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Verfahren zum Verdicken von Kautschukmilch ohne Koagulierung Die Erfindung.
bezieht sich auf ein Verfahren zum Verdicken von Kautschukmilch ohne Koagulierung.
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Bei der Herstellung von Kautschukgegenständen durch Tauchen und .
Aufstreichen ist es erwünscht, KautschukmÜcb. von verschiedener Viscosität zu herhalten.
Durch Tauchen werden Handschuhe, Füllfederhalterbeutel, Schläuche, Gewebe, Papier,
kautschuküberzogene Gegenstände u. dgl. hergestellt. Durch Aufstreichen werden Hinterlegungen
durch Polgewebe, klebende Überzüge, einfache und doppelte Gewebieübierzüge u. dgl.
hergestellt. Luftschläuche, mit einem inneren Kautschuküberzug versehene Feuer-
und Fabrikschläuche, Handschuhe, Fingerlinge usw. werden durch FiltrIer-und Ablagerungsverfahren
hergestellt. Bei allen diesen Herstellungsweissen ist .die Wirksamkeit des Arbeitsvorganges
in großem Maße von,der Dickflüssigkeit der verwendeten Kautschukmilch sowie von
der Art der darin enthaltenen Füllstoffe abhängig. Bisher hat man verschiedene Verfahren
zum Verdicken von natürlichen Kautschuktnilchmässen im Unterschied von künstlich
hergestellte Kautschukdispersionen mit einem beschränkten Erfolg durchgeführt. Bei
diesen früheren Arten der Verdickung von Kautschukmilch hat man die folgenden Stoffe
zwecks Vermehrung der Viscosität zugesetzt: Leim, Gelatine, Gummiarten, Stärke,
Dextrine, alginsaure Salzie, Caseinate, Kieselsäuregel, Seifen, Alkalisulfate und
verschiedene Metallverbindungen einschließlich Bleiglätte, Bleithiosulfat, basisches
Bleiacetat, Bleihydroxyd; Ferrioxyd, Ferrolactat, basisches Ferriacetat, Stannooxalat,
Gadmiumsulfid. Mittels dieser verschiedenen Verdickungsmittel bat man eine qualitative
Verdickung erhalten; jedoch gab es in großer Ausdehnung keine genaue Methode zur
Verwendung dieser verschiedenen Verdickungsmittel, derart, dafä mit jeder gegebenen
Kautschukmilchmasse ohne weitere Versuche die gleiche Viscostät herhalten werden
kann.
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Gewisse der genannten Stoffe neigen dazu, in den Kautschukmilchmassen
eine beginnende Koagulierung zu verursachen oder sich beim Stehen auszuscheiden.
Außerdem trifft man ,auf erhebliche Schwierigkeiten bei der Herstellung einer gleichförmigen
Zumischung dieser Stoffe, wenn man sie mit der geringsten Menge Wasser behandelt,
die nötig ist, um Veränderungen in dem Gehalt an Feststoffen zu vermeiden. Außerdem
bleiben viele von diesen Stoffen in dem Kautschuk als Fremdstoffe oder inerte Füllstosffie,
die
der Fäulnis unterliegen, während der Vulkanisation keinen* Niitzeii
haben` und die schließlich erhaltenen Kautschukhäute schwächen oder verfärben, Die
Fxfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren, bei welchem. Kautschukmilch quantitativ
zu jedem gewünschten Grad verdickt werden kann, d. h. die gewünschte Verdickung
kann mit jeder Kautschukmilchmasse erzielt werden. Dass Verfahren ist auf verschiedene
Arten von Kautschukmilch anwendbar, sowohl auf normale Kautschukmilch als auch auf
konzentrierte, abgerahmte, @eingedanipfte, zentrifugierte, umvulkanisierte Kautschukmilch
mit oder ohne Zusatz von VulkanisatIon:s.-mitteln, vulkanisierte Kautschukmilch
und diese Arten von Kautschukmilch: mit oder ohne Zusatz weiterer Konservierungsmittel,
von Stabilisierungsmitteln, Peptisierungs= mitteln, Schutzmitteln, Vulkanisationsmiitteln,
Antioxydationsmittelm, Füllstoffen usw.
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Bei der Ausführung der Erfindung setzt man zu der Kautschukmilchmasse
lein kolloidales Sulfid und ein fixes Alkali, vorzugsweise kolloidales Zinksulfid
und Natriumhydroxyd, zu. Außer dem kolloidalen Sulfid und dem Alkali kann man -
und dies ist vorzuziehen - eine geringe Menge Seife zusetzen, die' als Hilfsverdickungsmittel
und auch als Stabilisierungsmittel für die Kautschuknlilchma.sse wirkt. Man kann.
auch eine kleine Menge Leim hinzusetzen. Das kolloidale Sulfid wird vorzugsweise
in der Kautschukmilch. ;an Ort und Stelle gebildet. Brei der bevorzugten Ausführungsform,
nämlich kolloidalem Zinksulfid, wird dieses erhalten, indem man der Kautschukmilch
eine Zimkverbindung, wie Zinkoxyd, und ein Polysulfid, wie Natriumpolysulfid, zusetzt.
