CS251781B2

CS251781B2 - Method of high-melting asphaltes production with intensive black colouring

Info

Publication number: CS251781B2
Application number: CS8410090A
Authority: CS
Inventors: Teresa Szczurek; Alicja Slusarczyk; Alina Bolek; Ludwik Kossowicz
Original assignee: Inst Technologii Nafty
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS1009084A2

Abstract

Vysokotající asfalty s intenzívně černým zbarvením se získají přidáváním odpadního kaučuku obsahujícího saze ve množství 10 až 80 hmotnostních dílů do extraktu získaného při rafinaci ropných destilátů selektivními rozpouštědly a/nebo do extraktu z rozpouštědlové rafinace zbytkových olejů v množství 20 až 90 hmotnostních dílů při teplotě 250 až 360 °C za podmínky, aby směs obsahovala sazí hmotnostně alespoň 3 4, tato směs se podrobí oxidaci vzduchem až do dosažení teploty bodu, měknutí, měřené způsobem prstenec kulička alespoň 110 °C a penetrace 0 mm/10 při teplotě 25°C.High melting asphalt with intense black coloring is obtained by adding waste rubber containing carbon black in 10 to 80 parts by weight extract obtained during petroleum refining distillates with selective solvents and / or to the solvent refining extract residual oils in an amount of 20 to 90 wt 250 to 360 ° C conditions for the composition to contain carbon black by weight at least 4, this mixture is subjected to oxidation with air until temperature is reached point softening, measured by ring method a ball of at least 110 ° C and penetration 0 mm / 10 at 25 ° C.

Description

Vynález- se týká způsobu výroby vysokotajících asfaltů s intenzivním černým zbarvením používaných například pro výrobu grafických barev.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of high melting bituminous asphalt with intensive black color, used for example for the production of graphic inks.

Pro výrobu grafických barev se používá drobivých asfaltů s vysokou teplotou tání charakterizovaných teplotou měknutí, stanovenou způsobem prstene - kulička, nad 130 °C, penetrací při teplotě 25 °Č ne vyšší než 0 mm/10 a obsahem parafinů hmotnostně pod 1,5 i.For the production of graphic inks, friable asphalts with a high melting point characterized by a ring-ball softening point above 130 ° C, a penetration at 25 ° C of not more than 0 mm / 10 and a paraffin content below 1.5% are used.

S výjimkou shora uvedených základních vlastností asfaltů pro grafické barvy je podmínkou jejich použitelnosti získání vhodných barev a stanovení jejich funkčních vlastností. Hlavním kriteriem pro posuzování je intenzita černě, ostrost kontur, prorážení barvy papírem, odolnost barvy proti otěru a trvanlivost.With the exception of the above-mentioned basic properties of bitumen for graphic inks, the condition for their applicability is the acquisition of suitable colors and determination of their functional properties. The main criteria for the assessment are the intensity of the black, the sharpness of the contours, the color punching through the paper, the color resistance to abrasion and durability.

V praxi se pozoruje, že pro výrobu grafických barev je možné použít přírodních asfaltů typu Gilsonit, asfaltů s vysokou teplotou táni získaných oxidací vzduchem zbytků po destilaci naftalenových olejů a asfaltů z extrakce destilačních zbytků propanem.In practice, it has been observed that for the production of graphic inks it is possible to use natural asphalts of the Gilsonite type, asphalts of high melting point obtained by air oxidation of residues from the distillation of naphthalene oils and asphalts from the extraction of distillation residues by propane.

K získáni grafických barev s intenzivní černou barvou se do barvy přidávají saze, které spolu s asfaltem vytvářejí hlavní složku grafické barvy. V současné době ložiska naftenu a olejů s nízkým obsahem parafinu jsou malá a asfalty vyráběné na jejich bázi jsou dostupné hlavně na jihoamerických trzích.To obtain intense black color inks, soot is added to the color to form the major component of the color together with asphalt. At present, low paraffin oil and oil deposits are small and their asphalts are mainly available in the South American markets.

Výroba uhlíkové černě pro grafické barvy vyžaduje použití hodnotných olejů ze surové ropy a dehtů z uhlí a zavádění uhlíkové černě do výroby grafických barev vyžaduje přídavné operace míchání za prodloužení výrobní doby a za zvýšení investičních nákladů.The production of carbon black for graphical inks requires the use of valuable oils from crude oil and coal tar and the introduction of carbon black into graphical inks requires additional mixing operations to increase production time and increase investment costs.

