DD238807B5

DD238807B5 - Verfahren zur Verwertung von Altgummi

Info

Publication number: DD238807B5
Application number: DD27801185A
Authority: DD
Inventors: Carsta Luedicke; Joerg Stricker; Heinz-Georg Fuchs; Manfred Arnold; Werner Spletter; Kurt Herbach; Wilfried Zill
Original assignee: Berliner Reifenwerk Gmbh
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1994-12-01
Also published as: DD238807A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von durch Zerkleinern bzw. Mahlen von Reifen, Altgummi und dgl. erhaltenes Gummimehl bei der Herstellung eines Rohstoffs für Synthesekautschuk.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Jährlich werden mehr als 10 Mio t Synthese- und Naturkautschuk in der Welt zu Gummierzeugnissen und Reifen verarbeitet. Ist die Gebrauchsfähigkeit der bestimmten Gummiartikel bzw. der Reifen nicht mehr gegeben, so schließt das eine Wiederverwendung des Grundmaterials „Gummi" zu anderen der Gummiindustrie verwandten Zwecken nicht aus. Quellen des anfallenden Gummis sind z. B.:

- Abfälle bei der Vulkanisation

- Schälgummi bei der Reifenrunderneuerung

- Verwertung von sogenannten Schrottreifen

- angefallener Altgummi allgemein.

Diese Gummiabfälle wandern heute noch sehr oft auf Mülldeponien. Es gehen deshalb in der ganzen Welt Bemühungen in die Richtung, Altgummi möglichst effektiv zu verwerten und einzusetzen, z.B. im Straßenbau (DD-WP 188246), im Bauwesen (DE-OS 2408117).

Über das sogenannte „Trelleborg-Verfahren" (DD-PS 148500) wird aus Altgummimehl über eine aufwendige Technologie Regenerat hergestellt, das besser als das unbehandelte Gummimehl in Gummierzeugnisse eingebracht werden kann. Die Behandlung geschieht durch chemischen Abbau, hervorgerufen durch chemische Regeneriermittel, die sich aus einem Reduktionsmittel, einem oxydierbaren Eisenmetallchlorid und einem Weichmacher zusammensetzen. Es ist jedoch kein Verfahren bekannt, das die direkte Verwertung von Altgummi in Richtung einer Gummianwendung ohne Einschränkungen und Nachteile beschreibt.

Kleinere Mengen Altgummi werden in zermahlenem Zustand in Mischungen für gering beanspruchte Gummierzeugnisse eingebracht. Aber schon bei Mengen größer 5phr, bezogen auf den Rohkautschukeinsatz, (W.Kleemann, Mischungen für die Elastverarbeitung, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1982) kommt es zu einem Abfall der physikalischmechanischen und dynamischen Eigenschaften, weil die Altgummiteilchen nicht oder unzureichend in das neue Vulkanisatnetzwerk eingebaut werden. Gleichzeitig müssen mit steigenden Mengen an Gummimehl, das in die Mischung eingebracht wird, zunehmende Schwierigkeiten beim Mischprozeß selbst in Kauf genommen werden, die unter anderem eine Verlängerung der Mischzeiten zur Folge haben (M. A. Golevlev u.a.. Kautschuk i Resina 1982, S.25-27).

Der in der DE-OS 2137891 beschriebene Zusatz von Altgummimehl in Mengen von 10-50 Gew.-%zur Vulkanisationsmischung ist deshalb auch wenig effektiv, wobei gleichzeitig die eingesetzten Vulkanisier- und Alterungsschutzmittel gegenüber üblichen Bedingungen wesentlich verändert werden müssen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verwertung von durch Zerkleinern bzw. Mahlen von Reifen, Altgummi und dgl. erhaltenes Gummimehl bei der Herstellung eines Rohstoffs für Synthesekautschuk, so auszubilden, daß eine homogene Mischung von Gummimehl und Synthesekautschuk mit geringem Aufwand herstellbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem eine feine Verteilung von Gummimehl in Synthesekautschuk mit einem geringen Aufwand an Mischenergie möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gummimehl in Mengen von 0,2 bis 90 %, bezogen auf das Polymere, zum Beispiel in Form der Polymerlösung, unter Rühren zugesetzt und anschließend das Lösungsmittel im Strippprozeß

abgetrennt wird. Um eine Erhöhung der Viskosität der Polymerlösung bei Zugabe des Gummimehls zu vermeiden, wird dem System so viel Lösungsmittel zugesetzt, daß eine pumpfähige Suspension erhalten bleibt.

Um ein gutes Einbringen von Gummimehl in Synthesekautschuklatices zu gewährleisten ist es vorteilhaft, das Gummimehl mit Hilfe eines Dispergators und/oder Emulgators in Wasser zu dispergieren und das so gut dosierfähige Wasser-Gummimehl-Gemisch im Latex vor oder nach dem Ancremen bzw. in der Polymerlösung unterzurühren und dann in bekannterWeise aufzuarbeiten bzw. dem Strippprozeß zu unterziehen.

Eine weitere Methode des Einbringens von Gummimehl in Synthesekautschuklatices und -lösungen ist der Weg über die Vorbehandlung des Gummimehls mit aromatischen und/oder naphtenischen und/oder paraffinischen Ölen und/oder Weichmachern in Anteilen von 0,1 bis 200%, bezogen auf Gummimehl, ohne Zusatz von Wasser.

