CH123743A - Verfahren zur Herstellung von beliebig geformten, homogenen Kautschukniederschlägen aus Kautschukmilch auf anodisch geschalteten, metallischen Niederschlagungsunterlagen mittelst des elektrischen Stromes. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von beliebig geformten, homogenen     ]Kautschukniederschlägen     aus Kautschukmilch auf     anodisch    geschalteten, metallischen     Niederschlagungs-          unterlagen    mittelst des elektrischen Stromes.

      Im     Schweizerpatent    Nr. 111789 wird dar  gelegt,     da,ss    bei der Herstellung von Kaut  schukniederschlägen auf elektrischem Wege  gleichzeitig mit der Niederschlagung des       Kautschukes    auch eine Elektrolyse der in  der     Dispersionsflüssigkeit    der Kautschuk  milch enthaltenen     Elektrolyte        stattfindet,     welche eine Gasentwicklung an der Anode  zur Folge hat, und dass es dieser     a.no-          dischen    Gasentwicklung zuzuschreiben ist,  dass man auf diesem Wege keinen homogenen  Kautschukniederschlag erzielen konnte.

   Auf  dieser Erkenntnis beruhte der in dem oben  bezeichneten Patente angegebene Vorschlag,  durch örtliche Trennung der Entstehungs  stelle der     anodischen    Gase von der Bildungs  stelle des Kautschukniederschlages dem an  der Anode freigesetzten Gase eine     Entwei-          chungsmöglichkeit    zu bieten. Diese örtliche  Trennung erfolgte mittelst einer porösen  Unterlage, die als     Niederschlagungsunterlage     zwischen die Anode und die Kathode einge  schaltet wurde.  



  Indem späteren Patente     Nr.   <B>119995</B> wurde    eine weitere Möglichkeit der Erzielung homo  gener Niederschläge     bezw.    der Beseitigung  des schädlichen Einflusses der     elektrolyti-          schen        Gazausseheidung    an der Anode ange  geben, welche in der Unterdrückung der  Freisetzung von Gasen besteht.

   Dies soll da  durch erzielt werden, dass man in der     elektro-          phoretischen    Vorrichtung     Stoffe    verwendet,  welche das Freiwerden :der Gase verhindern,  insbesondere wurde auch     die,    Verwendung  von Anoden unter Schutz gestellt,     die    Stoffe  enthalten oder aus Stoffen     \bestehen,    welche  die     anodischen    Gase in irgend einer Weise  binden, um homogene     Kautschuknieder-          schläge    auch unmittelbar an der Oberfläche  von elektrisch leitenden Anoden erhalten zu  können.  



  Es wurde nun gefunden, dass bei allen  metallischen Anoden, selbst bei solchen, wie  zum Beispiel Zink- oder Bleianoden, von de  nen man annehmen kann, dass sie mit den  durch die Elektrolyse an ihnen freigesetzten  Gasen eine chemische Verbindung eingehen  und     infolgedessen    durch Bindung dieser Gase,           insbesondere    des Sauerstoffes eine Gasent  wicklung nicht zustande kommen lassen, es  Schwierigkeiten bietet, die Gasentwicklung  an der Anode sicher zu verhindern und aus  dem handelsüblichen präservierten Latex  vollständig homogene     NieUerschlä.ge        zll    er  zielen.  



  Es hat sich gezeigt, dass es bei Verwen  dung von metallischen     Niederschlagungsun-          terlagen    nicht genügt, das Metall der Anode  geeignet zu wählen, sondern dass es auch auf  die Beschaffenheit     bezw.    zweckentsprechende  Vorbereitung :des handelsüblichen Latex an  kommt, um     die    Gasentwicklung an der Anode  mit Sicherheit zu verhüten und um tatsäch  lich vollständig homogene Kautschuknieder  schläge zu erzielen.

   Insbesondere wurde ge  funden, dass der handelsübliche     präservierte     Latex Stoffe enthält, in deren Gegenwart die  Gasbildung unter dem Einfluss des elektri  schen Stromes an der Anode begünstigt wird,  und dass diese Stoffe aus dem auf elektri  schem Wege auf Kautschukwaren zu verar  beitenden Latex ausgeschaltet     bezw.    auf eine  unschädliche Menge     vermindert    werden müs  sen.  