Zavádění uhlíkové černě do grafických barév zhoršuje pracovní podmínky v důsledku prášení a je zapotřebí používat přídavných zařízení.The introduction of carbon black into the graphical dyes worsens the working conditions due to dusting and additional equipment is required.

Zjistilo se, že je možné získat drobivé asfalty s vysokou teplotou tání obsahující dokonale dispergovanou uhlíkovou čerň, vhodné pro grafické.barvy za použití pro jejich výrobu kaučukových odpadů obsahujících saze a extraktů získaných jako vedlejší produkt při rafinaoi minerálních olejů selektivními rozpouštědly.It has been found that it is possible to obtain friable high melting asphalts containing perfectly dispersed carbon black suitable for graphical inks for use in their production of carbon black containing wastes and by-product extracts in refining mineral oils with selective solvents.

Podle způsobu známého z polského patentového spisu číslo 97 435 se získá homogenní směs kaučukových odpadů s asfaltem zahříváním kaučukových odpadů na teplotu 250 až 400 °C v přítomnosti ropného asfaltu, minerálních olejů a těžkých olejů ze zpracování uhelných dehtů. Skupinou minerálních olejů se míní extrakty olejů selektivními rozpouštědly, s výhodou furfurolové extrakty.According to the method known from Polish patent specification No. 97 435, a homogeneous mixture of rubber waste with asphalt is obtained by heating the rubber waste to a temperature of 250 to 400 ° C in the presence of petroleum bitumen, mineral oils and heavy oils from coal tar processing. By mineral oil is meant oil extracts with selective solvents, preferably furfurol extracts.

Řešeni také zahrnuje způsob rozkladu kaučukových oxidačních produktů, s výhodou po smíšení s asfalty nebo s extrakty selektivní rafinace, přičemž obsah kaučukových rozkladných produktů v oxidační směsi je hmotnostně 0,1 až 40,0 %. Polský patentový spis číslo 100 302 popisuje způsob izolace modifikovaných asfaltů smícháním oxidovaných ropných asfaltů s produkty destrukce kaučukových odpadů nebo oxidací předem připravené směsi asfaltů z ropných zbytků a produktů odbourání kaučuku, přičemž obsah odbouraného kaučuku ve směsi je hmotnostně 1 až 40 %.The solution also comprises a process for decomposing the rubber oxidation products, preferably after mixing with asphalts or selective refining extracts, wherein the content of the rubber decomposition products in the oxidation mixture is 0.1 to 40.0% by weight. Polish Patent Publication No. 100,302 discloses a process for the isolation of modified asphalts by mixing oxidized petroleum asphalts with rubber waste destruction products or by oxidizing a preformed asphalt mixture from petroleum residues and rubber breakdown products, wherein the degraded rubber content of the mixture is 1-40% by weight.

V uvedených patentových spisech přísada kaučukových odpadů do asfaltu plastifikuje asfast, snižuje jeho teplotu bodu křehnutí, zvyšuje penetraci a zvětšuje interval mezi teplotou křehnutí a teplotou měknutí.In these patents, an additive of rubber waste to asphalt plasticizes asfast, decreases its brittle point temperature, increases penetration, and increases the interval between brittle temperature and softening point.

Způsob přípravy asfaltu podle vynálezu je založen na tom, že se kaučukové odpady a použité kaučukové produkty obsahující alespoň hmotnostně 6 % uhlíkové černě - sazí - podrobí tepelnému odbourání v prostředí olejů po rafinaci ropy při teplotě 250 až 360 °C, s výhodou 270 až 310 °C.The process for preparing asphalt according to the invention is based on subjecting the rubber wastes and used rubber products containing at least 6% by weight carbon black - carbon black to thermal decomposition in an oil environment after oil refining at a temperature of 250 to 360 ° C, preferably 270 to 310 Deň: 32 ° C.

Jakožto odpadního kaučuku je možno použít použité kaučukové produkty, jako pneumatiky, kaučukové hadice nebo kaučukové odpadky kaučukářského a obuvnického průmyslu. Nejlepších výsledků se dosahuje za použití kaučukového odpadu na bázi přírodního kaučuku, butadienstyreno vého kaučuku, butadienového kaučuku, isoprenového kaučuku a jejich směsí.As rubber waste, used rubber products such as tires, rubber hoses or rubber rubbish of the rubber and footwear industry can be used. Best results are obtained using rubber waste based on natural rubber, butadiene styrene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber and mixtures thereof.

