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Verfahren zur Herstellung kautschukhaltiger Massen.
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der Herstellung von Kautschukmassen.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, krümelige oder körnige Massen zu erzeugen, die Kaut- schuk und körnige, faserige oder zerteilte Stoffe enthalten, wie Lederfaser, Holzmehl, Korkstaub,
Jutefaser, Baumwollfloeke, natürlich kurze Cellulosefasern und gemahlene Fasern. Diese Massen sollen die Fähigkeit haben, sich zu kontinuierlichen Bahnen verdichten zu lassen, die z. B. den Charakter von Linoleum oder Ledertuch haben. Die Verdichtung soll z. B. dadurch erfolgen können, dass man diese krümeligen oder körnigen Massen zwischen Walzen hindurchgehen lässt.
Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, Kautschukmassen zu erzeugen, die z. B. aus Kautschukmilch erhaltenen Kautschuk in Vereinigung mit Füllstoffen, wie Holzstaub, Magnesiumcarbonat, Baumwolle, Wolle, Seide, Jute, Haar, Leder, Baumwollabfall oder Holzbrei, enthalten.
Massen dieser Art sind für den Gebrauch als Bodenbelagstoffe hergestellt worden.
Es ist auch schon besehrieben worden, Kautschukmischungen aus Kautschukmilch und den üblichen Füllstoffen und Färbestoffen oder mit diesen allein und Vulkanisierungsmitteln oder mit diesen allein in der Weise herzustellen, dass zunächst die Füllstoffe und die färbenden Stoffe und Vulkansierungsmittel oder diese letzteren Stoffe allein in einer geeigneten Nassmahlmühle zu einem Schlamm oder einer Paste gemahlen und dann zu Kautschukmilch hinzugesetzt werden, die vorzugsweise einen hohen Gehalt an festem Kautschuk hat. Dieser Zusatz erfolgt in einem Kessel, der mit Mischenrichtungen ausgestattet ist.
Darauf wird der Kesselinhalt gemischt, bis er eine rahmige Konsistenz erreicht hat, wonach ein Koagulierungsmittel zu der Mischung zugesetzt wird, um eine Koagulierung des Kautschukgehaltes zu bewirken und die entstehende Gesamtmasse in eine plastische teigähnliche Beschaffenheit überzuführen.
Gewünschtenfalls kann die Mischung in diesem teigartigen Zustand mit Hilfe von Flügeln oder Rührschaufeln in Krümmelform gebrochen und durch Rohrleitungen in einen rotierenden Trockner übergeführt werden.
Es hat sich nun ergeben, dass das nicht vulkanisierte Produkt, das durch dieses Verfahren hergestellt ist, bei der Herstellung von Bodenbelag an Stelle von Linoleum dienen kann und dass die Kautschukmischung, wenn sie für diesen Zweck verwendet wird, nach Auswalzen in Bahnenform nach irgendeinem Verfahren vulkanisiert werden kann.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung kautschukhaltiger Massen, die körnige, faserige oder zerteilte organische Stoffe, wie Lederfaser, Holzmehl, Korkstaub, Jutefaser, Baumwollflocke, natürlich kurze Cellulosefasern und gemahlene Fasern, enthalten, unter Verwendung flockiger aus verdünnter Kautschukmilch gewonnener Kautschukniederschläge als Bindemittel, besteht im Wesen darin, dass die organischen Stoffe innig mit wässerigen Massen der flockigen, nicht mittels Säuren erhaltenen Niederschläge, insbesondere mit solchen gemischt werden, die unlösliche in der Masse selbst erzeugte Metallsalze, wie Aluminiumsilicat, enthalten, wobei die Menge des Kautschukniederschlages und die in diesem enthaltene oder zugesetzte Wassermenge derart bemessen wird, dass zwar ein inniges Durchmischen stattfinden kann,
aber das sich ergebende Produkt krümelige Beschaffenheit aufweist.
