CS248390B1 - Způsob koagulace syntetických latexů - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu koagulace syntetických latexů kyselinou sírovou, event. její směsí se solí v přítomnosti pomocného koagulačního činidla, jímž je glutin a jeho nízkomolekulární hydrolyzáty.

Description

Vynález se týká způsobu koagulace syntetických latexů při snížené spotřebě soli, event.

v její nepřítomnosti.

Nejblíže se řešené problematice přibližují způsoby koagulace syntetických latexů dle AO ČSSR 102 343, patentu USA 3 024 223 a AO SSSR 1 065 424. Žádný z nich však spolehlivě neřeší problematiku koagulace syntetických latexů při zvýšených teplotách.

Koagulace syntetických latexů se v současné době provádí nejčastěji systémem sůl - kyselina na koagulaění kaskádě, tj. v řadě sériově propojených koagulačních nádob válcovitého tvaru, opatřených míchadlem.

V první fázi zde probíhá vlivem přidané solanky tzv. krémování latexu doprovázené aglomerací latexových částic. V další fázi pak dojde k vysrážení zkrémovaného latexu kyselinou. Nezbytným předpokladem k tomu, aby koagulace probíhala bez zjevných technologických potíží, je dokonalé vyčeřování odpadního koagulačního séra a dosažení vhodné velikosti koagulaění drti.

Příliš hrubá drt narušuje její kontinuální přeplavování do dalšího stupně koagulaění kaskády. A naopak, je-li drt příliš jemná, vzniká nadměrné množství propadu v další fázi technologického procesu. Obecně je známo, že rozměry drti lze ovlivnit změnami koncentrace elektrolytu v latexu, event. v koagulačním séru.

Pro dosažení dostatečně jemné koagulaění drti a dokonalého vyčeření koagulačního séra je nutno dávkovat během procesu krémování velké množství soli. Jelikož stávající vysoká spotřeba soli při koagulaci syntetického kaučuku má negativní vliv na životní prostředí, existuje v současné době snaha provádět koagulaci při snížené spotřebě soli, event. v její nepř ítamnosti.

Snížení velikosti koagulační drti a tedy i snížení spotřeby soli lze dosáhnout tím, že se koagulační proces provádí v přítomnosti pomocných koagulačních prostředků, např. kostního nebo kožního klihu podle AO ČSSR 102 343.

Použití klihu pro regulaci velikosti drti je však ztíženo a někdy i zcela vyloučeno při vyšších teplotách latexu, zvláště nad 50 °C, neboř odpadní koagulační sérum bývá nedostatečně vyčeřené, někdy i zakalené.

V Rubber Age 1965, 97, 5, 73 se uvádí, že v těchto koagulačních systémech lze zredukovat spotřebu soli nebo klihu přídavkem vhodných polyaminň, jejichž aplikace přispívá k dokonalejšímu vyčeření odpadního koagulačního séra.

Pro vysokou cenu však polyaminy pro technickou praxi přichází v úvahu v převážné míře pouze jako vedlejší produkty z výroby hexametylendiaminu, známé pod označením Amine 248.

V zemích, kde výroba hexametylendiaminu není zavedena, nelze proto výhodných vlastností polyaminů zpravidla ekonomicky využívat.

Provádí-li se koagulace butadien-styrenových latexů pouze kyselinou sírovou, tj. bez předchozího krémování pomocí NaCl, nebo bez přídavku klihu, je spotřeba kyseliny sírové při koagulaci nadměrně vysoká, jelikož v tamto případě slouží kyselina nejen k rozkladu solí pryskyřičných a mastných kyselin, ale i jako elektrolyt. Přesto se v tomto případě nedosáhne dokonalého vyčeření odpadního koagulačního séra ani při vysokém dávkování kyseliny.

Pri snížení spotřeby soli je známo použití hydrolyzátu kolagenu o molekulové hmotnosti kolem 20 000. V sovětském AO 1 065 424 se doporučuje dávkování hydrolyzátu kolagenu s průměrným obsahem koncových karboxylových skupin 0,7 až 20 %. ukazuje se však, že samotné nízkomolekulární hydrolyzáty kolagenu jsou pro koagulaci nevhodné, neboř při velmi nízkých molekulových hmotnostech, nepřispívají ke zjemňování velikosti koagulační drti. Rovněž účinnost hydrolyzátu kolagenu z hlediska spotřeby kyseliny sírové při koagulaci klesá při snižování jejich molekulových hmotností.

Uvedené nedostatky při koagulaci syntetických latexů kyselinou sírovou, event. soli a kyselinou sírovou lze odstranit, provede-li se koagulace způsobem podle vynálezu, spočívajícím v tom, že dle předmětu se jako pomocný koagulační prostředek při koagulaci syntetických latexů při tep¹>?tár nad 50 °C použije směs glutinu a jeho hydrolyzátů v poměru 1:20 až 6:1, s výhodou 1:10 až 1:5 při celkovém mnoi-tví pomocného koagulačního prs středku v rozmezí 0,01 až 10 kg směsi vztaženo na 1 tunu syntetického kaučuku.

Glutinem se rozumí ve vodě rozpustný kolagen obsažený v kostním nebo kožním klihu.

Jako jeho hydrolyzáty jsou označeny hydrolyzáty kolagenu s molekulovou hmotnostní nižší než 10 000. Hydrolyzáty s nižši molekulovou hmotností než 1 000, které obsahuji především oligopeptidy a alfa-aminokyseliny, jsou zde označeny jako nízkomolekulární hydrolyzáty.

Poměrem obou složek v pomocném koagulačním prostředku lze podle potřeby s výhodou měnit vlastnosti koagulačního systému. Zvýšení poměru glutin/hydrolyzát glutinu lze použít ke zjemňování koagulační drti.

