CS220798B2 - Method of rubber regeneration - Google Patents
Method of rubber regeneration Download PDFInfo
- Publication number
- CS220798B2 CS220798B2 CS799588A CS958879A CS220798B2 CS 220798 B2 CS220798 B2 CS 220798B2 CS 799588 A CS799588 A CS 799588A CS 958879 A CS958879 A CS 958879A CS 220798 B2 CS220798 B2 CS 220798B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- rubber
- plasticizer
- weight
- dipentene
- regeneration
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 126
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 64
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims description 53
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims description 51
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 50
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 49
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 40
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 39
- HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N phenylhydrazine Chemical compound NNC1=CC=CC=C1 HKOOXMFOFWEVGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229940067157 phenylhydrazine Drugs 0.000 claims description 38
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 claims description 37
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 16
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 13
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 12
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 6
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical group C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LLMLGZUZTFMXSA-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5,6-pentachlorobenzenethiol Chemical compound SC1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl LLMLGZUZTFMXSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- GFQRVGKVOSEDJX-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.[O-2].O.S.[Zn+2] Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.[O-2].O.S.[Zn+2] GFQRVGKVOSEDJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N aminoazanium;chloride Chemical compound Cl.NN BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMJZYXKPJWGDGR-UHFFFAOYSA-N aminosulfamic acid Chemical group NNS(O)(=O)=O ZMJZYXKPJWGDGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000010198 maturation time Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940060184 oil ingredients Drugs 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu regenerace kaučuku, při němž se mletý nebo rozdrcený kaučukový odpad v podobě částic o velikosti nanejvýš 1 mm, s výhodou nanejvýš 0,8 mm, který byl prakticky zbaven své textilní nebo kovové složky, odbourá pomocí chemických regeneračních činidel, která zahrnují redukční činidlo, chlorid oxidovatelného kovu skupinu železa a změkčovadlo, a při němž se regenerace provádí v tuhé fázi v plynu Obsahujícím kyslík nebo sestávajícím z vol'ného kyslíku při teplotě nanejvýš 100 °C mícháním v mísiči práškových látek tak dlouho, že redukční činidlo prakticky úplně zreaguje s dvojnými vazbami v kaučuku.The present invention relates to a process for the recovery of rubber, wherein the ground or crushed rubber waste in the form of particles of at most 1 mm, preferably at most 0.8 mm, which has been virtually stripped of its textile or metal constituents, is degraded by chemical regenerants including a reducing agent, an oxidizable metal chloride, an iron group and a plasticizer, wherein the regeneration is carried out in a solid phase in an oxygen-containing gas or consisting of free oxygen at a temperature of at most 100 ° C by stirring in a powder mixer reacts with double bonds in rubber.
V gumárenském průmyslu se používá velkých množství regenerovaného kaučuku, který se získává odbouráním kaučukového odpadu, například starých pneumatik. Odbourání kaučukového odpadu se provádí v běžných případech působením tepla, mechanickým zpracováním a působením chemikálií, při kterémžto postupu se textilní a kovové materiály, obsažené v kaučuku, odstraňují mechanicky nebo chemicky. Podobně jako surový kaučuk je i regenerovaný kaučuk plastickým materiálem, který je možno zpracovávat a vulkanizovat týmž způsobem jako surový kaučuk.In the rubber industry, large amounts of reclaimed rubber are used, which is obtained by reducing rubber waste, such as old tires. The degradation of rubber waste is normally carried out by heat, mechanical treatment and chemicals, in which the textile and metal materials contained in the rubber are removed mechanically or chemically. Like raw rubber, recovered rubber is a plastic material that can be processed and cured in the same way as raw rubber.
Existuje šest různých běžných postupů pro regeneraci kaučukového odpadu. Nejstarší metodou je kotlový nebo autoklávový postup, při němž se kaučukový odpad zahřívá párou. Při autoklávovém postupu se používá vysokotlaké páry o teplotě přibližně 200 stupňů Celsia. Jiným běžným postupem je kyselinový postup, při němž se veškerý textilní materiál, obsažený v kaučukovém odpadu, rozpustí varem v kyselinách, načež se zbytek plastifikuje párou a rozválcuje na kalandru. Třetí metodou je alkalická metoda, při níž se k rozpuštění textilního materiálu místo kyseliny používá roztoku hydroxidu sodného. Tato metoda má rovněž za následek odstranění volné síry.There are six different conventional procedures for the recovery of rubber waste. The oldest method is a boiler or autoclave process in which rubber waste is heated by steam. The autoclave process uses high pressure steam at a temperature of about 200 degrees Celsius. Another conventional method is the acidic process in which all of the textile material contained in the rubber waste is dissolved by boiling in acids, whereupon the residue is plasticized by steam and rolled on a calender. The third method is an alkaline method in which sodium hydroxide solution is used instead of acid to dissolve the textile material. This method also results in the removal of free sulfur.
Tato metoda není vhodná ve spojení s chemickými regeneračními činidly a ztratila proto· nyní na významu se vzrůstajícím výskytem syntetického kaučuku v kaučukovém odpadu. Čtvrtou metodou je neutrální postup, při němž se k rozpuštění textilního materiálu používá místo alkálií chloridů kovů. Tento neutrální postup se zpravidla provádí ve velkých kotlech vodou, která se zahřívá pářou, (při teplotě přibližně 200 °C), přičemž se textilní materiál zpravidla rozpouští působením chloridu vápenatého. Pátou metodou je termomeclianický nebo· termochemický způsob, při němž se po mechanickém odstranění textilního materiálu kau220798 čukový odpad zpracuje při vysoké teplotě v úzavreném mísiči, zpravidla v mísiči s vrtulovým míchadlem nebo ve vytlačovacím stroji·This method is not suitable in conjunction with chemical regenerating agents and has therefore lost its importance now with the increasing incidence of synthetic rubber in rubber waste. The fourth method is a neutral process in which metal chloride is used instead of alkali to dissolve the textile material. This neutral process is generally carried out in large boilers with steam-heated water (at a temperature of about 200 ° C), whereby the textile material is usually dissolved by the action of calcium chloride. The fifth method is a thermomeclian or · thermochemical process, in which, after mechanical removal of the textile material, kau220798, the rubble waste is treated at high temperature in a closed mixer, generally in a propeller mixer or extruder ·
V časopisu Chemical Abstracts, sv. 84 (1976), sl. 45783h je popsána šestá metoda k regeneraci kaučukového odpadu. Tuto metodu je možno popsat jako přímou regeneraci v tuhé fázi; zahrnuje dva stupně, z nichž v prvním se směs odpadu přírodního kaučuku v práškové podobě, regeneračního oleje, fenylhydrazinu, chloridu železnatého a methylalkoholu míchá po 4 hodiny, a v druhém stupni se takto vzniklá směs za hřívá 60 minut při teplotě 100 °C. Tato šestá známá regenerační metoda tedy vyžaduje poměrně dlouhou dobu zpracování, tj. 5 hodin.In Chemical Abstracts, Vol. 84 (1976), col. No. 45783h describes a sixth method for the recovery of rubber waste. This method can be described as direct solid phase regeneration; it comprises two stages, in which, in the first step, the mixture of natural rubber waste powder, regeneration oil, phenylhydrazine, ferrous chloride and methanol is stirred for 4 hours, and in the second step the mixture is heated at 100 ° C for 60 minutes. Thus, the sixth known regeneration method requires a relatively long processing time, i.e. 5 hours.
O všech těchto známých způsobech regenerace kaučuku lze říci, že se surovina (kaučukový odpad) nejprve drtí a jemně mele. Při autoklávovém postupu, termochemickém postupu a neutrálním postupu se materiál po tepelném zpracování musí též podrobit intenzivnímu mechanickému zpracování v kalandru a ve vytlačovacím stroji, kteréžto zpracování se nazývá „rafinace“. Toto zpracování spotřebuje mnoho energie a práce, poněvadž se materiál během zpracování v rafinačním zařízení a ve vytlačovacím stroji intenzívně zahřívá. Musí se proto odvést velké množství tepelné energie chlazením vodou. Rafinační zařízení musí rovněž být pod dozorem, což vyžaduje velkou zkušenost při seřizování zařízení, aby se dosáhlo nejlepších výsledků.All these known methods of rubber regeneration can be said to be first crushed (rubber waste) and finely ground. In the autoclave process, the thermochemical process and the neutral process, the material after heat treatment must also be subjected to intensive mechanical processing in a calender and extruder, which is called 'refining'. This treatment consumes a lot of energy and labor, since the material is intensely heated during processing in the refining plant and in the extruder. Therefore, a large amount of thermal energy must be dissipated by water cooling. The refining plant must also be supervised, which requires a lot of experience in adjusting the plant for best results.
V dalším vývoji známého neutrálního způsobu se kaučukový materiál po zpracování v autoklávu a po vysušení horkým vzduchem potom místo obvyklého dalšího postupu zpracuje za nízkých teplot, například ve vibračním nebo· v rotačním lopatkovém misku, v němž se materiál podrobí teplotám pod -—60 °C, kterýchžto· teplot se dosahuje přívodem chladivá, zejména kapalného dusíku nebo tuhým kysličníkem uhličitým. Je pravda, že zpracováním za nízkých teplot se dosáhne značné úspory energie, avšak i tato známá varianta neutrálního způsobu zahrnuje vysokou spotřebu energie.In a further development of the known neutral process, the rubber material, after autoclaving and hot air drying, is then treated at low temperatures, for example in a vibrating or rotating paddle tray, in which the material is subjected to temperatures below -60 ° C. the temperatures of which are achieved by supplying a coolant, in particular liquid nitrogen or solid carbon dioxide. It is true that processing at low temperatures results in considerable energy savings, but even this known variant of the neutral process involves high energy consumption.
