AT132700B

AT132700B - Verfahren zur Herstellung von Konzentraten unter Zufügung von Zusatzstoffen aus wässerigen Dispersionen von Kautschuk und kautschukartigen Stoffen.

Info

Publication number: AT132700B
Authority: AT
Original assignee: Anode Rubber Co Ltd
Priority date: 1926-11-13
Filing date: 1927-11-09
Publication date: 1933-04-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Konzentraten unter Zufügung von Zusatzstoffen aus wässerigen
Dispersionen von Kautschuk und kautsehukartigen Stoffen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zusatzstoffe enthaltenden
Konzentrates aus wässerigen Dispersionen von Kautschuk oder kautschukähulichen Stoffen, wie z. B. Guttapercha, Balata oder andere natürliche oder künstliche Harze bzw. deren Mischungen, gleichviel ob diese Dispersionen natürlicher Herkunft oder künstlich erzeugt worden sind. Die Konzentration der natürlichen Dispersionen dieser Stoffe, z. B. der Kautschukmilch, ist gegeben und auch bei der künstlichen Erzeugung vieler Dispersionen lässt sich die Dispergierung in vielen Fällen nur in einer grösseren Verdünnung praktisch brauchbar ausführen, als dies für die weitere Verarbeitung der Dispersionen zweckmässig ist. So z.

B. hat sich für das Aufstreichen der Kautschukdispersionen oder für das Tauchen oder auch für andere Verarbeitungsmethoden eine grössere Konzentration als diejenige der natürlichen Kautschukmilch für zweckmässig erwiesen. Es sind demnach Verfahren ausgearbeitet worden, die es gestatten, die Kautschukmilch ohne Koagulation, z. B. durch Eindampfen bei Gegenwart von Präservierungsmittel, inbesondere Schutzkolloiden bis zur Dicke einer Paste zu konzentrieren, ohne dass eine Koagulation stattfindet.

Bei der Verarbeitung dieser Konzentrate ist es aber meistens erforderlich, der Dispersion verschiedene Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Farbstoffe, Vulkanisationsmiltel, Erweichungmittel und andere zuzufügen und das Einmischen dieser Stoffe erfolgte bisher in die bereits konzentrierte Masse, was leicht zu Koagulationserscheinungen führte, Dabei tritt auch der Übelstand auf, dass die meisten Stoffe sich schwer gleichmässig in der dicken Kautschukpaste verrühren lassen, so dass Klumpenbildung auftritt, ausserdem wird beim Verrühren grösserer Mengen Zusätze, Luft mit in die Kautschukpaste eingerührt, die in der Gestalt von Luftblasen bei der weiteren Verarbeitung die Gleichmässigkeit der Ware beeinträchtigen kann.

Gemäss der Erfindung wird dieser Übelstand dadurch beseitigt, dass unter Zusatz von Schutzkolloiden, vorzugsweise einer Kaliseife aus Ölsäure, mindestens 80 % der Füllstoffe, ohne Berücksichtigung der Vulkanisationsmittel und Vulkanisationsbeschleuniger, vor der Eindickung der Dispersion zugemiseht werden, ohne dass Koagulation eintritt. Manche Zusatzstoffe, wie z. B. die Vulkanisationsmittel, können unter Umständen in einem fortgeschrittenerem Stadium der Konzentration zugeführt werden, während es meistens zweckmässig sein wird, die Vulkanisationbeschleuniger, die in nur ganz geringen Mengen zugefügt werden müssen und sich sehr leicht selbst in der eingedickten Paste gleichmässig verteilen lassen, erst nach Vollendung der Konzentration zuzufügen, um eine vorzeitige Vulkanisation zu vermeiden.

Insbesondere wird dies vorzunehmen sein, wenn die Konzentrierung durch Verdampfen des Wassers bei höheren Temperaturen ausgeführt wird, in welchem Falle man den Vulkanisationsbeschleuniger am besten erst nach vollendeter Konzentrierung und Abkühlen des Konzentrates unter die Vulkanisationstemperatur zufügt. Die Zusatzstoffe können dabei bereits in der Gestalt einer wässerigen Dispersion der zu konzentrierenden Dispersion zugefügt werden, weil ja das hiemit zugefügte Wasser bei der Konzentrierung wieder beseitigt wird. Hiedurch kann die Einver-

leibung der Zusatzstoffe in bedeutend gleichmässigerer Weise stattfinden. als heim Xontischoi trockener Stoffe.

Die Konzentrierung muss in Gegenwart von Stabilisierungsmitteln stattfinden. um eine Koagulation zu verhüten. Zur Stabilisierung von Kautschukdispersionen. insbesondere der natürlichen Kautschukmilch, wird meistens Ammoniak benutzt und die Konzentration wird am zweckmässigsten durch Eindampfen bewirkt. Beim Eindampfen verflüchtigt sich aber das Ammoniak, so dass im Laufe der Konzentrierung der Ammoniakgehalt der Dispersion ergänzt werden muss. Würde man anstatt Ammoniak ein nichtflüchtiges Stabiusierungsmittel, z.