  Nach dem Verfahren gemäss der vorlie  genden     Erfindung    können     beli2uig    geformte,  homogene Kautschukniederschläge aus Kaut  schukmilch auf     anodisch    geschalteten, me  tallischen     Niederschlagungsunterlagen        mit-          telst    des elektrischen Stromes dadurch her  gestellt werden, dass in der     Kautschukmilch     enthaltene Stoffe, welche an der Anode Gas  entwicklung begünstigen würden, vor der  Behandlung der Kautschukmilch mit dem  elektrischen Strom mindestens teilweise be  seitigt und der Kautschuk auf     Niederschla-          gungsunterlagen    aus solchen metallischen  Stoffen,

   zum Beispiel auch Metallegierungen,  niedergeschlagen wird, deren     Beschaffenheit     einer Gasentwicklung unter der Einwirkung  des elektrischen Stromes entgegenwirkt. Die  Beseitigung der schädlichen     Stoffe        kann,    sei  es durch teilweises oder gänzliches Entfer  nen, sei es durch teilweises oder     gänzlielies          Überführen    derselben in eine unschädliche  Form erfolgen.    Der handelsübliche     präservierte    Latex       entliä.lt    nämlich beispielsweise 0,5 bis 1      /o     Ammoniak.

   Es hat sich herausgestellt, dass  dieser     Ammoniakgeha.lt    zum grössten Teil be  seitigt werden muss.     Versuche    haben ergeben,  dass es bei Verarbeitung eines Latex mit 33  ö  Kautschukgehalt und bei Verwendung von  Anoden aus Zink, Cadmium, Blei oder ähn  lichen Metallen oder deren Legierungen  zweckmässig ist, den     Ammoniakgehalt    des La  tex (bei etwa     3.3%    Kautschukgehalt) auf eine       Gesamtalkalitätvon    etwa. 0,09     normal        oderda.r-          unter    zu vermindern.

   Anderseits hat es sich  ergeben, dass es für die Beschaffenheit des  gewonnenen homogenen     Kautschuknieder-          schlages    und für das Verhalten der Kaut  schukmilch von Vorteil ist, den Ammoniak  gehalt nicht gänzlich zu entfernen. Die obere  Grenze und die vorteilhafte Grösse des     Am-          inonia.lzgehaltes        hängt    von der Beschaffenheit  und Konzentration des verwendeten Latex,  der Temperatur. dem Stoff der Anode und  von andern Umständen ab und muss stets  durch Versuche festgestellt werden.  



  Die bei der     elektrophoretischen        Nieder-          selilagung        verwendete    Stromdichte an der  Anode kann etwa. zwischen 0,2 bis 10 Am  pere pro     Quadratdezimeter    variieren. Man  hat es -dabei mit     Badspannungen    von 2 bis  etwa<B>100</B> Volt zu tun, wobei     Niederschla.-          gungsgeschv-indigheiten    von der Grössenord  nung bis zu 1 mm     Schichtdicke    pro Minute  erreicht werden mögen.  



  Die     Verminderung    oder Beseitigung des       Prä.servierungsmittels    kann durch Dialyse  oder zum Beispiel durch     Konzentrierung        mit-          telst        Zentrifugieren    und nachträgliches Ver  dünnen     bewirkt        werden.    Mittelst     derartiger          Behandlungsweinen        können    auch etwaige an  dere Bestandteile des Latex entfernt oder  vermindert werden,

   welche gleichfalls zur       Begünstigung        der        CTasentwicklung    an der  Anode beitragen oder den Prozess oder die  Qualität     des    Produktes aus andern Ursachen       schädlich        beeinflussen    könnten. Ist der zu  entfernende Stoff flüchtig, wie zum Beispiel  das derzeit. als     Präservierungsmittel    allge  mein verwendete Ammoniak, so kann die      Menge desselben auch durch Evakuierung,  Durchlüftung oder durch Erwärmung oder  aber durch gleichzeitige Anwendung dieser  Massnahmen verringert werden.

   Versuche  haben ergeben,     dass    man den     Ammoniakge-          halt        ziun    Beispiel durch Erwärmen des Latex  auf etwa<B>70'</B> C während einiger     Stunden     ohne Gefährdung desselben bis auf die er  forderliche geringe Menge vermindern kann.  