Das Verfahren wird beispielsweise wie folgt ausgeführt :
Vorzugsweise unter solchen Bedingungen, dass die anwesende Menge von Wasser möglichst gering, beispielsweise unter 30% ist, werden körnige, faserige und zerteilte Stoffe der genannten
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vermischt, die beim Filtrieren sich nicht verdichten, vorteilhaft in pastenförmigem Zustand angewendet werden und aus wässerigen Dispersionen der nachstehend angegebenen Arten in der ebenfalls nachstehend angegebenen Weise hergestellt sind. Die Mischung erfolgt vorzugsweise unter solchen Bedingungen, dass die Menge des zu den genannten körnigen, faserigen und zerteilten Stoffen zugesetzten Kautschuks verhältnismässig klein ist.
Die entstehende feuchte krümelige Masse kann gewünschtenfalls in einen im wesentlichen trockenen Zustand übergeführt werden. Dies kann durch Trocknen unter lebhafter Durcheinanderbewegung erfolgen.
Dadurch, dass gemäss der Erfindung flockige Niederschläge aus oder mit Kautschuk, die vorzugsweise einen Gehalt an in der Masse selbst erzeugtem Aluminiumsilieat aufweisen, für die Erzeugung krümeliger oder körniger Massen verwendet werden, werden Übelstände vermieden, die bei der Verwendung wässeriger Dispersionen aus oder mit Kautschuk auftreten.
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aus einem Kautschukmilchpräparat von ähnlicher Zusammensetzung überlegen.
Bei Anwendung flockiger Kautschukniederschläge, die Aluminiumsilicat enthalten, ist es möglich stark füllstoffhaltige Massen zu erzeugen, die praktisch keine wasserlöslichen Bestandteile,
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haltigen Kautschukmischungen, die nur mit Hilfe von Schutzkolloiden bereitet werden können.
Diese Massen lassen sich ferner bequemer verwenden, weil den flockigen Kautschukniederschlägen die Fähigkeit fehlt, ein Stadium zu durchlaufen, das der gewöhnlichen Koagulierung von Kautschukmilch entspricht.
Die gemäss der Erfindung bereiteten krümeligen oder körnigen Massen können so hergestellt werden, dass man sie zwischen Walzen hindurchgehen lassen und dadurch leicht in ununterbrochener Bahn verdichten kann. Für diesen Zweck ist es wichtig, die Arten und Mengen der Füllstoffe und der genannten körnigen, faserigen und zerteilten Stoffe, wie Lederfaser und Holzmehl, richtig anzupassen.
Je intensiver die Walzbehandlung ist, welche die erzeugten Bahnen erfahren, um so stärker tritt die Neigung auf, dass sich hinsichtlich des Anfühlen und der Ausdehnbarkeit kautsehukähnliche Eigenschaften entwickeln, die unerwünscht sein können.
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schläge nicht dazu, kontinuierliche Kautschukfilme unter den Herstellungsbedingungen für kontinu- ierliche Bahnen zu bilden, die z. B. Ähnlichkeit mit Linoleum oder Kautschuktueh haben. Dadurch haben die flockigen Kautschukniedersehläge einen sehr wichtigen Vorteil gegenüber gewöhnlichen Kautschukmilchmischungen bei der Herstellung der erwähnten krümeligen oder körnigen Massen, die z. B. in der Linoleumindustrie verwendet werden sollen.
Es hat sich gezeigt, dass Bahnen, die aus gemäss der Erfindung hergestellten krümeligen oder
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Für die Ausführung der Erfindung hat es sich als wünschenswert gezeigt, die mit den körnigen, faserigen oder zerteilten Stoffen zu mischende Menge von flockigen Kautschukkoagulaten so niedrig zu halten, dass sie nicht ausreicht, die Bildung zusammenhängender Kuchen hervorzurufen, nachdem die Mischung von körnigen, faserigen und zerteilten Stoffen und flockigen Kautschukniederschlägen vollständig getrocknet ist.