Nevýhodami, kterými se vyznačuje uvedených pět známých regeneračních postupů, jsou tedy především vysoké výrobní náklady v podobě mezd spotřeby energie. Jinou nevýhodou, vlastní těmto postupům, je, že se kaučukový odpad po vlastní regeneraci, tj. po odbourání dvojných vazeb v kaučukovém materiálu, musí podrobit speciálnímu rafinačnímu zpracování, aby jej bylo možno použít jako suroviny pro nové výrobky z vulkanizovaného kaučuku.The disadvantages of the five known regeneration processes are therefore mainly the high production costs in the form of energy consumption wages. Another disadvantage inherent in these processes is that the rubber waste after its own regeneration, i.e. after the double bonds in the rubber material have been removed, must be subjected to a special refining treatment in order to be used as raw material for new vulcanized rubber products.
Je pravda, že přímá regenerace podle výše zmíněné šesté metody, popsané v časopisu Chemical Abstracts, sv. 84, představuje zlepšení oproti ostatním známým regeneračním postupům, přesto však vyžaduje poměrně dlouhou dobu zpracování a řadu zbytečných pracovních operací.It is true that direct regeneration according to the aforementioned sixth method described in Chemical Abstracts, Vol. 84, is an improvement over other known regeneration processes, but still requires a relatively long processing time and a number of unnecessary work operations.
Vynález spočívá na objevu, že je možno se obejít bez nákladné a energeticky náročné rafinace a nadto v podstatné míře zjednodušit a zlevnit regenerační postup, provede-li se přímá regenerace vulkanizovaného odpadního kaučuku za použití speciálních změkčovadel a speciální redoxové soustavy se speciálním katalyzátorem, v kterémžto případě se regenerace může provést rychle v normálním mísícím zařízení za nízké teploty, často při teplotě místnosti. Vynález se tedy odlišuje od výše uvedeného šestého způsobu, popsaného v časopisu Chemical Abstracts, sv. 84.The invention is based on the discovery that expensive and energy-intensive refining can be avoided and, moreover, the regeneration process can be substantially simplified and cheaper if the vulcanized waste rubber is directly regenerated using special plasticizers and a special redox system with a special catalyst. in this case, the regeneration can be carried out rapidly in a normal mixer at low temperature, often at room temperature. The invention thus differs from the above sixth method described in Chemical Abstracts, Vol. 84.
Způsob podle vynálezu k regeneraci kaučuku, při němž se mletý nebo rozdrcený kaučukový odpad v podobě částic o velikosti nanejvýš 1 mm, s výhodou nanejvýš 0,8 mm, který byl prakticky zbaven své textilní nebo kovové složky, odbourá pomocí chemických regeneračních činidel, která zahrnují redukční činidlo, chlorid oxidovatelného kovu skupinu železa a změkčovadlo, a při němž se regenerace provádí v tuhé fázi v plynu obsahujícím kyslík nebo sestávajícím z volného kyslíku při teplotě nanejvýš 100 °C, s výhodou nanejvýš 80 °C, mícháním v mísiči práškových látek tak dlouho, až redukční činidlo prakticky úplně zreaguje s dvojnými vazbami v kaučuku, se vyznačuje tím, že jako redukční činidlo· se přidá bud fenylhydrazin v hmotnostním množství 0,2 až 1 %·' nebo difenylguanidin v hmotnostním množství 0,2 až 0,8 °/o, chlorid kovu skupiny železa se přidá v hmotnostním množství 0,1 až 0,4 %, jako změkčovadlo se přidá alespoň jedna látka ze skupiny zahrnující pryskyřici talového oleje a dipenten, popřípadě ve směsi s jiným změkčovadlem, a míchání, jímž se dosáhne regenerace, se nechá probíhat po dobu nanejvýš 30 minut, přičemž celkové hmotnostní množství změkčovadla činí nanejvýš 17,5 'proč., hmotnostní množství dipentenu činí nanejvýš 5 %, hmotnostní množství pryskyřic talového oleje činí nanejvýš 17,5 °/o, hmotnostní množství dipentenu v případě, Že se jej použije jako jediného změkčovaňla nebo ve směsi s jiným .změkčovadlem, činí 0,5 až 5 %, hmotnostní množství pryskyřic talového oleje v případě, jestliže se použijí jako jediné změkčovadla nebo ve směsi s jiným změkčovadlem než s dipentenem, činí 7 až 17,5 %, hmotnostní množství změkčovadla, jiného než je pryskyřice talového oleje a dipenten, činí nanejvýš 10 a hmotnostní množství pryskyřic talového oleje v případě, že se použijí spolu s dipentenem, se mění v opačném poměru k hmotnostnímu množství dipentenu a činí 8 až 16 % při hmotnostním množství dipentenu 5 až 0,5 %, přičemž veškeré výše uvedené procentové údaje se vztahují na celkové hmotnostní množství směsi kaučukového od220798 pádu, redukčního činidla, chloridu kovu skupiny železa a změkčovadla.The method of the present invention for the recovery of rubber, wherein the ground or crushed rubber waste in the form of particles of at most 1 mm, preferably at most 0.8 mm, which has been practically stripped of its textile or metal constituents, is degraded by chemical regenerating agents including a reducing agent, an oxidizable metal chloride, an iron group, and a plasticizer, wherein the regeneration is carried out in a solid phase in an oxygen-containing gas or consisting of free oxygen at a temperature of at most 100 ° C, preferably at most 80 ° C When the reducing agent has reacted virtually completely with the double bonds in the rubber, it is characterized in that either the phenylhydrazine in the amount of 0.2 to 1% by weight or the diphenylguanidine in the amount of 0.2 to 0.8 ° are added as reducing agent. % of the iron group metal chloride is added in an amount of 0.1 to 0.4% by weight, such as z at least one substance selected from the group consisting of tall oil resin and dipentene, optionally in admixture with another plasticizer, is added, and the stirring to achieve regeneration is allowed to take place for a maximum of 30 minutes, with a total plasticizer mass amount of at most 17.5 ' why, the amount of dipentene by weight is at most 5%, the weight by weight of tall oil resins is at most 17.5% by weight, the weight by weight of dipentene when used as the sole plasticizer or when mixed with another plasticizer is 0.5 up to 5% by weight of tall oil resins, when used as the sole plasticizer or in admixture with a plasticizer other than dipentene, amounts to 7 to 17.5%, by weight of plasticizer other than tall oil resin and dipentene is at most 10, and the weight amount of tall oil resins in e.g. when used together with dipentene, it varies in proportion to the amount of dipentene by weight, and is 8 to 16% for dipentene by weight of 5 to 0.5%, all of the above percentages being based on the total weight of the rubber blend. fall, reducing agent, iron chloride metal chloride and plasticizer.
. Výhodně se míchání provádí při teplotě nanejvýš 80 °C, zejména pak nanejvýš 60 stupňů Celsia. Velikost částic kaučukového odpadu je s výhodou nanejvýš 0,8 mm, zejména pak nanejvýš 0,4 mm. Míchání se provádí zpravidla po dobu 3 až 15 minut. Jakožto chlorid oxidovatelného kovu skupiny železa se výhodně přidává chlorid železnatý. Jakožto redukční činidlo se s výhodou přidává difenylguanidin v hmotnostním množství 0,3 až 0,5 %.. Preferably, the stirring is carried out at a temperature of at most 80 ° C, in particular at most 60 ° C. The particle size of the rubber waste is preferably at most 0.8 mm, in particular at most 0.4 mm. Stirring is generally carried out for 3 to 15 minutes. Iron chloride is preferably added as the iron group oxidizable metal chloride. Diphenylguanidine is preferably added as a reducing agent in an amount of 0.3 to 0.5% by weight.
Velkou výhodou způsobu podle vynálezu je, že se regenerace může provádět v mísiči práškových látek obvyklého typu. Je možno použít mísičů práškových látek s alespoň jedním míchadlem, které se zde výhodně pohání obvodovou rychlostí řádově 2000 m/min. Při výrobě v průmyslovém měřítku bylo velmi dobrých výsledků rovněž dosaženo ,s korytovými mísici s míchadly vytvořenými z pásky. Důležitější však je opatrné a přesné míšení spíše než rychlé a intenzívní míšení během míchací fáze.A great advantage of the process according to the invention is that the regeneration can be carried out in a powder mixer of the usual type. It is possible to use powder mixers with at least one stirrer, which here is preferably driven at a peripheral speed of the order of 2000 m / min. In industrial scale production, very good results have also been achieved, with trough mixers with agitators made of tape. More important, however, is careful and accurate mixing rather than rapid and intensive mixing during the mixing phase.
Rozemletý nebo rozdrcený práškový kaučuk, který byl prakticky zbaven textilních a kovových složek, se tak po vsázkách vnáší přímo do zásobníku mísiče práškových látek spolu s chemikáliemi a změkčovadly, načež se vsázka mísí a míchá po poměrně krátkou 'dobu. Zpravidla je zapotřebí 3 až 10 minut a často celková doba míšení může trvat i jen 4 až 7 minut. Nicméně míchání musí pokračovat, dokud prakticky celé množství fenylhydrazinu nebo difenylguanidinu nezreagovalo s dvojnými vazbami v kaučuku.The ground or crushed powdered rubber, which has been virtually free of textile and metal components, is then fed directly into the powder mixer container together with chemicals and plasticizers, after which the batch is mixed and mixed for a relatively short time. Generally, 3 to 10 minutes are required, and often the total mixing time may last as little as 4 to 7 minutes. However, stirring must be continued until virtually all of the phenylhydrazine or diphenylguanidine has reacted with the double bonds in the rubber.
Takto regenerovaného práškového kaučukového odpadu je možno použít přímo bez jakékoliv následné obvyklé rafinaoe. To má za následek podstatné snížení nákladů na regeneraci; rovněž je možno snížit počet obsluhujících pracovníků ve značné míře, přibližně až o 50 °/o, přičemž současně může klesnout spotřeba energie při regeneračním postupu až o 40 až 50 °/o. Rovněž jsou u tohoto nového způsobu regenerace podstatně nižší investiční náklady ve srovnání s většinou až dosud známých regeneračních způsobů, které vyžadují rafinaci v nákladných rafinačních zařízeních.The rubber waste thus recovered can be used directly without any subsequent refining. This results in a substantial reduction in recovery costs; it is also possible to reduce the number of operators to a considerable extent, by up to about 50 ° / o, while at the same time the energy consumption of the regeneration process can be reduced by up to 40 to 50 ° / o. Also, with this new regeneration process, the investment costs are substantially lower compared to most previously known regeneration processes that require refining in expensive refining plants.