  Die Beseitigung des     Präservierungsmittels     kann auch durch chemische Bindung statt  finden, indem dasselbe in eine bei der     elek-          trophoretischen    Niederschlagung des kaut  schukes nicht zur Gasbildung neigende oder       sonstwie    schädliche Verbindung     übergeführt          wird.    So lässt sich zum Beispiel der     Ammo-          niakgehalt    es handelsüblichen     präservierten     Latex, oder der     Amingehalt    eines     durch    ein  Amin, zum Beispiel durch     Trimethylamin,

            präservierten    Latex,     mittelst        Formalde-          hyd;        bezw.        Polyleere        desselben.    abstumpfen,  indem hierdurch zum Beispiel das Ammoniak  in     Hexamethylentetramin    übergeführt und die       Hydroxylionkonzentration    entsprechend er  niedrigt wird. In gleicher Weise können an  dere, reaktionsfähige     Carbonylgruppen    (CO)  enthaltende Verbindungen Verwendung fin  den.  



  Eine weitere Art der Umwandlung der  schädlichen Stoffe, falls diese alkalisch sind,  besteht in der einfachen Neutralisation, wo  bei jedoch die     Koa.gulationsgefahr    dem Zu  satz stark sauer wirkender Stoffe Grenzen  zieht. Hingegen kann man oft im Latex selbst  die zur     Neutralisation    benötigte Säure (zum  Beispiel durch Oxydation von Aldehyd) ent  stehen lassen.  



  Wenn der mit Ammoniak präservierte  Latex vor seiner Verarbeitung von seinem       Ammoniakgehalt    bis auf die zulässige Grenze  befreit worden ist, so wird es meistens zweck  mässig sein, dem Latex ein für die Gasent  wicklung unschädliches Desinfektionsmittel,  zum Beispiel     Eucupin        (Isoamylhydrocup-          rein),        Vucin        (Octylhydrocuprein)    oder     Ty-          mol    zuzusetzen.  



  Mit den in den oben beschriebenen Wei  sen vorbereiteten     Latices-    konnten unmittelbar    auf Zink-, Cadmium,     Eisen-        und.    Bleianoden,  sowie auf Anoden, die aus bestimmten Legie  rungen bestanden, welche obige Metalle ent  hielten (zum Beispiel eine     Legierung    mit       90%    Zn und 10% Sb), tadellose, vollständig  homogene Kautschukniederschläge erhalten  werden.  



  Die bisherigen Versuche scheinen darauf  hinzudeuten,     obwohl    dies noch nicht einwand  frei festgestellt ist, dass für das obige Ver  halten des Latex der Umstand massgebend  sein dürfte, dass . einerseits Elektroden ver  wendet     werden,    müssen, die im Verlaufe der  elektrischen Niederschlagung des     Kautschu-          ke.s    unter den gegebenen Bedingungen     bezw.     in Gegenwart des verwendeten     Elektrolytes     sieh andauernd ionisieren (zum Beispiel  Elektroden aus Zink, Cadmium, Eisen, Blei  oder Legierungen dieser Metalle),

   indem  zum Beispiel die durch die Elektrolyse er  zeugten Oxydationsprodukte des     Anodenme-          talles    löslich sind, und dass anderseits die  Konzentration des die     Hydroxylionen    lief     ern-          den        Elektrolytes    in bezug auf die Lösungs  geschwindigkeit der Anode     bezw.    der aus dem       Anadenmetall    gebildeten     Ionisations-        bezw.     Oxydationsprodukte soweit     vermindert    wird,       d'ass    die     Hydroxylionen    sich nicht gasbildend,  entladen können.  



  Bei Verwendung von Zinkanoden ist das       entstehende        Zinkhydroxyd    im     Überschuss    des  noch vorhandenen     NH3    und     Ammonsalzes     löslich, kann also ohne     Schwierigkeit    durch  die in Entstehung begriffene Kautschukhaut       ,dtiffundieren.    Auch kann die     Oxydation    im  weiteren     Sinne    als Bindung von Elektronen  durch .die in Lösung tretenden     Zn-Ionen    auf  gefasst werden.

   Es muss also. nicht     unbedingt          Zinkhydroxyd    entstehen,     sondern    es können  auch andere lösliche Zinksalze (zum Beispiel       USW    entstehen.  



  Die Verringerung der Konzentration des  gasbildenden     Elektrolytes    durch Verdünnung  des Latex, statt durch Beseitigung jenes Stof  fes, liegt ausserhalb, des Rahmens der vorlie  genden Erfindung. Aus zur Abstellung der       Gasentwicklung    genügend verdünntem La  tex lassen sich keine Kautschukniederschläge      von brauchbarer Beschaffenheit erzielen; zu  dem erleidet die     Niederschlagungsgeschwin-          digkeit    des     Kautsehukes    eine wesentliche Ver  langsamung.  