Art und Menge der Füllstoffe und der körnigen, faserigen oder zerteilten Stoffe sollen so gewählt werden, dass die Mischung, wenn sie unter lebhafter Durcheinanderbewegung z. B. in einer Trommelmischmaschine getrocknet ist, eine gleichmässige homogene, körnige oder krümelige Masse ergibt.
Um die Verdichtung der gemäss der Erfindung erzeugten krümeligen oder körnigen Massen zu bewirken, können weichmachende und klebende Mittel der Mischung aus Kautschuk und körnigen, faserigen und zerteilten Stoffen einverleibt werden. Die Weichmachungsmittel und klebenden Mittel können entweder mit den wässerigen Kautschukdispersionen oder mit den flockigen Kautsehuknieder- schlägen gemischt werden, bevor diese mit den körnigen, faserigen und zerteilten Stoffen vermengt werden oder auch dem körnigen, faserigen und zerteilten Stoff selbst einverleibt werden.
Es ist bekannt, dass es möglich ist, anstatt des üblichen zusammenhängenden Koagulums, Kautschuk aus Kautschukmilch als einen flockigen Niederschlag dadurch zu erhalten, dass man bestimmte Koagulantien anwendet und die Konzentration der Kautschukmilch entsprechend einstellt.
Vgl. z. B. O. de Vries,"Estate Rubber", 1920, Seite 143.
Die genannten flockigen Niederschläge können aus Kautschukmilch in regelbarer Weise dadurch erhalten werden, dass man verschiedene Koagulierungsmittel und Koagulierungsverfahren anwendet, vorausgesetzt, dass die Koagulierung in Gegenwart einer verhältnismässig grossen Wassermenge erfolgt, u. zw. in Anwesenheit oder Abwesenheit gewisser Mengen von alkalischen oder kolloidalen Stoffen,
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Die flockigen Niederschläge können filtriert werden, so dass auf diese Weise ein grosser Teil des Wassergehalts entfernt wird. Als Filtermittel lassen sich z. B. keramische Stoffe, Baumwollgewebe oder feinmaschige Drahtgaze anwenden. Gewünschtenfalls kann das Filtrieren durch Saugen unterstützt werden.
Als Koagulationsmittel können bei vorliegendem Verfahren unlösliche Metallsalze, die in der Masse selbst erzeugt sind, wie beispielsweise Aluminiumsilicat und Magnesiumsilicat, sowie Salze, wie
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Beispiele für Stoffe mit einer hemmenden Wirkung auf die Koagulierung sind Ätzkali, Kasein, Natriumaluminat, Leim und Akaziengummi. Man kann ferner durch die verwendete Menge solcher Stoffe den Grad der Zerteilung der flockigen Dispersion beeinflussen.
Auch der Konzentrationsgrad ist von Einfluss auf die Feinheit des Koagulates. Je niedriger die Konzentration ist, um so feiner ist der anfängliche Niederschlag.
Die nachstehend näher angegebenen wässerigen Dispersionen werden vorzugsweise zur Erzeugung flockiger Niederschläge in solcher Verdünnung angewendet, dass 100cm3 nicht mehr als 10g Gesamtfeststoffe enthalten.
Durch geeignete Wahl von Reagenzien können Niederschläge wechselnder Konsistenz gebildet werden.
Gewünschtenfalls können die flockigen Niederschläge durch Waschen von löslichen Produkten, wie löslichen Sulfaten oder Chloriden, durch bekannte Mittel befreit werden, wie z. B. durch Dekantieren oder Filtrieren und Waschen.
