DE625400C

DE625400C - Process for the production of rubber mixtures using leather waste as filler

Info

Publication number: DE625400C
Application number: DEM114248D
Authority: DE
Original assignee: GEORG WOLF DR
Current assignee: GEORG WOLF DR
Priority date: 1931-02-26
Filing date: 1931-02-26
Publication date: 1936-02-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen unter Verwendung von Lederabfällen als Füllstoff Das Problem der Verwertung von Abfällen in der Lederindustrie zwecks Erzielung eines möglichst billigen Leders oder Lederersatzes wurde seit langem auf verschiedenste Weise zu lösen versucht. Abgesehen von den Methoden, bei welchen die Ledersubstanz chemisch verändert wird, wurden alle möglichen Klebstoffe als Bindemittel ° verwendet, um auf diese Weise mit oder ohne Preßdruck Platten u. dgl. herzustellen. Auch werden geeignete Abfälle mechanisch zerfasert und dann mit Papierbrei mit oder ohne Bindemittel papierartig verarbeitet.Process for the preparation of rubber compounds using of leather waste as a filler The problem of recycling waste in the leather industry in order to achieve the cheapest possible leather or leather substitute has long been tried to solve in various ways. Apart from the methods by which The leather substance is chemically changed, all possible adhesives were considered Binder ° used in this way with or without pressure plates and the like. to manufacture. Suitable waste is also mechanically shredded and then with paper pulp Processed like paper with or without binding agent.

Man gelangt jedoch so stets zu bloß äußerlich dem Leder ähnlichen Erzeugnissen, die wie die verwendeten Bindemittel nur geringe Festigkeit besitzen oder eine harte Masse bilden. Man dachte daher schon vor langer Zeit daran, Kautschuk als Bindemittel zu verwenden, um so die wertvollen Eigenschaften beider Rohstoffe zu vereinigen. Da der Kautschuk jedoch in Form von Rohkautschuk die Ledersubstanz schon wegen ihres relativ hohen konstitutiven Wassergehaltes nicht zu durchdringen vermag, ist das Einarbeiten von Leder nur dann möglich, wenn dieses, um als Kautschukfüllstoff geeignet zu sein, in feinst zerkleinertem Zustand vorliegt. Diese Zerkleinerung bietet aber unüberwindliche Schwierigkeiten und verursacht sehr hohe Kosten. Auch erfordert das Einarbeiten des Leders in höherem Prozentsatz auf dem Kautschukkalander einen enormen Kraftaufwand und so viel Zeit, daß der Kautschuk dabei totgewalzt wird. Dadurch geht der größte Teil der wertvollen Kautschukeigenschaften verloren, und es bleibt schließlich immer eine ziemlich entwertete ledergefüllte Kautschukmasse von geringer mechanischer Festigkeit übrig. Als weitere Schwierigkeit erweist sich die verhältnismäßig hohe Temperatur und lange Dauer der Vulkanisation, die zu einer teilweisen Zerstörung der Ledersubstanz führt und ihr Festigkeit und Zähigkeit nimmt.In this way, however, one always arrives at something that is merely outwardly similar to leather Products that, like the binders used, have only low strength or form a hard mass. That is why people thought of rubber a long time ago to be used as a binding agent in order to preserve the valuable properties of both raw materials to unite. Since the rubber, however, is the leather substance in the form of raw rubber not to penetrate because of their relatively high constitutive water content capable of working in leather is only possible if it is used as a rubber filler to be suitable, in a finely crushed state. This crushing but offers insurmountable difficulties and causes very high costs. Even requires a higher percentage of the leather to be worked into the rubber calender an enormous effort and so much time that the rubber is rolled to death in the process will. As a result, most of the valuable rubber properties are lost, and in the end it always remains a rather devalued, leather-filled rubber mass left of poor mechanical strength. Another difficulty turns out to be the relatively high temperature and long duration of vulcanization that lead to a leads to partial destruction of the leather substance and reduces its strength and toughness.

Man versuchte es daher mit Kautschuk in gelöster Form. Kautschuklösungen in den üblichen Lösungsmitteln erwiesen sich jedoch für diesen Zweck wegen ihres zu geringen Kautschukgehaltes oder ihrer Dickflüssigkeit als nicht geeignet. Hingegen fand man in Kautschukmilch ein Mittel, um das Leder vollständig mit Kautschuk zü durchtränken. Es kommt heute bei zahlreichen Verfahren zur Imprägnierung; insbesondere von Faserstoffen, zur Anwendung, meist um diese wasserdicht zu machen oder zu plastischen Massen zu verarbeiten.It was therefore attempted with rubber in dissolved form. Rubber solutions in the usual solvents, however, have been found for this purpose because of their too low rubber content or its viscosity as unsuitable. On the other hand a means was found in rubber milk to completely fill the leather with rubber soak. Impregnation occurs in numerous processes today; in particular of fibrous materials, for use, mostly to make them waterproof or plastic Process masses.