  Es ist zwar schon mehrfach versucht wor  den, den Kautschuk aus Kautschukmilch un  mittelbar auf Metalloberflächen elektrisch  niederzuschlagen, doch wurden die obigen       Bedingungen    niemals gleichzeitig erfüllt.  



  So zum Beispiel schlägt     Coekerill,    der  ein     Latezkoagulationsverfa.hren    für die     Roh-          gummiherstellung        anstrebte.    in .der     britan-          nisehen    Patentschrift Nr.     ?1411    vom Jahre  <B>1908,</B>     Aluminium    als das vorteilhafteste Me  tall für die Anode vor, welches sich aber für  das oben beschriebene Verfahren vollständig  unbrauchbar erwiesen hat, da es sogar mit  dem in der oben angegebenen Weise     zuberei-          teten    Latex Gase entstehen lässt.

   Dement  sprechend erhielt     Cockerill,        wie    dies aus sei  ner Patentschrift hervorgeht, nur einen kör  nigen Niederschlag von so geringem Zusam  menhang, :dass der     Niederschlag,    um eine wei  tere Behandlung zu gestatten, durch     Press-          @valzen    verdichtet werden musste.     Cockerill     konnte infolgedessen gar nicht an die unmit  telbare Erzeugung formfertiger     Kautschuk-          zvaren    denken, sondern wollte nur ein     neue.:

            Koagulationsverfahren    für die ausserhalb der  Produktionsgebiete nicht erhältliche     unpräser-          v        ierte    Kautschukmilch zur Erzeugung von  Rohgummi schaffen.  



  Im übrigen gestattet die     Niederschlagung     unter Verwendung der metallischen     N        ieder-          schlagungsunterlagen    ähnliche Möglichkeiten,  wie die in dem Schweizerpatent Nr.<B>111189</B>  für die Niederschlagung auf porösen, nicht  leitenden Unterlagen beschriebenen, das heisst  man kann     idie    verschiedenen Zusatzstoffe,  zum Beispiel     Vulkanisationsmittel,    V     ulkani-          sationsbeschleuniger,    Füllstoffe, Farbstoffe  usw., dem Latex beimischen, man kann den  Niederschlag auf zur Gänze in die Kaut  schukmilch getauchten Formen,

   oder auf  durch die Kautschukmilch hindurchgeführ  ten endlosen Unterlagen (Trommel oder  Band) in fortlaufendem Betriebe erzeugen  und in beiden Fällen Faserstoff- oder CTe-         webeeinlagen    verwenden     bezw.    diese mit  Kautschuk tränken.  



  Bei Verwendung metallischer Formen  kann man den Kautschukniederschlag auf  den Formen selbst trocknen und vulkanisie  ren, oder aber den erzielten     Kautschuhnieder-          schlag    vor dem Vulkanisieren von der Form  abnehmen, da mit den oben angegebenen Ver  fahren erzielte     Niederschläge    hierzu eine ge  nügende Festigkeit und Elastizität besitzen.  



  Ferner können einzelne Stellen der     Nie-          derschlagungsunterlagen    aus einem der Anode  vorgelagerten porösen, flüssigkeitsdurchläs  sigen Stoffe, im Sinne des Patentes Nr.  111789 bestehen, während an den übrigen  Stellen der     Niederseblagungsunterlagen    der  Niederschlag unmittelbar an der Oberfläche  der Anode gebildet wird.  



  Es ist zu bemerken, dass unter dem Aus  druck Kautschukmilch sowohl von Füllmate  rialien freie, als auch Füllstoffe,     Vulkani-          sationsmittel,    V     ulkanisationsbeschleuniger,     Farbstoffe oder andere Zusatzstoffe enthal  tende vulkanisierte (durch Vulkanisieren von  Kautschukmilch erhaltene; siehe zum Bei  spiel: "Journal oft     the        Soeiety    of     Chemical          Industry        Transactions",        Volume        XLII,    Nr.

