DE2605444C3 - Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers für Reinigungs-, Scheuer- und/oder Polierzwecke u.dgl. . - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers für Reinigungs-, Scheuer- und/oder Polierzwecke u.dgl. .

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
    • B24D11/005—Making abrasive webs

Description

Polyol, nämlich ein weitgehend lineares Polyester-Polyurethan mit funktioneilen
Restgruppen
(ca. 0,1 % Hydroxylgruppen)
Desmodur, nämlich Polyolpolyurethanisocyanat aus
Toluylendiisocyanat mit
Isocyanat-Restgruppen
Weichmacher, nämlich
Benzylbutylphthalat
Lösungsmittel, nämlich
Äthylacetat und Aceton im
Verhältnis von etwa
88 Teilen zu 12 Teilen
vorzugsweise 10-12 Gew.-%
vorzugsweise 1,0-1,2%
vorzugsweise 1,0-1,2%
vorzugsweise 87,6-88%
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beschichtung der nockenartigen Erhebungen (14) der zugleich als Imprägnierungsmittel dienende Kleber eingesetzt wird, der im ausgehärteten Zustand das feinkörnige Schleif- oder Scheuermittel, vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 20 Gew.-%, enthält
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer Bahn oder Platte bestehende Schaumstoffkörper (23) nach der Imprägnierung und dem Auftragen der Beschichtung in einzelne Stücke der Gebrauchsgröße und Gebrauchsform geschnitten wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörper aus einem weich eingestellten, flexiblen und offenporigen Schaumstoffmaterial für Reinigungs-, Scheuer- und/oder Polierzwecke u.dgl., der entsprechend dem Hauptpatent an seiner profilierten Arbeitsfläche mit einer Vielzahl aus dem Schaumstoffmaterial herausgearbeiteter nockenartiger Erhebungen versehen ist, die einen scharfkantigen Umriß mit etwa rechtwinklig zu den Oberflächen der nockenartigen Erhebungen stehenden Umfangsflächen aufweisen, wobei die Tiefe und Breite der zwischen den Erhebungen befindlichen Rillen kleiner ist als die Kantenabmessung der nockenartigen Erhebungen, und wobei die nockenartigen Erhebungen auf ihrer Oberseite eine Beschichtung mit einem in einem Klebemittel eingebetteten feinkörnigen Schleif- oder Scheuermittel tragen.
Solche Schaumstoffkörper sind als Reinigungs- und Scheuerschwämme u. dgl., insbesondere für Haushaltszwecke oder für die Autopflege usw. hervorragend geeignet. Die über die Arbeitsfläche des Schaumstoffkörpers in engen Abständen verteilt angeordneten nockenartigen Erhebungen weisen jeweils vier scharfe Umrißkanten auf, die bei der sich im Gebrauch einstellenden Verformung des weich-flexiblen Schaumstoffkörpers und der sich dabei ergebenden Schrägstellung der nockenartigen Erhebungen eine besonders ausgeprägte Scheuer- und Schabewirkung auf der zu behandelnden Fläche entfalten und dadurch die Reinigungs- und Scheuerwirkung beträchtlich steigern.
Aufgrund der verhältnismäßig starken Aufgliederung
der Arbeitsfläche des Schaumstoffkörpers in eine
so Vielzahl nockenartiger Erhebungen wird die Reißfestigkeit des Schaumstoffkörpers an der Arbeitsstelle vermindert. Es besteht die Gefahr, daß bei harter Scheuer- und Reinigungsbehandlung, wie sie z. B. bei der Anwendung des Schaumstoffkörpers als Spülschwamm zu erwarten ist, die nockenartigen Erhebungen einreißen oder sogar abreißen, sofern für die Herstellung des Schaumstoffkörpers nicht hoch-reißfeste Schaumstoffe eingesetzt werden. Solche hoch-reißfesten Schaumstoffe sind aber verhältnismäßig teuer.