So werden auf diese Weise z. B. durch Fasermaterial verstärkte Kreppsohlen hergestellt, die aber stets mehr als 50 °/o Kautschuk enthalten müssen. Die Verstärkung des Kauschuks wird hier durch eine Gleichrichtung der Fa#sern--:erreicht; die.Kautgchukmilch hat also gewissermaßen, die Wirkung einer Schlichte, abgesehen -von: ihrer Funktion als Bindemittel. Ferner ist es bekannt, rohe oder gegerbte Abfälle von Häuten und Fellen, insbesondere die abfallenden Rohhäute der Hasenhaarscherereien, wieder brauchbar zu machen, indem sie, mit Kautschukmilch imprägniert, durch den Kautschuk als Bindemittel zusammengeklebt und dann gepreßt werden. Hierdurch ergibt sich eine aus verklebten, meist noch verhältnismäßig wertvollen Haut- und Lederabfällen besonderer Art zusammengesetzte Platte, .in welcher die Struktur der Abfälle erhalten sein muß, da-, mit der Zweck des Verfahrens erreicht werden kann.So z. B. made by fiber material reinforced crepe soles, but they must always contain more than 50 % rubber. The reinforcement of the rubber is achieved here by straightening the fibers -:; Die.Kautgchukmilch has, so to speak, the effect of a size, apart from: its function as a binding agent. It is also known to make raw or tanned scraps of hides and pelts, in particular the falling raw hides from rabbit hair trimmings, usable again by impregnating them with rubber milk, gluing them together with the rubber as a binding agent and then pressing them. This results in a plate composed of glued, mostly still relatively valuable skin and leather waste of a special kind, in which the structure of the waste must be preserved so that the purpose of the method can be achieved.

Andere Erfinder durchtränkten Lederabfälle mit warmer, stark verdünnter Kautschukmilch unter möglichster Verhinderung der Kautschukfällung: Die sodann getrockneten und möglichst fein zerkleinerten Abfälle werden hierauf zusammengewalzt oder in- geschlossenen Pressen verpreßt. Infolge der im Leder vollständig verbleibenden Feuchtigkeit führt dies zu einer nicht einheitlichen Masse, die vollkommen verschieden ist von dem nach der vorliegenden Erfindung erzielten Erzeugnis.Other inventors soaked leather waste with warm, heavily diluted leather Rubber milk with the greatest possible prevention of rubber precipitation: The then dried and as finely shredded waste as possible is rolled up on it or pressed in closed presses. As a result of the moisture completely remaining in the leather this leads to a non-uniform mass that is completely different from the product obtained according to the present invention.

Auch die von anderer Seite vorgeschlagene Verwendung einer künstlichen Kautschukemulsion bringt ein von unserer Erfindung .gänzlich verschiedenes Ergebnis. Die kautschukarme Emulsion trocknet nämlich mit den Lederabfällen zu einer schmierigen, schlüpfrigen Masse von geringem Kautschukgehalt ein, welche die Entfernung der Lederfeuchtigkeit absolut nichtgestattet, sogar das Dispersionsmittel und das verwendete Kautschuklösungsmittel zurückhält. Der nachfolgende Walzprozeß kann somit auch zu keiner Zerkleinerung und feinen Verteilung der Lederstückchen führen, so daß die auf diese Weise hergestellte Leder-Kautschuk-Mischung gleichfalls ganz uneinheitlich bleibt. Wegen ihres geringen Kautschukgehaltes besitzt sie übrigens nur geringe Festigkeit.Also the use of an artificial one suggested by another party Rubber emulsion brings a result that is completely different from our invention. The low-rubber emulsion dries with the leather waste to form a greasy, slippery mass of low rubber content, which removes moisture from the leather absolutely not allowed, even the dispersant and the rubber solvent used holding back. The subsequent rolling process can therefore not lead to any size reduction and fine distribution of the pieces of leather lead, so that the produced in this way Leather-rubber mixture also remains very inconsistent. Because of her low Incidentally, due to its rubber content, it has little strength.