Wichtig ist, dass nur solche Koagulate verwendet werden, die man als geschützt bezeichnet, d. h. Niederschläge, die sich auf dem Filter nicht verdichten, da ja die angewendeten Niederschläge sich beim Filtrieren gerade nicht verdichten sollen. Diese Art von flockigen Niederschlägen besteht entweder vorzugsweise aus einem Niederschlag, der eine genügend hydratisierte Schicht hat, wie z. B. einAluminiumsilicat-Kautschukniederschlag, oder weniger vorteilhaft aus einem Kautschukniederschlag, der in einen solchen Zustand gebracht werden kann, dass er auf dem Filter kein verdichtetes Produkt
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Schutzkolloid enthält, die seine Verdichtung verhindert.
In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist es nicht möglich, flockige Niederschläge zu verwenden, die aus einer verdünnten Kautschukmilch durch Zusatz von Säuren hergestellt sind, da diese Niederschläge nicht daran gehindert werden können, sieh beim Filtrieren zu verdichten. Anderseits sind Aluminiumsilicat-Kautsehukniedersehläge äusserst stabil. Es ist z. B. nicht möglich, solche
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Zu den anzuwendenden Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk gehören Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk, Guttapercha, Balata od. ähnl. Pflanzenharzen natürlicher oder künstlicher Herkunft. Die künstliehen wässerigen Dispersionen können solche von koaguliertem Kautschuk, vulkanisiertem Kautschuk, synthetischem Kautschuk, Abfallkautschuk oder Regenerat sein.
Die erwähnten Dispersionen können nach Wunsch allein oder in Mischung miteinander verwendet werden und die üblichen bekannten Füll-und Vulkanisierungsstoffe enthalten und bzw. oder durch Verdünnen konzentrierter Kautschukmilch erhalten sein.
Man kann nach Verdünnung solche Konzentrate verwenden, wie sie gemäss den britischen Patentschriften 290313 und 219635 erhalten werden, und ihnen irgendeinen oder mehrere der gewöhnlichen bekannten Füllstoffe zusetzen.
Die erwähnten Vulkanisier-oder Füllstoffe oder beide, die in Form ihrer Dispersionen zugesetzt werden, können den genannten wässerigen Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk vor oder nach dem Niederschlagen der flockigen Koagulate zugefügt werden.
Füllstoffe können gewünschtenfalls auch in trockenem Zustand zu den erwähnten flockigen Niederschlägen nach ihrer Bildung zugesetzt werden, so dass sich eine hohe endgültige Konzentration der Mischung ergibt.
Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie das Verfahren gemäss der Erfindung für die Erzeugung eines krümeligen Produktes angewendet werden kann, das sich mit Hilfe von Walzen, wie sie in der Linoleumindustrie zum Verdichten von Korkölkrümeln verwendet werden, in eine gleichförmige Bahn zusammenpressen lässt.
Eine krümelige Masse von folgender Zusammensetzung
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<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> Kautschukniederschlag.......... <SEP> 22. <SEP> 5
<tb> MineraJolpräzipitat.............. <SEP> 7-5
<tb> Korkstaub <SEP> 40
<tb> Lithopone <SEP> 25
<tb> Eisenoxyd <SEP> 5
<tb>
wird in folgender Weise bereitet :
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stellt :
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<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> Kautschuk.................... <SEP> 100
<tb> Schwefel <SEP> 5
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5
<tb> Beschleuniger.................. <SEP> 0-5
<tb> Aluminiumsilicat <SEP> 15
<tb>
Der flockige Niederschlag wird auf folgende Weise bereitet :
Zu 340 Gewichtsteilen einer 60% igen Kautschukmilch, die durch Zentrifugieren erhalten ist, werden die folgenden Bestandteile unter stetigem Rühren und in folgender Reihenfolge hinzugesetzt :
1. 20 Gewichtsteile einer 50% igen Schwefeldispersion ;
2.20 Gewichtsteile einer 50% eigen Zinkoxyddispersion ;
3. 2. 8 Gewichtsteile einer 35% igen Beschleunigerdispersion ;
4.3840 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 78 Gewichtsteile einer 50% igen Natriumsilieatlosung ;
5.650 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 72 Gewichtsteile Aluminiumsulfatkristalle.