Sie weisen außerdem aufgrund ihrer Feinporigkeit eine verhältnismäßig geringe Saugfähigkeit auf, was bei der üblichen Naßbehandlung im allgemeinen unerwünscht ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Schaumstoffkörper nach dem Hauptpatent in verfahrensmäßig einfacher und billiger Weise so herzustellen, daß seine Reißfestigkeit an der profilierten Arbeitsfläche beträchtlich gesteigert wird, so daß auch bei Verwendung
normaler Schaumstoffe mit nicht allzu hoher Reißfestigkeit ein Ein- oder Abreißen der nockenarigen Erhebungen selbst bei einer verhältnismäßig harten Scheuerbehandlung im allgemeinen nicht auftreten kann.
Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß der Schaumstoffkörper zur Erhöhung der Reißfestigkeit an seiner profilierten Arbeitsfläche mit einem die nockenartigen Erhebungen durchdringenden, zu einer flexiblen Masse aushärtbaren Imprägnierungsmittel bis in eine Tiefe imprägniert wird, die dicht unterhalb der Wurzeln der nockenartigen Erhebungen liegt
Bei Reinigungskörpern aus Schaumstoffen oder aus einem Fasermaterial u.dgl. ist es an sich bekannt, Binder, wie wasserunlösliche Kunststoffkleber u. dgl., zu verwenden, die als Haftmittel für körnige Schleifmittel sowie als Mittel zum Verbinden des Fasermaterials oder als harter Überzug auf dem die Schemrbeschichtung tragenden Trägermaterial dienen (DE-AS 10 97 102, DE-OS 14 28 482, DE-OS 15 03 860, DE-OS 24 58 356). Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Schaumstoffkörper lediglich an seiner profilierten Arbeitsfläche imprägniert, und zwar so weit, daß die Grenzlinie der Imprägnierung in geringem Abstand unterhalb der Wurzeln der nockenartigen Erhebungen liegt Aufgrund dieser Imprägnierung des Schaumstoffkörpers wird dieser an seiner profilierten, durch die Vielzahl der nockenartigen Erhebungen aufgegliederten Arbeitsfläche in seiner Reißfestigkeit beträchtlich erhöht, ohne daß aber insgesamt die Flexibilität des Schaumstoffkörpers und seine Saugfähigkeit wesentlich vermindert werden. Da das Imprägnierungsmittel die aus dem offenporigen Schaumstoffmateria! bestehenden nockenartigen Erhebungen durchdringt und bis unter die Wurzellinie der Nocken reicht, werden diese zugleich ausgesteift und verfestigt, wodurch die Scheuerwirkung zusätzlich verbessert wird. Die Erhöhung der Reißfestigkeit des Schaumstoffkörpers an der profilierten Arbeitsfläche bietet die Möglichkeit, den Schaumstoffkörper aus verhältnismäßig billigem Schaumstoffmaterial mit nicht allzu hoher Reißfestigkeit herzustellen, ohne daß jedoch im Normalgebrauch die nockenartigen Erhebungen ein- oder abreißen können. Durch das die nockenartigen Erhebungen durchdringende und bis unter deren Wurzelbereich reichende Imprägnierungsmittel ergibt sich eine beträchtliche Verstärkung der Verankerung der nockenartigen Erhebungen an dem eigentlichen Schaumstoffkörper.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Imprägnierungsmittel vorteilhafterweise ein im ausgehärteten Zustand elastischer Kleber, insbesondere ein Kunststoffkleber, wie vor allem ein Polyurethan-Zweikomponentenkleber, verwendet. Für diese Zwecke gut geeignete Imprägnierungsmittel sind in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben.