B. ätzkali verwenden und dieses in einer Menge zusetzen. welche in verdünntem Zustande der Dispersion bereits wirksam ist, so würde die perzentuelle Menge des Ätzkalis im Laufe der Konzentrierung allmählich zunehmen, so dass im Konzentrat eine so hohe Menge des nichtflüchtigen Stabilisierungsmittels vorhanden sein würde, die die Beschaffenheit der aus dem Konzentrat hergestellten Ware beeinträchtigen würde.

Zur Vermeidung dieses Übelstandes wird gemäss der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung der zu konzentrierenden Dispersion eine so
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Kautschukgehalt bezogen zugesetzt, die bei der Schlusskonzentration der eingedickten Dispersion noch unschädlich ist und neben diesem nichtflüchtigen Stabilisierungsmittel noch ein flüchtiges
Stabilisierungsmittel, wie Ammoniak, in solcher Menge verwendet, dass dasselbe im verdünnten Zustande der Dispersion wirksam ist.

Während des Eindampfens der Dispersion entweicht einerseits das flüchtige Stabilisierungsmittel, wodurch die Konzentration des Stabilisierungsmittels vermindert würde, anderseits aber wächst die Konzentration des nichtflüchtigen Stabilisierungsmittels, so dass diese beiden Wirkungen sich mehr oder weniger ausgleichen and während des ganzen Konzentrierungsprozesses die erforderliche Menge des Stabilisierungsmittels gesichert wird. Als nichtflüchtige Stabilisierungsmittel kommen u. a. nichtflüchtige Alkalien oder Emulsionen von organischen Kolloiden mit derartigen Alkalien, z. B. Emulsionen hochmolekularer organischer Säuren, wie z. B. Ölsäure und Stearinsäure oder von Proteinen, z. B. Kasein oder von Kohlenhydratderivaten, wie z. B. Zellulosexanthogenat in Betracht.

Ausser diesen Stabilsierungsmitteln kann man noch verschiedene Schutzkolloide, wie Leim, Gelatine. Kasein, Harze, Dextrin oder Emulgierungsmittel, wie Seife oder Alkalien verwenden. Ausserdem kann man auch zweckmässig Natriumsilikat oder Viskose verwenden.

Die der einzudickenden Dispersion zuzusetzenden Schutzmittel oder Stabilisierungsmittel. können bereits den Zusatzstoffen bei ihrer Dispergierung zugefügt und mit der Dispersion der Zusatzstoffe zusammen in die einzudickende Dispersion eingetragen werden. Dieses Verfahren unterstützt die gleichmässige Verteilung der Zusatzstoffe in der einzudickenden Dispersion. Es hat sich ferner ergeben, dass es gegebenenfalls zweckmässig sein kann, aus der einzudickenden Kautschukdispersion gewisse Stoffe, die in zu grosser Konzentration schädlich wirken, wie z. B. Zucker, Salze, Eiweissstoffe vor dem Eindicken zu entfernen, was z. B. durch Dialyse oder Zentrifugieren oder teilweise durch Dialyse und teilweise durch Zentrifugieren erfolgen kann.

Die Konzentration durch Eindampfen kann entweder durch Kochen, gegebenenfalls im Vakuum, und auch durch Zerstäubung unterstützt, bei höheren oder niedrigeren Temperaturen ausgeführt werden.

Im nachstehenden sind einige Beispiele der Ausführung des Verfahrens angegeben.

Beispiel 1 : 8 Teile Zinkoxyd, 2-5 Teile Schwefel, 1 Teil Russ. 20 Teile Talkum,
15 Teile Schlemmkreide, 2 Teile Paraffinwachs, in Wasser emulgiert, 1 Teil feingemahlener Mineral Rubber, werden mit 100 Gewichtsteile Wasser, welches 0-1 Teil Ätzkali und 0-3 Teile Ölsäure, sowie 0-3 Teile Kasein enthält, vermischt und dispergiert. Dieser Dispersion wird dann präservierte Kautschukmilch in solcher Menge zugesetzt, dass durch dieselbe 60 Teile Kautschuk zugeführt werden. Der Kauschukmilch wird vorher so viel Kalilauge zugefügt, dass auf 60 Gewichtsteile Kautschuk, 0'4 Teile Ätzkali entfallen. Das Ganze wird dann gemischt und durch direktes Verdampfen konzentriert.

