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Verfahren zum Regenerieren von vulkanisiertem Kautschuk Es sind schon
verschiedene Verfahren zur Nutzbarmachung von gebrauchtem vulkanisiertem Kautschukwie
altenLuftreifendecken und -schläuchen, technischen Kautschukartikeln u..dgl., vorgeschlagen
worden. Eines dieser bekannten Verfahren besteht darin, daß man den zu regenerierenden
vulkanisierten Kautschuk auf kalten Mahlwalzen fein zerkleinert und darauf mit dem
zur Herstellung der neuen Kautschukartikel benötigten Rohkautschuk vermischt und
das Gemisch verarbeitet. Die Zerkleinerung von vulkanisiertem Kautschuk ist jedoch
kostspielig, weil dazu viel Kraft erforderlich ist und die Kapazität der üblichen
Mahlwalzen ziemlich gering ist. Bei den augenblicklichen niedrigen Kautschukpreisen
beträgt der Preis für das gemahlene Produkt daher auch mehr als der für Rohkautschuk,
so daß die Wiederbenutzung von fein zerkleinertem vulkanisiertem Kautschuk keine
Vorteile bietet. Außerdem besteht der Nachteil, daß die zerkleinerten Abfälle sich
auf den Walzen nicht homogen mit dem Rohkautschuk vermischen lassen. Jedes Teilchen
der Abfälle bleibt im Gemisch unverändert, während der Rohkautschuk plastisch wird
und sozusagen -ein Bindemittel bildet, das die Teilchen des zerkleinerten vulkanisierten
Kautschuks bindet. Wenn man einen in dieser Weise unter Verwendung von Altkautschuk
hergestellten Gegenstand, z. B. eine Fahrradluftreifendecke, nach der Vulkanisierung
durchschneidet, so sind auf der Schnittfläche die Teilchen der fein zerkleinerten
Kautschukabfälle so zu sehen, so daß sogar der Laie sofort erkennt, daß Abfälle
verarbeitet worden sind. Außerdem werden durch die verringerte Homogenität der Mischung
auch die mechanischen Eigenschaften der aus diesen Gemischen hergestellten Kautschukgegenstände
beeinträchtigt.
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Man hat weiter vorgeschlagen, fein zerkleinerten vulkanisierten Kautschuk,
gegebenenfalls zusammen mit Weichmachungsmitteln, wie Mineralölen oder fetten Ölen,
auf der Walze zu behandeln; durch 'den Druck und die Reibung während der Behandlung
wird Wärme entwickelt, wodurch die Masse mehr oder weniger plastisch wird. Auch
hat man schon vorgeschlagen, die zerkleinerten Kautschukabfälle mit Rohkautschuk
auf erhitzten Walzen zu vermischen. Die Dauer der Behandlung ist jedoch bei diesen
Verfahren so lang und im Zusammenhang damit sind der Kraftverbrauch und die weiteren
Kosten so hoch, daß man aus wirtschaftlichen Gründen im. allgemeinen das Alkaliverfahren
zum Regenerieren von vulkanisiertem Kautschuk vorzieht.
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Nach diesem gebräuchlichsten Regenerierungsverfahren werden die vulkanisierten
Kautschukabfälle in Autoklaven bei einem direkten Dampfdruck von etwa 1a Atm. mit
5 bis 8 kg Soda auf zoo kg Ausgangsmaterial 6 bis 7 Stunden lang erhitzt. Die in
dieser Weise behandelte Masse wird darauf gewaschen, getrocknet und gewalzt.
Nach
diesem Verfahren wird zwar eine homogene plastische Masse erhalten; die Kosten der
Regeneration sind aber sehr hoch. Auch für dieses Regenerierungsverfahren muß der
Kautschukabfall fein zerkleinert werden, während noch die erheblichen Kosten für
die eigentliche Regenerierung hinzukommen, wofür kostspielige Vorrichtungen erforderlich
sind. Ein gutes Alkaliregenerat kostet daher jetzt auch erheblich mehr, als der
gewöhnliche Rohkautschuk, so daß diese Verarbeitung vulkanisierter Kautschukabfälle
sich nicht lohnt.
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Die Erfindung betrifft ein sehr einfaches Regenerierungsverfahren
für vulkanisierten Kautschuk, bei dem weder die Anwendung eines hohen Druckes oder
einer starken Reibung noch die Benutzung von Chemikalien erforderlich ist, während
die Dauer der Behandlung nur einen Bruchteil der für die üblichen Regenerierüngsverfahren
erforderlichen Zeit beträgt. Das neue Verfahren besteht darin, daß inan den vulkanisierten
Kautschuk derart erhitzt, daß gerade eine trockene Destillation beginnt, wobei sich
flüchtige Stoffe entwickeln; die die Plastizität des Kautschuks herbeiführen. Dadurch
gehen die Abfälle in sehr kurzer Zeit in eine plastische Masse über, die für die
weitere Verarbeitung besondere Vorteile aufweist.
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Wenn man vulkanisierten Kautschuk, z. B. Autoreifenlaufflächen, in
einem s;egebenenfalls geschlossenen Kessel mit Rührwerk oder einer anderen dazu
geeigneten Vorrichtung auf z. B. 1oo° erwärmt, so findet eine Plastizierung nicht
statt; die Masse bleibt nahezu unverändert, sogar auch dann, wenn man diese Temperatur
etwa 12 Stunden lang aufrechterhält.