Außerdem kann man je. Dach Wunsch andere Füllmittel zusetzen, und verschiedene Wege
zur -Einführung der Verdickungs- und Füllmittel ergeben sich ohne weiteres für denn
Sachverständigen.
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Nachstehend wird beispielsweise ein Verfahren zur Einführung, und
Mischung der verschiedenen zuzusetzenden Bestandteile angegeben, das ausgezeichnete
Ergebnisse gezeigt hat. Dieses Ausführungsbeispiel wird lediglich -zur Erläuterung
angeführt arid soll in keiner Weise eine Einschränkung der Erfindung darstellen,
da zahlreiche andere Ausführungsarten ohne weiteres ersichtlich send.
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r. -Die zu verdickende Kautschukmilch wird in einem Behälter abgewogen,
der eiii genügendes .F4s9ngsvermögen hat, um die gesamte Masse oder das Endprodukt
aufzunehmen.
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z. Das Natriumoleat wird als " z o o/Qige wäßrige Lösung hergestellt,
indem man die notwendigen Mengen Wasser und Seife erhitzt und dann unter Umrühren
zu der Kautschukmilch zugesetzt, nachdem die Natriumoleatlösung auf Zimmertemperatur
abgekühlt worden ist.
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3. Darauf wird die - Hälfte der Gesamtmenge der Natriumpolysulfidlösung
zu der mit Natriumoleat behandelten Kautschukmilch unter Umrühren zugesetzt. In
diesem Punkt nimmt die Kautschukmilchlösung eine gelbe Farbe an.
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4. Bei diesem Punkte wird irgendein Beschleuniger, ein Antioxydationsmittel
oder ein Weichmachungsmittel, das besser flüssig als in Form eines trockenen Pulvers
benutzt wird, in emulgierter Form zu der Kautschukmilch zugesetzt, die nach Ziffer
3 Natriumpolysulfid enthält und mit Natriumoleat vorbehandelt worden ist. Außerdem
können zu dieser Zeit zu ?der behandelten Kautschukmilch irgendwelche Hilfsverdickungsmittel
oder Stabilisierungsmittel, wie Stärke, Gummi, Caseinate, alginsaure Salze usw.,
zugesetzt werden. -5. Das Zinkoxyd, der Leim und das Wasser werden dann in Paste@form
gebracht und durch eine Kolloidmühle getrieben, oder sie werden. in einer Kugel-
oder Farbmühle verarbeitet, bis eine gleichförmige Dispiersion und Mischung eingetreten
ist. Bei der Vulkani:sierung verwendete Hilfsmittel, -wie Beschleuniger oder zusätzlicher
Schwefel, die in Form trockener Pulver vorliegen, sollen -der erwähnten Paste -
vor der Mischung und Dispergierung zugesetzt werden, wenn sie in der Kautschukmilchmasse
enthalten sein sollen. Es ist zweckmäßig, aber nicht unbedingt notwendig, in diesen
Pasten Leim zu verwenden. Der Leim wird gewöhnlich zuerst in heißem Wasser gelöst,
ehe man das Zinkoxyd, den Schwefel, den Beschleuniger usw. in Pastenform bringt,
und dann wird die Paste durch. die Mischuhgs- und Dispergiervorrichtung mit einem
Gehalt von 5o % an Feststoffien hindurchgeführt. Außerdem sollen etwa verwendete
trockene Pigmente oder Füllstoffe, wie Lithopone, Schlämmkreide, Ruß usw., zu der
erwähnten Leimpaste zugesetzt werden. Die fertige Paste wird schließlich mit der
nötigen Wassermenge verdünnt, um den Gehalt an Feststoffen in der ursprünglichen
Kautschukmilch auf 35 % herabzudrücken. Nunmehr wird die zweite Hälfte der Natriumpolysulfidlösung
zu der verdünnten Paste unter kräftigem Umrühren zugesetzt, und das Durchmischen
wird 2o bis 3o Minuten. fortgesetzt, bis die gelbe Farbe verschwunden ist und die
Paste sich aufgehellt hat oder wieder weiß geworden ist. Diese Paste wird dann unter
kräftigem Umrühren zu der Kautschukmilch zugesetzt, der die verschiedenen Zusätze
nasch Ziffer a, 3 und 4 beigemischt
worden sind. Die Kautschukmilchmischun;g
wird, nachdem sie einige Zeit .nach dem Umrühren gestanden hat, weiß.