Novým způsobem regnerace kaučuku se získá lepší výsledný produkt, jak je to patrné z připojených příkladů provedení. Poměrně malou nevýhodou způsobu podle vynálezu však je, že kaučukový odpad, použitý jako surovina pro regeneraci, se před regenerací musí rozemlít na částice menší velikosti, než jakých je třeba u uvedených pěti známých regeneračních postupů. Náklady navíc na toto jemné mletí je však nutno pokládat za malé ve srovnání s výhodami, jichž se na druhé straně tímto novým způsobem dosáhne.The new rubber regeneration method yields a better end product, as can be seen from the accompanying examples. However, a relatively small disadvantage of the process according to the invention is that the rubber waste used as a raw material for regeneration must be ground to particles of a smaller size than required by the five known regeneration processes prior to regeneration. However, the extra costs of this fine grinding have to be regarded as small compared to the advantages which, on the other hand, are achieved in this new way.
Při způsobu regenerace kaučuku podle vynálezu se jako soustavy pro chemické odbourání, která působí společně-se vzdušným kyslíkem, používá fenylhydrazinu nebo difenylguanidinu a oxidovatelného chloridu kovu. Fenylhydrazin nebo difénylguanidin působí jako peptizační činidlo. Fenylhydrazin se může přidat jako takový nebo jako prekursor, například hydrazinhydrochlorid, který se během regeneračního postupu přemění na fenylhydrazin.In the rubber recovery process according to the invention, phenylhydrazine or diphenylguanidine and oxidizable metal chloride are used as the chemical degradation system, which acts in conjunction with air oxygen. Phenylhydrazine or diphenylguanidine acts as a peptizing agent. Phenylhydrazine can be added as such or as a precursor, for example hydrazine hydrochloride, which is converted to phenylhydrazine during the regeneration process.
Regenerace se podle vynálezu provádí při neobvykle nízkých 'teplotách, pod 100 °C, zatímco většina běžných známých způsobů, pří nichž se používá pro regeneraci chemikálií, pracuje zpravidla při teplotách nad 150 °C a normálně při teplotách až 200 °C. Jiné peptizační činidla, která jsou známa například pro· odbourání surového· kaučuku, působí tedy zprvu při vyšších teplotách než 100 °C a v tomto případě se peptizační činidla rozpouštějí v kaučukovém materiálu. Pokusy ukázaly, že nelze dosáhnout regenerace vulkanizovaného kaučukového odpadu metodou podle vynálezu pomocí známého peptizačního činidla RENASID 4 (výrobek fy Bayer AG), které sestává ze zinkové soli pentachlorthiofenolu. Toto známé peptizační činidlo nepůsobí tedy při teplotách nižších než 100 °C. V žádném případě neskýtá takovéto známé peptizační činidlo průmyslově použitelný regenerovaný produkt.The regeneration according to the invention is carried out at unusually low temperatures, below 100 ° C, while most of the known methods used for the regeneration of chemicals generally operate at temperatures above 150 ° C and normally at temperatures up to 200 ° C. Thus, other peptizing agents, known for example for the degradation of crude rubber, initially act at temperatures above 100 ° C, in which case the peptizing agents dissolve in the rubber material. Experiments have shown that the recovery of vulcanized rubber waste by the method according to the invention cannot be achieved by the known peptizing agent RENASID 4 (manufactured by Bayer AG), which consists of the zinc salt of pentachlorthiophenol. Thus, this known peptizing agent does not act at temperatures below 100 ° C. In any case, such a known peptizing agent does not provide an industrially usable recovered product.
Jiným známým peptizačním činidlem, které je použitelné při známých způsobech regenerace kaučuku, je kyselina hydrazinsulfonová. Bylo však zjištěno, že ani toto peptizační činidlo není použitelné při způsobu podle vynálezu.Another known peptizing agent that is useful in known methods of rubber recovery is hydrazine sulfonic acid. However, it has also been found that this peptizing agent is not useful in the method of the invention.
Fenylhydrazin je velmi agresivním činidlem vůči organickým látkám s dvojnými vazbami. Fenylhydrazin však má velkou výhodu v tom, že produkty degradace fenylhydrazinu při reakci s dvojnými vazbami kaučukového odpadu budou zahrnovat pouze několik málo desetin procenta benzenu a plynného· dusíku, což je vysoce výhodné z hlediska čistoty okolního prostředí, i když se způsob podle vynálezu výhodně provádí v uzavřené mísící soustavě.Phenylhydrazine is a very aggressive agent towards organic substances with double bonds. However, phenylhydrazine has the great advantage that the phenylhydrazine degradation products in the reaction with the double bonds of the rubber waste will comprise only a few tenths of a percent of benzene and nitrogen gas, which is highly advantageous in terms of environmental purity, although the process of the invention in a closed mixing system.
Jak již bylo výše uvedeno, je možno místo fenylhydrazinu použit difenylguanidinu. Z pokusů vyplynulo, že výsledky regenerace jsou stejné, jestliže se použije přibližně stejného množství difenylguanidinu.As mentioned above, diphenylguanidine may be used instead of phenylhydrazine. Experiments have shown that regeneration results are the same when approximately the same amount of diphenylguanidine is used.
V porovnání s nákladným, nepříjemným a pokožku napadajícím fenylhydrazinem je použití difenylguanidinu podstatně jednodušší a příjemnější, mezi jiným proto, že difenylguanidín je práškový. Difenylguanidin je možno použít v množství od 0,2 do· 0,8 'hmotnostního %, výhodně se však používá v množství od 0,3 do 0,5 hmotnostního %, poněvadž difenylguanidin je rovněž urychlovačem vulkanizace a může proto, použit ve větším množství, ovlivňovat vulkanizační pochod v kaučukových směsích, které se připravují z regenerátu.Compared to the costly, unpleasant and skin-attacking phenylhydrazine, the use of diphenylguanidine is considerably simpler and more pleasant, inter alia because diphenylguanidine is powdered. Diphenylguanidine can be used in an amount of 0.2 to 0.8% by weight, but is preferably used in an amount of 0.3 to 0.5% by weight, since diphenylguanidine is also a vulcanization accelerator and can therefore be used in larger quantities , influence the vulcanization process in rubber mixtures prepared from regenerate.
Je známo, že kaučuk obsahuje velmi vysoký podíl dvojných vazeb, z něhož pouze asi 2 až 3 zreagovala se sírou při vulkanizaci, avšak zbývající dvojné vazby jsou stále dostupné pro rozrušení regeneračním postupem. Při regeneraci způsobem podle vynálezu rozruší fenylhydrazin a popřípadě difenylguanidin několik málo procent dvojných vazeb v kaučukovém odpadu a po skončení regeneračního postupu nezbývá v materiálu prakticky žádný fenylhydrazin nebo difenylguanidin. To znamená, že každá částice kaučuku se při regeneraci regeneruje do· určité hloubky, která je dána poměrem množství fenylhydrazinu a popřípadě difenylguanidinu k množství kaučukového materiálu ve vsázce, vnesené do mísiče práškových látek.It is known that the rubber contains a very high proportion of double bonds, of which only about 2 to 3 have reacted with sulfur during vulcanization, but the remaining double bonds are still available for disruption by the regeneration process. When regenerated by the process according to the invention, the phenylhydrazine and optionally diphenylguanidine are destroyed by a few percent of the double bonds in the rubber waste and virtually no phenylhydrazine or diphenylguanidine remains in the material after the regeneration process. That is, each rubber particle is regenerated to a certain depth during regeneration, which is given by the ratio of the amount of phenylhydrazine and optionally diphenylguanidine to the amount of rubber material in the feed introduced into the powder mixer.
jak již bylo výše uvedeno, přidává se kaučukový odpad v podobě částic o velikosti nanejvýš 1 mm. Výhodně se však používá kaučukového odpadu o velikosti částic například nanejvýš 0,8 mm. Nicméně bylo zjištěno, že obecně se dosáhne lepších výsledků, jestliže částice kaučuku mají ještě menší velikost, přičemž nejvýhodnější velikost částic je do 0,4 mm. Je nepochybné, že hrubší částice kaučuku budou rovněž uspokojivě regenerovány, avšak vzhledem k pozdějšímu použití regenerovaného materiálu je výhodnější, je-li velikost částic menší.as mentioned above, rubber waste in the form of particles with a size of at most 1 mm is added. Preferably, however, rubber waste having a particle size of, for example, at most 0.8 mm is used. However, it has been found that generally better results are obtained if the rubber particles have an even smaller size, the most preferred particle size being up to 0.4 mm. There is no doubt that the coarser rubber particles will also be satisfactorily regenerated, but because of the later use of the regenerated material, it is preferable that the particle size is smaller.
Menší velikost částic, nanejvýš 0,4 mm, je tedy velmi výhodná z hlediska použití a též z hlediska jakosti výsledného produktu z vulkanizovaného kaučuku, který se vyrobí za použití regenerovaného práškového kaučuku.The smaller particle size, at most 0.4 mm, is therefore very advantageous in terms of use and also in terms of quality of the resulting vulcanized rubber product, which is produced using regenerated powdered rubber.
Regenerace se nechá probíhat po dostatečně dlouhou dobu, aby přidaný fenylhydrazin nebo popřípadě difenylguanidin mohl prakticky úplně zreagovat s kaučukovým odpadem. Toto· nejčastěji znamená, že regenerace musí probíhat po dobu nanejvýš 15 minut, zpravidla po dobu od 3 do 10 minut nebo od 4 do 7 minut.The regeneration is allowed to proceed for a sufficiently long time so that the added phenylhydrazine or optionally diphenylguanidine can react virtually completely with the rubber waste. This usually means that the regeneration must take place for a maximum of 15 minutes, usually for 3 to 10 minutes or 4 to 7 minutes.
