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Verfahren zur Regenerierung von vulkanisiertem Kautschuk.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von vulkanisiertem Kautschuk oder kautschukartigen Stoffen (Altgummi oder Kautschukabfall) und deren Nutzbarmachung für die Kautsehukindustrie, das darin besteht, dass der vulkanisierte Kautschuk, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung bekannter Regenerierungsmittel, in Gegenwart von als Füllstoffe im Regenerate verbleibenden, aus neutralisierten Säureteeren der Mineralölindustrie z. B. nach dem Verfahren des österreichischen Patentes Nr. 151804 gewinnbaren, schwach ungesättigten, öl-bis harzartigen und in konzentrierter Schwefelsäure löslichen Kohlenwasserstoffen erhitzt wird. Vorzugsweise werden zu diesem Zwecke die erfindungsgemässen Zusätze in Mengen über 5% - berechnet auf Abfall-verwendet.
Die Regeneration von Altkautsehuk wird in der Regel durch Behandlung desselben mit wässeriger Natronlauge in der Hitze durchgeführt, doch ist auch die Regeneration mit überhitztem Wasserdampf gebräuchlich, die in den letzten Jahren sogar an Verbreitung zugenommen hat. Bei allen diesen Verfahren werden Regenerate erhalten, denen vor der Weiterverarbeitung Plastifizierungsmittel der verschiedensten Art in Mengen von 1-5%, in der Regel 2-3% des Regenerates zugefügt werden müssen. Die Einarbeitung dieser Zusätze in das Regenerat erfolgt auf der Walze, wobei die zulässigen Höchst- mengen derselben sehr beschränkt und abhängig von den Eigenschaften dieser Zusätze sind, da bei Einarbeitung grösserer Mengen die Qualität des Endproduktes leidet.
Auch die Regeneration von Abfallkautschuk durch Erwärmen und Kneten des durch Reiben oder auf andere Weise zerkleinerten Abfalls mit Plastifizierungsmitteln, Teeren, z. B. Holzteer, leichten Mineralölen, Spindelöl u. dgl. kann nur mit kleinen Mengen dieser Zusätze durchgeführt werden, wenn eine nachteilige Beeinflussung des Fertigproduktes vermieden werden soll.
Die erfindungsgemäss zur Anwendung gelangenden Zusätze können infolge ihrer grossen Kaut- sehukähmichkeit in bisher unbekannt grossen Mengen eingearbeitet werden. Wegen dieser Artverwandtsehaft mit Kautschuk können diese Zusätze, unbesehadet der Qualität der Fertigwaren, als Füll- und Streckmittel im Regenerate verbleiben und machen gleichzeitig durch ihre deutliche Weichmacherwirkung die Einarbeitung anderer Plastifizierungsmittel in das Regenerat überflüssig, so dass man beim Arbeiten gemäss der Erfindung neben einer Vereinfachung des Verfahrens auch ein Mehr an Regenerat erzielt.
Die erfindungsgemäss zur Anwendung gelangenden Produkte sind rotbraune, grünlieh fluoreszierende Öle oder mehr oder weniger flüssige Harze ; sie sind chemisch charakterisierbar als schwach ungesättigte Kohlenwasserstoffe von hohem Molekulargewicht, die praktisch schwefelfrei sind und die sieh von den gewöhnlichen Erdölkohlenwasserstoffen durch ihre Löslichkeit in Anilin, Aceton und vor allem durch ihre Löslichkeit in konzentrierter Schwefelsäure unterscheiden.
Die beschriebenen Kohlenwasserstoffe zeichnen sich durch ihre grosse Affinität zu Schwefel aus ; ihr Schwefelbindungsvermögen ist in Gegenwart von Kautschuk und unter den Bedingungen der Vulkanisation stärker als das des Kautschuks, so dass diese Produkte ein Regenerierungsmittel wie kein zweites Produkt darstellen.
Die Verarbeitung von Altkautsehuk, z. B. von Kautschukabfällen, gemäss der Erfindung findet beispielsweise derart statt, dass der Abfall mit 10-30% der in Schwefelsäure löslichen Kohlenwasserstoffe-berechnet auf Abfall-und ungefähr 12% iger Natronlauge erhitzt werden. Nach Abscheidung des Regenerates, das nun die zusätzlichen Kohlenwasserstoffe aufgenommen enthält, von der wässerigen Lauge wird dieses in bekannter Weise weiter verarbeitet, d. b. gewaschen, getrocknet usw. Man erhält ein Produkt von grosser Geschmeidigkeit und guter Plastizität, das für sich allein oder nach Zusatz von unvulkanisiertem Kautschuk oder kautschukartigen Stoffen, gegebenenfalls auch nach neuerlichem Zusatz der erfindungsgemäss zu verwendenden Kohlenwasserstoffe in bekannter Weise in der Kautschukindustrie verwendet werden kann.
Die Regeneration von Hartgummi gelingt z. B. durch blosses Erhitzen von Hartgummiabfall mit den erfindungsgemäss zu verwendenden Kohlenwasserstoffen ; man erhält dabei ein vollkommen aufgeschlossenes Regenerat, das wie beschrieben weiter verarbeitet werden kann.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Regenerate besitzen grosse Geschmeidigkeit und können nach erneutem Zusatz von Schwefel sowohl für sich allein als auch gemischt mit Rohkautschuk und gegebenenfalls auch unter neuerlichem Zusatz der erfindungsgemäss zu verwendenden Kohlenwasserstoffe in bekannter Weise zu Kautschukwaren verarbeitet werden. Da diese Regenerate nicht austrocknen, können sie ohne Gefahr beliebig lange gelagert werden.