Odpadní kaučuky ve hmotnostním množství 10 až 80 dílů, s výhodou 40 až 70 dílů obsahující saze se zavádějí do extraktu získaného při rafinaci ropných destilátů a/nebo do extraktu rozpustných zbytků po rafinaci ropy o kinetické viskozitě nad 8 mm²/s při teplotě 100 °C, s výhodou 16 mm /s ve hmotnostním množství 20 až 90 dílů, s výhodou 30 až 60 dilů za teploty 250 až 360 °C, s výhodou 270 až 310 °C. Pak se směs vystaví oxidaci vzduchem až do získané teploty bodu měknutí asfaltu 110 až 160 °C, s výhodou 135 až 155 °C, měřené metodou prstenec a kulička. Obsah odbouraného kaučuku v oxidované směsi má být takový, aby obsah sazí v hoto-, vém asfastu byl alespoň hmotnostně 3 %.Waste rubbers in an amount of 10 to 80 parts, preferably 40 to 70 parts, containing carbon black are introduced into the extract obtained from refining petroleum distillates and / or into the extract of soluble oil refining residues with a kinetic viscosity above 8 mm ² / s at 100 ° C, preferably 16 mm / s in an amount of 20 to 90 parts by weight, preferably 30 to 60 parts, at a temperature of 250 to 360 ° C, preferably 270 to 310 ° C. The mixture is then subjected to air oxidation to an asphalt softening point temperature of 110-160 ° C, preferably 135-155 ° C, as measured by the ring and ball method. The degraded rubber content of the oxidized mixture should be such that the carbon black content of the finished asfast is at least 3% by weight.

Asfast získaný způsobem podle vynálezu je charakterizován intenzivně temným černým odstínem, snadno se mechanicky převádí na prášek, je lesklý a poskytuje v toluenu homogenní roztok. Grafické barvy, vyrobené za použití tohoto asfaltu mají některé přednosti ve srovnání s tiskovými barvami, vyrobenými na bázi tradičních asfaltů, například poskytují nesmazatelný tisk ostrých obrysů a silně černé barvy. Neprorážejí papírem a při jejich výrobě není zapotřebí používat sazí. Asfalt je křehký a dá se snadno mlít na prášek. Důležitou předností je možnost přípravy tiskových barev levným způsobem za použití dostupných odpadních látek.The asfast obtained by the process of the invention is characterized by an intensely dark black tint, is easily mechanically converted to a powder, is glossy and provides a homogeneous solution in toluene. Graphic inks produced using this asphalt have some advantages over traditional asphalt-based inks, for example, providing indelible sharp outline printing and strong black colors. They do not break through paper and do not need to use carbon black to produce them. Asphalt is brittle and easy to grind into powder. An important advantage is the possibility of preparing inks in a cheap way using available waste materials.

Příklad 1 kg zbytku po extrakci furfurolem z rafinace vakuově destilované ropy o kinetické viskozitě 16 mm²/s při teplotě 100 °C a o teplotě +16 °C a 4 kg rozřezaných kaučukových pneumatik o obsahu sazí hmotnostně 15 % se po oddělení drátů mísí při teplotě 295 °C až do vzniku homogenního produktu. Získaná směs se oxiduje vzduchem při teplotě 290 °C; tak se získá asfalt obsahující saze ve hmotnostním množství 10 % s těmito vlastnostmi:Example 1 kg of furfurol extraction residue from vacuum distilled petroleum refining with a kinetic viscosity of 16 mm ² / s at 100 ° C and + 16 ° C and 4 kg of cut-off rubber tires with a carbon black content of 15% by weight are mixed at temperature 295 ° C until a homogeneous product is formed. The resulting mixture is oxidized with air at 290 ° C; an asphalt containing 10% by weight of carbon black is obtained with the following properties:

teplota bodu měknutí, zjištěná metodou prstenec kulička 154 °C penetrace při teplotě 25 °C - Ó mm/10 obsah podílů nerozpustných v benzenu - hmotnostně 3 % zbytek po spálení - hmotnostně 2,5 % barva - intenzivně černásoftening point temperature determined by ring method 154 ° C penetration at 25 ° C - mm / 10 content of benzene insoluble matter - 3% by weight residue after combustion - 2.5% by weight color - intensive black

