DE320016C

DE320016C - Process for the regeneration of vulcanized rubber waste

Info

Publication number: DE320016C
Application number: DE1913320016D
Authority: DE
Original assignee: XYLOS RUBBER Co Ltd
Current assignee: XYLOS RUBBER Co Ltd
Priority date: 1912-12-20
Filing date: 1913-12-12
Publication date: 1920-04-03
Also published as: FR466243A; GB191328167A

Description

Verfahren zum Regenerieren von vulkanisiertem Kautschukabfall. Die Erfindung bezieht sich auf die Regenerierung von vulkanisiertem Abfall- oder Altkautschuk. Es kommt dabei in erster Linie darauf an, den Kautschuk aus derartigem Abfallmaterial in solcher Weise zu erhalten, daß er in weitgehendem Maße die ursprüngliche Beschaffenheit des urvulkanisierten Kautschuks wiedererlangt. Gleichzeitig wird durch das Verfahren im allgemeinen die Entfernung anderer Bestandteile, wie Fasermaterial, aus dem Abfallkautschuk bewirkt.Process for regenerating vulcanized rubber waste. the Invention relates to the regeneration of vulcanized waste or waste rubber. It is primarily a matter of removing the rubber from such waste material in such a way that it largely retains its original condition of the vulcanized rubber. Simultaneously through the procedure generally the removal of other constituents, such as fiber material, from the waste rubber causes.

Ein -großes _ technisches Anwendungsgebiet für das vorliegende Verfahren liegt in der Regenerierung von Abfallkautschuk, welcher einen gewissen Prozentsatz an Textilstoffen, Schwefel und Füllmaterialien o. dgl enthält, wie z. B. abgenutzte . Radreifen. Der Schwefel kommt im vulkanisierten Kautschuk sowohl im freien, wie im gebundenen Zustand vor. Durch die gebräuchliche Behandlungsweise des Abfallkautschuks, die zwar geeignet ist für _ die Entfernung der Textilstoffe, wird nur ein Teil des freien Schwefels entfernt, nicht aber irgendein Anteil des gebundenen Schwefels. In Wirklichkeit wird sogar der Gehalt an gebundenem Schwefel dabei gesteigert, weil bei der gewöhnlich für die Regenerierung angewandtenTemperaiur ein Teil oder unter Umständen sogar der ganze ungebundene Schwefel mit dem Kautschuk in Verbindung treten kann.A large technical field of application for the present process lies in the regeneration of waste rubber, which a certain percentage of textiles, sulfur and filler materials o. The like, such. B. worn . Wheel tires. The sulfur occurs in vulcanized rubber both in the open as well as in the bound state. Due to the common way of treating waste rubber, which is suitable for the removal of the textile materials, only part of the removes free sulfur, but not any portion of the bound sulfur. In reality, the bound sulfur content is even increased because a part or less at the temperature usually used for regeneration Under certain circumstances, even all of the unbound sulfur will come into contact with the rubber can.

Der sogenannte regenerierte Kautschuk des Handels besteht aus einer Masse von mehr oder weniger fein verteilten Teilchen vulkanisierten Kautschuks, die infolge der erweichenden Wirkung der Hitze oder infolge der Gegenwart von 151m oder sonstigen Bestandteilen plastische Eigenschaften erhalten haben.The so-called regenerated rubber of the trade consists of one Mass of more or less finely divided particles of vulcanized rubber, those as a result of the emollient effect of the heat or as a result of the presence of 151m or other components have received plastic properties.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, den Kautschukabfall mit Kautschuklösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffe, Terpentinöl o. dgl. und wäßriger Seifenlösung in Gegenwart solcher Stoffe unter Druck zu erhitzen, die sich chemisch mit dem Schwefel zu vereinigen vermögen, wie srhwefligsaures Alkali. Dabei soll dann das Lösungsmittel den Kautschuk zum Aufquellen bringen, so daß die Seifenlösung ihn inniger zu durchdringen vermag. Die nach diesem Verfahren gewonnenen Produkte bilden jedoch eine klebrige zähe Masse,' die praktisch kaum bzw. nur zu untergeordnetem Zwecke Verwendung finden könnte und sich auch in den gebräuchlichen Kautschuklösungsmitteln nicht löst. Beim vorliegenden Verfahren hingegen, wo die allein in Betracht kommenden Aminoverbindungen nicht als Quelhmgsmittel, sondern als Katalysatoren dienen, welche die Übertragung des Schwefels aus dem Kautschuk auf das Alkali o. dgl. erleichtern, erhält man, wenn unter im übrigen gleichen Bedingungen unter Druck erhitzt wird., ein gut brauchbares Kautschukmaterial mit allen Eigenschaften des neuen Kautschuks, insbesondere bezüglich der Elastizität, mangelnden Klebrigkeit u. dgl., das sich auch wie frischer Kautschuk in Benzol ti. dgl, glatt löst.It has also already been proposed to remove the rubber waste with rubber solvents, such as hydrocarbons, turpentine oil o. The like. And aqueous soap solution in the presence to heat such substances under pressure, which chemically combine with the sulfur like sulphurous alkali. The solvent should then be the rubber make it swell so that the soap solution can penetrate it more intimately. The products obtained by this process, however, form a sticky, viscous mass, ' which could hardly be used in practice or only for subordinate purposes and does not dissolve in common rubber solvents either. With the present Process, however, where the amino compounds are not considered alone as a swelling agent, but as a catalyst, which the transfer of the Sulfur from the rubber to the alkali or the like. Ease, is obtained when is heated under pressure under otherwise the same conditions., a useful one Rubber material with all the properties of the new rubber, especially with regard to the elasticity, lack of tack and the like also like fresh rubber in benzene ti. like, smoothly solves.

