Vulkanfiber
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Einordnung: Werkstoff
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Vulkanfiber auch Ebonit genannt ist ein seit 1855 bekanntes Verbundmaterial. Es wurde 1859 erstmals von Phillip Taylor durch Tränken von Fasern mit Zinknitrit industriell hergestellt.
Heutzutage werden in der Praxis 2 Verfahren angewendet. Ersteres ist das Zinkchloridverfahren. Die Herstellung geschiet durch tränken mit nahezu konzentrierter Zinkchloridlösung (welche jedoch zu Anreicherungen des giftigen Schwermetalls Zink im Material führen kann).
Industriell genau so bedeutend ist das Schwefelsäureverfahren. Das Rohpapaier wird hierbei mit Schwefelsäure, welche im fertigen Produkt keinerlei nachweisbaren Spuren mehr aufweist, in Kontakt gebracht (als besonders vorteilhaft sind hier die Umweltfreundlichkeit und die mechanischen Eigenschaften der Vulkanfiber hervorzuheben).
In Anlehnung an die Vulkanisation von Naturkautschuk zu Hartgummi, die der Produktion von Vulkanfiber oberflächlich betrachtet ähnelt, als Ausgangsprodukt aber Papierfasern, früher auch Jutefasern, dienen, erklärt sich der Name Vulkanfiber.
Sie gehört zusammen mit Celluloid und dem Casein-Kunststoff Galalith zu den ältesten Kunststoffen.
Vulkanfiber ist ein harter, zäher, nicht splitternder, hornartiger Werkstoff, welcher durch Biegen, Prägen, Stanzen, Schneiden, Bohren, Fräsen, Schleifen, Hobeln und Kleben bearbeitet werden kann.
Moderne Anwendungsbeispiele sind unter anderem:
- Trägermaterial für Schleifmittel auf Unterlagen (z.B. Schleifscheiben)
- Stanzteile für mechanische Anwendungen
- Elektroisolationsmaterial
- Stanzteile für Dichtungen
- Trennfolie für die Herstellung von Polyesterlaminaten
- Träger für Endloslaminate
- Träger für Kunststoffdekore auf Melaminharzbasis
- Stützschicht für Echtholzfurniere und tiefgezogene Oberflächen
- Einlage für Röntgenraster
- osmotische Zwecke
- Walzenbelag in Spinnereien
Früher wurde Vulkanfiber außerdem anstelle von Leder und Gummi zur Herstellung von Koffern, Riemen, Zahnrädern, Bremsbelägen, Knöpfen, Mützenschirmen, Geschirrgriffen und Bandagen für Wagenrollen verwendet.
Bei der Herstellung von Vulkanfiber werden als Rohstoff Baumwoll- und/oder Zellulosefasern zu Papierbahnen verarbeitet.
Die Papierbahnen durchlaufen ein Pergamentierbad (Schwefelsäure oder annähernd gesättigte Zinkchlorid - Lösung), wobei die Oberfläche der einzelnen Fasern angelöst wird; an deren Oberfläche bildet sich so genannte Hydratzellulose.
In diesem Zustand wird die Papiermasse abgegautscht und dabei die einzelnen Fasern untereinander sowie einzelne Papierbahnen miteinander verbunden.
Ohne Zugabe weiterer Bindemittel entsteht eine nahezu homogene Masse aus Hydratzellulose.
Die Faserqualität und die Einstellung der Pergamentierung bestimmen die Qualität der Vulkanfiber.
Mit entsprechender Erfahrung kann man die Variationsmöglichkeiten dazu nutzen, Vulkanfiber unterschiedlichster Qualität herzustellen und damit deren Eigenschaften optimal auf bestimmte Anwendungsgebiete einzustellen.
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