Die gemäss der Erfindung zu verwendenden Kohlenwasserstoffe besitzen ausser der schon genannten Weichmacherwirkung auch ein gutes Dispergiervermögen, durch welches die Verteilung der Füllstoffe in der Mischung gefördert wird ; darüber hinaus bewirken diese Produkte aber auch einen guten Alterungssehutz.
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Die Menge der erfindungsgemäss anzuwendenden Kohlenwasserstoffe richtet sich in erster Linie nach dem gewünschten Plastifizierungsgrad und der Art des Abfalls bzw. nach dem angestrebten Ver- wendungszweck.'Ganz allgemein hat es sieh gezeigt, dass bei der Regeneration mit Dampf bzw. Dampf und Lauge 10-15% (berechnet auf den Abfall) das Optimum ist ; für die Regeneration von gewebe-
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Abfall bewährte sich ein Zusatz von 30-50%.
Beispiel 1 : 100 Gewichtsteile zerkleinerter Autolaufflächen werden im Druckkessel unter Rühren mit 80 Gewichtsteilen 15%iger Natronlauge und 10 Gewichtsteilen in Schwefelsäure löslicher Kohlenwasserstoffe, die durch Vakuumdestillation eines neutralisierten Säureteeres von der Schmierölraffination erhalten wurden, durch acht Stunden bei 14 Atm. erhitzt. Das so erhaltene Regenerat wird dann in bekannter Weise weiter behandelt, d. h. gewaschen, getrocknet usw. Man erhält 75 Gewichtsteile an Regenerat, das die zusätzlichen Kohlenwasserstoffe zur Gänze enthält und das nach Schwefel- und Beschleunigerzusatz in der üblichen Weise vulkanisiert, ein Produkt mit einer Reissfestigkeit von 60 kg/cm2 und einer Dehnung von 480% liefert.
Ein Regenerat, das genau auf die gleiche Art, jedoch ohne Zusatz der erfindungsgemäss zu verwendenden Kohlenwasserstoffe hergestellt worden war, lieferte bei der gleichen Art der Verarbeitung ein Produkt mit einer Reissfestigkeit von 45 kg/cm2 und einer Dehnung von 350%.
Beispiel 2: 100 kg Autoreifenabfälle werden in der Wärme in 25 kg der in Beispiel 1 beschriebenen Kohlenwasserstoffe bis zur vollkommenen Aufnahme quellen lassen und dann, im Druckkessel auf übereinanderliegenden Tassen geschichtet, durch acht Stunden auf 2000 erhitzt. Die Festigkeit des so erhaltenen Regenerates beträgt 48 kg/e, die Dehnung 385%. Beide liegen ungefähr um 20% höher als bei einem Regenerate, das ohne die genannten Kohlenwasserstoffe hergestellt worden war.
Beispiel 3 : 100 Gewichtsteile geriebenen Weichgummiabfalls werden mit 100 Gewichtsteilen der in Rede stehenden Kohlenwasserstoffe unter Erhitzen und Rühren homogenisiert. Man erhält ein für verschiedene Zwecke verwendbares Präparat ; so werden beispielsweise 200 Gewichtsteile dieses Präparates mit 49 Gewichtsteilen Schwefel und einem Gewichtsteil "Vulkacit CD" durch 90 Minuten bei 4 Atm. erhitzt. Man erhält einen Hartgummi, der gebrochen, gemahlen und gepulvert, als wertvoller Füllstoff Verwendung findet.
Beispiel 4 : 50 Gewichtsteile Hartgummiabfall werden mit 80 Gewichtsteilen der in Beispiel 1 beschriebenen Kohlenwasserstoffe durch zwei Stunden auf 1850 erhitzt. Man erhält einen vollständig aufgeschlossenen Hartgummi.
Beispiel 5 : 100 Gewichtsteile gewebefreien Weichgummis werden, wie in Beispiel 1, jedoch nur mit 2% iger Natronlauge und 20% der in Schwefelsäure löslichen Kohlenwasserstoffe durch drei Stunden bei 4 Atm. erhitzt. Das erhaltene Regenerat, das in bekannter Weise gewaschen und zu einem Fell gewalzt wird, kann ohne weiteren Kautsehukzusatz nach Einarbeitung von Schwefel und Besehleuniger in bekannter Weise zu Pressartikeln verarbeitet werden, die durchaus den gangbaren Waren entsprechen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regenerierung von vulkanisiertem Kautschuk oder kautschukartigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der vulkanisierte Kautschuk, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung bekannter Regenerierungsmittel, in Gegenwart von als Füllstoffe im Regenerate verbleibenden, aus neutralisierten Säureteeren der Mineralölindustrie z. B. nach dem Verfahren des österreichischen Patentes Nr. 151804 gewinnbaren, schwach ungesättigten, öl-bis harzartigen und in konzentrierter Schwefelsäure löslichen Kohlenwasserstoffen erhitzt wird.