Zum Unterschied von den allgemein gebräuchlichen Verfahren bezweckt das vorliegende die Entfernung nicht nur des freien, sondern auch eines erheblichen Anteils des gebundenen Schwefels aus dem Kautschuk, so daß ein Produkt erhalten wird, welches im wesentlichen die Beschaffenheit des Kautschuks oder der Kautschukverbindung vor der Vulkanisation besitzt.In contrast to the commonly used procedures, it is intended the present the distance not only of the free, but also of a considerable one Proportion of the bound sulfur from the rubber, so that a product is obtained which essentially defines the nature of the rubber or the rubber compound before vulcanization.

Der Unterschied zwischen dem -Ergebnis des vorliegenden Verfahrens und den bisher erhaltenen Produkten läßt sich durch einen einfachen Versuch zeigen. Wenn beispielsweise irgend eines der unter dein Namen regenerierter Kautschuk bekannten Handelsprodukte, die nach den gebräuchlichen Verfahren gewonnen worden s;nd, mit einem Kautschuklösungsmittel behandelt wird, ohne daß Hitze oder Druck dabei angewandt werden, so schwillt es infolge der Absorption des Lösungsmittels um das Mehrfache seines ursprünglichen Volumens an, verliert seinen inneren Zusammenhang und wird eine leicht zereibliche öder zerbröckelnde Masse. .Im. Gegensatz hierzu bildet der regenerierte Kautschuk, welcher nach dem vorliegenden Verfahren gewonnen ist, bei gleichartiger Behandlung mit einem Kautschuklösungsmittel eine wahre und vollständige Lösung, die von einer aus einem ähnlichen unvulkanisierten Kautschuk erhaltenen Lösung nicht unterschieden werden kann.The difference between the results of the present procedure and the products obtained so far can be shown by a simple experiment. For example, if any of those known under your name, regenerated rubber Commercial products that have been obtained using the customary methods treated with a rubber solvent without the application of heat or pressure it swells several times as a result of the absorption of the solvent of its original volume, loses its inner coherence and becomes an easily friable or crumbling mass. .In the. The opposite is formed by the regenerated rubber obtained by the present process a similar treatment with a rubber solvent is a true and complete one Solution obtained from one obtained from a similar unvulcanized rubber Solution cannot be distinguished.

Bei Ausführung des neuen Verfahrens findet gleichzeitig ein Katalysator, vorzugsweise eine Anzahl der karbozyklischen Amidoverbindungen, wie Anilin, Toluidin oder Xylidin, und eine Substanz Anwendung, die imstande ist, den Schwefel zu absorbieren oder sich mit ihm zu vereinigen, wie z. B. die Hydrate der Alkalimetalle.When the new process is carried out, a catalyst is found at the same time, preferably a number of the carbocyclic amido compounds such as aniline, toluidine or xylidine, and a substance application capable of absorbing the sulfur or to unite with him, such as B. the hydrates of the alkali metals.