Das erfindungsigemäße Verfahren kann so durchgeführt werden, daß zunächst die Imprägnierung des Schaumstoffkörpexs bewirkt wird, worauf nach zumindest teilweiser Aushärtung des Imprägnierungsmittels in einem nachfolgenden Arbeitsgang die Beschichtung mit dem Abrasivmaterial erfolgt Besonders einfach gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren aber, wenn für die Beschichtung der nockenartigen Erhebungen der zugleich; als Imprägnierungsmittel dienende Kleber eingesetzt wird, der im ausgehärteten Zustand das feinkörnige Schleif- oder Scheuermittel, vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 20 Gew.-%, enthält
Es empfiehlt sich, den aus einer Bahn oder Platte bestehenden Schaumstoffkörper nach der Imprägnierung und dem Auftragen der Scheuerbeschichtung in einzelne Stücke der Gebrauchsgröße und Gebrauchsfoim zu schneiden. Diese Arbeitsweise ist besonders günstig, da hiermit vermieden wird, daß sich der Schaumstoffkörper bzw. seine profilierte Arbeitsfläche beim Aushärten des Imprägnierungsmittels verzieht und verwirft
Das Imprägnieren des Schaumstoffkörpers läßt sich in verfahrenstechnisch einfacher Weise so durchführen, daß der Schaumstoffkörper bzw. die Schaumstoffbahn während des Auftragens des flüssigen Imprägnierungsmittels zusammengedrückt und anschließend zur Entspannung und elastischen Rückstellung freigegeben wird. Bei dieser Rückverformung des Schaumstoffmaterials wird das zuvor aufgebrachte Imprägnierungsmittel von der Arbeitsfläche bzw. der Oberseite der nockenartigen Erhebungen nach Innen gesaugt so daß das Imprägnierungsmittel die nockenartigen Erhebungen bis unter deren Wurzelbereich, zweckmäßig bis einige Millimeter unterhalb der Wurzeln der Nocken, durchdringt Das Auftragen des Imprägnierungs- und Beschichtungsmittels und das Zusammendrücken des Schaumstoffkörpers kann mittels einer Auftragswalze erfolgen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigen:
F i g. 1 in perspektivischer Darstellung einen quaderförmigen Schaumstoffkörper, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird und z. B. als Haushaltsschwamm für Reinigungs- und Scheuerzwekke, für die Autopflege u. dgl. bestimmt ist,
Fig.2 schematisch eine Vorrichtung, mit welcher Schaumstoffkörper gemäß F i g. 1 unter gleichzeitigem Zusammendrücken imprägniert werden.
Der in F i g. 1 dargestellte Schaumstoffschwamm besteht aus einem weich eingestellten, offenzelligen Schaumstoffkörper 10, insbesondere aus Polyurethan-Schaumstoff, obwohl hierfür auch andere synthetische Schaumstoffe verwendet werden können. Mit 11 ist die profilierte Arbeitsfläche des Schaumstoffkörpers bezeichnet In diese Fläche des Schaumstoffkörpers 10 ist eine Vielzahl paralleler Rillen 12 und 13 eingearbeitet. Die Rillen 12 kreuzen die Rillen 13 unter einem Winkel von 90°. Infolgedessen werden an der Arbeitsfläche des Schaumstoffkörpers von den Rillen umschlossene rechteckige oder quadratische nockenartige Erhebungen 14 gebildet, deren Höhe gleich der Tiefe der Rillen ist Die Rillen haben eine Tiefe und Breite, die erheblich kleiner ist als die Kantenabmessung der Nocken 14. Die Breite der Rillen 12 und 13 beträgt im allgemeinen etwa 2 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm, während ihre Tiefe um etwa das 1,5- bis 3-fache größer ist als das Breitenmaß. Die Kantenabmessung der Nocken 14 ist um etwa das 3- bis 8-fache, vorzugsweise das 4- bis 6-fache, größer als die Breite der Rillen.
Die Rillen 12 und 13 können z. B. mit Hilfe von parallelen Sägewerkzeugen in die Oberfläche des Schaumstoffkörpers 10 eingearbeitet werden. Es ist aber auch möglich, für die Profilierung der Arbeitsfläche Ik einen Heiß-Formstempel zu verwenden, der das Schaumstoffmaterial an denjenigen Stellen, an welchen die Rillen 12 und 13 eingearbeitet werden, durch Erhitzen bzw. Aufschmelzen entfernt.
