Seite 9.642, Kautschuk (Verarbeitung, vulkanisiertes K.) | eLexikon

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und Alkohol löslichen Stoffen. An der Luft und besonders am Licht [* 2] wird Kautschuk oberflächlich hart und brüchig, in sehr dünner Schicht bildet es allmählich eine harzartige Masse. Es schmilzt bei 120°, bleibt nach dem Erkalten weich und klebrig und wird auch in sehr dünner Schicht erst nach langer Zeit wieder fest, über 200° zersetzt es sich und brennt mit leuchtender, rußender Flamme. [* 3] Bei der trocknen Destillation [* 4] gibt es wässerige Produkte, wenig ätherisches Öl, dann ein Gemenge flüssiger Kohlenwasserstoffe (Kautschuköl, Kautschucin, Faradayin, Heveen).

Verarbeitung.

Die Verarbeitung des Kautschuks gründet sich auf seine Eigenschaft, durch Kneten im erwärmten Zustand zu erweichen und eine sehr plastische, kaum elastische Masse zu bilden, welche die ihr gegebene Form beibehält. Man zerkleinert das auf Schneideladen oder durch eine schnell rotierende, mit Zähnen besetzte Trommel, reinigt die Schnitzel mit alkalischen Laugen, reinigt sie weiter durch Bearbeiten zwischen Walzen unter Zufluß von Wasser und verwandelt sie dann auf einer Knetmaschine mit erwärmten geriefelten Walzen in eine kompakte Masse, aus welcher unter einem einige Tage anhaltenden, sehr starken Druck und bei 50° homogene Blöcke gebildet werden.

Scheren

Diese Blöcke zerschneidet eine rotierende Messerscheibe unter Zufluß von Wasser in Blätter (Patentblätter), welche die Basis für die ganze übrige Fabrikation abgeben. Man stellt solche Platten auch durch Walzen her, indem man das gereinigte auf 40-50° erhitzt und zwischen Walzen, die durch eingeleiteten Wasserdampf auf 80-100° erhitzt werden und nach und nach enger und enger gestellt werden, wiederholt hindurchgehen läßt. Wenn diese Platten die Walzen verlassen, kleben sie sehr stark, und man bestreut sie daher vor dem Aufrollen mit Talk oder zieht sie durch kaltes Wasser. Mit naßgehaltenen Scheren [* 5] und Messern kann man aus den Platten beliebige Stücke schneiden, die durch Vereinigung der frischen Ränder zu allerlei Gebrauchsgegenständen geformt werden. Sehr dünne Platten erhält man auch durch wiederholtes Aufstreichen eines Breies aus Kautschuk und Naphtha auf ein Gewebe, [* 6] welches mit einer Mischung aus Melasse und Gelatine überzogen ist.

Die Verwendbarkeit des Kautschuks wird wesentlich dadurch beeinträchtigt, daß er bei 0° ganz hart, bei 30-50° aber schon sehr weich ist, sowie durch die verhältnismäßig geringe Widerstandsfähigkeit gegen manche chemische Agenzien. Durch eine eigentümliche Verbindung des Kautschuks mit Schwefel werden aber diese Übelstände zum großen Teil beseitigt, und dies sogen. vulkanisierte Kautschuk hat deshalb für die Technik eine viel größere Wichtigkeit erlangt, als sie das nicht vulkanisierte jemals besaß.

Taucht man Kautschuk bei 115-120° 2-3 Stunden in geschmolzenen Schwefel, so nimmt es 10-15 Proz. Schwefel auf. Ebenso kann man es durch Einkneten von Schwefelblumen oder mit Hilfe einer Lösung von Schwefel in Schwefelkohlenstoff mit Schwefel imprägnieren, ohne daß es seine Eigenschaften wesentlich ändert. Erhitzt man aber dieses schwefelhaltige auf 132-140°, so wird es in wenigen Minuten umgewandelt und bildet nun das vulkanisierte Kautschuk, welches sich bei -20° wie bei einer 100° übersteigenden Temperatur gleich elastisch zeigt und den Lösungsmitteln und chemischen Agenzien in hohem Grade widersteht.