Der Ausdruck Katalysator wird hier in seiner ursprünglichen Bedeutung gebraucht, d. h. ztu Bezeichnung einer Hilfssubstanz, deren Gegenwart den Eintritt der Reaktion ermöglicht, die jedoch selbst am Ende der Reaktion unverändert ist. Die Menge der anzuwendenden katalytischen Substanz wechselt nach der Natur der Abfälle. Die vom Erfinder mit Erfolg angewandten' Mengenverhältnisse betragen 2 bis 5 Gewichtsprozent Anilin. Die lbZenge der anzuwendenden Substanz, welche imstande ist, den Schwefel aufzunehmen oder sich mit ihin zu verbinden, wird in erster Linie durch die Menge des in dem angewandten Abfall enthaltenen Schwefels bestimmt und ist auch abhängig davon, ob sie gleichzeitig dazu dienen scll, Fasermaterial oder sonstige Bestandteile aus dem Kauts:-huk zu entfernen. Die zu regenerierende Masse wird zunächst gemahlen oder in anderer Weise in möglichst fein verteilten Zustand gebracht und alsdann zusammen mit dem Katalysator und der schwefelaufnehmenden Substanz sowie der Wassermenge, welche erforderlich ist, um die gleichmäßige Verteilung der verschiedenen Stoffe durch die ganze Masse hindurch zu sichern, in ein Druckgefäß gebracht und darin auf ungefähr i75° C erhitzt, Diese Temperatur wird während eines Zeitraums von etwa 8 Stunden aufrechterhalten oder auch während einer kürzeren oder längeren Zeit, je nach der Natur des zu verarbeitenden Materials, dem Charakter und der Menge des Katalysators, der Temperatur, dem Druck und der physikalischen Beschaffenheit des Endprodukts, welches man zu erhalten wünscht. Am Ende der Behandlung wird das Druckgefäß entleert und der Kautschuk mit Wasser gewaschen, bis er frei ist von den löslichen Substanzen. Er kann dann getrocknet und in irgendeiner bekannten Weise in Blattform gebracht werden.The term catalyst is used here in its original meaning used, d. H. ztu designation of an auxiliary substance, the presence of which occurs allows the reaction, which, however, is unchanged even at the end of the reaction. The amount of the catalytic substance to be used varies according to the nature of the waste. The proportions used with success by the inventor are 2 to 5 percent by weight Aniline. The amount of substance to be used which is capable of sulfur to take in or to associate with it is primarily through the crowd the sulfur contained in the applied waste is determined and also dependent whether they are used at the same time, fiber material or other components to remove from the chew: -huk. The mass to be regenerated is first ground or in some other way brought into as finely divided a state as possible and then together with the catalyst and the sulfur-absorbing substance as well as the amount of water, which is required to ensure the even distribution of the various substances to secure through the whole mass, placed in a pressure vessel and in it heated to about i75 ° C. This temperature is maintained for a period of about Maintained for 8 hours or for a shorter or longer period of time, depending on the nature of the material to be processed, the character and the amount of Catalyst, the temperature, the pressure and the physical nature of the End product which one wishes to obtain. At the end of the treatment, the pressure vessel becomes emptied and the rubber washed with water until it is free of the soluble Substances. It can then be dried and sheeted in any known manner to be brought.

Bei Ausführung des Verfahrens können beispielsweise folgende Mengenverhältnisse der verschiedenen Materialien benutzt werden: Gemahlener Abfall von Kautschuk- laufmänteln . . . . . . . . . . . . 5009 Ätznatron . . . . . . . . . . . . . . . 50 g Anilin. . . . . . ..... . ....... 25 g Wasser . . . . . . . . . . . . . . . : . . i5oo g. Dieses Gemisch wird etwa 6 Stunden lang im geschlossenen Gefäß auf 175' C. erhitzt und alsdann in der oben beschriebenen Weise weiterbehandelt.When carrying out the process, the following proportions of the various materials can be used, for example: Ground rubber waste running coats. . . . . . . . . . . . 5009 Caustic soda. . . . . . . . . . . . . . . 50 g Aniline. . . . . . ...... ....... 25 g Water . . . . . . . . . . . . . . . :. . i5oo g. This mixture is heated to 175 ° C. in a closed vessel for about 6 hours and then treated further in the manner described above.

