DE566709C

DE566709C - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Russ

Info

Publication number: DE566709C
Application number: DEI36344D
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Grosskinsky
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-12-04
Filing date: 1928-12-04
Publication date: 1932-12-20

Description

Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Ruß Es wurde gefunden, daß man die Eigenschaften des durch katalytische Zersetzung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen, insbesondere gemäß den Patenten 552 623 und 565 556, erhaltenen Rußes wesentlich verbessern kann, wenn man ihn in Gegenwart von Gasen, die mit dem Ruß unter Bildung gasförmiger Stoffe in Reaktion zu treten vermögen, z. B. mit Wasserdampf, Kohlensäure, Luft, Sauerstoff, Chlor, Stickoxyden usw., gegebenenfalls in Mischung mit anderen Gasen, wie Kohlenoxyd, Wasserstoff, Stickstoff, Methan, Äthan usw., bei beliebigem Druck und erhöhter Temperatur derart behandelt, daß ein Teil des Rußes in gasförmige Produkte übergeführt wird.. Man arbeitet etwa in der Weise, daß der zu behandelnde Ruß mit dem mit ihm in Reaktion tretenden Gas während einiger Zeit erhitzt wird. Die Temperatur und Erhitzungszeit hängt von dem jeweils angewandten Gase ab. So kann man z. B. bei Verwendung von Wasserdampf bei 6oo° C arbeiten und r bis 2 Stunden lang und mehr erhitzen, je nach der gewünschten Qualität. Es ist durch Arbeiten außerhalb der Explosionsgrenzen dafür zu sorgen, daß die Bildung explosiver Mischungen vermieden wird. Durch den Angriff der Gase wird der verbleibende Teil des Ausgangsmaterials in seiner Struktur so verändert, daß er für viele Zwecke, z. B. für die Verwendung zur Herstellung von Kautschukmischungen, wesentlich besser geeignet wird. Man kann die Behandlung sowohl bei erhöhtem oder normalem als auch bei vermindertem Druck ausführen.
Das Verfahren kann entweder in ununterbrochenem Betriebe oder periodisch durchgeführt werden. Besonders einfach gestaltet sich das Verfahren, wenn z. B. der Ruß im Hinblick auf seine Verwendung windgesichtet werden muß. In diesem Falle verbindet man die Sichtung mit der oben beschriebenen Behandlung, indem man als Sichtungsmittel das für die letzterwähnte Behandlung erforderliche Gas benutzt.
Man hat zwar schon vorgeschlagen, Holz, Torf, Braunkohle, Lignit, Holzkohle, Torfkohle oder ähnliche poröse Stoffe zwecks Herstellung aktiver Kohle mit Wasserdampf in der Wärme zu behandeln, indessen handelt es sich dort darum, die adsorbierenden Eigenschaften durch eine Veredelung der inneren Oberfläche der Ausgangsstoffe zu verbessern. Da bei der technischen Verwendung von Ruß, insbesondere als Füllstoff in der Kautschukindustrie und als Farbstoff, die innere aktive Oberfläche keine Rolle spielen dürfte, sondern mehr die Teilchengröße des Rußes und seine Aufteilungsfähigkeit in anderen Medien maßgebend für seine Eignung sind, so ließ das bekannte Verfahren keine Rückschlüsse auf das vorliegende Verfahren und dessen Wirkung zu. Das gleiche gilt für ein anderes bekanntes Verfahren, nach dem durch thermische Zersetzung ohne unvollständige Verbrennung aus Kohlenstoffverbindungen erhaltener Kohlenstoff in der Hitze der Einwirkung von Luft oder Wasserdampf unterworfen wird, um ihn von Kohlenwasserstoffen, Ölen, teerartigen Bestandteilen und anderen Fremdstoffen, die zwischen oder auf den einzelnen Kohleteilchen vorhanden sind, zu befreien. Von derartigen Verunreinigungen ist der durch katalytische Zersetzung kohlenstoffhaltiger Verbindungen, insbesondere gasförmiger ungesättigter Kohlenwasserstoffe, erhaltene Ruß frei. Es war daher zunächst nicht anzunehmen, daß eine Behandlung dieses Rußes mit Gasen, die mit dem Ruß unter Bildung gasförmiger Stoffe in Reaktion zu treten vermögen, eine Verbesserung seiner Eigenschaften bewirken würde, da ja die Fremdstoffe, welche die Eigenschaften der gemäß dem bekannten Vorschlag zu verarbeitenden Ruße beeinträchtigen, in diesem Falle überhaupt nicht ihren schädlichen Einfluß ausüben können. Beispiel i Ein gemäß Patent 565 556 durch Spaltung mit einem Kobaltkatalysator bei 4oo° C erhaltener windgesichteter Ruß wird mit Wasserdampf bei 6oo bis 700° C in Gegenwart geringer Mengen Luft behandelt. Nach etwa i Stunde unterbricht man die Wasserdampfzufuhr und läßt erkalten. Man erhält einen Ruß, der wesentlich bessere Eigenschaften, z. B. hinsichtlich der Farbtiefe, Verwendung in Kautschukmischungen usw., aufweist als ein unbehandeltes Material. Beispiele Man füllt einen Ruß, der in Gegenwart eines Nickelkatalysators bei 40ö° C im elektrischen Feld erhalten wurde, in ein hitzebeständiges Rohr und erhitzt unter Durchleiten eines Stickstoffstromes auf 700° C. Man leitet dann über den Ruß so lange Wasserdampf in Mischung mit Kohlendioxyd, bis etwa 1o °/o des Rußes in Kohlenoxyde verwandelt sind. Der tiefschwarze Ruß hat durch diese Behandlung wesentlich an Farbtiefe gewonnen. Beispiel 3 Man behandelt einen durch katalytische Zersetzung von Äthylen erhaltenen Ruß bei 350'C 2 Stunden lang mit stickstoffdioxydhaltigen Gasen und verdrängt darauf das Stickstoffdioxyd durch Stickstoff. Der so behandelte Ruß bewirkt als Füllstoff für Vulkanisate aus Polymerisationsprodukten von Butadienkohlenwasserstoffen eine höhereDehnungsfähigkeit des Vulkanisates als ein nicht behandelter, in der gleichen Weise hergestellter Ruß.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verbesserung von Ruß durch Einwirkung von Gasen oder Gasgemischen bei erhöhter Temperatur auf Ruß, die mit diesem unter Bildung gasförmiger Stoffe in-Reaktion zu treten vermögen, dadurch gekennzeichnet, daß solcher Ruß verwendet wird, der durch katalytische Zersetzung kohlenstoffhaltiger Verbindungen, insbesondere gemäß den Patenten 552 623 und 565 556, hergestellt ist.