Zur Darstellung desselben werden die, wie oben angegeben, gereinigten Schnitzel durch Walzen vereinigt und die zusammenhängenden Blätter alsbald mit gewaschenen Schwefelblumen bestreut, zusammengerollt und wieder unter Zusatz von Schwefel zwischen geheizten Walzen ausgewalzt, bis 12-24 Proz. Schwefel gleichmäßig mit dem Kautschuk gemischt sind. Vermischt man Kautschuklösungen mit Schwefel, oder wendet man von vornherein ein mit Schwefel gesättigtes Lösungsmittel an, so hinterbleibt beim Verdampfen des Lösungsmittels eine Masse, die sich ganz wie das mit Schwefel imprägnierte Kautschuk verhält.

Schweriner See - Schwe

Aus der letztern werden alle Artikel, wie aus gewöhnlichem Kautschuk, dargestellt, da sie sich noch genau wie dieses verhält, namentlich auch sich in beliebige Formen drücken und an frischen Rändern miteinander vereinigen läßt. Die geformten Sachen werden einer Temperatur von etwa 120-130° ausgesetzt (gebrannt), welche hinreichend lange einwirken muß, um die Stücke vollständig zu durchdringen. Die richtige Wahl der Temperatur und der Zeitdauer bilden den Schwerpunkt [* 7] der ganzen Fabrikation.

Früher erhitzte man die Gegenstände in gemauerten Kammern, die vom Fußboden aus geheizt wurden; jetzt werden meist eiserne Kessel angewandt, in welche man gespannten Dampf [* 8] leitet. Da die Gegenstände hierbei bedeutend erweichen, muß man sie über Formen brennen und, um das Ankleben zu vermeiden, mit Talkpulver bestreuen; dicke Platten werden, damit sie sich nicht verziehen, zwischen Eisenplatten gelegt, dünne mit einer Kattunzwischenlage auf eine Trommel gewunden etc. An Stelle des Schwefels hat man auch schwefelhaltige Präparate, wie Schwefelbaryum, Schwefelcalcium, Kermes (Schwefelantimon), unterschwefligsaures Bleioxyd oder künstliches Schwefelblei, zum Vulkanisieren angewandt, um besondere Eigenschaften des Fabrikats zu erzielen; außerdem aber setzt man dem vulkanisierten Kautschuk feines Bimssteinpulver zu, damit es auch Tintenstriche vom Papier wegnimmt, oder Kreide, [* 9] Zinkoxyd und andre Dinge, um eine billige und hellere Ware zu gewinnen.

Stärke (natürliches Vo

Diese Zusätze (bis 40 und 50 Proz.) verschlechtern das Fabrikat sehr wesentlich und können unter Umständen gefährlich werden (Zinkoxyd in Saugröhren für Kinder). Nach einer andern Methode vulkanisiert man das Kautschuk, indem man es in mit Schwefelkohlenstoff verdünntes Schwefelchlorür taucht, und zwar je nach der Stärke [* 10] der Stücke nur wenige Sekunden oder einige Minuten, und dann rasch in einem warmen Luftstrom trocknet. Dicke Stücke werden wiederholt in die vorteilhaft mit mehr Schwefelkohlenstoff gemischte Flüssigkeit getaucht; das Brennen fällt hierbei ganz fort.

Lösungen mischt man mit der Schwefelungsflüssigkeit und läßt sie dann eintrocknen. Diese Methode gewährt manche Vorteile und wird deshalb für gewisse Artikel in den meisten Fabriken angewandt. Statt des Schwefelkohlenstoffs benutzt man dabei häufig sorgfältig gereinigtes Petroleum. Endlich ist auch eine vortreffliche Methode zu erwähnen, nach welcher man die Gegenstände drei Stunden in einer auf 140° erhitzten Lösung von Drei- oder Fünffach-Schwefelcalcium (25° B.) liegen läßt.

