NO121408B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av skumgummi av naturlig eller syntetisk lateks.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte til fremstilling av skum- 1 gummi av naturlig eller syntetisk lateks,! hvilket egner seg for bruk som ettergivende polstermateriale for fremstilling av stop-pede møbler, puter og lignende.

Det er vel kjent at ved passende valg

av de anvendte bestanddeler og deres re-lative forhold og ved en riktig kontroll av behandlingen, kan der fremstilles skum (også svamp) gummi som har et spesifikt volum eller tetthet og en ettergivenhet som kan variere over et stort område. Av for-skjellige grunner, også økonomiske betrakt-ninger, er det en stor fordel hvis et polster som har den nødvendige hardhet og motstandsevne mot sammentrykning kan fremstilles med en forholdsvis lav tetthet for å holde den nødvendige gummimengde på et minimum og for å holde det ferdige polster nede i vekt.

Forsøk har vist at hardheten og motstandsevnen mot sammentrykning hos

skumgummi og andre skummaterlaler, delvis skriver seg fra iboende ettergivenhet eller stivhet i det materiale som, danner celleveggene og delvis fra den «pneumatis-ke» virkning, som fremkalles av den luft som er innelukket i cellene. I virkeligheten er denne siste effekt ofte den som skaffer størstedelen av motstandsevnen mot sammentrykning av materialet.

Dette er vist ved det faktum a-t når en

skumgummipute sammentrykkes gjentatte ganger eller holdes under en sammentrykning for vesentlig tidsrom, 'reduseres dens kraft til å gjenvinne sin opprinnelige form betydelig, og denne kraft fås bare tilbake

hvis materialet tillates å forbli i ukompri-mert tilstand i et betydelig 'tidsrom. Dette skriver seg øyensynlig fra den tiden det tar for luften som hurtig ble presset ut fra cellen under virkningen av relativt høyt trykk å komme tilbake i cellene igjen under virkning av den langt lavere trykkdiffe-ranse som fremkommer ved cellenes fjse-ring når vekten fjernes.

Fra det ovenstående vil det ses at en pute som har relativt høy motstandsevne mot sammentrykning kan fremstilles ved å danne skummateriale med tilsvarende høy tetthet for å begrense størrelsen og porøsiteten i cellene, men dette omfatter bruken av relativt store mengder gummi. Dette er en ulempe fra økonomisk syns-punkt og i tilfelle hvor det er ønsket å holde vekten for den ferdige pute lav, f. eks. for bruk i fly.

Det er følgelig en hensikt med foreliggende oppfinnelse å skaffe en fremgangsmåte til fremstilling av et skummateriale hvis motstandsevne mot sammentrykning-er større enn det som normalt oppnås ved tilsvarende skummateriaLe som har en lignende tetthet, og som er blitt fremstilt ved hjelp av vanlige kjente fremgangsmåter.

Den ifølge oppfinnelsen forbedrede fremgangsmåte til fremstilling av et ettergivende skummateriale omfatter at det dannes en flytende blanding som inneholder findelt ugelatinert stivelse og at blandingen omgjøres til et skum og at skummet herdes slik at det dannes en cellulær masse som har interkommuniserende celler uten overskridelse av den temperatur ved hvilken stivelsen gelatinerer, hvoretter massen opphetes ytterligere for gelatinering av stivelsen.

Det er kjent at stivelse kan formes til finkornet dispersjon med vann og videre at når en slik dispersjon opphetes tilstrekkelig, sveller stivelseskornene og brister eller gelatinerer, slik at det dannes en kolloi-dal dispersjon som har partikler som er så små at de bare kan ses med ultramikro-skop. Det er blitt oppdaget at disse egen-skaper ved stivelse, nemlig svelling av kor-nene og fremstilling av eksepsjonelt fine partikler i gelatinert dispersjon, er meget verdifull når den brukes for fremstilling av skummaterialer, slik som svamp og skumgummi.

Det er blitt funnet at bruken av stivelse på ovennevnte måte er bemerkelsesverdig effektiv ved øking av motstandsevnen mot kompresjon av skummaterialet for en gitt tetthet av dette, forutsatt at lateksen er blitt formfast før det har funnet sted noen vesentlig gelatinering av stivelsen. Opphetes blandingen således at stivelsen gelatineres før lateksen er blitt formfast, fås den be-merkelsesverdige og overraskende gode virkning ifølge oppfinnelsen ikke i noen særlig utstrekning.

Ved ovenstående fremgangsmåte fremstilles det et geleaktig cellulært materiale som har en forutbestemt cellestørrelse og porøsitet. Dette materiale underkastes deretter videre behandling ved hjelp av hvilken cellenes størrelse og porøsiteten av materialet samtidig reduseres. Dette gjøres ved anvendelse av varme, som er tilstrekkelig til å heve temperaturen i stivelsen og frem-bringe den virkning at stivelseskornene sveller og brister.

I tilfelle av svamp- eller skumgummi må ekspanderingen, dvs. gelatineringen av stivelsen, bringes til å finne sted etter at skummet er blitt formfast, men den må utføres før eller under den begynnende endelige herdning, tørkning og/eller vul-kanisering av gummien. Hvis det anvendes vulkanisert lateks kan opphetiningen for å fremkalle gelatinering, finne sted under det første trinn av tørkeoperasjonen.

En foretrukken fremgangsmåte til ut-førelse av oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet mere detaljert ved hjelp av ek-sempler.