Jak již bylo výše uvedeno, má se změkěovadlo přidávat spolu s práškovým kaučukem, redukčním činidlem a chloridem oxidovatelného kovu skupiny železa.As mentioned above, the plasticizer is to be added together with the rubber powder, the reducing agent and the iron group oxidizable metal chloride.
Změkčovadlo může sestávat pouze z dipentenu nebo pouze z pryskyřic talového oleje, je však též možné (a v mnoha případech i výhodné], použít dipentenu a pryskyřic talového oleje ve vzájemné kombinaci nebo v kombinaci s některým jiným změkčovadlem, například s regeneračním olejem.The plasticizer may consist only of dipentene or only tall oil resins, but it is also possible (and in many cases preferred) to use dipentene and tall oil resins in combination with each other or in combination with some other plasticizer, for example, regenerating oil.
Bylo zjištěno, že dipenten, o kterém by se mohlo zdát, že slouží zčásti jako změkčovadlo a zčásti jako povrchově aktivní látka a tím udržuje ostatní složky směsi v rozptýlení, vyvolává velmi rychlost plastifikaci povrchů kaučukových částic a tím umožňuje vnikání redukčního činidla do kaučuku, aby v něm mohlo reagovat s dvojitými vazbami.It has been found that dipentene, which could appear to serve in part as a plasticizer and in part as a surfactant and thereby keep the other components of the mixture dispersed, induces a very rapid plasticization of the rubber particle surfaces and thereby permits the penetration of the reducing agent into the rubber. in it could react with double bonds.
Jak rovněž již bylo uvedeno, je možné použít dipentenu pouze jako změkčovadla při regeneraci, a zde je možno jej použít v množství od 1 do 5 hmotnostních %, vztaženo na hmotnostní množství směsi redukčního činidla, chloridu kovu skupiny železa, práškového kaučukového odpadu a změkčovadla. I když je technicky použitelný i vyšší obsah než 5 hmotnostních °/o, měl by maximální obsah být z důvodu bezpečnosti okolí omezen na 5 hmotnostních °/o.As already mentioned, dipentene can only be used as a plasticizer in regeneration, and can be used in an amount of from 1 to 5% by weight based on the weight of the mixture of reducing agent, iron chloride metal chloride, rubber waste dust and plasticizer. Although higher than 5% w / w is technically feasible, the maximum content should be limited to 5% w / w for environmental safety reasons.
Má-li se dosáhnout výraznějšího změkčení nebo je-li žádoucí dipenten nastavit, je možno jej použít v kombinaci s některým jiným obvyklým změkčovadlem. Takovým použitelným změkčovadlem je aromatický minerální olej typu vřetenového oleje. Doplňkové změkčovadlo, například vřetenový olej, je možno přidat v takovém množství, že změkčovadlo bude působit též při použití regenerovaného produktu při výrobě nových kaučukových výrobků.If more softening is desired or if it is desired to set the dipentene, it can be used in combination with some other conventional plasticizer. A useful plasticizer is an aromatic mineral oil of the spindle oil type. An additional plasticizer, such as spindle oil, may be added in such an amount that the plasticizer will also act when using the regenerated product in the manufacture of new rubber products.
Použije-li se dipentenu v kombinaci s jiným změkčovadlem, může být obsah dipentenu v řadě případě snížen na 0,5 hmotnostního %.If dipentene is used in combination with another plasticizer, the dipentene content can in many cases be reduced to 0.5% by weight.
Kromě dipentenu nebo místo něho je možno jako změkčovadla při regeneraci použít pryskyřic talového oleje. Pryskyřice talového oleje jsou samy o sobě známy jako změkčovadlo· kaučukových směsí na bázi regenerovaného kaučuku, avšak odborníkům bylo proti mysli, použít pryskyřic talového oleje ve vysoké koncentraci nad 10 hmotnostních %, poněvadž pro zpracování na zpracovatelském zařízení to mělo za následek špatnou zpacovatelnošt, lepkavou konsistenci, ulpívání na válcích a příliš měkký výsledný produkt. Je proto nutno považovat za překvapující okolnost, že vysoký obsah pryskyřic talového oleje skýtá velmi dobré výsledky při regenerací kaučuku přímým regeneračním postupem v tuhé fázi. Obsah pryskyřic talového oleje až do· 17,5 hmotnostního % byly zkoušeny s kladnými výsledky, avšak při obsahu pod 7 hmotnostních % je nutné přidat další změkčovadlo.In addition to or instead of dipentene, tall oil resins may be used as the emollients during regeneration. Tall oil resins are known per se as plasticizer based on reclaimed rubber, but experts have thought against using tall oil resins in high concentrations above 10% by weight, since for processing on a processing plant this has resulted in poor processability, sticky consistency, sticking to the rollers, and the resulting product too soft. It should therefore be considered surprising that the high content of tall oil resins provides very good results in the recovery of rubber by direct solid phase recovery. Tall oil resins up to 17.5% by weight have been tested with positive results, but below 7% by weight, additional plasticizer needs to be added.
Tímto změkčovadlem může být dipenten nebo například regenerační olej. Množství jiného změkčovadla než pryskyřic talového oleje nebo dipentenu by však nemělo přesáhnout 10 hmotnostních %, má-li se zamezit migračním problémům v produktech, zhotovených z regenerovaného kaučuku.The emollient may be dipentene or, for example, a regenerating oil. However, the amount of plasticizer other than tall oil resins or dipentene should not exceed 10% by weight in order to avoid migration problems in products made of reclaimed rubber.
Avšak při společném použití s dipentenem musí být kromě toho zajištěno, aby obsah pryskyřic talového oleje byl v nepříhiém poměru k obsahu dipentenu v rozmezí od 8 do 16 hmotnostních % při obsahu dipentenu v rozmezí od 5 do 0,5 hmotnostního °/o, neboť jinak by se dosáhlo zcela nedostatečné a měkké konsistence kaučukových směsí, které se připravují z regenerovaného kaučuku.However, when used together with dipentene, it must also be ensured that the tall oil resin content is in an indirect ratio to the dipentene content in the range of 8 to 16% by weight with the dipentene content in the range of 5 to 0.5% by weight, otherwise a completely inadequate and soft consistency of the rubber compositions which are prepared from reclaimed rubber would be achieved.
Velkou výhodou způsobu regenerace podle vynálezu je, že se regenerace může provádět při nízkých teplotách pod 100 °C. NejČastěji je možno pracovat při teplotě míst220798 nosti. Běhein regeneračního postupu teplota kaučukového materiálu vzrůstá zčásti jako následek reakce redukčního činidla s kaučukem a zčásti jako· následek přivádění mechanické energie během míchací fáze; při použití pomalých způsobů míchání, například u korytového mísiče s míchadlem vytvořeným z pásky s rychlostí otáčení 20 ot./ /min., nebude vzrůst teploty následkem míthání tak velký, zatímco vzrůst teploty při použití mísičů s rychloběžnými míchadly může činit 20 až 25 °C při vysoké rychlosti míchadla. Vzrůst teploty následkem vlastní reakce fenylhydrazinu s kaučukem může činit několik stupňů Celsia, například od 15 'do 20 °C při obsahu fenylhydrazinu 0,7 hmotnostního °/o.A great advantage of the regeneration process according to the invention is that the regeneration can be carried out at low temperatures below 100 ° C. Most often it is possible to work at a room temperature of 210798. During the regeneration process, the temperature of the rubber material increases partly as a result of the reaction of the reducing agent with the rubber and partly as a result of the introduction of mechanical energy during the mixing phase; using slow mixing methods, such as a trough mixer with a stirrer formed from a tape at a speed of 20 rpm, the temperature increase due to the drawing will not be as large as the temperature increase using high speed mixers can be 20-25 ° C at high speed stirrer. The temperature rise due to the reaction of the phenylhydrazine with the rubber itself may be several degrees Celsius, for example from 15 to 20 ° C at a phenylhydrazine content of 0.7% by weight.
Při způsobu regenerace podle vynálezu je nutné použít pouze malého množství fenylhydrazinu; jeho· výhodný obsah je v rozmeží od 0,2 ido 1 hmotnostního %. Často může být nejvýhodnější obsah v rozmezí od 0,2 do 0,8 hmotnostního %.In the regeneration process of the invention, only a small amount of phenylhydrazine is required; its preferred content ranges from 0.2% to 1% by weight. Frequently, the most preferred content may be in the range of 0.2 to 0.8% by weight.
Použitý chlorid kovu skupiny železa musí mít oxidovatelný kov, tj. kov skupiny želela má být v nižším oxidačním stupni, než je maximální u příslušného kovu. I když je možno použít všech tří kovů skupiny železa, tj. železa, niklu a kobaltu, je výhodný chlorid železnatý. Chlorid kovu skupiny železa může být obsažen v malém množství, s výhodou od 0,1 do 0,4 hmotnostního %. Během regenerace je chlorid kovu skupiny železa obsažen v redoxové soustavě, kde se například železnaté ionty oxidují na železité.The iron group metal used must have an oxidizable metal, i.e. the iron group metal should be in a lower oxidation state than the maximum metal level. Although it is possible to use all three metals of the iron group, ie iron, nickel and cobalt, ferrous chloride is preferred. The metal chloride of the iron group may be present in a small amount, preferably from 0.1 to 0.4% by weight. During regeneration, the metal chloride of the iron group is contained in a redox system where, for example, ferrous ions are oxidized to ferric ions.
Při způsobu regenerace podle vynálezu se jednotlivé složky mají k dosažení nejlepších výsledků přidávat do mísiče v určitém pořadí. Nejprve se vnese práškový kaučuk, pak dipenten následován fenylhydrazinem a nakonec chlorid kovu skupiny železa. Dodržením tohoto pořadí při přidávání se dosáhne lepšího rozptýlení fenylhydrazinu před přídavkem chloridu kovu skupiny železa, kterýžto chlorid zahájí vlastní regenerační reakci, pro níž je nutný přívod kyslíku ze vzduchu do· mísiče.In the regeneration process of the invention, the individual components are to be added to the mixer in a specific order for best results. First powdered rubber was added, followed by dipentene followed by phenylhydrazine and finally iron chloride metal chloride. By following this order of addition, a better dispersion of the phenylhydrazine is achieved before the addition of the metal chloride of the iron group, which chloride initiates its own regeneration reaction, for which oxygen is required from the air to the mixer.