Kautschuk (gehärtetes

Das vulkanisierte Kautschuk besitzt eine graue Farbe, zeigt sich durch Temperaturunterschiede wenig veränderlich; es klebt nicht auf frischen Rändern, riecht unangenehm (soll den Geruch verlieren, wenn man es mit einer Schicht tierischer Kohle bedeckt und 3-6 Stunden lang auf 50-80° erhitzt), ist für Flüssigkeiten viel weniger durchdringlich als reines Kautschuk, wird bei längerer Einwirkung höherer Temperaturen spröde und schwärzt Metallgegenstände unter Bildung von Schwefelmetall. Es quillt in Lösungsmitteln wenig ¶

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auf und gibt an diese nur 4-5 Proz. unverändertes Kautschuk und den nicht gebundenen Schwefel ab. Nur 1-2 Proz. des beigemengten Schwefels verbinden sich mit dem Kautschuk; der Rest ist mechanisch beigemengt, wirkt aber bei längerm Liegen auf das Kautschuk und macht es hart und spröde. Bei anhaltendem Gebrauch wird er durch das abwechselnde Ausdehnen und Zusammenziehen großenteils entfernt; auch kann man ihn durch Erhitzen mit Ätznatronlauge (Entschwefeln) ausziehen, während der, wie es scheint, chemisch gebundene Schwefel sehr viel fester haftet.

Nach dem Behandeln des vulkanisierten Kautschuks mit Alkalilauge gleicht es völlig dem reinen Kautschuk, besitzt aber noch alle vorteilhaften Eigenschaften des vulkanisierten Kautschuks. Aus solchem Präparat bestehen die Saugpfropfen für Kinder und die Patentgummiröhren, welche noch widerstandsfähiger gegen chemische Agenzien sind als das vulkanisierte Kautschuk und nicht, wie dieses, Metallgegenstände bei längerer Berührung schwärzen. Kautschukplatten werden auf oben angegebene Weise dargestellt.

Rohprotein - Röhren

Kautschukfäden schneidet man aus der rohen Handelsware, aus ausgewalzten Blättern, Röhren [* 12] oder Cylindern; runde Kautschukfäden werden aus einem mit Schwefelkohlenstoff und Alkohol bereiteten Teig dargestellt, indem man denselben in einen Cylinder füllt und durch Löcher in dessen Bodenplatte preßt. Die frischen, weichen Fäden werden über endlose Tücher geführt, mit Talk bestreut und, nachdem auf einem langen Weg, den sie schnell durchlaufen, der Schwefelkohlenstoff verdunstet ist, aufgerollt.

Durch Strecken, Erhitzen auf 115° und Abkühlen können Fäden aus reinem und mit Schwefel gemischtem Kautschuk sehr dünn gemacht werden. Röhren stellt man aus den Blättern der schwefelhaltigen Kautschukmasse dar, indem man dieselbe in Bänder zerschneidet, diese um einen Draht [* 13] von entsprechender Stärke zusammenbiegt, mit einem leinenen Band [* 14] spiralig fest umbindet und dann brennt. Ganz analog erhält man die Röhren mit Gewebeeinlage, man braucht nur das erste Rohr mit einem mit Kautschuklösung bestrichenen Gewebe zu umwickeln und dann einen zweiten Kautschukstreifen herumzulegen.

Bisweilen werden Röhren aber auch aus Teig gepreßt, indem man in die Öffnungen der Bodenplatte des Preßcylinders einen Dorn einsetzt und in das austretende Rohr durch den hohlen Dorn Wasser einleitet. Hohle Gegenstände setzt man meist aus mehreren Stücken, die nach Schablonen geschnitten sind, zusammen, füllt vor dem völligen Schließen etwas Wasser oder kohlensaures Ammoniak ein, legt sie dann in die Formen und brennt sie. Hierbei verflüchtigt sich die eingefüllte Substanz, und der Dampf preßt das in alle Vertiefungen der Form.

Gummischuhe wurden früher direkt aus dem Milchsaft der Kautschukbäume dargestellt; jetzt färbt man die schwefelhaltige Kautschukmasse mit Kienruß, befestigt sie durch Walzen auf einem trikotartigen Gewebe, schneidet die erforderlichen Stücke nach Schablonen, setzt dieselben über hohlen eisernen Formen zusammen (nur durch Kleben), überzieht sie mit Asphaltlack und brennt sie über den Formen im Luftbad. Ein sehr eigentümliches Fabrikat sind die Kautschukschwämme, welche vielleicht aus Kautschukteig durch sehr rasches Erhitzen dargestellt werden. Die letzten Reste des Lösungsmittels dürften dabei, indem sie sich in Dampf verwandeln, die Masse ebenso aufblähen und porös machen, wie die Kohlensäure den Brotteig.

