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Verfahren zur Einverleibung von dispergierten Zusatzstoffen in Dispersionen, ins- besondere in Kautschukmilch.
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schlagen oder agglomeriert bzw. koaguliert werden. Die Einführung der Zusatzstoffe durch Zufügung zur Kautschukmilch ist jedoch oft mit den eingangs erwähnten praktischen Schwierigkeiten verknüpft, z. B. infolge des Verhaltens dieser Zusatzstoffe zur Dispersionsflüssigkeit der Kautschukmilch oder gegen- über dem dispergierten Kautschuk oder gegenüber der kataphoretischen Wirkung des elektrischen Stromes, falls ein solcher zur Anwendung gelangt. So kann z.
B. das spezifische Gewicht der Zusatzstoffe in so hohem Grade von demjenigen der Kautschukmilch oder der Dispersionsflüssigkeit (Wasser) abweichen, dass es Schwierigkeiten verursacht, das Absetzen der Zusatzstoffe in den Bodenschichten oder das Ansammeln an der Oberfläche der Kautschukmilch zu verhüten, d. h. die gleichmässige Verteilung der Zusatzstoffe in der ganzen Menge der Kautschukmilch aufrechtzuerhalten. Eine andere Schwierigkeit mag dadurch entstehen, dass die in der Kautschukmilch dispergierten Zusatzstoffe mit der Kautschuk-
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kolloide zu verwenden.
Es kann auch grosse praktische Schwierigkeiten verursachen, den Zusatzstoff in eine genügend feine Dispersion zu überführen, um denselben der Kautschukmilch beimengen zu können, wie dies z. B. bei gewissen Ölen der Fall ist.
Bei der elektrophoretischen Bearbeitung der Kautschukmileh kann die relative elektrophoretische Wanderungsgeschwindigkeit der Teilchen des Zusatzstoffes und der Kautsehukteilchen ungeeignet sein, um in dem elektrophoretischen Kautschukniederschlage den gewünschten Gehalt zu Zusatzstoffen zu erzielen.
Endlich können noch andere Eigenschaften, z. B. schlechte Benetzbarkeit der Zusatzstoffe deren Einverleibung in den Kautschuk erschweren.
Im nachstehenden sind einige Ausführungsbeispiele des neuen Verfahrens bei der Verarbeitung von Kautschukmilch zur Erzielung verschiedener Wirkungen angegeben.
Beispiel 1 : Es ist oft wünschenswert, dem Kautschuk flüssige Kohlenwasserstoffe oder andere Öle zuzusetzen. Es bietet nun grosse Schwierigkeiten, manche dieser Öle fein zu emulgieren oder dieselben in der Kautschukmilch solange in fein emulgiertem Zustande zu bewahren, bis die Kautschukmilch auf Kautsehukwaren verarbeitet wird oder zu verhindern, dass während dieser Verarbeitung das Öl sich an der Oberfläche der Kautschukmilch ansammelt. Gemäss der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch behoben werden, dass man mit dem Öle z. B. Kieselgur od. dgl. tränkt.
Aus diesem getränkten Kieselgur kann man eine wässerige Dispersion erzeugen, die der Kautschukmilch zugesetzt die gleichmässige Einverleibung des Öles in die aus der Kautschukmilch erzeugten Produkte ermöglicht. Auch für die kataphoretisehe Einverleibung eignet sich diese Dispersion sehr gut.
Beispiel 2 : Den Kautschukwaren muss oft Bleioxyd zugefügt werden, welches wohl leicht in der Kautschukmilch dispergiert werden kann, sich aber infolge seines hohen spezifischen Gewichtes rasch zu Boden setzt. Wird aber aus Bleioxyd und aus dem, ein bedeutend geringeres spezifisches Gewicht aufweisenden Kieselgur eine innige Mischung hergestellt und diese über die Schmelztemperatur des Bleioxyds erhitzt und sodann die Schmelze fein gemahlen, so kann man eine Dispersion erhalten, deren Teilchen aus einer Vereinigung des schweren Bleioxyds mit dem leichten Kieselgur bestehen, so dass die Sedimentation dieser Verbunddispersion wesentlich langsamer erfolgt, als die einer reinen Bleioxydsuspension, jedenfalls genügend langsam, um die praktisch erforderlichen Bleioxydmengen in den Kautschukwaren zu erhalten.
Beispiel 3 : Einer der in den Kautschuk einzuführenden wichtigsten Stoffe ist der Schwefel. der infolge seiner schweren Benetzbarkeit durch Wasser, der Instabilität seiner wässerigen Suspensionen und infolge seiner sonstigen Eigenschaften nur mit grossen Schwierigkeiten so dispergiert werden kann. wie dies zur Erlangung homogener Produkte erforderlich ist.
Mischt man fein gepulverten Schwefel innig mit fein gepulvertem Kieselgur, Russ, Kaolin oder mit andern ähnlich wirkenden Stoffen, erhitzt die Mischung über die Schmelztemperatur des Schwefels und bereitet nach feinem Mahlen dieser Schmelze eine Suspension, so bestehen die einzelnen Teile derselben aus einer Vereinigung von Schwefel und Kieselgur od. dgl. Diese Dispersionen sind auch in der Kautschukmilch stabil, neigen nicht zur Flockenbildung und gestatten die homogene Einverleibung des
Schwefels. Mittels dieser Dispersion lässt sich der Schwefel auch bei auf kataphoretischem Wege erzeugten Waren in genügend grossen Mengen homogen in den Kautschuk einführen.