Ifølge denne fremgangsmåte fremstilles det en lateksblanding av en passende sammensetning inneholdende en naturlig-eller syntetisk lateks, som kan være vulkanisert, uvulkanisert eller delvis vulkanisert, sammen med et hvilket som helst nødven-dig fyllstoff, slik som sinkoksyd og even-tuelt andre bestanddeler som kan være nødvendige, slike som antioksydasjonsmid-ler og et fargemiddel. I tilfelle det brukes uvulkanisert eller delvis vulkanisert lateks inkluderes det et vulkaniseringsmiddel, slik som svovel, vanligvis ledsaget av en vulka-niseringsakselerator.

Denne blanding inneholder også eller sr tilsatt en ugelatinert dispersjon av stivelse i vann. Mengden av den anvendte stivelse ligger fortrinnsvis hensiktsmessig in-nenfor området 1,0 %—8,0 % av den totale vekt av de faste bestanddeler.

Den flytende blanding omdannes til skum og gjøres deretter formfast på en hvilken som helst passende måte, idet det imidlertid bemerkes1 at dette må utføres ved en temperatur som ikke medfører gelatinering av stivelsen, og slik at stivelseskornene brister. Skulle stivelsen gelatinere før blandingen er gått over til fast tilstand, ville fordelene ved oppfinnelsen i det ve-sentlige gå tapt. Massen kan gjøres formfast f. eks. ved å fryse væskeskummet og deretter ved å sende gjennom kulldioksydgass eller ved innførelsen i blandingen av et middel som forsinker herdevirkningen, slik som natrium-silikon-f luorid.

I tilfelle av at det brukes uvulkanisert eller delvis vulkanisert lateks, må denne opphetning foregå før eller etter begynnelsen av vulkaniseringsprosessen når materialet innføres i vulkaniseringsovnen. Hvis det anvendes vulkanisert lateks må opp-hetningen finne sted under det første trinn av tørkeprosessen.

Ekspansjonen av stivelseskornene som befinner seg 1 celleveggene antas å stram-me den gummi som danner veggene, slik at cellenes størrelse forminskes og likeledes de interkommuniserende porer, hvorved materialets porøsitet reduseres uten at materialets tetthet økes som et hele. Det er blitt funnet at på denne måte kan det fremstilles en økning i hardheten og motstandsevnen mot kompresjon for svamp-gummi, som ligger i størrelsesorden på 30 % for et stivelsesinnhold i blandingen på 1 %. Økningen i hårdhet er omtrent pro-porsjonal med sfcivelsesinnholdet og kan utgjøre så meget som 150 % for et stivelsesinnhold på 5 %.

Som et spesielt eksempel på ovenstående fremgangsmåte kan det fremstilles en blanding som har følgende sammensetning:

Gummi fra 60 % sentrifugert I

Konsentrasjonen av maisstivelsen i dis-persjonen er på en størrelsesorden på 35 vektsprosent.

En bestemt mengde av ovenstående blanding dannes til skum, helles i en form og overføres til fast form. For å gjøre dette fryses væsken i 20 minutter ved hjelp av et frysemiddel til ca. 23° C og ved å sende kulldioksydgass -gjennom det frosne skum festnes dette.

På denne måte fremstilles det en fast cellulær masse som har en cellestørrelse og porøsitet som er vanlig for denne kjente del av prosessen. Massen opphetes i 20 minutter ved hjelp av et fluidum (væske eller gass) til en temperatur på 100° C. Under begynnelsen av denne behandling er var-men tilstrekkelig til å gelatinere stivelsen og bevirke at stivelseskornene sveller og brister. På denne måte økes celleveggenes tykkelse, og størrelsen og porøsiteten for de interkommuniserende porer i cellene reduseres eller lukkes. Under den siste del av behandlingen fullstendiggjøres vulkani-seringen.

Som et alternativ kan blandingen gjø-res formfast ved å inkludere et middel som forsinker herdningen, slik som natrium-siliko-fluorid. I dette tilfelle skal massen gjøres formfast ved romtemperatur og i et-hvert tilfelle uten anvendelse av varme som er tilstrekkelig til å fremkalle brist-ning av stivelseskornene.

Ved hjelp av ovenstående kan det fremstilles f. eks. en skumpute som har en tetthet (vekt-volum forhold) på 54 g pr. liter, og en hardhet eller stivhet på 22,5 kg for en 40 %'s lineær kompresjon sammen-lignet med en hårdhet på bare 9 kg for en 40 %'s kompresjon som fås med skummateriale med samme tetthet fremstilt uten innførelse av stivelse i blandingen.

Oppfinnelsen kan anvendes for fremstilling av skummaterialer fremstilt av vulkanisert, uvulkanisert eller delvis vulkanisert lateks, fremstilt av naturlig eller syntetisk gummi av gummilignende stoffer, omfattende guttaperka og balata.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av ettergivende skummateriale hvor det anvendes en flytende blanding som inneholder naturlig eller syntetisk gummi som hoved-bestanddel, hvilken blanding omdannes til et skum, som også inneholder ugelatinert stivelse, fortrinnsvis i en mengde på 1—8 vektsprosent, beregnet på fast stoff, og som deretter gjøres formfast, tørkes, og om nød-vendig vulkaniseres, karakterisert ved at det fremstilte skum gjøres formfast ved en temperatur som er lavere enn den temperatur ved hvilken stivelsen ville gelatinere, hvoretter det formfaste skum oppvarmes til en temperatur som er tilstrekkelig til å fremkalle gelatinering av stivelsen og svelling av celleveggene.