K usnadnění přídavku a distribuce nebo rozptýlení chloridu kovu skupiny železa se tento· může před přidáním rozpustit v malém množství methylalkoholu. Avšak celkový obsah methylalkoholu by měl být nízký kvůli nezávadnosti okolního prostředí. Většina methylalkoholu se během míchání vypaří. Vhodné množství methylalkoholu je v rozmezí od 0,5 do 1,5 hmotnostního °/o, Vztaženo na celkové hmotnostní množství směsi práškového kaučuku, změkčovadla, redukčního činidla a chloridu kovu skupiny železa.To facilitate the addition and distribution or dispersion of the iron chloride metal chloride, it may be dissolved in a small amount of methanol before addition. However, the total methyl alcohol content should be low due to environmental safety. Most of the methanol evaporates while stirring. A suitable amount of methyl alcohol is in the range of 0.5 to 1.5% by weight, based on the total weight of the mixture of the powdered rubber, plasticizer, reducing agent and iron group metal chloride.
Při použití difenylguanidinu místo fenylhydrazinu je vhodnější přidat jednotlivé složky v jiném pořadí. Po vnesení práškového kaučukového odpadu se přidá práškový difenylguanidin, načež následuje přídavek změkčovadla, například pryskyřic talového oleje, a nakonec se přidá chlorid kovu skupiny železa, který může být rozpuštěn v methanolu. Avšak chlorid kovu skupiny železa může být nejprve rozpuštěn ve změkčovadle a v tomto případě se přidá společně se změkčovadlem.When using diphenylguanidine instead of phenylhydrazine, it is preferable to add the individual components in a different order. After introducing the powdered rubber waste, diphenylguanidine powder is added, followed by the addition of a plasticizer, for example tall oil resins, and finally an iron chloride metal chloride, which can be dissolved in methanol, is added. However, the metal chloride of the iron group can first be dissolved in the plasticizer, in which case it is added together with the plasticizer.
Ke konci mísící a míchací fáze může být výhodné přidat prostředek proti lepivosti, například obyčejný kaolin, mastek apod. Následkem přidání prostředku proti lepivosti nebudou jednotlivé částice regenerátu lnout k sobě, což usnadní budoucí použití regenerátu a rovněž jeho skladování a manipulaci.It may be advantageous to add an anti-sticking agent to the end of the mixing and mixing phase, for example ordinary kaolin, talc, and the like. As a result of the anti-sticking agent being added, the individual regenerate particles will not adhere to each other.
Regenerovaný kaučukový materiál, vyrobený způsobem podle vynálezu může být po přimíšení kysličníku zinečnatého, kyseliny stearové, síry a urychlovače vulkanizován a ve vulkanizovaném stavu se vyznačuje vlastnostmi zpravidla v těchto rozmezích:The reclaimed rubber material produced by the process according to the invention can be vulcanized after admixture with zinc oxide, stearic acid, sulfur and accelerator and, in the vulcanized state, typically has the following properties:
tvrdost, °Shore 60 až 66 pevnost v tahu, MPa 7,0 až 9,0 prodloužení při přetržení, % 190 až 230 hustota, g/cm3 1,18 až 1,22 stárnutí na stejné úrovni jako nově vyrobená běžná směs na běhounyhardness, ° Shore 60 to 66 tensile strength, MPa 7.0 to 9.0 elongation at break,% 190 to 230 density, g / cm 3 1.18 to 1.22 aging at the same level as the newly manufactured conventional blend on treads
Bylo zjištěno, že regenerovaný kaučukový materiál vyrobený způsobem podle vynálezu může po smísení s menším množstvím surového kaučuku, obvykle asi 6 %, a obvyklými vulkanizačními činidly být přímo použit pro výrobu jednoduchých výrobků s plně uspokojivými fyzikálními vlastnostmi (například rohože na čištění obuvi, rohože pro autobusové podlahy, pryžové šlapky pedálů, protiprašné kryty atd.). V této· souvislosti je jakožto surového kaučuku možno použít přírodního kaučuku nebo butadienstyrenového kaučuku.It has been found that reclaimed rubber material produced by the process of the present invention can be directly used to produce simple products with fully satisfactory physical properties (e.g., footwear mats, bus floors, rubber pedals, dust covers etc.). In this context, natural rubber or butadiene styrene rubber may be used as the raw rubber.
Vynález je blíže objasněn dále uvedenými příklady. V těchto příkladech se používá komerčně dostupného kaučukového odpadu, získaného z ojetých pneumatik běžného složení. Práškový kaučukový odpad se vyrobí běžným způsobem rozdrcením a oddělením prakticky veškerých kovových a textilních složek ód pryže. Předpisy na regenerační směsi z příkladů 1 až 4 jsou uvedeny v tabulce I.The invention is illustrated by the following examples. In these examples, commercially available rubber waste obtained from used tires of conventional composition is used. The rubber waste is produced in a conventional manner by crushing and separating virtually all metal and textile components from the rubber. The regulations for the regeneration mixtures of Examples 1 to 4 are given in Table I.
Příklad 1Example 1
V tomto příkladu se použije práškového kaučukového odpadu o velikosti částic nanejvýš 0,8 mm. Míchání ise provádí v mísiči na práškové látky, opatřeném v dolní části válcové nádoby oběžným míchadlem. Míchadlo se otáčí obvodovou rychlostí přibližně 2000 m/min. Nejprve se do mísiče s míchadlem vnese vsázka práškového kaučukového odpadu, k němuž se pak přidá dipenten a pryskyřice talového oleje, načež se, po určité době míchání, přidá fenylhydrazin. Chlorid železnatý se přidá ve směsi s methylalkoholem.In this example, a rubber waste powder with a particle size of at most 0.8 mm is used. The mixing is carried out in a powder mixer provided with a circulating stirrer at the bottom of the cylindrical vessel. The stirrer is rotated at a peripheral speed of approximately 2000 m / min. First, a powdered rubber waste batch is charged to the mixer with a stirrer, to which dipentene and tall oil resin are then added, followed by phenylhydrazine after stirring for some time. Iron (II) chloride is added in admixture with methanol.
2207S82207S8
Po přidání chloridu železnatého se v míIchání pokračuje po doňu 7 minut. Míšení tak probíhá v tuhé fázi za intenzivního míchání materiálu ve vzduchu přítomném v mísící nádobě. Bylo dokázáno, že během míšení se působením fenylhydrazinu spolu se vzdušným kyslíkem dosáhne degradace částic kaučuku do takové míry, že je možno pak práškového kaučuku přímo· použít k výrobě vulkanizovaných předsměsí. Teplota na počátku míšení byla teplotou místnosti, i když je možno použít teplot až do 100 °C.Stirring is continued for 7 minutes after the addition of ferrous chloride. Thus, the mixing takes place in the solid phase with intensive mixing of the material in the air present in the mixing vessel. It has been shown that during the mixing with phenylhydrazine together with air oxygen, the degradation of the rubber particles is achieved to such an extent that the rubber powder can then be used directly to produce vulcanized masterbatches. The temperature at the start of mixing was room temperature, although temperatures up to 100 ° C could be used.
Bylo zjištěno, že přidaný fenylhydrazin zreaguje prakticky úplně s práškovým kaučukem, přičemž vzniká několik málo desetin procenta benzenu a plynného dusíku, které se nacházejí v atmosféře v mísiči práškových látek.It has been found that the added phenylhydrazine reacts almost completely with the rubber powder, producing a few tenths of the percentage of benzene and nitrogen gas present in the atmosphere in the powder mixer.
Po· přibližně 1 dnu se takto vyrobený práškový kaučukový regenerát podrobí testům a porovná se známými, komerčně dostupnými regenerovanými kaučukovými materiály. Pro účely těchto testů se použije receptu na kaučuk, uvedeného v tabulce II.After approximately 1 day, the rubber regenerate thus produced is subjected to tests and compared with known commercially available reclaimed rubber materials. For these tests, the rubber recipe shown in Table II is used.
Jako srovnávacího materiálu se použije komerčně dostupného regenerovaného kaučukového materiálu z Polska a komerčně dostupného regenerovaného kaučukového materiálu z Německé spolkové republiky. Po zpracování těchto tří kaučukových směsí se tyto vyválcují na kalandru na listy o tloušťce 2 mm, které se vulkanizují po dobu 10 minut při teplotě 160 °C. Po vulkanizaci se zkouší tvrdost, pevnost v tahu, prodloužení při přetržení, pevnost v roztržení a hustota uvedených tří materiálů. Výsledky těchto testů jsou uvedeny v tabulce III.The comparative material used is commercially available reclaimed rubber material from Poland and commercially available reclaimed rubber material from the Federal Republic of Germany. After processing the three rubber mixtures, they are rolled on a calender into 2 mm sheets which are cured for 10 minutes at 160 ° C. After vulcanization, the hardness, tensile strength, elongation at break, tear strength and density of the three materials were tested. The results of these tests are shown in Table III.
Příklad 2Example 2
Tento příklad se provede v laboratorním měřítku. Použitým mísičem je běžný domácí šlehač se dvěma v opačném smyslu proti šalbě se otáčejícími šlehacími křídly a rotující miskou šlehače (Phylips „5 Electronics“). Šlehač se otáčí svou maximální rychlostí. V tomto případě je velikost částic práškového kaučuku nanejvýš 0,4 mm. Pořadí přídavku jednotlivých složek je toto: práškový kaučuk, dipenten, fenylhydrazin, chlorid železnatý a posléze prostředek proti lepivosti. Tento se přidá až 12 minut po přidání chloridu železnatého. Celková doba míšení, počítaná od přidání chloridu železnatého, je 15 minut. Míšení se provádí při teplotě místnosti a během reakce se teplota směsi zvýší. I po skončení míchání se teplota mírně zvyšuje po dobu přibližně 1 hodiny.This example is performed on a laboratory scale. The mixer used is a conventional household mixer with two opposite whip rotating whisks and a rotating bowl (Phylips "5 Electronics"). The beater rotates at its maximum speed. In this case, the particle size of the rubber powder is at most 0.4 mm. The order of addition of the components is as follows: powdered rubber, dipentene, phenylhydrazine, ferrous chloride, and then an anti-tack agent. This is added up to 12 minutes after the addition of ferrous chloride. The total mixing time, calculated from the addition of ferrous chloride, is 15 minutes. Stirring is performed at room temperature and during the reaction the temperature of the mixture is raised. Even after stirring, the temperature rises slightly for about 1 hour.