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6. Das Natriumhydroxyd wird nun vorzugsweise in Form einer 25%igen
Lösung zu der behandelten Kautschukmilch zugesetzt, bis für irgendeine gewünschte
Temperatur oder Anwendungsweise der richtige Grad der Viscosität oder Verdickung
erhalten wird.
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Es ist ersichtlich, daß gewisse Abänderungen des Verfahrens, wie z.
B. der Reihenfolge des Zusatzes und der Arbeitsweise, vorbenommen werden können,
ohne das bevorzugte Verfahren grundsätzlich ;abzuändern, und es soll in keiner Weise
eine Beschränkung auf die Arbeitsweise gemäß dem ängegebienen Beispiel vorgenommen
werden. Wenn z. B. die Gegenwart des Natriumoleats in der Kautschukmilch ein übermäßiges
Schäumen hervorruft, so kann dieser Stoff zugesetzt werden, nachdem die Masse nach
dem Durchmischen der Paste und der Kautschukmilch gemäß Ziffer 5 weiß geworden ist
und ehe der Zusatz von Natriumhydroxyd gemäß Ziffer 6 erfolgt. Ein übermäßiges Schäumen
kann verhindert werden, indem man die verschiedenen Lösungen und die Paste in der
Wärme, z. B. durch Vorwärmen, mischt. Wenn dies geschieht, muß die verdickte Kautschukmilchmasse
;auf die spezielle Temperatur @abgekühlt und einige Zeit stehengelass@en werden,
bevor Viscositätsmessungen vorgenommen werden. Das Natriurnpolysulfid wird in zwei
Portionen zugesetzt, um die gleichförmige Weichheit des fertigen Produktes zu unterstützen.
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Die Viscosität kann leicht durch die bei der Schlußbehandlung zugesetzten
Mengen von Natriumhydroxydgeregelt werden. Wenn eine fertige Kautschukmilchmasse
gebildet wird, die eine zu hohe Viscosität hat, so kann diese durch Zusatz geringer
Mengen von Borsäure oder schwach sauren Stoffen -in wäßriger Lösung vermindert werden.
Borsäure hat außerdem die Wirkung, Schaum zu beseitigen. Wenn schließlich die Viscosität
einer solchen mit Borsäure behandelten Kautschukmilchmasse sich nach der Behandlung
zu niedrig zeigt, so kann. sie dann durch Zusatz von weiterer Natriumhydroxydlösung
wieder vermehrt werden.
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Nachstehend werden verschiedene Beispiele der Behandlung von Kautschukmilcharten
nach dem bevorzugten Verfahren gegeben. Das erste bezieht sich auf eine normale
Kautschukmilch, -das zweite auf eine normale Kautschukmilch mit Vulkanisati:onsbeschleunigern
und das dritte auf eine abgerahmte Kautschukmilch. Die angegebenen. Teile der verschiedenen
Bestandteile sind Gewichtsteile. Die Natriumpolysulfidlösung, wie sie in den drei
tseispiellen verwenaiet - wsra,_ enthält i oo Teile' Nag S # 9H2 0, 5o Teile Schwefel
und 46 Teile Wasser.
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Beispiel i Zu 286 Teilen normaler Kautschukmilch mit 35% Gehallt an
Feststoffen und i % Ammoniak werden i o Teile Natriumoleat (i o % ige Lösung) und
dann 6 Teile N@atriumpolysulfidlösung zugesetzt. Dazu werden in Pastenform o,25
Teile- Leim, 5 Teile Wasser, 5 Teile Zinkoxyd, 6 eile Natriumpolysulfidlösüng und
darauf 2,15 Teile N@atriumhydroxyd (25%ige Lösung) zugesetzt. -Beispiel e
Zu 286 Teilen normaler Kautschukmilch mit 35 % Gehalt an Feststoffen und i % Ammoniak
werden i o Teile Natriumoleat (io%ige Lösung) und dann 6Teile N@atriumpolysulfidlösung
zugesetzt. Darauf werden in Pastenform o;25 Teile Leim, 5 Teile. Wasser, 5 Teile
Zinkoxyd, 6 Teile Natriumpolysulfidlösung, i Teil Schwefel und i Teil Tetra methylthiuramdisulfid
zugesetzt und -ferner 2,15 Teile Natriumhydroxyd (25 %ige Lösung) .