Bei all diesen Verfahren werden die Lederteilchen bloß durch den Kautschuk miteinander verklebt, ohne mit diesem eine einheitliche Masse bilden zu können, da alle die Grundbedingung für eine innige Vereinigung von Leder und Kautschuk außer acht lassen: die wenigstens teilweise Entfernung der gebundenen, natürlichen Feuchtigkeit des Leders. Solange hierfür nicht gesorgt ist, verbinden sich Kautschuk und Leder nur äußerlich. Die Entfernung der -konstitutiven Lederfeuchtigkeit würde zu- einem Schrumpfen und Verhärten des Leders führen, wenn nicht gleichzeitig der Kautschuk an Stelle der aus dem Leder entfernten Feuchtigkeit treten, die einzelnen Lederfasern umhüllen und sozusagen konservieren würde. Der Kautschuk muß daher schon in geeigneter Form zugegen ,sein, wenn die Entfernung der Feuchtigkeit stattfindet, ' um sich unmittelbar an deren Stelle setzen zu können. Geeignete Einwirkung mechanischer Art, wie etwa das Ouetscheu zwischen heißen Kalanderwalzen, trägt zur Förderung dieses Vorganges wesentlich bei.In all of these processes, the leather particles are only exposed to the rubber glued together without being able to form a uniform mass with it, since all the basic condition for an intimate union of leather and rubber except be careful: the at least partial removal of the bound, natural moisture of the leather. As long as this is not taken care of, rubber and leather combine only externally. The removal of the constitutive leather moisture would become one Shrinkage and hardening of the leather lead, if not at the same time to the rubber The individual leather fibers take the place of the moisture removed from the leather would wrap and, so to speak, preserve. The rubber must therefore be suitable Form to be present when the removal of moisture takes place, to oneself to be able to put them directly in their place. Appropriate exposure to mechanical Kind, such as the ouetscheu between hot calender rolls, contributes to the promotion this process is essential.

Die -vorliegende Erfindung gestattet auf diese Weise die Verarbeitung von Lederabfällen aller Art ohne Feinzerkleinerung, insbesondere aber von Falz- und Blanchierspänen (lohgare, chromgare usw.), wie sie gerade anfallen, zu einer einheitlichen Platte, welche die mechanisch zerteilte Ledersubstanz völlig intakt enthält.The present invention allows processing in this way of leather waste of all kinds without fine shredding, but especially of folded and blanching chips (tan cooked, chrome cooked, etc.), as they happen, into one uniform plate, which completely intacts the mechanically divided leather substance contains.

Das Verfahren besteht darin, daß die mit Kautschukmilch überzogenen Lederabfälle gebenenfalls nach einer Vortrocknung bei niedriger Temperatur einem Vorgang unterworfen werden, der gleichzeitig die Verdampfung der gebundenen Feuchtigkeit, deren Ersatz - durch den Kautschuk und den Zusamrrenschluß der bisher noch getrennt gewesenen Stücke bewirkt. Der Vorgang muß demnach bei genügend hoher Temperatur erfolgen, um die Verdampfung bewirken zu können, unter gleichzeitiger ausreichender mechanischer Pressung.The method consists in that the coated with rubber milk If necessary, waste leather after pre-drying at a low temperature Process, which at the same time evaporation of the bound moisture, their replacement - by the rubber and the amalgamation of the so far still separated causes past pieces. The process must therefore take place at a sufficiently high temperature take place in order to be able to effect the evaporation, while at the same time sufficient mechanical pressing.