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Man lässt den entstehenden Kautschukniederschlag auf einem Filter entwässern und erhält eine pastenförmige Masse mit ungefähr 18% Gesamtfeststoff.
Die Bereitung des Mineralölpräzipitats ist folgende :
Es soll ein Mineralolpräzipitat folgender Zusammensetzung erhalten werden :
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<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> Mineralöl <SEP> 200
<tb> Sulfoniertes <SEP> Öl <SEP> 2
<tb> Wasser <SEP> 198
<tb> Aluminiumsilicat <SEP> 22-2
<tb>
2 Gewichtsteile sulfoniertes Öl werden in 198 Gewichtsteilen Wasser gelöst. In diese Lösung rührt man 200 Gewichtsteile Mineralöl ein. Die Mischung wird durch eine Kolloidmühle geschickt.
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stetigem Rühren und in folgender Reihenfolge zugesetzt :
1. 1550 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 26 Gewichtsteile eines 50% igen Natriumsilicats ;
2. 220 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 24 Gewichtsteile Aluminiumsulfatkrista1le.
Die Konzentration des auf diese Weise erhaltenen Ölpräzipitats in dem wässerigen Medium beträgt 5%.
Man lässt dieses Ölpräzipitat auf einem Filter entwässern und konzentriert es so bis auf ungefähr 20%.
Die aus Kautschuk und Korkstaub bestehende krümelige oder körnige Masse wird nun auf folgende Weise hergestellt.
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wichtsteile Korkstaub, 25 Gewichtsteile Lithopone und 5 Gewichtsteile Eisenoxyd werden in eine Stirnläufermühle oder in einen Farbenmischer eingeführt, und die Bestandteile werden darin etwa 2 Minuten lang gemischt. Dann wird die Mischung von Kautschuk und Ölpräzipitat nach und nach zugefügt. Nachdem die ganze Mischung von Kautschuk und Ölpräzipitat zugesetzt ist, wird das Rühren
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Die entstandene nasse krümelige Masse wird in einem rotierenden Trockner oder auf Trockengerüste gebracht und bei mässiger Temperatur ausgetrocknet.
Es wurde gefunden, dass die auf diese Weise hergestellten trockenen Krümel durch ein-oder zweimaligen Durchgang zwischen kalten oder mässig erhitzten Walzen, die mit gleichmässiger Geschwindigkeit umlaufen, sich leicht zu einer Bahn verdichten.
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die Walzen geführt werden.
Es können gewünschtenfalls auf dem zusammengepressten endgültigen Material zwei-, dreioder sogar noch mehrfarbige Effekte dadurch erzielt werden, dass man während des Verdichtungvorgangs verschieden gefärbte Krümel verwendet.
Es wurde gefunden, dass die Oberflächen der durch Verdichtung der krümeligen Masse erhaltenen Produkte verschiedene Stoffe annehmen, die für Verzierungszwecke angewendet werden. Anstriche und Farben haften äusserst gut an diesen Oberflächen. Es hat sich auch herausgestellt, dass sogar
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Cellulosefarben ein viel besseres Haften an den Oberflächen der aus verdichteten Krümeln erzeugten Produkte zeigen als an gewöhnlichen Kautschukflächen.
Ein weiteres Beispiel, bei dem als Koagulierungsmittel Zinksulfat verwendet wird, ist folgendes :
Eine krümelige Masse von folgender Zusammensetzung
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<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> Kautschukniedersehlag.......... <SEP> 22-5
<tb> Mineralolpräzipitat.............. <SEP> 7-5
<tb> Holzmehl <SEP> 40
<tb> Lithopone <SEP> 25
<tb> Eisenoxyd <SEP> 5
<tb>
wird bereitet, wie nachstehend beschrieben ist.