Přiklad 2 kg odpadního kaučuku z pneumatik obsahujících hmotnostně 20 % sazí a 50 kg extraktu z rozpouštědlové rafinace zbytku nafty (z deasfaltizace zbytku parafinových olejů) o kinetické viskozitě 51 mm²/s při teplotě 100 °C se mísí při teplotě 320 °C po dobu jedné hodiny. Získaná homogenní směs se oxiduje vzduchem při teplotě 270 °C. Tak se získá asfalt obsahující přibližně hmotnostně 15 % sazí s těmito vlastnostmi:Example 2 kg of waste rubber from tires containing 20% by weight of carbon black and 50 kg of solvent refining residue of naphtha (from the deasphalization of the paraffin oil residue) with a kinetic viscosity of 51 mm ² / s at 100 ° C are mixed at 320 ° C for one hour. The resulting homogeneous mixture is oxidized with air at 270 ° C. This gives an asphalt containing approximately 15% by weight of carbon black having the following characteristics:

teplota bodu měknutí, zjištěná metodou prstenec - kulička 135 °C penetrace při teplotě 25 °C - 0 mm/10 roztok v toluenu - homogenní obsah podílů nerozpustných v benzenu - hmotnostně 2,5 % zbytek po spáleni - hmotnostně 1,7 % barva - intenzivně černásoftening point temperature determined by ring - ball 135 ° C penetration at 25 ° C - 0 mm / 10 solution in toluene - homogeneous content of benzene insoluble matter - 2.5% by weight residue after combustion - 1.7% by weight color - intensely black

Příklad 3Example 3

Způsob přípravy tiskové barvyMethod of preparing ink

Asfalt o vysoké teplotě tání ve hmotnostním množství přibližně 50 dílů se homogenizuje s aromatickým rozpouštědlem, s výhodou s toluenem. Asfalt se převede na prášek a pak se míchá s toluenem za získání homogenní směsi. Popřípadě se do získané směsi přidají přídavně saze nebo jiné složky. Získaná tisková barva má tyto vlastnosti:Asphalt with a high melting point of about 50 parts by weight is homogenized with an aromatic solvent, preferably toluene. The asphalt is powdered and then mixed with toluene to obtain a homogeneous mixture. Optionally, carbon black or other components are added to the obtained mixture. The ink obtained has the following characteristics:

výtok z Fordova pohárku při průměru 4 mm - 44 sekund velikost pevných částic - 15 mikrometrů odolnost proti oděru - II řádu pružnost - odpovídá standardu odstín a čistota barvy: intenzivně černý výraznější než standard modrý odstín povlak s leskemoutflow from Ford cup at 4 mm diameter - 44 seconds particle size - 15 micrometers abrasion resistance - II order elasticity - conforms to standard shade and color clarity: intensive black more pronounced than standard blue shade coating

Připravená tisková barva poskytuje zlepšený tisk, který je intenzivně černý, ostrých obrysů, neprorážejicí, nelepkavý a nečernící při dotyku.Ready ink provides enhanced print that is intense black, sharp outlines, non-punching, non-sticky and non-streaking on touch.

Claims

A process for the production of high melting bitumen with intense black coloring using a process of oxidizing a solution of degraded rubber in asphalts and solvent oil refining extracts obtainable by separating aromatic hydrocarbons and petroleum resins with selective solvents, characterized in that the carbon black waste rubber is added in an amount 10 to 80 parts by weight of solvent oil refining extracts in an amount of 20 to 90 wt. parts obtained by refinery extraction of aromatic hydrocarbons and resins from crude oil vacuum distillation products and / or petroleum residue after asphalting of crude oil vacuum distillation residue 2 using selective solvents, of a kinetic viscosity above 8 mm / s at 100 ° C, maintaining the temperature 250-360 ° C, after which the obtained mixture containing at least 3% by weight of carbon black is subjected to oxidation until a ring-ball softening point temperature of at least 110 ° C and a penetration of 0 mm / 10 at 25 ° C.

2. Process according to claim 1, characterized in that the waste rubbers in an amount of 25 to 70 parts by weight are introduced into 75 to 30 parts by weight of solvent oil refining extracts.

3. The process according to item 1, 2 of a crude oil having a viscosity of 16 mm / s.

characterized in that extracts from solvent refining are used

4. The process according to claim 1, wherein oil refining is maintained at a temperature of 270 DEG C. up to 340 DEG C..

the rubber is mixed with the solvent extract

5. The process of claim 1 wherein the oxidation of the decomposition products of the rubber and the extracts from the solvent refining of the crude oil is carried out until the ring-ball softening temperature of 135-160 [deg.] C is reached.