Wenn das Konzentrat für Tauchzwecke benutzt werden soll, so genügt eine Konzentration bis zu 75"/o Gesamtgehalt an festen Stoffen. Nach ausgegeführter Konzentration lässt man das Gemisch abkühlen und setzt unter fortgesetztem Rühren etwa ein Teil konzentriertes, wässeriges Ammoniak von spezifischem Gewicht 0-880 zu. Gleichzeitig kann man einen Vulkanisationsbeschleuniger, etwa 0-3 Teile Diethylammonium-Diethyl- dithiocarbamat zufügen. Es ist wünschenswert das Rühren noch für einige weitere Minuten fortzusetzen, bis das Ammoniak und der Beschleuniger gleichmässig verteilt sind.

Beispiel 2 : 20 Teile Schlemmkreide. 2 Teile Zinkoxyd, 1 Teil eines organischen Farbstoffes, z. B. Toluenazo-Naphthol, 1'5 Teile Schwefel, 0-2 Teile Tetramethylthiurammonosulfid, 3 Teile Vaseline, in Wasser emulgiert, 8 Teile Litopon werden in einen Misch-und Konzen- trierungsapparat samt 100 Teilen Wasser eingefüllt, in dem 0-3 Teile Ölsäure, 0-2 Teile Kasein und 0-1 Teil Ätzkali gelöst worden sind. Wenn durch Rühren eine genügende Dispersion erzielt worden ist, wird so viel Kautschukmilch zugefügt, dass 64 Teile Kautschuk mit 0'5 Ätzkali

zugeführt, werden. Das ganze wird dann durch sanftes Mischen vermengt und bis zur erforderlichen Konsistenz konzentriert. Das Mischen und Rühren soll bis zur vollständigen Gleichmässigkeit fortgesetzt werden.

Man kann in dieser Weise eine stabile Paste von bis zu 80 0/0 totalem festem Gehalt erzielen.

Beispiel 3 : 12 Teile Barit, 12 Teile Schlemmkreide, 5 Teile Russ, 5 Teile Zinkoxyd, werden mit 100 Teilen Wasser versetzt, in welchem 0'5 Teile Ölsäure, 0'3 Teile Leim und 0'2 Teile Ätzkali gelöst worden sind. Dieser Mischung wird soviel Kautschukmilch zugefügt, dass 40 Teile Kautschuk und 0'5 Teile Ätzkali zugeführt werden. Das Gemisch wird konzentriert. Am Ende der Konzentrierung werden 25 Teile Schwefel in 200 Teilen Wasser dispergiert und ein Teil oder etwas mehr Piperidin-Piperidyl-Carbothionolat zugefügt, worauf man die Konzentrierung bis zur gewünschten Konsistenz ausführt. Diese Mischung liefert nach Vulkanisation einen Hartgummi.

Die durch das Verfahren erzielten gleichmässigen Konzentrate eignen sich insbesondere zur Erzeugung von Waren durch Streichen, Tauchen oder durch Niederschlagen mittels mechanischer, chemischer, elektrischer oder elektrophoretischer Mitteln an geeigneten Niederschlagungsformen. Man kann aber mit den Konzentraten auch verschiedene Waren überziehen. Sollte das Konzentrat zur Klumpenbildung oder zum Festwerden neigen, so kann dies durch einen geringen Zusatz von wässerigem Ammoniak verhindert werden, wobei auch gleichzeitig die Fliessfähigkeit des Konzentrates erhöht wird, was insbesondere beim Tauchverfahren oder bei der elektrophoretischen Niederschlagung von Vorteil ist. Die einzudickende Kautschukdispersion kann vulkanisiert oder unvulkanisiert sein.

Unter dem Ausdruck Zusatzstoffe"ver- stehen wir allerlei Materialien, die zum Kautschuk zugefügt werden können, wie z. B. Füllmaterialien, Weichmachungsmittel, Vulkanisationsmittel, Faktisse. Abfälle, Regenerate, Beschleuniger, Farben u. a.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Konzentraten unter Zufügung von Zusatzstoffen aus wässerigen Dispersionen von Kautschuk und kautschukartigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass unter Zusatz von Schutzkolloiden, vorzugsweise eine Kaliseife aus Olsäure mindestens 80 /o der Füllstoffe, ohne Berücksichtigung der Vulkanisationsmittel und Vulkanisationsbeschleuniger vor der Eindickung der Dispersionen zugemischt werden, ohne dass Koagulation eintritt.

Claims

2. Verfahren zur Herstellung von Konzentraten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisationsbeschleuniger nach der Konzentrierung zugemischt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Vulkanisationsmittel wenigstens zum Teil nach der Konzentrierung zugefügt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Zufügung der Zusatzstoffe ein Teil der in der Dispersionsflüssigkeit der einzudickenden Dispersion gelösten Stoffe durch Dialyse entzogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzudickende Dispersion EMI3.1