Der flockige Kautsehukniederschlag von folgender Zusammensetzung
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<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> Kautschuk <SEP> 100
<tb> Kasein <SEP> 6
<tb>
wird in folgender Weise hergestellt.
Zu 340 Gewichtsteilen einer durch Zentrifugieren erhaltenen 60% igen Kautschukmilch werden unter dauerndem Durchrühren zunächst 96 Gewichtsteile einer 12% igen Caseindispersion, dann 1600 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 200 Gewichtsteilen einer 10% igen Losung von Zinksulfatkristallen zugesetzt.
Der so gebildete Kautschukniederschlag wird auf einem Filter abtropfen gelassen und es wird eine pastenförmige Masse erhalten, die ungefähr 25% Gesamtfeststoff enthält.
Die Bereitung des Mineralölpräzipitats ist folgende :
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<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> Gewichtsteile
<tb> Mineralöl <SEP> 200
<tb> Sulfoniertes <SEP> Öl <SEP> 2
<tb> Aluminiumsilicat <SEP> 22-2
<tb>
Zwei Gewichtsteile eines sulfonierten Öls werden in 198 Gewichtsteilen Wasser gelöst. In diese Lösung werden 200 Gewichtsteile Mineralöl eingerührt. Die Mischung wird durch eine Kolloidmühle geschickt. Die Konzentration der auf diese Weise erhaltenen Dispersion beträgt etwa 50%.
Zu 180 Gewichtsteilen dieser 50%igen Öldispersion werden die folgenden Bestandteile unter stetigem Rühren und in folgender Reihenfolge zugesetzt.
1. 1550 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 13 Teile von 50% igem Natriumsilicat.
2. 220 Gewichtsteile Wasser zuzüglich 12 Teile Aluminiumsulfatkristalle.
Das so erhaltene Ölpräzipitat hat eine Konzentration von 5%, man lässt es auf einem Filter auf 7% Konzentration entwässern.
Die körnige Masse aus Kautschuk und Holzmehl wird nun auf folgende Weise hergestellt.
90 Gewichtsteile des angegebenen Kautschukniederschlages von 25% iger Konzentration werden mit 120 Gewichtsteilen des genannten Ölpräzipitats von 7% iger Konzentration gemischt. 40 Gewichtsteile Holzmehl, 25 Gewichtsteile Lithopone und 5 Gewichtsteile Eisenoxyd werden in eine Stirnläufermühle eingeführt und etwa 2 Minuten lang gemischt. Dann wird die Mischung von Kautschuk und Ölpräzipitat nach und nach zugefügt. Nachdem alle Zusätze erfolgt sind, wird das Durchrühren weitere 2 Minuten lang fortgesetzt.
Die entstandene nasse krümelige Masse wird getrocknet und im Durchgang durch kalte Walzen auf eine Gewebeunterlage aufgepresst.
Den Gegenstand des früheren Patentes 147 797 bildet ein Verfahren, gemäss welchem körnige, faserige oder zerteilte Materialien mit Hilfe von flockigen, aus verdünnten wässrigen Dispersionen erhaltenen Kautschukkoagulaten verkittet werden. Die erhaltenen schlickerartigen Massen werden allenfalls durch Filtration entwässert und verfestigt, worauf eine Trocknung und allenfalls Verformung folgt. Demgegenüber bedeutet die vorliegende Erfindung eine wesentliche Verbesserung und Vereinfachung, indem zufolge der besonderen Regelung der in die Mischung eingebrachten Wassermengen unmittelbar Massen von krümeliger oder körniger Beschaffenheit erhalten werden, welche durch einfache mechanische Mittel, wie Durchgang zwischen Walzen zu Bahnen, Platten u. dgl., verarbeitet werden können.
Zudem zeichnen sich die gemäss der Erfindung erhaltenen Erzeugnisse auch durch vorzügliche Eigenschaften, insbesondere ein hohes Haftvermögen, aus.
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