Dieses Gummimehl wird dem Latex vor oder nach dem Ancremen zugesetzt und ausgefällt bzw. in der Polymerlösung untergerührt und weiterverarbeitet.

Vorteilhaft ist es, das Gummimehl gemeinsam mit dem Öl und/oder Weichmacher in Wasser mit oder ohne Zusatz von Dispergatoren und/oder Emulgatoren zu verteilen und das Gemisch dem Latex vor oder nach dem Ancremen zuzusetzen. In ähnlicher Weise kann dieses Gemisch auch in die Polymerlösung eingebracht werden.

Während der Vorbehandlung des Gummimehls bzw. der Herstellung der wäßrigen Dispersion wird das Alterungsschutzmittel zweckmäßigerweise bereits eingetragen. Überraschenderweise liegt in jedem Fall nach dem Trocknen der Kautschukkrümel eine feine Verteilung der Gummimehlpartikel vor, die im Kautschuk fest verankert sind.

Ausfühnjngsbeispiele

1. 25kg einer toluenischencis-Polybutadienlösung, mit Jonol stabilisiert, werden mit 327,5g Gummimehl, im Teilchengrößenbereich von 0,4-0,6 mm, versetzt und 12 Stunden gerührt. Anschließend wird das viskose Gemisch mit Dampf gestrippt, wobei Toluen als Azeotrop mit Wasser ausgetrieben wird. Die entstandenen Kautschukkrümel werden 24 Stunden bei 60°C im Trockenschrank getrocknet. Der getrocknete Kautschuk enthält fein verteilt die Gummimehlpartikel, welche im Kautschuk fest gebunden sind.

2. 25kg einertoluenischenPolybutadienlösung mit Jonol stabilisiert, werden mit 655 g Gummimehl, im Teilchengrößenbereich von 0,4-0,6mm, versetzt. Auf Grund der zunehmenden Viskosität der Polymerlösung werden noch 5I Toluen nachdosiert. Anschließend wird 12 Stunden gerührt. Über Dampf wird die Polymer-Gummimehl-Lösung gestrippt und das Toluen zusammen mit Wasser ausgetrieben. Die Kautschukkrümel werden 24 Stunden bei 60⁰C im Trockenschrank getrocknet. Der getrocknete Kautschuk enthält das Gummimehl fein verteilt und so gebunden, daß es bei mechanischer Beanspruchung im Kautschuk verbleibt.

3. 8,64 kg eines Butadien-Styren-Latex werden auf 6O⁰C vorgewärmt. Eine Menge von 300g Gummimehl wird in 738g dunkles aromatisches Öl mit einem mittleren Aromatengehalt eingerührt und ebenfalls auf 60°C erhitzt. Der vorgewärmte Latex wird mit 21 NaCI-SoIe angecremt. Das Fällbad, bestehend aus 1001 Kondenswasser, 81 NaCI-SoIe und 30ml Schwefelsäure, hat einen pH-Wert von 3. Das vorgewärmte Öl-Gummi-Gemisch einschließlich Stabilisator (p-Phenylendiamin) wird in den angecremten Latex eingerührt und danach ins Fällbad gegeben. Nach einer Vz Stunde wird das Serum abgelassen und der Kautschuk noch 5mal 10 min gewaschen. Die entstandenen Kautschukkrümel werden bei 60"C 24 Stunden im Trockenschrank getrocknet. Eine einheitliche Verteilung des Gummimehls im Kautschuk ist zu erkennen.

4. 4,8 kg eines Butadien-Styren-Latex werden auf 60⁰C vorgewärmt. In 6I Wasser werden 6g Fettsäure geschmolzen und mit Natronlauge verseift. Anschließend werden 1500g Gummimehl der Größenordnung 0,4-0,6mm, 410 g dunkles aromatisches Öl mit einem mittleren Aromatengehalt und dem Stabilisator (p-Phenylendiamin) unter ständigem Rühren suspendiert, bis das Gummimehl nicht mehr aufschwimmt. Der vorgewärmte Latex wird mit 11 NaCI-SoIe angecremt. Danach wird die Gummimehlsuspension eingerührt. Anschließend wird der Latex ins Fällbad, bestehend aus 1001 Kondenswasser, 91 NaCI-SoIe und 30 ml Schwefelsäure, gegeben und eine V2 Stunde gerührt. Dann wird das Serum abgelassen und noch 5mal mit Kondenswasser gewaschen. Die Kautschukkrümel werden bei 6O⁰C im Trockenschrank getrocknet. Das Gummimehl liegt fein verteilt im Kautschuk vor.

Claims

1. Verfahren zur Verwertung von durch Zerkleinern bzw. Mahlen von Reifen, Altgummi und dgl. erhaltenes Gummimehl bei der Herstellung eines Rohstoffs für Synthesekautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummimehl in Polymerlatices bzw. -lösungen in Mengen von 0,2 bis 90%, bezogen auf das Polymere, in den Polymerlatex bzw. in die Lösung innig vermischt und der Latex bzw. die Lösung in an sich bekannter Weise aufgearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummimehl vordem Einbringen in den Latex bzw. die Lösung mit Dispergatoren und/oder Emulgatoren in Wasser dispergiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummimehl vor dem Einbringen in den Latex bzw. die Lösung mit Öl bzw. Weichmacher, in Mengen von 0,1 bis 200%, bezogen auf Gummimehl, versetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung des Gummimehls gemeinsam mit dem Alterungsschutzmittel erfolgt.