Snížením tohoto poměru se dosáhne dokonalejšího vyčeření koagulačního séra, zvláště v- případě nízkcmolekulárních hydrolyzátů. Tímto způsobem lze snadno odstranit vliv nereprodukovatelnosti molekulových hmotností při hydrolýze kolagenu a řízenou změnou poměru obou složek ve směsi lze spolehlivě řídit proces koagulace.

Příklad 1

Ke 3 1 butadien-styrenového latexu typu SBR 1500 o sušině 20 % bylo při teplotě 65 °C přidáno za intenzivního míchání 30 ml vodného roztoku kostního klihu /výrobek Krmivárského a glejárského podniku, Liptovský Mikuláš/ o koncentraci 10 % a 231 ml solanky o sušině 26 %. Takto zkrémovaný latex byl po 15 minutách za míchání postupně nadávkován v množství po 164 ml do koagulačního séra následujícího složení:

destilovaná voda 26% solanka 10% kostní klíh 10% kyselina sírová

265 ml

128 ml 16,4 ml 66,2 ml

Mezi jednotlivými dávkami zkrémovaného latexu bylo do koagulačního séra přidáváno 5,4 ml 10% kyseliny sírové.

Při vlití zkrémovaného latexu do séra vznikala okamžitě velmi jemná drň velikosti cca 1 mm, avšak koagulační sérum se vyčeřovalo- jen velmi zvolna, nicméně úplného vyčeření během 20 minutového míchání nebylo dosaženo.

Tento příklad ilustruje skutečnost, že samotná aplikace klihu jako pomocného koagulačního prostředku při vyšších teplotách latexu není vhodná.

Příklad 2

Koagulace SBR latexu typu 1500 byla provedena odbobným způsobem, jak je uvedeno v př. 1, pouze s tím rozdílem, že namísto kostního klihu bylo použito stejné množství kapalného hydrolyzátu glutinu /výrobce Svit o. p. Otrokovice/. Původní vzorek byl zbaven vápníku sedimentací po dobu 24 hodin po přídavku nadbytku roztoku sody. Molekulová hmotnost použitého vzorku hydrolyzátu stanovená metodou formolové titrace byla 530.

V průběhu přidávání latexu do srážecího séra bylo možno pozorovat jeho okamžité vyčeřování. Namísto koagulační drti však vznikaly kusy koagulátu velikosti kolem cca 10 cm, které z hlediska přeplavování koagulátu na koagulační kaskádě nejsou vhodné. Tanuto účelu nejlépe vyhovuje velikost drti kolem 3 cm.

Příklad 3

Pro ilustraci aplikace malého množství klihu ve velkém přebytku hydrolyzátů glutinu byla provedena koagulace obdobným způsobem, jak je uvedeno v příkladu 1, avšak místo samotného klihu -byla použita jeho směs s hydrolyzátem glutinu, který byl připraven z klihu použité kvality /molekulová hmotnost metodou formolové tltrace 11500/ zahříváním v přítomnosti 0,5% NaOH při teplotě 120 °C po dobu 3 hodin. Molekulová hmotnost takto připraveného hydrolyzátů stanovená formolovou titrací byla 350.

Laboratorně připravený hydrolyzát byl použit při koagulaci v poměru 15:1 s klihem při celkovém množství, které odpovídalo spotřebě pomocných koagulačních činidel 5 kg/t syntetického kaučuku.

Po přidání veškerého množství latexu a kyseliny sírové do koagulačního séra vznikl hrubý koagulát velikosti cca 4 až 5 cm. Koagulační sérum se okamžitě vyčeřovalo vzápětí po přidání latexu do séra.

Příklad 4

SBR latex typu 1500 byl koagulován obdobným způsobem, jak je uvedeno v příladu 1, pouze s tůn rozdílem, že ve směsi s kostním klihem byl použit hydrolyzát glutinu připravený na bázi postružin z kožek začiněných formaldehydem. Celkové množství koagulačního činidla odpovídalo spotřebě 5 kg/t syntetického kaučuku. Podmínky hydrolýzy byly stejné jako v příkladě 3. Poměr směsi hydrolyzátů glutinu a klihu byl 1:2.

Koagulační sérum se okamžitě vyčeřilo a vzniklá drt s velikosti kolem 0,5 cm se snadno přepravovala.

Příklad ilustruje použití glutinu ve směsi s jeho hydrolyzátem v blízkosti horní hranice vymezeného rozmezí.

Příklad 5

V touto příkladu jsou ilustrovány koagulační podmínky blízké optimálním podmínkám vymezeného rozmezí.

Koagulace SBR latexu typu 1500 byla provedena obdobným způsobem, jak je uvedeno v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že poměr glutinu a jeho hydrolyzátů byl použit v pomětu 9:1 při celkovém množství koagulačního činidla 5 kg/t syntetického kaučuku. V provedené pokusu byl použit kapalný hydrolyzát glutinu s molekulovou hmotností 500. Molekulová hmotnost klihu byla 11 500.

Po přidání veškerého množství latexu a kyseliny sírové nastalo okamžité vyčeření koagulačního séra. Vzniklá drt měla velikost 3 cm a vyhovovala z hlediska přeplavování.

Claims (1)

1. Způsob koagulace syntetických latexů při zvýšených teplotách přídavkem kyseliny sírové, popřípadě její směsi se solí, vyznačující se tím, že se koagulace provádí v přítomnosti pomocného koagulačního činidla, kterým je směs glutinu a jeho hydrolyzátů v poměru 1:20 až 6:1, s výhodou 1:10 až 1:5, při celkovém množství pomocného koagulačního prostředku v rozmezí 0,01 až 10 kg směsi vztaženo na 1 tunu syntetického kaučuku.