    50,     December        1d-,        19?3        W.    C.     Davey,    und       "Chemieal        Abstracts \,        Volume    17. Page       3130),    oder     unvull@anisierte        Kautschukmilch     zu     verstehen    ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von beliebig geformten, homogenen Kautschuknieder schlägen aus Kautschukmilch auf anodiseh geseha.lteten, metallischen Niederschlagungs- unterlagen mittelst des elektrischen Strome:

   , dadurch gc,kenuzeichnet, dass in der Kaut- sehukmileh enthaltene Stoffe, welche an der Anode Gasentwicklung begünstigen würden, vor der Behandlung der Kautscbukmileh mit den elelztri#,elten Strom, mindestens teilweise beseitigt und der Kautschuk auf Nieder- schlagungsunterlagen aus solchen metalli schen Stoffen niedergeschlagen wird, deren Beschaffenheit einer Gasentwicklung unter der Einwirkung,des elektrischen Stromes ent gegenwirkt,

   derart, dass eine Gasentwick lung aus der so vorbereiteten Kautschukmilch vermieden wird. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Niederschla.gungs- unterlagen aus während dem Stromdurch gang dauernd Ionen abgebenden Metallen verwendet werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass. bei Verwendung von metallischen Niederschlagungsunterlagen, welche während der Elektrolyse in Lö sung gehende Oxydations- bezw. Ionisa- tionsprodukte erzeugen, die Konzentra tion eines in der Kautschukmilch enthal- ten,

   Hydroxylionen liefernden Elektro- lytes entsprechend der Lösungsgeschwin digkeit der Ionisations- bezw. Oxyda tionsprodukte der Anode soweit vermin dert wird, dass die Hydroxylionen sich nicht gasbildend entladen können. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da bei Verwendung von präservierter natürlicher Kautschukmilch in derselben enthaltene Stoffe, welche an der Anode Gasentwicklung verursachen würden, vor dem Stromdurchgang minde stens teilweise durch chemische Bindung beseitigt werden. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von mit Ammoniakzusatz präservierter natürlicher Kautschukmilch deren Am moniakkonzentration vor dem Stromdurch gang mindestens soweit vermindert wird, dass bei Durchgang des Stromes unter Iden im Patentanspruch vorgesehenen Um ständen an der Anode keine Gasbildung auftritt. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniakgehalt der mit Am moniak präservierten .natürlichen Kaut schukmilch auf eine Gesamtalkalität von höchstens 0,1 normal vermindert wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmilch vor ihrer Behandlung mit dem elektri schen Strom einer Dialyse unterworfen wird. <B>7</B>.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von präservierter Kautschukmilch diese vor ihrer Behandlung mit dem elektrischen Strom zunächst durch Zentrifugieren konzentriert und sodann wieder auf etwa die ursprüngliche Konzentration verdünnt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von präservierter Kautschuhkmilch diese vor ihrer Behandlung mit dem elektrischen Strom durchlüftet wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung vön präservierter Kautschukmilch diese vor ihrer Behandlung mit dem' elektrischen Strom dem Vaku<U>um</U> ausgesetzt wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von mit Ammoniak präservierter Kaut schukmilch, diese vor ihrer Behandlung mit dem elektrischen Strom so lange er hitzt wird, bis deren Am-moniakgehalt auf .die hinsichtlich anodischer Gasent wicklung unschädliche Grösse vermindert worden ist. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass bei Verweriidung von alkalisch rea gierender präservierter Kautschukmilch, dieser Stoffe zugesetzt werden, welche die Gesamtalkalität der Kautschukmilch vermindern. 12. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, idadurch gekennzeichnet, dass man bei Verwendung von alkalisch reagierender präservierter Kautschuk milch, in dieser vor ihrer Behandlung mit dem elektrischen Strom Stoffe entstehen lässt, welche deren Gesamtalkalität ver ringern. 13.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, ;dadureh gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer durch Ammo niak präservierten Kautschukmilch, die ser vor ihrer Behandlung mit dem elek trischen Strom Stoffe zugesetzt werden, die - reaktionsfähige Carbonylgruppen enthalten. 1-1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung ei ner durch ein Amin präservierten Kaut schukmilch dieser vor ihrer Behandlung mit dem elektrischen Strom Stoffe zuge setzt werden, die reaktionsfähige Carbo- nylgruppen enthalten. 15.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, däss die präservierte Kautschukmilch vor ihrer Behandlung mit dem elektrischen Strom mindestens zweier der in den Un teransprüchen g bis 111 beanspruchten Be handlungsweisen unterworfen wird. 16.

   Verfahren nach Patentanspruch und U n- teranspiaich .1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kautschukmilch nach Verminde rung ihres Ammoniahgehaltes vor der Behandlung mit dem elektrisehen@ Stron; ein Antiseptikum zugesetzt wird.