Als besonders geeignet erwies es sich, die kautschukhaltigen Lederabfälle auf heiße Kalanderwalzen aufzubringen und sie dort gründlich durchzukneten. Nach kurzer Zeit beginnt die gebundene Feuchtigkeit des Leders zu verdampfen, während gleichzeitig der infolge seiner feinen Verteilung sehr schnell mastizierte Kautschuk die Stelle einnimmt und die Lederteilchen vollständig durchsetzt. Daß ein Teil der 'natürlichen Lederfeuchtigkeit verdampft wird, wodurch erst die innige Vereinigung von Leder und Kautschuk zu erklären ist, beweisen die Ausbeuten, nach welchen der Wassergehalt des Leders in der fertigen Mischung beispielsweise 12, °/o oder weniger beträgt gegenüber dem der lohgaren Falzspäne (lufttrocken) vor dem Mischen von beispielsweise 35 bis 45 °(o und der chromgaren von z. B. 25 bis 32 °4. Der Wassergehalt der Lederfasern in der fertigen Mischung läßt sich auf eine der folgenden Weisen bestimmen: Die praktische Wasserfreiheit ist daran zu merken, daß keine Wasserdämpfe mehr aufsteigen und die Oberfläche der Mischung glatt und glänzend wird; unterhalb dieses Punktes kann man den Wassergehalt durch Bestimmung des Gewichtsverlustes beim Trocknen bestimmen. Auch bewirkt die Verminderung des Wassergehaltes die Möglichkeit einer blasenfreien Vulkanisation der Platten, die bei vollem Wassergehalt des Leders nicht zu erreichen wäre. Kautschukemulsionen, welche durch reichlichen Zusatz von Schutzkolloiden oder Verwendung von Kautschuklösungsmitteln das Ausfallen des Kautschuks bei Beginn der Trocknung verhindern, 'erwiesen sich infolge Zurückhaltens des Dispersions- bzw. Lösungsmittels für den beschriebenen Prozeß als ungeeignet.It turned out to be particularly suitable, the rubber-containing leather waste Apply to hot calender rolls and knead them thoroughly there. To The bound moisture of the leather begins to evaporate during a short time at the same time the rubber which becomes masticated very quickly due to its fine distribution takes the place and completely penetrates the leather particles. That part of the 'natural leather moisture is evaporated, which is what creates the intimate union can be explained by leather and rubber, the yields prove, after which the Water content of the leather in the finished mixture, for example, 12% or less is compared to that of the tan shavings (air-dry) before mixing, for example 35 to 45 ° (o and the chrome cooking from, for example, 25 to 32 ° 4. The water content of the leather fibers in the finished mixture can be determined in one of the following ways: The Practical freedom from water can be seen in the fact that no more water vapors rise and the surface of the mixture becomes smooth and shiny; below that point the water content can be determined by determining the weight loss during drying. Also causes the reduction of the water content the possibility a bubble-free vulcanization of the panels, with full water content of the leather could not be achieved. Rubber emulsions, which by copious addition of Protective colloids or the use of rubber solvents cause the rubber to precipitate prevent at the beginning of drying, 'proved to be due to the retention of the dispersion or solvent as unsuitable for the process described.

Im folgenden wird der Vorgang beispiels-«-eise beschrieben: Der erweichte klebrige Kautschuk befähigt die Abfälle, mit dem Fortschreiten der Verdunstung eine einheitliche plastische Masse zu bilden und sich zu einer haltbaren Platte zu formen. Nach einigen Minuten der Mastikationsarbeit hört das Verdampfen der Feuchtigkeit auf, die Struktur der Lederabfälle verschwindet und die nun völlig homogene Lederkautschukplatte ist bald fertig. Der Vorgang spielt sich außerordentlich rasch ab; die Mastikation des feinst verteilten Kautschuks benötigt nur geringen Walzendruck und eine nur wenig über ioo° liegende Mischtemperatur, so daß die Lederfaser in jeder Hinsicht geschont wird. Die gesamte Kalanderarbeit erfordert bloß etwas mehr als die halbe Mischzeit einer normalen Kautschukmischung. Wie diese läßt sich die erhaltene Platte weiterverarbeiten, nämlich ausziehen, formen, -pressen, stanzen und schließlich frei oder unter der Presse vulkanisieren.In the following the process is described as an example: The softened Sticky rubber enables the waste to cope with the progress of evaporation to form a uniform plastic mass and to form a durable plate. After a few minutes of mastication, the moisture will stop evaporating on, the structure of the leather waste disappears and the now completely homogeneous leather rubber sheet will be ready soon. The process takes place extremely quickly; the mastication of the finely distributed rubber requires only low roller pressure and only one mixed temperature a little above 100 °, so that the leather fiber in every respect is spared. All the calendering work requires just a little more than half that Mixing time of a normal rubber compound. Like this, the plate obtained further processing, namely drawing, shaping, pressing, punching and finally vulcanize freely or under the press.