Beispiel 4 : Eine andere Möglichkeit der Einführung des Schwefels besteht darin, dass man
Schwefel in so grossen Prozentsätzen mit vulkanisierbaren Ölen erhitzt, dass die entstehende Masse. ausser dem durch das Öl gebundenen Schwefel, noch überschüssigen, also vulkanisierenden Schwefel enthält. Je nach der Art des Öles wird diese Schwefelmenge eine verschiedene sein. Rüböl z. B. kann bis zu etwa 30% Schwefel zu seiner Vulkanisation binden, so dass man mehr als 30% Schwefel gegebenenfalls ein Mehrfaches des Ölgewichtes zum Öle hinzufügen wird. Aus der durch Erhitzen des Schwefels im Öle erzielten Masse wird eine Dispersion bereitet, deren Teilchen aus einer Vereinigung von Schwefel und vulkanisiertem 01 bestehen.
Diese Dispersion wird der zu verarbeitenden Kautsehukdispersion zugesetzt, in welcher sie gleichmässig verteilt und während der Verarbeitung der Kautsehukdispersion in gleichmässiger Verteilung gehalten werden kann. Die aus Schwefel und dem vulkanisierten Öle be-
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stehenden Dispersionsteilehen sind gut benetzbar und weisen auch bezüglich der elektrophoretischen Wanderung vorzügliche Eigenschaften auf, so dass der in dieser Weise in der Kautschukdispersion dispergierte Schwefel sowohl auf kataphoretischem wie auf einem beliebigen andern Wege in sehr grossen Prozentsätzen dem Kautschukniederschlage einverleibt werden kann, sogar bis zu Prozentsätzen, welche genügen, um Hartgummigegenstände zu erzeugen.
Beispiel 5 : Ein anderes Beispiel bildet die Einführung von Zinkoxyd, welches, der Kautschuk-
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gefährdet.
Wird aber das Zinkoxyd in Form einer, in beliebiger Weise hergestellten, wässerigen Emulsion zugesetzt, deren Teilchen aus einer Verbindung von Zinkoxyd und Kautschuk od. dgl. bestehen, so kann ersteres ohne Gefährdung der Stabilität der Kautschukmilch zugesetzt und z. B. auch auf kataphoretischem Wege dem Niederschlag einverleibt werden.
In den obigen Beispielen ist die Vereinigung zweier verschiedener, in den Kautschuk einzuführender Stoffe angegeben worden, doch kann man auch drei oder mehrere verschiedene Stoffe miteinander zwecks Bildung einer Verbunddispersion vereinigen. So kann man z. B. Schwefel, Russ und Kielgur mischen, die Mischung über die Schmelztemperatur des Schwefels erhitzen und aus der Schmelze eine Dispersion erzeugen. Oder aber kann durch Erhitzen, z. B. von Schwefel, Kaolin oder Zinkoxyd und Rüböl eine gut dispergierbare Masse erzeugt werden.
Die obigen Vereinigungen sind mehr oder weniger rein adsorbtive Verbindungen. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, dass der Zusammenhalt der Verbundteilchen durch lockere chemische Bindungen bewirkt wird. Als solche kommt z. B. ein Präparat aus Schwefel und Zinksulfid in Betracht.
Man kann nämlich Schwefel mit Zinksulfid in polysulfidartiger Bindung derart locker vereinigen, dass derselbe bei der Temperatur der Warmvulkanisation des Kautschuks vulkanisierend wirken kann.
Das neue Verfahren weicht von den bisherigen Verfahren also darin ab, dass man bisher, wenn der Kautschukmilch zwei oder mehrere verschiedene Zusatzstoffe beigemengt werden sollten, diese als getrennte Dispersionen in der Kautschukmilch vorhanden waren, wogegen gemäss der Erfindung die verschiedenen Zusatzstoffe vorerst miteinander vereinigt werden und aus den bereits vereinigten Zusatzstoffen eine Verbunddispersion erzeugt wird, so dass deren Teilchen aus einer Vereinigung der verschiedenen Zusatzstoffe bestehen.
Die in den obigen Beispielen mit Bezug auf Kautschukmilch beschriebenen Verfahren können auch für vulkanisierte Kautschukmilch oder auch für andere natürliche oder künstlich erzeugte Dispersonen des Kautschuks oder kautsehukartiger Stoffe verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Einverleibung von dispergierten Zusatzstoffen in Dispersionen, insbesondere in Kautschukmilch bzw. in die unmittelbar aus diesen Dispersionen zu erzeugenden Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, dass der zu verarbeitenden Dispersion die Zusatzstoffe in der Gestalt einer solchen Dispersion zugefügt werden, deren Teilchen aus einer Vereinigung zweier oder mehrerer verschiedener Stoffe bestehen.