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Beispiel 3 Zu 167 Teilen abgerahmter Kautschukmilch mit 6o
% Gehalt an Feststoffen und o, 5 % Ammoniak werden i o Teile Natrium-'oleat (i o
% ige Lösung) und dann 6 Teile Natriumpolysulfidlösung zugesetzt. Darauf werden
in Pastenform o,25 Teile. Leim, 5 Teile Wasser, 5 Teile Zinkoxyd, 6 Teile Natriumpolysulfidlösung
und dann 2, i 5 Teile Natriumhydroxyd (25%ige Lösung) hinzugefügt.
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Häute, die aus Kautschukmilchmischungen gemäß Beispiel i und 3 abgelagert
sind, werden praktisch stets einfach getrocknet und nicht im vulkanisierten Zustande
gebraucht. Wenn man die Häute vulkanisieren will, so wird vorzugsweise weiterer
Schwefel über den im Polysulfid und im Beschleuniger zur Verfügung stehenden hinaus
zugesetzt, wie in Beispiel 2 angegeben. Andere Polysulfide, wie Ammonium- und Kälumpolysulfide,
können. an Stelle von Natriumpolysulfid verwendet werden. Obwohl einfaches N@atriumsulfid
an Stelle von N,atriumpolysulfid benutzt werden könnte; ist letzteres vorzuziehen.
Eis hat sich indessen als möglich erwiesen, die gleiche Art der Verdickung mit einer
Lösung von Schwefel in Natriumhydroxyd zu erzielen, obwohl hierbei die Menge des
verfügbaren Schwefels vermindert wird, weil Schwefel in NaOH im Vergleich mit Nag
S weniger löslich ist. Dies kann bei der Verdickung von nicht zu vulkanisierenden
Kautschukmilchmischungen vorteilhaft sein, wo bei
der Behandlung
kein überschüssiger Schwefel erforderlich ist. Ferner ist es möglich, die Verdickungsmittel
vor dem Zusatz zur Kautschukmilch zu kombinieren oder in Reaktion zu bringen, aber
hierdurch wird die Schwierigkeit bei der Erzielung gleichförmiger Verteilung und
Weichheit in der fertigen Masse vermehrt. Ein weiterer Vorteil der Verdick.ing von
Kautschukmilch gemäß,dem vorgeschlagenen Verfahren besteht darin, daß Zinkoxyd,
Schwefel, Füllstoffe usw. während der Anwendung in gleichförmiger Suspension gehalten
werden und. da,ß man eine terhöhte mechanische Stabilität der Kautschukmilch in
bezug auf Rühr- und Reibwirkung und ferner auch konservierende Eigenschaften jerzielt.
Schließlich erhält man eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Ko:agulierung.
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In einem bannten Fall. läßt man auf Kautschukmilch Sulfide gleichzeitig
mit Alkali einwirken, .es ist aber dabiei mit ,dien Zusatz von Alkali und schwefelabgebendem
alkalischem Salz, wie Alkalipolysulfid, nicht die Absicht verbunden, daß dieses
Gemisch für sich eine technisch ausnützbare Einwirkung auf die Kautschukmilch ausüben
soll, Viel-und unter Anwendung solcher mehr ist die Zufügung dieses Gemisches Leine
bloße Vorstufe für eine Koaguliierung der Kautschukmilch, die gleichzeitig mit einer
gründlichen Durchdringung der letzteren mit naszierendem gefälltem Schwefel verbunden
sein soll.
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Im bekannten Fall handelt es sich weder um kolloidales Sulfid noch
darum, daß. kolloidales Sulfid der Kautschukmilch einverleibt bleibt, sondern es.
wird das schwefelabgebende alkalische Salz durch Säure oder saure Salze zersetzt,
so daß die Kautschukmilch im Gegensatz zu dem Verfahren gemäß der Erfindung koaguliert
und zugleich mit abgeschiedenem Schwefel, nicht aber mit Sulfid durchdrungen wird.
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In. einem anderen bekannten Fall: soll seine Umsetzung zwischen Alkalisulf:d
und löslichem Zinksalz unter solchen Bedingungen bewirkt werden, daß der Kautschuk
der Kautschukmilch in Form eines körnigen Niederschlages gefällt wird.
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,Demgegenüber handelt ges sich bei der Erfindung nach Zweck und Wirkung
um ein Verdicken von Kautschukmilch, ohne daß diese dabei koaguliert wird, also
um eine technisch sehr wichtige und für die verschiedensten Verarbeitungen vorn
Kautschukmilch geeignete Sonderbehandlung der Kautschukmilch, mittels welcher Kautschukmilch
sogar quantitativ zu jedem gewünschten Grad verdickt werden, kann, und zwar jede
Art von Kautschukmilchmasse, Wesentlich für die Erreichung des Erfindungszweckes
ist, daß der Kautschukmilch, ein kolloidales Sulfid zusammen mit fixem Alkali einverleibt
wird und als kolloidales Sulfid und Allkali einverleibt bleibt.