Wasserdichte Gewebe wurden zuerst durch Zusammenwalzen des frischen, noch sehr weichen und klebenden Kautschukblattes mit dem Gewebe zwischen geheizten Walzen erhalten. Beim Macintosh lag das Kautschukblatt zwischen zwei Geweben. Die Verarbeitung dieser Gewebe zu Kleidungsstücken etc. erfolgt erst nach dem Vulkanisieren, indem man die zugeschnittenen Stücke an den Rändern mit Kautschuklösung bestreicht, übereinander legt und durch Druck vereinigt. Neuerdings wendet man allgemein einen aus Kautschuk und leichtem Steinkohlenteeröl erhaltenen Teig an, welcher mit Hilfe eines besondern Apparats auf das Gewebe gestrichen wird.

Wärmeeffekt - Wärmelei

Die Anstriche müssen sehr dünn gemacht und nach jedesmaligem Trocknen sechs- bis achtmal wiederholt werden. Zur Herstellung eines Überzugs von vulkanisiertem Kautschuk löst man in den flüchtigen Teerölen zuerst Schwefel, dann das Kautschuk und färbt die Masse auch wohl schwarz (Regenmäntel). Durch Aufeinanderlegen zweier so bestrichener, noch etwas klebender Gewebe und Zusammenwalzen erhält man die Doppelstoffe. Läßt man aber den ersten Anstrich vollkommen trocknen und vulkanisiert ihn kalt, so kann man auch die andre Seite des Gewebes bestreichen. Für billige Stoffe vermischt man die Anstrichmasse mit allerlei Zusätzen, so daß schließlich das Kautschuk nur noch die Bestimmung hat, den Überzug nicht brüchig noch spröde werden zu lassen. Man benutzt in dieser Weise Steinkohlenteer, namentlich aber auch Lösungen von in Leinöl mit verschiedenen Zusätzen. - Die Abfälle von vulkanisiertem Kautschuk sind sehr schwer zu verarbeiten; zu ihrer Verwertung sind mehrere Vorschläge gemacht, welche meist auf eine Erweichung des Materials durch Wärme [* 15] oder Lösungsmittel, Zerkleinern desselben und Zusammenkneten mit frischer Masse hinauslaufen.

Erhitzt man das Kautschuk mit mehr Schwefel auf eine höhere Temperatur (150°), so erhält man das gehärtete, hornisierte Kautschuk (Ebonit, Kammmasse), welches sich zur Herstellung zahlloser Gegenstände eignet, die man sonst aus Holz, [* 16] Horn, Metall etc. anfertigte. Man mischt das Kautschuk mit Schwefel bis zur Hälfte seines Gewichts, wendet statt des Schwefels auch Schwefelverbindungen an und setzt außerdem Kreide, Zinkweiß, Bleiweiß, [* 17] zur Erhöhung der Härte und Elastizität Schellack etc. zu, walzt die Masse aus und erhitzt sie 2 Stunden auf 100° und dann 4 Stunden auf 150°. Bei letzterer Temperatur läßt sich die Masse walzen, bei gewöhnlicher Temperatur aber schneiden, sägen, hobeln etc. und gut polieren, und daher wird das gehärtete in der Regel vor der letzten Bearbeitung gebrannt.

Festigkeit [* 18] und Elastizität des Ebonits scheinen wesentlich vom Schwefelgehalt abhängig zu sein; sehr bedeutend ist die Wärmeausdehnung des Ebonits, und ein etwa 20 cm langer Streifen desselben, mit einem gleich langen Elfenbeinstreifen an einem Ende zusammengeleimt, gibt ein sehr empfindliches Thermometer; [* 19] es ist ein sehr schlechter Leiter der Elektrizität [* 20] und wird beim Reiben ungemein stark elektrisch. Lösungsmitteln ist es vollständig unzugänglich. Die Abfälle sind so gut wie nicht verwertbar.

Verwendung des Kautschuks. Geschichtliches, Produktion.

Kautschuk findet die mannigfachste Verwendung, und namentlich das vulkanisierte und gehärtete Kautschuk wird in zahllosen Fällen benutzt. Sehr ausgedehnt ist die Verarbeitung des vulkanisierten Kautschuks in Form von Röhren und Platten und des Ebonits zu Kämmen;

wegen seiner akustischen Eigenschaft dient es zu Hörrohren und Blasinstrumenten;

da es vielleicht der stärkste negativ isoelektrische Körper ist, dient es ¶