Um die Reißfestigkeit des Schaumstoffkörpers an
seiner profilierten Arbeitsfläche zu erhöhen, wird der Schaumstoffkörper an seiner Arbeitsseite mit einem Imprägnierungsmittel imprägniert. Dies erfolgt gemäß F i g. 2 mit Hilfe eines Walzenpaares 20 und 21, von dem die untere Walze 20 die Auftragswalze für das Imprägnierungsmittel bildet, welches sich in einem diese Walze aufnehmenden Behälter 22 befindet. Bei der Imprägnierung der Schaumstoffbahn 23 drehen sich die beiden Walzen 20 und 21 in der durch Pfeile angegebenen Drehrichtung, während die Schaumstoffbahn 23 in Pfeilrichtung S durch den Walzenspalt zwischen den Walzen 20 und 21 hindurchläuft. Der Walzenspalt ist kleiner als die Dicke der Schaumstoffbahn 23, so daß diese beim Durchgang durch den Walzenspalt komprimiert wird. Die Auftragswalze 20 dreht sich durch das in dem Behälter 22 befindliche flüssige Imprägnierungsmittel und trägt dieses auf die untere Arbeitsfläche 11 der Schaumstoffbahn 23 auf. Diese Arbeitsfläche ist gemäß F i g. 1 profiliert Es ist erkennbar, daß sich die Schaumstoffbahn 23 nach Durchgang durch den Walzenspalt wieder elastisch zurückverformt. Hierbei wird das auf die Arbeitsfläche 11 aufgebrachte flüssige Imprägnierungsmittel in das offenporige Schaumstoffmaterial eingesaugt, wobei es die nockenartigen Erhebungen 14 bis in deren Wurzelbereich durchdringt. Dabei wird die Arbeitsseite der Schaumstoffbahn bis in eine Tiefe imprägniert, die um etwa 1 mm oder einige wenige Millimeter unterhalb der Wurzel der Nocken 14 bzw. der Bodenflächen der Rillen 12 und 13 liegt In Fi g. 1 ist die Grenzlinie, bis zu der die Imprägnierung reicht, bei 16 angedeutet
Die Imprägnierung erfolgt zweckmäßig mittels eines in flüssiger Form aufgebrachten Klebers, welcher nach dem Aushärten eine gewisse Flexibilität hat Hierfür eignen sich besonders Kunststoffkleber, wie vor aiiem Polyurethan-Zweikomponentenkleber. Ein besonders zweckmäßiger Kleber dieser Art hat folgende Zusammensetzung:
Polyol (weitgehend lineares
Polyester-Polyurethan mit
funktionellen Restgruppen,
ca. 0,1 % Hydroxylgruppen; z. B.
unter der Warenbezeichnung
Elastostik bei der BASF oder
unter der Warenbezeichnung
Desmocoll 176 von der Firma
Bayer Leverkusen zu beziehen)
Weichmacher, vorzugsweise
Benzylbutylphthalat
(z. B. unter dem Warenzeichen
uninioü B. B. erhältlich)
ca.lO-12Gew.-°/o
ca.i,0-i,2%
Polyolpolyurethanisocyanat
ausToluylendiisocyanat mit
Isocyanat-Restgruppen ca. 1,0—1,2%
Lösungsmittel, vorzugsweise
bestehend aus 88 Teilen
Äthylacetat und 12 Teilen
Aceton ca. 87,6—88%
Die vorgenannten Zahlenangaben beziehen sich auf Gewichtsprozent. Sie können innerhalb einer Grenze von etwa 10% schwanken.
Nach dem Imprägniervorgang und nach zumindest teilweisem Aushärten des genannten Imprägnierungsmittels erfolgt in einer weiteren Verfahrensstufe die Beschichtung der nockenartigen Erhebungen 14 mit dem Äbrasivmateriai. Zu diesem Zweck können Kleber verwendet werden, die mit den vorgenannten, für die Imprägnierung verwendeten Klebern übereinstimmen.