Po· přibližně jednodenním skladování se regenerát smísí s vulkanizačním činidlem podle předpisu, uvedeného v tabulce II, a vulkanizuje se v podobě listů o tloušťce 2 milimetry po dobu 10 minut při teplotě 160 stupňů Celsia. Vulkanizované listy mají tvrdost 62° Shore, pevnost v tahu 6,8 MPa a prodloužení při přetržení 230 °/o.After approximately one day of storage, the regenerate is mixed with the vulcanizing agent according to the formula in Table II and cured in sheets of 2 mm thickness for 10 minutes at 160 degrees Celsius. Vulcanized sheets have a 62 ° Shore hardness, a tensile strength of 6.8 MPa and an elongation at break of 230 ° / o.
Tento příklad dokazuje, že je možno po12 užít dipentenu jakožto jediného změkčovadla.This example demonstrates that dipentene can be used as the sole plasticizer.
Příklad 3 •Tento příklad se rovněž provádí v laboratorním měřítku podle postupu, popsaného v příkladu 2. V tomto případě se však použije dvou změkčovadel, totiž dipentenu a regeneračního oleje, tj. aromatického minerálního oleje typu vřetenového oleje (ESL 385). Získaný regenerát se vulkanizuje a zkouší stejně jako regenerát z příkladu 2. Vulkanizované listy mají tvrdost 65° Shore, pevnost v tahu 6,3 MPa a prodloužení při přetržení 190 °/o.EXAMPLE 3 This example is also carried out on a laboratory scale according to the procedure described in Example 2. In this case, however, two plasticizers are used, namely dipentene and a regenerating oil, i.e. a spindle-type aromatic mineral oil (ESL 385). The recovered regenerate is vulcanized and tested in the same way as the regenerate of Example 2. The vulcanized sheets have a hardness of 65 ° shore, a tensile strength of 6.3 MPa and an elongation at break of 190 ° / o.
Příklad 4Example 4
Tento příklad se provádí v širokém měřítku v korytovém mísiči s míchadlem vyrobeným z pásky; doba míchání činí 15 minut. Práškový kaučuk má velikost částic nanejvýš 6,6 mm. Pořadí přídavku jednotlivých •složek je stejné jako v příkladu 1. Takto· získaný regenerát se zkouší ve směsi podle následujícího předpisu:This example is carried out on a large scale in a trough mixer with a stirrer made of tape; stirring time is 15 minutes. The rubber powder has a particle size of at most 6.6 mm. The order of addition of the individual components is the same as in Example 1. The regenerate thus obtained is tested in a mixture according to the following regulation:
hmotnostní díly práškový regenerát 100 kysličník zinečnatý 2 kyselina stearová 0,80 síra 1 urychlovač 0,60 regenerační olej 2parts by weight powdered regenerate 100 zinc oxide 2 stearic acid 0.80 sulfur 1 accelerator 0.60 regeneration oil 2
V tomto případě je urychlovačem SULFENAX CB (cyklohexylbenzothiazylsulfenamid) a regeneračním olejem je výše uvedený aromatický minerální olej ESL 385.In this case, the accelerator is SULFENAX CB (cyclohexylbenzothiazylsulfenamide) and the regeneration oil is the above-mentioned aromatic mineral oil ESL 385.
Po zpracování na kalandru na listy o tloušťce 2 mm a po vulkanizaci po dobu 10 minut při teplotě 160 °C se naměří tyto hodnoty mechanických vlastností: tvrdost 60° Shore, pevnost v tahu 7,0 MPa, prodloužení při přetržení 260 % a hustota 1,18 g/ /cm3.After processing on a 2 mm sheet calender and after curing for 10 minutes at 160 ° C, the following mechanical properties are measured: 60 ° Shore hardness, 7.0 MPa tensile strength, 260% elongation at break, and density 1 , 18 g / cm 3 .
Příklady 5 až 7Examples 5 to 7
V těchto příkladech se použije laboratorního zařízení jako v příkladu 2; příklady se provedou k doložení vlivu dipentenu v porovnání s minerálním olejem (regeneračním olejem) jakožto změkčovadlem.In these examples, a laboratory apparatus is used as in Example 2; the examples are performed to illustrate the effect of dipentene in comparison with mineral oil (regeneration oil) as a plasticizer.
•Za tímto účelem se použije kaučukového odpadu, získaného pouze z ojetých pneumatik, který obsahuje přibližně 50 % sazí a který byl rozmělněn na velikost částic pod asi 0,59 mm (30 mesh sítové řady USA). Jednotlivé složky podle předpisu se vnesou do mísiče v pořadí, uvedeném v tabulce IV, přičemž chlorid železnatý se přidá v podobě roztoku v methanolu. Doba přidávání činí 5 minut, načež se mísič nechá běžet po dalších 30 minut. Ke konci míšení se každý ze získaných práškových regenerátů nechá stát přes noc, načež se regenerát použije podle předpisu uvedeného v tabulce IV.• For this purpose, rubber waste, obtained only from used tires, containing approximately 50% of the carbon black and which has been comminuted to a particle size below about 0.59 mm (30 mesh US mesh) is used. The individual components are added to the mixer in the order shown in Table IV, wherein the ferrous chloride is added as a solution in methanol. The addition time was 5 minutes, after which the mixer was allowed to run for an additional 30 minutes. At the end of mixing, each of the recovered powdered regenerates was allowed to stand overnight, after which the regenerate was used according to the recipe in Table IV.
Z výsledků, uvedených rovněž v tabulce IV je zřejmé, že jedině při použití minerálního oleje v množství přibližně 4,7 hmotnostního % (vztaženo na celkové množství materiálu, vneseného do mísiče) nebo-li 5 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů kaučuku se získá práškový regenerát velmi špatné zpracovatelnosti v mísícím zařízení. Takovýto práškový regenerát není použitelný při komerční výrobě, poněvadž zpracovatelnost v mísicím zařízení má rozhodující důležitost, aby bylo dosaženo racionálního a vysoce jakostního zpracování kaučukové směsi. Mooneyho viskozita je vyšší než 200.It is apparent from the results also shown in Table IV that only when mineral oil is used in an amount of about 4.7% by weight (based on the total amount of material introduced into the mixer), or 5 parts by weight per 100 parts by weight of rubber, very poor workability in the mixer. Such a powdered regenerate is not usable in commercial production, since the workability in the mixer is of critical importance in order to achieve a rational and high quality processing of the rubber composition. The Mooney viscosity is greater than 200.
I když množství minerálního oleje se v příkladu 6 značně zvýší na přibližně 12,1 hmotnostního % (14 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů kaučuku), je zpracovatelnost v mísicím zařízení stále velmi špatná a získá se křehký nevulkanizovaný list, se kterým se jen nesnadno manipuluje, aniž by se rozpadl na kusy. Zvýšením množství změkčovadla se však sníží Mooneyho viskozita, avšak celkem vzato je nutno tento práškový regenerát rovněž považovat za nepoužitelný z komerčního hlediska.Although the amount of mineral oil is greatly increased to about 12.1% by weight in Example 6 (14 parts by weight per 100 parts by weight of rubber), the workability in the mixer is still very poor and a brittle unvulcanised sheet is difficult to handle without falling apart. However, increasing the amount of plasticizer will reduce the Mooney viscosity, but in total, this powdered regenerate must also be considered commercially unusable.
Přidá-li se malé množství dipentenu (přibližně 2,75 hmotnostního % neboli 3 hmotnostní díly na 100 hmotnostních dílů kaučuku) jakožto změkčovadlo kromě minerálního oleje (regeneračního oleje] jako v příkladu 5, dosáhne se výrazného zlepšení zpracovatelnosti v mísicím zařízení. Toto- je zřejmé z příkladu 7, který tím dokládá zřejmý vliv dipentenu jakožto změkčovadla při přímém regenerování kaučukového odpadu v tuhé fázi.If a small amount of dipentene (approximately 2.75% or 3 parts by weight per 100 parts by weight of rubber) is added as a plasticizer in addition to the mineral oil (regeneration oil) as in Example 5, a significant improvement in the workability in the mixer is achieved. as can be seen from Example 7, which thereby demonstrates the apparent effect of dipentene as a plasticizer in the direct recovery of solid rubber rubber waste.
Příklady 8 až 10Examples 8 to 10
V těchto příkladech se použije téhož laboratorního zařízení, kaučukového odpadu, předpisu, doby přidávání, další doby běhu mísiče a stárnutí regenerátů jako v příkladech 5 až 7.In these examples, the same laboratory equipment, rubber scrap, prescription, addition time, additional mixer run time, and aging of the regenerates were used as in Examples 5-7.
