-
Verfahren zur Behandlung von Kautschuk in der Form von Platten oder
Blättern, um ihn zu reinigen und zu entproteinisieren Vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Kautschuk, um .einen gereinigten Kautschuk
herzustellen, der als Seekabelisolation und für andere Zwecke verwendet werden kann,
wenn er mit anderen Stoffen gemischt oder allein in vulkanisierter Form verwendet
wird.
-
Es ist vorgeschlagen worden, Kautschukmilch, die mit Ammoniak konserviert
ist, mit einem überschu,ß von Wasser unter einem Dampfdruck von :etwa 3;5 kg/cm2
zu behandeln, darauf den Kautschuk mit Essigsäure zu koagulieren und das Koagulat
gründlich auszuwaschen, um ein Material zu erhalten, das als Bestandteil von hochwertiger
Seekabelisolation verwendet werden kann und gute elektrische und mechanische , Eigenschaften
besitzt.
-
Es ist !ebenfalls vorgeschlagen worden,. Plattenkautschuk für mehrere
Stunden mit einem Überschuß von Wasser bei einem Dampfdruck von etwa 3,5
kg zu behandeln, um ein Produkt zu erhalten, das nach dem Waschen ähnliche Eigenschaften
aufweist.
-
Endlich ist vorgeschlagen worden, Plattenkautschuk oder Kautschukmilch
mit kaustischen Alkalien zu behandeln, wobei für Kautschukmilch eine Alkalimenge
verwendet wurde, die 1/2 bis 2 % des Gesamtvolumens des behandelten Materials betrug
und für Plattenkautschuk eine Alkalimenge, die etwa 1/2 bis 2-% der verw erndeten
Wassermenge, betrug.
-
jedes der genannten Verfahren besitzt seine Vorteile und kann mit
Erfolg zur Herstellung eines guten Produktes benutzt werden.
-
Die erwähnten Verfahren weisen aber auch Nachteile auf, deren. Beseitigung
einen Fortschritt .bedeuten würde. Bei dem Verfahren, das darin besteht, Kautschukmilch
mit Wasser zu behandeln, besteht beispielsweise der Nachteil, daß Kautschukmilch
nicht so leicht herbeizuschaffen ist wie gewöhnlicher Handelskautschuk, da es mit
Unkosten verbunden ist, Kautschukmilch zu konservieren und zu versenden. Es ist
zwar möglich, zeitweise beträchliche Kautschukmilchmengen herbeizuschaffen; aber
es ist doch einfacher, :den gewöhnlichen Handelskautschuk in großen Mengen zu erhalten.
Wenn Plattenkautschuk mit Wasser behandelt wurde, entstand meistens ein Produkt,
dessen Güte etwas geringer war als, diejenige des durch Behandlung von Kautschukmilch
erhaltenen Produktes. Geringere Güte macht sich insbesondere hinsichtlich der mechanischen
Eigenschaften b:emerkbar.
Bei den Verfahren, die eine Behandlung
mit Ätzalkalien umfassen, war es mit Schwierigkeiten verbunden, die letzten Alkalireste
zu entfernen, und bei Seekabel, isolation von der allerbesten Qualität ist es' notwendig,
jede Spur von Alkali ' heraus treiben.
-
Erfindungsgemäß wird Rohkautschuk in Plattenform gereinigt, ,entproteinisiert
und die Unterwasserisolationseigenschaften des Materials werden durch eine Behandlung
verbessert, die darin besteht, den Kautschuk unter Druck bei Temperaturen von iio
bis 20o° mit einer Bonzentrierten Ammoniumhydroxydlösung zu behandeln, die nicht
weniger als i 5 % Ammoniak .enthält.
-
Das Verfahren kann beispielsweise in der Weise durchgeführt werden,
daß dünner, heller Plantagekrepp in der Form einer losen Rolle oder eines Stapels
in einem Behälter oder Autoklav mit etwa dem dreifachon Gewicht von konzentriertem
Ammoniumhydroxyd bedeckt wird. Der Behälter wird vorzugsweise aus einem nicht korrodierenden
Material, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, hergestellt. Das Material wird darauf
in einen Autoklav behandelt, oder der das Material enthaltende Behälter wird . in
einen Autoklav eingesetzt. Die Temperatur wird auf etwa i50° erhöht, _ was einem
Dampfdruck von etwa 3, 5 kg/cm2 entspricht, und diese Temperatur wird etwa 2 Stunden
aufrechterhalten, worauf der behandelte Kautschuk entfernt und gewaschen und das
Ammoniak durch Dampfdestillation entfernt wird. Die konzentrierte Ammoniumhydroxydlö@sun.g
hat vorzugsweise ein spezifisches Gewicht von etwa 0,894 bei 25° und enthält etwa
28 bis 29- % N H3.
-
Bei dem vorliegenden Verfahren werden die Proteinbestandteile des
Kautschuks in leicht entfernbare Stoffe umgewandelt. Durch Analyse -wurde gefunden,
daß 9o % oder mehr Stickstoff von dem Kautschuk entfernt wird, und die bei dem Verfahren
verwendete Ammoniaklösung ergab nach der Behandlung und der Entfernung des Kautschuks
eine sehr deutliche Proteinreaktion, wenn sie nach den üblichen Prüfmethoden untersucht
wurde.