Diesem Kleber wird das feinkörnige Äbrasivmateriai zugesetzt, vorzugsweise in einer solchen Menge, daß nach dem Aushärten des Klebers der Gehalt desselben an Äbrasivmateriai etwa 10 bis 20 Gew.-% beträgt. Als Äbrasivmateriai wird vorzugsweise feinpulvriges Schaumstoffmaterial verwendet, welches durch Zerkleinern eines Hartschaumstoffs, z. B. aus Polyurethan, gewonnen wird. Das feinpulvrige Hartschaumstoffmaterial wird vorteilhafterweise in einer Korngröße von etwa 100 bis 200 μ eingesetzt Es wird mit dem genannten Kleber gemischt und mittels einer Auftragswalze auf die Oberflächen der Nocken 14 aufgebracht. In F i g. 1 ist diese Oberflächenbeschichtung der Nocken 14 bei 15 angedeutet Die in den Kleber eingebundenen Hartschaumstoffteilchen sind dabei durch feine Punkte kenntlich gemacht
Es empfiehlt sich, die Imprägnierung und die vorgenannte Oberflächenbeschichtung an der Schaumstoffbahn 23 vorzunehmen, die dann nach Durchführung dieser Arbeitsvorgänge in die einzelnen Schaumstoffkörper 10 der vorgesehenen Gebrauchsgröße und Form geschnitten wird. Mit dieser Maßnahme werden ein
Verwerfen und Verziehen der Schaumstoffkörper aufgrund des Imprägniervorganges wirksam vermieden.
Wie erwähnt, ist der erfindungsgemäße Schaumstoff körper für Reinigungs-, Scheuer-, Polierzwecke und ähnliche Zwecke vielseitig verwendbar. Er kann mit besonderem Vorteil als Haushaltsschwamm, z.B. als Spül- oder Scheuerschwamm, oder aber zur Behandlung von empfindlichen Lack-, Kunststoff-, Metall-, Keramikflächen u.dgl. verwendet werden. Auch läßt sich der Schwamm für die Autopflege, z. B. zum Reinigen von Autofenstern, von Lackflächen des Kraftfahrzeuges und sonstigen Teilen desselben, verwenden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers aus einem weich eingestellten, flexiblen und offenporigen Schaumstoffmaterial für Reinigungs-, Scheuer- und/oder Polierzwecke u. dgl., der an seiner profilierten Arbeitsfläche mit einer Vielzahl aus dem Schaumstoffmaterial herausgearbeiteter nockenartiger Erhebungen versehen ist, die einen scharfkantigen Umriß mit etwa rechtwinklig zu den Oberflächen der nockenartigen Erhebungen stehenden Umfangsflächen aufweisen, wobei die Tiefe und Breite der zwischen den Erhebungen befindlichen Rillen kleiner ist als die Kantenabmessung der nockenartigen Erhebungen, und wobei die nockenartigen Erhebungen auf ihrer übersehe eine Beschichtung mit einem in einem Klebemittel eingebetteten feinkörnigen Schleif- oder Scheuermittel tragen, nach Patent 25 13 657, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Schaumstoffkörper (10) zur Erhöhung der Reißfestigkeit an seiner profilierten Arbeitsfläche (11) mit einem die nockenartigen Erhebungen (14) durchdringenden, zu einer flexiblen Masse aushärtbaren Imprägnierungsmittel bis in eine Tiefe (Linie 16) imprägniert wird, die dicht unterhalb der Wurzeln der nockenartigen Erhebungen (14) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägnierungsmittel ein im ausgehärteten Zustand elastischer Kleber, insbesondere ein Kunststoffkleber, wie vor allem ein Polyurethan-Zweikomponentenkleber, verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägnierungsmittel ein Kleber auf der Basis von Polyol, Polyolpolyurethanisocyanat, einem Weichmacher, wie insbesondere Benzylbutylphthalat, und Lösungsmittel, wie insbesondere Äthylacetat und Aceton, verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägnierungsmittel ein Kleber etwa folgender Zusammensetzung verwendet wird:
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