Příklady 8 až 10 dokládají vliv pryskyřic talového oleje jakožto změkčovadla a možnost použití difenylguanidinu místo· fenylhydrazinu jakožto peptizačního činidla. V příkladech 8 a 9 se fenylhydrazin rozpustí v methanolu a chlorid železnatý se disperguje v pryskyřicích talového oleje; jednotlivé složky se vnesou do mísiče v tomto pořadí: kaučukový odpad, fenylhydrazin (rozpuštěný v methanolu), chlorid železnatý (dispergovaný v pryskyřicích talového oleje) a nakonec (v příkladu 8) regenerační olej. V příkladu 10 se chlorid železnatý rozpustí v methanolu a pak smísí s pryskyřicemi talového oleje. Jednotlivé složky se pak, vnesou do mísiče v tomto pořadí: kaučukový odpad, difenylguanidin (práškový) a směs chloridu železnaíého a pryskyřic talového· oleje. Ve všech těchto případech se pryskyřice talového oleje předem zahřejí na teplotu v rozmezí 30 až 40 °C, aby s nimi bylo možno snadněji manipulovat.Examples 8 to 10 illustrate the effect of tall oil resins as plasticizer and the possibility of using diphenylguanidine instead of phenylhydrazine as peptizing agent. In Examples 8 and 9, phenylhydrazine is dissolved in methanol and iron (II) chloride dispersed in tall oil resins; the individual components are introduced into the mixer in the following order: rubber waste, phenylhydrazine (dissolved in methanol), ferrous chloride (dispersed in tall oil resins) and finally (in Example 8) regeneration oil. In Example 10, ferrous chloride is dissolved in methanol and then blended with tall oil resins. The individual components are then introduced into the mixer in the following order: rubber waste, diphenylguanidine (powder) and a mixture of ferric chloride and tall oil resins. In all these cases, the tall oil resins are pre-heated to a temperature in the range of 30 to 40 ° C for easier handling.
Z porovnání s výsledky uvedenými v tabulkách IV a V je možno konstatovat, že pryskyřice talového oleje, buď samotné, nebo ve směsi s regeneračním olejem, skýtají použitelné regeneráty a je tudíž možné se obejít bez dipentenu. Dále je z výsledků zřejmé, že fenylhydrazin by mohl být nahrazen diifenylguanidinem. Toto je výhodné z několika hledisek, poněvadž fenylhydrazin je nákladný, nepříjemný při manipulaci a napadá pokožku. S práškovým difenylguanidinem se pracuje mnohem snadněji a příjemněji.By comparison with the results shown in Tables IV and V, tall oil resins, either alone or in admixture with regenerating oil, provide useful regenerates and thus can be dispensed with without dipentene. Furthermore, it is apparent from the results that phenylhydrazine could be replaced by diiphenylguanidine. This is advantageous in several respects, since phenylhydrazine is expensive, unpleasant to handle and invades the skin. Powdered diphenylguanidine is much easier and more convenient to work with.
Příklady 11 až 16Examples 11 to 16
V těchto příkladech se použije téhož laboratorního zařízení, kaučukového odpadu a doby zrání regenerátů jako v příkladech 5 až 7. Regenerace se provádí při teplotě místnosti. Velikost vsázky činí 300 g kaučukového odpadu. Délka doby přidávání je přibližně 3 minuty a mísič se pak nechá běžet dalších 12 minut, takže celková doba setrvání v mísiči je přibližně 15 minut. Práškový regenerát se ponechá stát přes noc, načež se použije podle předpisy.,, uvedeného v tabulce VI; podle tohoto předpisu obsahuje přírodní 'kaučuk, aby se snížila Mooneyho viskozita a zlepšily podmínky použití kaučukového regenerátů až na přibližně normální.In these examples, the same laboratory equipment, rubber waste and regeneration maturation times were used as in Examples 5-7. The regeneration was carried out at room temperature. The batch size is 300 g of rubber waste. The addition time is approximately 3 minutes and the mixer is then allowed to run for an additional 12 minutes so that the total residence time in the mixer is approximately 15 minutes. The powdered regenerate is allowed to stand overnight and then used as prescribed in Table VI; according to this recipe, it contains natural rubber to reduce Mooney viscosity and improve the conditions of use of the rubber regenerates down to approximately normal.
Míšení se provádí v laboratorním mísicím zařízení a získaná nevulkanizovaná kaučuková směs se použije pro výrobu zkušebních desek, které se vulkanizují 10 minut při teplotě 160 °C. Výsledky zkoušek s jednotlivými •kaučukovými směsmi jsou uvedeny v tabulce VII.Mixing is carried out in a laboratory mixer and the resulting unvulcanized rubber mixture is used to produce test plates which are cured for 10 minutes at 160 ° C. The results of the tests with individual rubber mixtures are shown in Table VII.
Příklady 11 až 16 dokládají vliv změkčovadla. Při použití pryskyřic talového· oleje jako takových se dosáhne dobré regenerace (kaučukového odpadu. Ják je zřejmé z tabulky VII, dosáhne se dobrých výsledků i tak vysokým obsahem, jako je 20 hmotnostních dílů pryskyřic talového oleje na 100 hmotnostních dílů práškového kaučukového· odpadu. Při nízkém obsahu pryskyřic talového oleje, zejména při obsahu pryskyřic talového oleje pod 8 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů práškového kaučukového odpadu je nutné podpořit účinek pryskyřic talového oleje přidáním dipentenu (příklad lj. Bez dipentenu je možno se zcela obejít při obsahu pryskyřic talového oleje přibližně 10 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů práškového kaučukového odpadu. Z příkladů 15, 16 a též 3 a 7 vyplývá, že použitím dipentenu se získá dobrý regenerát, i když se ho použije spolu s jinými změkčovadly v podobě minerálního oleje. Jednou z nevýhod použití dipentenu však je jeho nepříjemný zápach. Použití jediného změkčovadlia v podobě minerálního oleje neskýtá uspokojivé výsledky, jak vyplývá z příkladů 5, 6 a 16. Zpracovatelnost, tj. zpracovatelnost v mísícím zařízení, je v tomto případě nevalná a Mooneyho viskozita bude příliš vysoká, jestliže se ke kaučukové směsi nepřidá nevulkanizovaný přírodní kaučuk. Použije-li se minerálního oleje v množství 8 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů kaučuku, má i tak malý přídavek, jako je 1 hmotnostní díl dipentenu na 100 hmotnostních dílů kaučuku (příklad 15) za následek zlepšení zpracovatelnosti v mísícím zařízení. Dobrých výsledků se dosáhne přidáním 3 hmotnostních dílů dipentenu na 100 hmotnostních dílů kaučuku, jak je patrné z příkladu 16.Examples 11-16 illustrate the effect of a plasticizer. The use of tall oil resins as such results in good recovery (rubber waste. As shown in Table VII, good results are obtained with as high a content as 20 parts by weight of tall oil resins per 100 parts by weight of rubber waste powder. low content of tall oil resins, especially when tall oil resins are below 8 parts by weight per 100 parts by weight of rubber waste powder, it is necessary to support the effect of the tall oil resins by adding dipentene (example 1j). Examples 15, 16 and also 3 and 7 show that the use of dipentene yields a good regenerate even when used together with other plasticizers in the form of mineral oil. The use of a single mineral oil softener does not give satisfactory results, as shown in Examples 5, 6 and 16. Workability, i.e. workability in a mixer, is poor in this case and the Mooney viscosity is too high if unvulcanised natural rubber is not added to the rubber mixture. When mineral oil is used in an amount of 8 parts by weight per 100 parts by weight of rubber, even as little as 1 part by weight of dipentene per 100 parts by weight of rubber (Example 15) results in improved workability in the mixer. Good results are obtained by adding 3 parts by weight of dipentene per 100 parts by weight of rubber, as shown in Example 16.
Příklady 17 a 18Examples 17 and 18
V těchto' příkladech se porovnává fenylhydrazin s difenylguanidinem jakožto složky v použité redoxové soustavě. V těchto příkladech se použije totéž laboratorní zařízení, kaučukový odpad, doba zrání regenerátu, velikost vsázky, délka trvání přídavku a úhrnná doba setrvání v mísící jako v příkladech 11 až 16. Regenerace se provádí při teplotě místnosti. Předpis, misicí zařízení, podmínky při vulkanizaci a výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce VIII.In these examples, phenylhydrazine is compared with diphenylguanidine as a component in the redox system used. In these examples, the same laboratory equipment, rubber waste, aging time of the regenerate, batch size, duration of addition and total residence time in the mixing were used as in Examples 11 to 16. The regeneration was carried out at room temperature. The prescription, mixing equipment, vulcanization conditions and test results are given in Table VIII.
Z výsledků v této tabulce je možno konstatovat, že fenylhydrazin je možno výhodně nahradit přibližně stejným množstvím difenylguanidinu, přičemž se získají ekvivalentní výsledky. Avšak obsah difenylguanidinu by měl být s výhodou nižší než obsah fenylhydrazínu, poněvadž difenylguanidln působí kromě toho jako urychlovač vulkanizace a mohl by vykonávat tento vliv při vulkanizaci uvažovaného hotového výrobku.From the results in this table, it can be concluded that phenylhydrazine can advantageously be replaced with approximately the same amount of diphenylguanidine, giving equivalent results. However, the diphenylguanidine content should preferably be lower than the phenylhydrazine content since diphenylguanidine also acts as a vulcanization accelerator and could exert this effect in the vulcanization of the finished product under consideration.
Příklad 19Example 19
Tento příklad popisuje regeneraci práškového kaučukového odpadu v provozním měřítku. K tomuto účelu se použije korytového mísiče s Ruchadlem vyrobeným z pásky o objemu 1 m3. Velikost vsázky činí 350 kilogramů práškového kaučukového odpadu, který byl rozmělněn na velikost částic pod 0,59 mm (30 mesh podle sítové řady USA). Při vnášení vsázky do korytového mísiče má práškový kaučuk teplotu přibližně 10 °C. Pak se přidá práškový difenylguanidin, načež se mísič nechá běžet po dobu přibližně 2 minut. Pak následuje přídavek pryskyřic talového oleje, které byly předem zahřátý na teplotu přibližně 40 °C, což má za následek zvýšení teploty vsázky o přibližně 6 °C. Nakonec se přidá chlorid železnatý rozpuštěný v methanolu. Přídavek pryskyřic talového oleje a chloridu železnatého si vyžádá dobu asi 5 minut. Jakmile je přidávání chloridu železnatého skončeno, nechá se mísič běžet po dalších asi 15 minut. Před testováním se regenerát ponechá stát přes noc.This example describes the recovery of powdered rubber waste on an industrial scale. For this purpose, a trough mixer with a Toaster made of 1 m 3 tape was used. The batch size is 350 kilograms of pulverized rubber waste, which has been pulverized to a particle size of less than 0.59 mm (30 mesh US mesh). When the feed is introduced into the trough mixer, the rubber powder has a temperature of approximately 10 ° C. Powdered diphenylguanidine is then added and the mixer is allowed to run for approximately 2 minutes. This is followed by the addition of tall oil resins which have been preheated to a temperature of about 40 ° C, resulting in an increase in the batch temperature of about 6 ° C. Finally, ferrous chloride dissolved in methanol is added. The addition of tall oil resins and ferrous chloride will take about 5 minutes. Once the addition of ferrous chloride is complete, the mixer is allowed to run for a further about 15 minutes. The regenerate is allowed to stand overnight before testing.