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Wird dagegen die Temperatur derart gesteigert, daß eine trockene Destillation
beginnt, was man dadurch erreichen kann, daß die Masse durch und durch bis auf z.
B. 1300 erhitzt wird, so ändern sich die Eigenschaften des Produktes erheblich.
Es entwickeln sich Dampfwolken und die Masse geht bereits in 5 bis 1o Min. in eine
plastische Masse über, die auf der Walze leicht zu einem homogenen glatten Fell
verarbeitet: werden kann und nicht an der Wälze klebt.
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Diese plastische Masse läßt sich ohne Zusatz von Rohkautschuk zu allen
Kautschukfabrikaten verarbeiten. Zu der Vulkanisation, die normal verläuft, braucht
man auf Zoo kg der erhaltenen plastischen Masse nur 2 °/o Schwefel und o,5 % eines
Vulkanisationsbeschleunigers, z. B. Diphenylguanidin; die anderen bei der Herstellung
von Kautschukgegenständen üblichen Stoffe, wie Zinkoxyd, Stearinsäure usw. sind
schon im Ausgangsprodukt enthalten und bleiben wirksam. Die aus dem in der oben
beschriebenen Weise erhaltenen Regenerat hergestellten Kautschukgegenstände haben
ungefähr dieselbe Farbe und dieselben chemischen und mechanischen Eigenschaften
wie das vulkanisierte Ausgangsmaterial, aus dem die plastische Masse hergestellt
wurde. Auffallend ist die große Elastizität und Haltbarkeit der daraus hergestellten
Gegenstände.
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Wenn man die Erhitzung des Ausgangsmateriales einige Minuten länger
fortsetzt, entsteht eine etwas stärker klebrige Masse, die auf der Walze eine größere
Menge Füllstoffe aufnehmen kann, als es sonst bei Kautschuk möglich ist. Die Temperatur,
auf die die Masse zur Erzielung des beabsichtigten Erfolges erhitzt werden muß,
ist von der Zusammensetzung des Produktes und von dem Gehalt an plastifizierenden
Mitteln, wie Faktis, Fetten und ölen, abhängig.
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Das nach der Erfindung erhaltene Produkt kann auch leicht und homogen
auf Walzen mit Rohkautschuk vermischt werden; die in dieser Weise erhaltenen Fabrikate
sind völlig homogen und enthalten keine Stücke.
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Bis jetzt hat man in den Kautschukfabriken die oben beschriebene plastische
Masse nie erhalten, weil man im allgemeinen sorgfältigst dafür sorgt, daß die Walzen
zum Zerkleinern vulkanisierter Abfälle oder zur Herstellung von Gemischen genügend
abgekühlt werden. Sogar dann, wenn eine Walze nach einer Betriebszeit von einigen
Stunden mal heiß wird, steigt die Temperatur -des Gemisches doch nicht über z. B.
85°. Diese Temperatur ist jedoch viel zu niedrig zum Erreichen der nach der Erfindung
beabsichtigten Plastizierung.
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Ersetzt man jedoch die innere Kühlvorrichtung der Walze durch eine
Erhitzungsvorrichtung, wobei die Walze durch übererhitzten Dampf oder Gas oder auf
elektrischem Wege derartig erhitzt wird, daß das auf den Walzen behandelte Material
regelmäßig eine Temperatur von etwa 1300 hat; so kann man die Vorrichtung vorteilhaft
zu der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung gebrauchen. Bei der Zufuhr des
ungemahlenen vulkanisierten Kautschuks wird derselbe sofort von den erwärmten Walzen
gegriffen, so daß die Masse sehr bald auch innen auf die verlangte Temperatur gebracht
wird, wodurch nach kürzerer Zeit die gewünschte Änderung auftritt und ein glattes
homogenes plastisches Fell gebildet wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung hat die nachfolgenden- Vorteile gegenüber
bekannten Regenerierungsverfahren: a) Der vulkanisierte Kautschuk braucht nicht
zuvor gemahlen zu werden, wodurch die hohen Mahlkosten fortfallen.
b)
Der vulkanisierte Kautschulz ist schon nach 15 Minuten genügend plastisch, so daß
ohne Schwierigkeiten große Mengen verarbeitet werden können.
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c) Das Verfahren kann durch eine ziemlicheinfache Abänderung an bestehenden
Walzen in jeder Kautschukfabrik eingeführt werden, so daß jede Fabrik ihr eigenes
Regenerat, ausgehend von bekannten Grundstoffen, in stets gleichmäßiger Qualität-zu
einem sehr niedrigen Preis herstellen kann.
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d) Der sonst bei der Verarbeitung zerkleinerter Kautschukabfälle in
Gemischen auftretende Nachteil, daß die Fertigfabrikate Stücke enthalten und deshalb
nicht völlig homogen sind, wird vermieden.
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Unter Kautschuk fallen gemäß der Erfindung auch andere ähnliche Stoffe,
wie Guttapercha, Balata, synthetischer Kautschuk u. dgl.
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Falls erwünscht, kann man das neue Verfahren in Kombination mit anderen
Regenerationsverfahren anwenden, obgleich dies im allgemeinen keine Vorteile bieten
wird. So kann man z. B. auch dem zu plastizierenden bzw. dem plastizierten Produkt
Weichmachungsmittel zusetzen. .