-
Das Kautschukprodukt, das nach vorliegender Erfindung hergestellt
wird, besitzt elektrische Eigenschaften, die es besser geeignet machen zur Isolation
bei langem Lagern in Seewasser als Kautschuk ähnlicher Art, der nicht derselben
Behandlung unterworfenworden ist. Das neue Produkt weist auch eine größere Beständigkeit
auf als die bisher bekannten Kautschukprodukte, so daß es mit Vorteil als hochwertige
Isolation für Tiefseekabel verwendet werden kann. Die Eigenschaften des gemäß der
Erfindung behandelten Kautschuks ergeben sich aus den folgenden Versuchen: Proben
von
| reppkautschuk wurden 2 Stunden bei .eines |
| @Tehlperatur von etwa i i o° mit einer konzen- |
| theften Ammoniumhydroxydlösung hehan- |
| Mt. Andere Proben wurden in ähnlicher |
Weise 2 Stunden bei i 5o° C behandelt, und wieder andere Proben wurden überhaupt
nicht behandelt. Von diesen Proben wurden Prüfblätter oder -platten hergestellt.
Sämtliche Blätter wurden hergestellt aus i oo Teilen Kautschuk, i Teil Zinkoxyd,
3/4 Teilen Schwefel, i Teil Tetramethyltbiurammonosulfid, 1/5 Teil eines Beschleunigers
(Diphenylgua.nidin) und 2 Teilen eines Oxydationsverhinderers. (Phenolalphanaphthylarnin).
Die Blätter wurden darauf bei etwa i25° vulkanisiert. Es wurde gefunden, daß die
Blätter, die aus dem mit konzentrierter Ammöniaklösung behandelten Kautschuk hergestellt
wurden, rascher vulkanisiert wurden als die aus nicht behandeltem Kautschuk hergestellten
Blätter. Bei den mit konzentrierter Ammoniäklösung behandelten Blättern dauerte
die Wärmebehandlung nur 25 Minuten, während der nicht behandelte Kautschuk 35 Minuten
benötigte. Es wurde ferner gefunden, daß die aus dem behandelten Kautschuk hergestellten
Blätter eine etwas größere Zugfestiglceit und ;eine etwas größere Längsdehnung hatten
als die aus nicht behandeltem Kautschuk hergestellten Blätter. Die Blätter wurden
darauf in: seine 3, 5 o,1oige Chlornatriumläsung getaucht und bei Zimmertemperatur
im Dunkeln gelagert. Nach 35 und i 18 Tagen wurden die Produkte herausgenommen und
die elektrischen Eigenschaften derselben bei 2ooo Perioden je Sekunde untersucht.
Es wurde gefunden, daß anfänglich die dielektrischen Konstanten des behandelten
und des unbehandelten Materials im wesentlichen gleich waren. Nach 35 Tagen bzw.
nach 118 Tagen zeigte es sich aber, daß die dielektrische Konstante des.Materials,-
das bei der höheren der erwähnten Temperaturen behandelt worden war; nach 118 Tagen
um weniger als 2 % zugenommen hatte und daß diese Zunahme innerhalb der ersten 35
Tage , erfolgte. Die dielektrische Konstante des Materials, das bei der niedrigeren
der beiden Temperaturen behandelt worden war, nahm um etwas weniger als 5 % zu,
wobei so gut wie die gesamte Zunahme innerhalb der ersten 3 5 Tage stattfand. Die
dielektrische Konstante des nicht behandelten Materials nahm aber um 16% zu.
-
Die Zunahmen der spezifischen Leitfähigkeiten des bei der höheren
Temperatur be- i handelten Materials, des bei der niedrigeren Temperatur behandelten
Materials und des
nicht behandelten Materials betrugen nach 118
Tagen 17,4 % bzw. i9,1 % bzw. 57,8 %.
-
Die Größe
(das Verhältnis der Leitfähigkeit zur Streuung) hatte nach 118 Tagen für die drei
Materialien um 162 % bzw. 13,4 % bzw. 43,4 0710 zugenommen.
-
Es ist bemerkenswert, daß die dielektrische Konstante des bei der
höheren Temperatur behandelten Materials nach 118tägiger Lagerung in Salzlösung
2,55 betrug und daß die Größe
nach Ablauf dieser Zeit einen Wert von etwa 32,5 zeigte.
-
Dieselben Proben wurden im Dunkeln bei Zimmertemperatur in einer 3,5%igen
Chlornatriumlösung und für weitere 41 Tage in destilliertem Wasser aufbewahrt, nachdem
sie in ihrem ursprünglich trockenen Zustand gewogen worden waren. Diese Behandlung
bildete eine beschleunigte Wasserabsorptionsprobe. Die Wassermenge, die von den
Proben absorbiert wurde, die aus Kautschuk hergestellt waren, der bei 11o° behandelt
wurde, betrug durchschnittlich 2,48 %, während die bei 15o° behandelten Proben durchschnittlich
eine Wasserabsorption von 1,58 % und die nicht behandelten Proben eine durchschnittliche
Wasserabsorption von 6,0o.% zeigten.
-
Diese Ergebnisse zeigen, daß die beschriebene Behandlung eine deutliche
Verbesserung derjenigen Merkmale des Kautschuks hervorruft, die besonders wichtig
sind und ihn als Unterseeisolationsmaterial geeignet macht.
-
Die erwähnten Temperaturen stellen keine kritischen Temperaturen dar,
sondern können innerhalb eines verhältnismäßig weiten Bereiches geändert werden.
Die Behandlungsdauer kann ebenfalls geändert werden. Endlich ist es möglich, kleine
Mengen anderer Stoffe,- wie Netzmittel u. dgl., zuzufügen.
-
Das vorliegende Verfahren ist nicht auf die Verwendung von Ammoniumhydroxydlösungen
von genau angegebener Stärke beschränkt; denn die Konzentration kann bis zu einem
gewissen Maße geändert werden. Die Ammoniakkonzentration muß aber mindestens 15
% betragen, und es wird angenommen, daß, je stärker die Ammoniakkonzentration ist,
desto befriedigender werden die innerhalb eines. gegebenen Zeitraumes erzielten
Ergebnisse. .