Pro zkoušení takto získaného regenerátu se použije předpisu, který je uveden v tabulce VI. Míšení se provádí v mísiči Banbury .a získaná kaučuková směs se použije k výrobě zkušebních desek, které se vulkanlzují 10 minut při teplotě 160 °C. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce IX; z těchto výsledků je zřejmé, že se získá dobrý regenerát při výrobě v provozním měřítku.For the testing of the regenerate thus obtained, the prescription given in Table VI shall apply. Mixing is carried out in a Banbury mixer and the resulting rubber mixture is used to produce test plates which are cured for 10 minutes at 160 ° C. The test results are shown in Table IX; From these results, it is evident that a good regenerate is obtained on an industrial scale.
LO COLO CO
O CO rH t-Γ CO* cd oo r- co o o*O CO rH t-Γ CO * cd o r- co o o *
Příklad 1 Příklad 2 Příklad 3 Příklad 4 •složky hmotnostní hmotnostní hmotnostní hmotnostní množství, kg % množství, g % množství, g % množství, kg inExample 1 Example 2 Example 3 Example 4 • components weight by weight weight by weight, kg% by weight, g% by weight, g% by weight, kg in
CO CM xtT cm* CD oCO CM xtT cm * CD o
CD rH in i coCD rH in i co
CMCM
CD ID CD IS CO r-Γ O O inCD ID CD IS CO r-O O in
IO rft Ή OIO rft Ή O
COWHAT
CD in co tO r-i rH CO CDCD in co t rr-rH CO CD
CM · COCM · CO
IO IO t>*o*ICs ICs t> * o *
4tí >o ca >4 <> ca>
Ó 'ca ř-iOh, c-i
OO
4d \Q >4d \ Q>
o cdo cd
4-> i>>4-> i >>
fi Λ „ φ w .21 a f* ω f-l %>· r-i CM CM Φ 0*0*fi Λ „φ w .21 a f * ω f-1%> · r-i CM CM Φ 0 * 0 *
CO CO 0*0* <o co ÍD* CD* in eo^ T-Γ sf coCO CO 0 * 0 * <o coD * CD * in eo ^ T-Γ sf co
C/3 wC / 3 w
Φ r—“IΦ r— “I
O 'ca t-l cd tíO 'ca t-l cd ti
h .Η P45 Φ d ,W rt μ 2 * * ats a o fh «μ a a a ♦h .Η P45 Φ d, W rt 2 2 * * ats a o fh μ a a ♦
Tabulka IITable II
Předpis pro zkoušení hmotnostní díly práškový regenerát 100 kysličník zinečnatý 2 kyselina stearová 0,80 síra 1 urychlovač SANTOCURE (cyklohexylbenzothlazylsulf enamid) 0,60Test Regulation parts by weight powdered regenerate 100 zinc oxide 2 stearic acid 0.80 sulfur 1 accelerator SANTOCURE (cyclohexylbenzothlazylsulphenamide) 0.60
Tabulka IIITable III
nostní díly nostní % nostní díly nostní % nostní díly nostní %Safety parts Safety parts Safety parts Safety parts Safety parts Safety%
Předpis:Regulation:
pozn. 1:Note: 1:
Předpis pro zkoušení hmotnostní dílyCode for testing parts by weight
Práškový regenerát kysličník zinečnatý kyselina stearová síra urychlovač SANTOCURE (cyklohexylbenzothiazylsulfenamid)Powdered regenerate zinc oxide stearic acid sulfur accelerator SANTOCURE (cyclohexylbenzothiazylsulfenamide)
100 Míchání se provádí v mísiči po minutMixing is carried out in a mixer for minutes
2,02,0
0,9 Zkušební desky se vulkanizují0,9 Test plates are vulcanized
1,1 10 minut při teplotě 160 °C1.1 for 10 minutes at 160 ° C
0,8 pozn. 2:0.8 note 2:
Zpracovatelnost v mísícím zařízení je velmi špatná. Získá se křehká, nevulkanizovaná deiska, s níž téměř nelze manipulovat, pozn. 3:Workability in the mixer is very poor. A brittle, unvulcanized dewater is obtained, which is almost impossible to handle. 3:
(Zpracovatelnost v mísicím zařízení je uspokojivá,(Workability in the mixer is satisfactory,
Tabulka VTable V
Příklad 8 Příklad 9 hmot- hmot- hmot- hmotnostní díly nostní °/o nostní díly nostní tyExample 8 Example 9 wt
Příklad 10 hmot- 'hmotnostní díly nostní %Example 10 weight parts by weight
PředpisRegulation
počáteční teplota, °C konečná teplota, °Cinitial temperature, ° C final temperature, ° C
25,5 25,5 25,525.5 25.5 25.5
30 28,530 28.5
Zkušební výsledky (pozn. 1):Test results (note 1):
Mooneyho viskozita,Mooney viscosity,
100 °C, ML 1 + 4 100 tvrdost, ° Shore 62 pevnost v tahu, MPa 8,4 prodloužení při přetržení, % 250 specifická hmotnost g/cm3 1,15 pozn. č. 2100 ° C, ML 1 + 4 100 hardness, ° Shore 62 tensile strength, MPa 8.4 elongation at break,% 250 specific weight g / cm 3 1.15 note. No 2
132132
137137
11,311.3
260260
1,171.17
11,811.8
260260
1,171.17
Pozn. 1: viz tabulka IVNote 1: see Table IV
Pozn. 2: zpracovatelnost v mísiči uspokojivá Pozn. 3: zpracovatelnost v mísiči dobráNote 2: workability satisfactory Note. 3: workability in mixer good
Tabulka VITable VI
Předpis pro zkoušení hmotnostní %Regulation for weight%
100,0100.0
Tabulka VIITable VII
Příklad 11 Příklad 12 Příklad 13 hmot- hmot- hmot- 'hmot- hmot- hmotnostní díly nostní % nostní díly nostní % nostní díly nostní %Example 11 Example 12 Example 13 weight-weight-weight-weight parts parts parts parts parts
nostnídíly nostní % nostní díly nostní % nostní díly nostní %parts parts% s parts parts% s parts parts% s
Pozn. 1:Note 1:
Zpracovatelnost v mísiči velmi špatná; získá se křehká, nevulkanizovaná deska, s níž téměř nelze manipulovat, přes přídavek nevulkanizovaného přírodního kaučuku ke zkušebnímu předpisu,Workability in the mixer is very poor; a brittle, unvulcanised sheet is obtained which is almost impossible to handle despite the addition of unvulcanised natural rubber to the test code,
Pozn. 2:Note 2:
Zpracovatelnost v mísícím zařízení uspokojivá.Workability in the mixer is satisfactory.
Pozn. 3:Note 3:
Zpracovatelnost v mísícím zařízení dobrá.Workability in mixing equipment good.
Pozn. 4:Note 4:
Zpracovatelnost v mísícím zařízení výborná.Workability in mixing equipment excellent.
Tabulka VIIITable VIII
Příklad 17 Příklad 18 hmotnostní hmotnostní % hmotnostní hmotnostní %Example 17 Example 18% by weight% by weight% by weight
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS799588A CS220798B2 (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Method of rubber regeneration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS799588A CS220798B2 (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Method of rubber regeneration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS220798B2 true CS220798B2 (en) | 1983-04-29 |
Family
ID=5445554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS799588A CS220798B2 (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Method of rubber regeneration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS220798B2 (en) |
-
1979
- 1979-12-29 CS CS799588A patent/CS220798B2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Asaro et al. | Recycling of rubber wastes by devulcanization | |
| US4161464A (en) | Devulcanized rubber composition and process for preparing same | |
| US4264481A (en) | Process of reclaiming rubber | |
| US8580908B2 (en) | Method and chemical composition for reclaiming of cured elastomer materials | |
| TR201809114T4 (en) | A method for producing devulcanized rubber and an apparatus thereof. | |
| US7342052B2 (en) | Process for regeneration of an elastomer from scrap | |
| AU2002322876A1 (en) | Process for regeneration of rubber from scrap | |
| JP5250206B2 (en) | Method for producing natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch using microbially decomposed powder rubber | |
| US3108982A (en) | Process of coagulating carbon blacksynthetic rubber latex masterbatches | |
| JPH0841107A (en) | Method for recycling used vulcanized elastomer material and composition for recycling | |
| Isayev | Recycling of natural and synthetic isoprene rubbers | |
| CS220798B2 (en) | Method of rubber regeneration | |
| RU2770045C2 (en) | Rubber regeneration method | |
| US1977728A (en) | Composition of matter and process therefor | |
| KR830000907B1 (en) | How to play rubber | |
| KR20010088837A (en) | Method for treatment of vulcanized rubber | |
| WO1999048960A1 (en) | Process for the manufacture of quality reclaimed rubber | |
| US6136897A (en) | Rubber processing additive | |
| JPS6140706B2 (en) | ||
| Schaefer et al. | Reclaimed rubber | |
| Ishiaku et al. | Cure characteristics and vulcanizate properties of blends of a rubber compound and its recycled DE-VULC | |
| PL125790B1 (en) | Method of rubber reclaiming | |
| US3704276A (en) | Process for the preparation of elastomeric composition containing methanol treated carbon black | |
| US1852345A (en) | Rubber conversion products and method of making same | |
| US3058945A (en) | Hydroxide reinforced rubbers and method of making same |