Die kautschukimprägnierten Abfälle lassen sich auch mit tveiterem Rohkautschuk oder mit Regenerat oder mit einem Gemisch von beiden auf dem Kalander äußerst leicht verarbeiten, so daß man auf diese Weise das teurere Koagulat aus Kautschukmilch teilweise durch billigeren Rohkautschuk oder durch Regenerat ersetzen kann und doch bei kürzester Mischdauer eine völlig einheitliche Lederkautschukmasse erhält. Die erforderlichen Zusatzstoffe (Füllmaterial, Farbstoffe, Fette, Schwefel, Vulkanisationsbeschleuniger usw.) werden entweder während des Vermischens mit der Kautschukmilch oder erst auf dem Kalander eingemischt. Durch entsprechende Dosierung des Schwefelzusatzes kann die Konsistenz des Erzeugnisses je nach dem Verwendungszweck vom Weichkautschuk bis zum Hartkautschuk variiert -,verden. Dementsprechend wird auch Sorte und Menge des Beschleunigers so gewählt, daß die Vulkanisationszeit möglichst kurz und die Vulkanisationstemperatur möglichst niedrig gehalten werden kann, so daß die Ledersubstanz nicht zersetzt wird. Die anzuwendenden Gewichtseerhältnisse 'müssen hierbei nach den Grundsätzen der Kautschukfabrikation rein erfäIrrungsgemäß ermittelt werden. Bei Verwendung vulkanisierter Kautschukmilch, z. B. dem im Handel unter der Bezeichnung Revultex bekannten Konzentrat, entfällt selbstverständlich die nachträgliche Vulkanisation.The rubber-impregnated waste can also be further processed Raw rubber or with regrind or with a mixture of both on the calender extremely easy to process, so that you can get the more expensive coagulate in this way In some cases, replace rubber milk with cheaper raw rubber or with regenerated material can and yet with the shortest possible mixing time a completely uniform leather rubber compound receives. The necessary additives (filler material, colorants, fats, sulfur, Vulcanization accelerators, etc.) are either during mixing with the Rubber milk or mixed in on the calender. With the appropriate dosage The addition of sulfur can change the consistency of the product depending on the intended use varies from soft rubber to hard rubber -, verden. Accordingly, will also the type and amount of accelerator chosen so that the vulcanization time as possible short and the vulcanization temperature can be kept as low as possible, so that the leather substance is not decomposed. The weight ratios to be used 'must here according to the principles of rubber production purely according to experience be determined. When using vulcanized rubber milk, e.g. B. the one in the trade Concentrate known under the name Revultex is of course omitted the subsequent vulcanization.

Die durch das vorliegende Verfahren erhaltene Mischung schafft ein Erzeugnis, das in sich die wertvollen Eigenschaften von Leder und Kautschuk vereinigt: Formbeständigkeit, Elastizität und Zähigkeit, Bruch-, Biege-, Falz-, Einreiß- und Abreißfestigkeit. Die Platten sind schneidbär wie Leder, lassen sich nageln und nähen, kurz wie Leder verarbeiten. Das Material ist wasserbeständig und wasserdicht, läßt sich schleifen, lackieren, wachsen und glätten. Man kann auch die Abfälle in normaler Weise färben und so dem Endprodukt eine beliebige Farbe erteilen. Der Ledergeruch der Masse kann durch Zufügung von Gerbeextrakten, Juchtenöl u. dgl. verstärkt werden.The mixture obtained by the present process creates a Product that combines the valuable properties of leather and rubber: Dimensional stability, elasticity and toughness, breakage, bending, folding, tearing and Tear resistance. The plates are like leather and can be nailed and nailed sew, process briefly like leather. The material is water resistant and waterproof, can be sanded, painted, waxed and smoothed. You can also put the waste in dye in the normal way and thus give the end product any color. The smell of leather The mass can be strengthened by adding tanning extracts, Russian oil and the like.

Als Sohlenmaterial verwendet, zeigt dieses die Vorteile der Kreppsohlen, ohne aber deren Schlüpfrigkeit auf dem Fußboden zu besitzen und ohne wie diese aufgeklebt werden zu müssen. Außer für Schuhsohlen und Absätze läßt sich diese Leder-Kautschuk-Kombination verwenden als Fußbodenbelag, Wandverkleidung, waschbare Tapete, für Kofferbeschläge, ,als Dichtungsmaterial, kurz überall dort, wo Kautschuk oder Leder angewendet wird und die erzielten mechanischen Eigenschaften zweckmäßig sind. Durch Auswahl der Lederabfälle und richtige Führung der Vulkanisation läßt sich das Erzeugnis für die verschiedensten speziellen Zwecke einstellen. Infolge der Verwendung der fast wertlosen Lederabfälle stellen sich die Selbstkosten bloß auf einen Bruchteil des normalen Lederpreises.Used as sole material, this shows the advantages of crepe soles, but without having their slipperiness on the floor and without being glued on like this to have to. Except for shoe soles and heels, this leather-rubber combination can be used use as flooring, wall covering, washable wallpaper, for suitcase fittings, , as a sealing material, in short wherever rubber or leather is used and the mechanical properties achieved are appropriate. By choosing the Leather waste and proper management of vulcanization can be used for the product set various special purposes. As a result of the use of the almost worthless leather waste is only a fraction of the cost normal leather price.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of a rubber mixture Made of leather and rubber by vulcanization using ordinary or concentrated rubber milk, characterized in that the mixture of Rubber milk and leather waste from such a strong heating and mechanical Machining dehydrates that the bound moisture of the leather in whole or in part removed and the leather fiber is penetrated by the rubber compound.