Wird vulkanisierter Kautschuk der Behandlung nach vorliegendem Verfahren unterworfen, so ist das erhaltene Produkt befähigt, in eine plastische Masse zurückverwandelt zu werden, die zu Blättern verarbeitet und in andere Formen gebracht werden kann und die beim Erhitzen mit Schwefel und anderen Bestandteilen vulkanisiert und behandelt werden kann wie neuer Kautschuk. Das so erhaltene Produkt gibt auch mit Kautschuklösungsmitteln wahre Lösungen, ganz wie diejenigen, die aus Rohkautschuk erhalten werden: Zwar ist es schon früher vorgeschlagen worden, Substanzen der Amidogruppe, insbesondere Anilin, Toluidin oder Xyhdin für die Regenerierung vulkanisierten Kautschuks zu benutzen, jedoch in einer ganz verschiedenen Weise und in einer ganz abweichenden Absicht. Beispielsweise hat man vorgeschlagen, eine Aminoverbindung als Lösungsmittel für vulkanisierten Kautschuk zu benutzen. Bei derartigen Verfahren wird eine große Menge der Aminoverbindung, das Vielfache des Gewichts des angewandten Abfallmaterials benutzt, und die Mischung wird erhitzt, bis der Kautschuk in solchem Maße depolymerisiert ist, daß die Depolymerisationsprodukte sich in der Aminoverbindung auflösen; aber diese Depolymerisationsprodukte sind kein Kautschuk mehr. Die Masse wird dann.mit einer Substanz wie einem Alkohol oder einer Säure behandelt, die imstande ist, den sogenannten Kautschuk aus der Lösung auszufällen. Dieses Verfahren strebt nicht die Entfernung des Schwefels an, vermehrt vielmehr noch die Menge des gebundenen Schwefels, wie, oben erläutert, und der dabei gewonnene sogenannte regenerierte Kautschuk ähnelt demjenigen, welcher dadurch gewonnen wird, daß man vulkanisierten Kautschuk der Einwirkung hoher Temperaturen und derjenigen anderer Lösungsmittel bei hohen Temperaturen unterwirft.Vulcanized rubber is treated by this method subjected, the product obtained is capable of being converted back into a plastic mass that can be made into leaves and shaped into other shapes and vulcanized and treated with sulfur and other ingredients when heated can become like new rubber. The product thus obtained gives also rubber solvents true solutions, just like those obtained from raw rubber: Yes it has been proposed earlier, substances of the amido group, in particular Aniline, toluidine or xyhdin for the regeneration of vulcanized rubber use, but in a completely different way and in a completely different way Intention. For example, it has been proposed to use an amino compound as a solvent to be used for vulcanized rubber. In such a process, a large Amount of the amino compound, a multiple of the weight of the waste material used used, and the mixture is heated until the rubber is in such The extent to which it is depolymerized is that the depolymerization products are in the amino compound dissolve; but these depolymerization products are no longer rubber. The crowd is then treated with a substance such as an alcohol or an acid capable of is to precipitate the so-called rubber from the solution. This procedure aims not the removal of the sulfur, but rather it increases the amount of the bound Sulfur, as explained above, and the so-called regenerated obtained in this way Rubber is similar to that obtained by vulcanizing Rubber exposed to high temperatures and that of other solvents subject to high temperatures.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, vulkanisierten Kautschuk mit großen Mengen einer Aminoverbindung zu erhitzen, z. B. mit zo bis 2o Prozent, um ein Produkt zu erhalten, das als Ersatz für den Rohkautschuk benutzt werden soll. Dieses Produkt enthält noch allen -Schwefel, welcher ursprünglich sowohl im freien, als auch im gebundenen Zustande in dem angewandten vulkanisierten Kautschuk vorhanden war.It has also been suggested to use vulcanized rubber to heat large amounts of an amino compound, e.g. B. with zo to 2o percent to to obtain a product to be used as a substitute for the raw rubber. This product still contains all -sulfur that was originally used both in the open, as well as in the bound state in the vulcanized rubber used was.

Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von den oben angegebenen und allen anderen bekannten durch die wichtige Tatsache, daß hier die Aminoverbindung in kleineren Mengen und in Kombination mit einer Substanz Anwendung findet, welche im= Stande ist, sich mit Schwefel zu vereinigen, wodurch ein Produkt erhalten wird, welches im . wesentlichen der unvulkanisierten Masse gleicht, aus welcher der vulkanisierte Kautschuk hergestellt worden war.The present procedure differs from those given above and everyone else known by the important fact that here the amino compound is used in smaller quantities and in combination with a substance which is able to combine with sulfur to give a product which in. essentially resembles the unvulcanized mass from which the vulcanized Rubber had been made.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the regeneration of vulcanized rubber waste, consisting in the fact that the waste with the aqueous solution.: ung a sulfur-absorbing Body in the presence of an amount not exceeding 5 percent of the waste aromatic amino compound heated under pressure.