporige Produkte zu gewinnen. Gegenüber der Verwendung von   Kautschuklösungen   zeichnet sich das neue Verfahren durch Einfachheit und Billigkeit aus. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Waren mit schwammförmiger oder zellenförmiger Struktur aus wässerigen Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk, welche an   sich"wärmeempfindlich"sind     oder wärmeempfindlich"gemacht   wurden oder welchen solche Zusätze zugefügt worden sind, dass sie in der Kälte nach einem bestimmten regelbaren Zeitraum in ein Gel übergehen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Dispersionen oder Emulsionen (ohne Zusatz von gasabgebenden Verbindungen) durch mechanische Mittel in den Zustand eines Schaumes gebracht und hernach verfestigt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Emulsionen oder Dispersionen noch an sich bekannte Schaumbildungsmittel zugesetzt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durcharbeiten zwecks Schaumbildung durch Einblasen von Luft oder eines sonstigen geeigneten Gases, wie Stickstoff, Kohlensäure u. dgl., in die Emulsionen oder Dispersionen bewirkt oder unterstützt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als im allgemeinen, mit Stoffen wie Ammoniumoleat, zur Verwendung gelangende, die Koagulierung oder Gelbildung bewirkende Substanzen Natrium- oder Kaliumsilicofluorid oder Ammoniumpersulfat verwendet werden.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Gelbildung bewirkende Mittel mit oder ohne Zusatzstoffe, Farbstoffe u. dgl. dem Schaum nach dessen Bildung zugesetzt und dass die mechanische Behandlung zum Zweck der Schaumbildung durch eine kurze Zeit fortgesetzt wird, um eine gleichförmige Verteilung der Zusätze zu erzielen.